Проект урока по химии "Физические и химические свойства алканов" 10 кл

Задания

для итоговой аттестации по учебному модулю 3.2. Организация проектной деятельности обучающихся в условиях реализации ФГОС основного общего образования

Проект урока для 10 класса по теме «Физические и химические свойства алканов».

1.Вступительная часть

1.1. Актуальность проектной работы.

Отличительным признаком урока в условиях введения ФГОС является ориентация на результаты обучения, которые рассматриваются на основе системно-деятельностного подхода к образованию. В данном случае, развитие личности обеспечивается формированием универсальных учебных действий. Универсальные учебные действия дают возможность самостоятельно овладевать новыми знаниями, включая организацию учебной деятельности.

Предмет химия позволяет составить у обучающихся целостную научную картину мира, а также является средством для развития познавательных способностей личности. Новые социальные запросы общества определяют цели образования как общекультурное, личностное и познавательное развитие учащихся, обеспечивающее такую ключевую компетенцию образования как "научить учиться". Поэтому важнейшей задачей современной системы образования является формирование совокупности "универсальных учебных действий", которые способствуют саморазвитию и самосовершенствованию обучающегося путем активного овладения нового социального опыта.

1.2. Основные и опорные термины и понятия

опорные термины: алканы

основные термины: углеводороды, алканы, гомологи, изомеры, физические и химические свойства.

Планируемые результаты:

Личностные:

- ответственное отношение к изучаемому предмету;

Метапредметные:

- практическое применение знаний за рамками образовательного процесса;

Предметные:

- усвоение знаний по определенной теме.

1.3. Педагогические технологии:

- технология проектной деятельности;

- технология проблемного обучения;

- технология активного обучения;

- здоровьесберегающие образовательные технологии.

2. Цель работы: разработка технологической карты урока и плана-конспекта урока химии для обучающихся 10 класса по теме: «Физические и химические свойства  алканов».

Задачи проекта:

1.способствовать развитию познавательного интереса обучающихся к предмету;

2.содействовать формированию универсальных учебных действий;

3.воспитывать личностное отношение к знаниям по предмету.

3. Этапы проекта:

1. Провести отбор, изучение и анализ учебно-методической литературы по методике формирования УУД.

2. Определить основные методы, формы и средства необходимые для проектирования урока.

3. Разработать проект урока по химии для 10 класса по теме «Физические и химические свойства  алканов».

4 План работы над проектом:

1) Целеполагание.

2) Мотивация.

3) Практическая значимость знаний и способов деятельности.

4) Постановка проблемы.

5) Отбор содержания.

6) Выделить этапы урока

7) Определить методы и формы организации урока.

8) Продумать виды контроля на протяжении урока.

9) В заключении урока осуществить рефлексию.

Предмет Химия

Класс 10

Автор учебника О.С.Габриелян

Тема урока: «Физические и химические свойства  алканов».

Тип урока: открытие нового знания

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Формируемые УУД

познавательные

регулятивные

коммуникативные

личностные

По виду проектов относится к практико-ориентированному проекту

По предметному содержанию - монопроекты, проводится в рамках классно-урочной деятельности.

По продолжительности – краткосрочный проект на один урок.

Цели:

Образовательная: способствовать формированию знаний обучающихся о физических и химических свойствах алканов;

Развивающая: развить представления обучающихся о классе  органических соединений;

Воспитательная:  формирование навыков поведения в коллективном и индивидуальном учебном труде.

Деятельностная: формирование у обучающихся умений определять физические и химические свойства  алканов, на основе их состава и формулы; давать названия гомологического ряда алканов; применять эти умения в нестандартных ситуациях.

Содержательная: расширить понятийную базу по классам органических соединений их физические и химические свойства.

Задачи: 

1. изучить физические и химические свойства  алканов; продолжить формирование умений различать их от других соединений  (предметный результат);                                                                                                                                                                                                      2. продолжить развивать умения:   формирование гипотез, выявлять причинно-следственные связи, работать как в группах так и самостоятельно (метапредметный результат);                                                                                                                                                                                                                                           3. сформировать умения управлять своей учебной деятельностью, помочь в подготовке к осознанию выбора дальнейшей образовательной траектории (личностный результат).

Методы и методические приемы:  проблемный, эвристический, наглядный.

1. Этап организации.

Учитель создает благоприятный психологический настрой на работу во время урока.

Предлагает обучающимся оценить их готовность к уроку.

Настраиваются на работу на уроке. Осуществляют проверку готовности к уроку.

Учащиеся планируют учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками.

Самооценка готовности к уроку, настрой на урок, доброжелательное отношение к окружающим, желание приобретать новые знания.

2. Этап подготовительный  актуализация знаний.

Учитель организует работу с обучающимися с повторения предыдущей темы, основных понятий.

Организует деятельность обучающихся по выполнению заданий на актуализацию ранее изученного материала для изучения нового. Контролирует и комментирует выполнение заданий.

Подводит итог опроса.

Учащиеся самостоятельно отвечают на вопросы учителя.

Слушают ответы одноклассников.

Слушают подведение итога опроса  учителя.

Применение химических понятий, понимание поставленной задачи, Выполнение учебно-познавательного действия.

Умение оформлять свои мысли в устной и письменной форме. Умение слушать в соответствии с целевой установкой.

Осуществление само- и взаимоконтроля.

Понимание и сохранение учебной задачи. Осуществление совместной деятельности с учителем и одноклассниками.

Оформление своих ответов в устной форме,

применение химической терминологии,

построение совместной работы с учителем.

Формирование ответственного отношения к работе.

Воспитание уважительного отношения к мнению других.

3. Этап выявления места и причины затруднения

Создает проблемную ситуацию, рассказывает, задает вопрос. Подводит учащихся к определению темы и цели урока. Демонстрирует и произносит физические и химические свойства алканов.

Предлагают варианты целеполаганий, предлагают тему урока.

Слушают учителя.

Понимание смысла информации. Осознание поставленной задачи.

Умение самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель и пути решения проблемы.

Умение совместно искать пути решения проблемы и отстаивать свою позицию.

Умение слушать и приводить примеры из жизни.

Рефлексия - всем ли понятна тема и цель урока.

4. Этап открытия новых знаний.

Предлагает учащимся самостоятельно рассказать физические свойства. Рассказывает химические свойства алканов.

Отвечают на вопросы.

Слушают ответы одноклассников.

Обсуждают ответы одноклассников.

Записывают физические и химические свойства алканов.

Умение различать физические и химические свойства.

Умение слушать в соответствии с целевой установкой,

определять цель деятельности на уроке и планировать свою работу.

Оформляют свои мысли в устной форме, взаимодействуют друг с другом.

Демонстрируют ответственное отношение к обучению.

5. Этап первичного закрепления знаний.

Предлагает составить уравнения химических реакций, характеризующих свойства гептана (работа на доске вместе с учащимися, они диктуют, учитель – записывает).

 Наблюдает за деятельностью обучающихся.

 Диктуют и записывают   в тетради уравнения химических реакций,

Проговаривают материал, анализируя записи.

Применение новых знаний для выполнения задания.

Контроль за правильностью выполнения задания.

Умение сотрудничать, использовать речевые средства, уметь убеждать.

Уверенность в своих умозаключениях.

Рефлексия - всем ли понятно, молодцы, справились с заданием.

6. Этап самостоятельной работы.

Организует выполнение самостоятельной работы в виде теста.

Осуществляет контроль.

Учащиеся выполняют самостоятельную работу в тетради, применяя инструкцию на основе пройденного материала и новой темы.

Формируют навыки работы с тестами.

Умение применение пошаговой инструкции при самостоятельной работе

Построение совместного взаимодействия с одноклассниками (работа в парах).

Установление связи между целью учебной деятельностью и ее мотивом.

7. Этап закрепления и усвоения нового материала

Предлагает выполнить обучающимся задание и взаимопроверку.

Самостоятельно выполняют задание

Осуществляют взаимопроверку и взаимооценку.

Формирование умения работать с новой информацией.

Усвоение нового материала, по мере необходимости коррекция при изучении нового материала.

Планирование учебного диалога со сверстниками

Умение применить основные алгоритмы для решения поставленных задач.

Умение оценивать усвоение новой информации.

Рефлексия -при необходимости исправление ошибок в самостоятельной работе.

8. Этап подведения итогов. Рефлексия.

Подводит итог,

Учитель предлагает выбрать вариант ответа в рефлективном тесте и зарисовать рисунок рожицы (с улыбкой и без), который отражает отношение ученика к проведенному уроку на листах.

отмечает наиболее активных учащихся, выставляет отметки по результатам работы на уроке.

Слушают

Адекватное восприятие оценки учителя.

Самооценка на основе критерия успешности учебной деятельности

Рефлексия - Учитель предлагает вспомнить, какую цель поставили в начале урока, достигли ли цели? Предлагает оценить свою деятельность на уроке и продолжить фразу

Мне было интересно…

Мы сегодня разобрались…

Я сегодня понял, что…

Мне было трудно…

Ход и содержание урока:

1.     Этап организации

 Цели урока.      

Учитель: На сегодняшнем уроке мы продолжим изучение органических веществ.  Перед нами стоит задача – изучить физические и химические свойства предельных углеводородов. Вспомнить понятия «Углеводороды», «Алканы», «Гомологи».

2. Этап подготовительный  актуализация знаний.

Давайте с вами вспомним.

-Какие вещества называются углеводородами?   

-Органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода.

- Какие углеводороды называются алканами?   

-Органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода, имеющие в своем строении между атомами углерода только одинарные связи, с общей формулой C_nH_2n+2.

- Как называется первый представитель алканов и какую он имеет формулу?       

-Метан; Молекулярная формула молекулы метана  CH4

- Какое же пространственное строение будут иметь гомологи метана?

- Строение молекул других  алканов.           

-Какие вещества называют гомологами?       

-Соединения, сходные по строению, а значит, и по химическим свойствам и отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп CH₂, называются гомологами.

3. Этап выявления места и причины затруднения

Выявляет знают ли учащиеся тему алканы, их формулу, гомологический ряд, смогут ли отличить их от других классов органических соединений.

Отвечают на вопросы

4. Этап открытия новых знаний.

Мы вспомнили состав, строение алканов. Сейчас нам предстоит изучить физические и химические свойства данного класса веществ.

Тема нашего урока «Физические и химические свойства алканов»    

1.     Физические свойства алканов

1)Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи

       При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C15H32 — жидкости; после C16H34 — твёрдые тела.

Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так, например, при 20 °C н-пентан — жидкость, а неопентан — газ.

Все алканы легче воды, в ней не растворимы, однако растворимы в неполярных растворителях (например, в бензоле) и сами являются хорошими растворителями.

2)МЕТАН – газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, мало растворим в воде. Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. Поэтому может быть обнаружен в заболоченных водоемах, где появляется в виде пузырьков газа, или накапливается в каменноугольных шахтах, куда выделяется из угольных пластов. В значительном количестве (80-97%) метан содержится в природном газе и в попутных нефтяных газах. 

3)ЭТАН, ПРОПАН И БУТАН входят в состав природного и попутного нефтяного газов. Алканы содержатся в нефти. С ростом относительной молекулярной массы наблюдается переход количественных отношений в качественные: изменяется агрегатное состояние, возрастают температуры плавления и кипения.  

2.Химические свойства алканов.

   В обычных условиях алканы химически инертны. Они устойчивы к действию многих реагентов: не взаимодействуют с концентрированными серной и азотной кислотами, с концентрированными и расплавленными щелочами, не окисляются сильными окислителями – перманганатом калия KMnO4 и т. п.

Насыщенные или предельные и поэтом алканы химически малоактивны и могут вступать в реакции замещения и отщепления, горения при создании необходимых условий. 

1)Реакции замещения:      

А) Реакции галогенирования, т.е. замещения галогенами (за исключением фтора)

CH4 + Cl₂ = CH3Cl + HCl (на свету)

         Теперь мы познакомимся с Вами с тем, каким образом протекает данная реакция, т.е. узнаем ее механизм.

На первой стадии – инициировании происходит гомогенный распад  молекул галогена на свету на радикалы:

Cl₂ = 2Cl·

         На второй стадии – росте цепи, радикалы атакуют молекулы, находящиеся в системе.

Cl· + CH4 = CH3· + HCl

CH3· + Cl₂ = CH3Cl + Cl·

         Третья стадия приводит к взаимодействию радикалов между собой и называется – обрыв цепи.

CH4· + Cl· = CH3Cl

CH3· + CH3· = CH3-CH3

2Cl· = Cl₂

         Таким образом, механизм данной реакции принято считать цепным свободнорадикальным. Данная реакция может протекать в молекулах алканов до тех пор, пока не будут замещены все атомы водорода.

         В случае галогенирования метана и этана не возникает вопрос о том, где же произойдет замещение, т.к. все атомы водорода равноценны, но как же быть в случае с алканами более сложного строения? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть взаимное влияние в углеводородных радикалах (первичных, вторичных и третичных). Было установлено, что реакции замещения легче протекают у третичных атомов углерода, чуть сложнее – у вторичных, еще сложнее – у первичных.

          С-С-С                                     С-С-С                                     С-С

             

           С

третичный атом углерода      вторичный атом                     первичный атом

Б) реакция нитрования по Коновалову (с раствором азотной кислоты при 120ºС).

RH + HNO₃ = R NO₂ + HOH               

B) Сульфирование – замещение атома водорода  сульфогруппой. При нагревании конц. серная кислота («дымящаяся»)  дает с высшими парафинами  сульфокислоты.

 R-H + H₂SO₄ → R-SO₃H + H₂O  

Запомните!                                           

•      Для алканов характерны реакции замещения атомов водорода на другие атомы или группы атомов.

•      В этих реакциях водород никогда не выделяется, а образуется галогеноводород или вода.

•      Замещение у алканов идет в первую очередь по менее гидрогенизированному атому углерода.

•       

2).Реакции отщепления.          

А) дегидрирования – отщепления водорода (нагрев; катализатор)

C_nH_2n+2 = C_nH_2n + H₂

Б) крекинг алканов (при 400-500 ºС) – разрушение цепи с образованием алкана и алкена. Например:

C₄H₁₀ = C₂H₄ + C₂H₆

Или C_nH_2n+2 = C_mH_2m+2 + C_bH_2b

В) термического разложения (нагрев до 1000ºС).

C_nH_2n+2 = n C+ (n+1)H₂

Г) пиролиз метана (нагрев до 1500 ºС)

2CH₄ = C₂H₂ + 3 H₂

3). Реакции изомеризаци  

Изомеризация – образования изомеров (катализатор – AlCl₃) (начиная с С_4).                                                                        C-C-C-C-C = C-C-C-C

 

                                С                                                                                                                                                                                

 н-пентан         2-метилбутан

4).Реакции окисления.    (слайд 26 - 31)

А) горение                       

C_nH_2n+2 + (1.5n+0.5) O₂ = nCO₂  + (n+1) H₂O

Запомните!                    

Аланам характерны следующие химические реакции:

1. Реакции замещения;

2. Реакции отщепления;

3. Реакции изомеризации;

4. Реакции окисления (горение).

5. Этап первичного закрепления знаний.

1)Составить уравнения химических реакций, характеризующих свойства гептана (работа на доске вместе с учащимися, они диктуют, учитель – записывает).

6. Этап самостоятельной работы.

1. Назовите по систематической номенклатуре алкан строения:

а) 1-метил-2-этилбутан

б) 2-метил-3-этилбутан         CH₃ – CH – CH – CH₃

в) 2-этил-3-метилбутан

г) 2, 3-диметилпентан                      CH₃  C₂H₅

2. Укажите формулы гомологов метана:

а) C₃H₈

б) C₄H₈

в) C₄H₁₀

г) C₇H₈

3. Каким соединениям даны неправильные названия?

а) 2-метилпентан

б) 2-этилбутан

в) 1-метилпентан

г) диметилбутан

4. Какое вещество имеет наибольшую температуру кипения?

а) бутан

б) пропан

в) 2-метилбутан

г) пентан

5. Какие характеристики применимы для описания реакции хлорирования этана?

а) цепная

б) свободнорадикальная

в) протекает в темноте без нагревания

г) сопровождается гомолитическим разрывом связей

6. Для алканов невозможны реакции:

а) замещения

б) полимеризации

в) присоединения

г) изомеризации

7. В отличие от пропана бутан вступает в реакцию:

а) горения в кислороде

б) хлорирования при освещении

в) разложения на простые вещества при сильном нагревании

г) изомеризации

8. Как изменяется массовая доля углерода в алканах с возрастанием их молярной массы:

а) не изменяется           в) уменьшается

б) возрастает            г) изменяется немонотонно

- проверка теста  

- выставление оценок учащимися за тест   

Выводы по уроку

7. Этап закрепления и усвоения нового материала

1При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C15H32 — жидкости; после C16H34 — твёрдые тела.

2В обычных условиях алканы химически инертнты. При создании необходимых условий для них характерны реакции замещения, отщепления, изомеризации. окисления (горение).

8. Этап подведения итогов. Рефлексия.

1. Узнал(а) много нового.

2. Мне это пригодится в жизни.

3. Было над чем подумать.

4. На возникшие вопросы я получил(а) ответ.

5. Поработал(а) добросовестно, цель достигнута.

На доске два рисунка с рожицами (с улыбкой и без).

Предлагается выбрать вариант ответа в рефлективном тесте и зарисовать рисунок рожицы, который отражает отношение ученика к проведенному уроку на листах с кроссвордом.

Учитель благодарит учащихся за работу на уроке, комментирует полученные оценки за урок.

В чем состоят самые профессионально значимые  результаты Вашей работы по данному модулю. В чем может  заключаться Ваша дальнейшая работа по этой теме?

Проект урока отличается от регулярно воспроизводимого процесса тем, что:

он имеет единичный жизненный цикл (последовательность стадий производства чего-либо от начала до конца);

он ориентирован на достижение четко определенной конечной цели;

его продукт по-своему уникален, у него могут быть прототипы, аналоги, но вместе с тем он обладает каким-то только ему присущими особенностями;

он имеет более высокую неопределенность в части своего исхода, поскольку прошлый опыт не может служить надежной основой для прогнозирования его последствий.

Проект состоит из компонентов, качества которых и связи между которыми определяют качество самого проекта. В состав проекта входят:

·        проблема;

·        цели проекта;

·        план действий по достижению целей;

·        механизм контроля и регулирования хода выполнения планов (механизм управления реализацией планов достижения целей);

·        ресурсное обеспечение проекта;

·        действия, обеспечивающие реализацию проекта;

·        результаты реализации проекта;

·        команда проекта.