Технологическая карта к уроку химии 10 класс по теме "Алкадиены. Каучуки"

Смольянинова Надежда Геннадьевна

Тема Диеновые углеводороды. Каучук.

Класс 10

Тип учебного занятия: урок «открытия» новых знаний (урок – исследование)

Цель учебной деятельности (цель от ученика)

1.      Дать характеристику Алкадиенам

2.      Изучить способы получения алкадиенов

3.      Изучить области применения алкадиенов

Планируемые результаты учебной деятельности (умения)

Предметные:.формировать представления о многообразии веществ и возможности их использования в жизни человека;

формировать знания о новом классе непредельных углеводородов – алкадиенах;

учиться использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для безопасного обращения с 

веществами и материалами.

Метапредметные:  

познавательные: умение формулировать познавательную цель, работать с текстом и иллюстрациями учебника, структурировать материал и систематизировать информацию, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы;

- коммуникативные: умение формулировать ответы на вопросы учителя, аргументировать свою точку зрения;

- регулятивные: оценивать свои учебные достижения;

Технологическая карта урока

Учебные задания для формирования УУД на предметном материале	Деятельность  учителя	Деятельность  ученика
Мотивационно – целевой этап
Регулятивные действия (целеполагание, прогнозирование) Познавательные  (осознанное построение речевого высказывания, самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели, смысловое чтение, восприятие текста) логические (построение логической цепи рассуждений, выдвижение гипотез и их обоснование) коммуникативные   (планирование учебного сотрудничества, умение выражать свои мысли в соответствии с задачами, владение монологической и диалогической формами речи)	Создание проблемной ситуации. Во время своего путешествия в 1493 г. Христофор Колумб причалил к острову Гаити. Он увидел однажды, как несколько туземцев играли большим мячом. Этот мяч был черного цвета, большой и, скорей всего, тяжелый. Однако, ударяясь о землю, он высоко подскакивал, чем приводил играющих в восторг.  Такие мячи индейцы делали из смолы. Если на коре тропического дерева – бразильской гевеи – сделать глубокий надрез, то из него начнут выделяться капли жидкости – латекс, который внешне напоминает молоко. Если собрать латекс и нагреть, то эта жидкость превращается в темную и упругую массу.        Уже в XV в. индейцы придумали, как можно использовать это вещество в хозяйстве. Они пропитывали млечным соком лодки, корзины, одежду, чтобы те не пропускали воду. Из этого вещества стали изготавливать факелы, которые долго и равномерно сгорали, распространяя приятный запах. Туземцы научились изготавливать даже обувь.        Это вещество, привезенное в Европу, очень долго не находило применения. Шарики и лепешки из него долго оставались лишь заморской «диковинкой».        Как вы, думаете о каком веществе, пойдет речь на сегодняшнем уроке? Если учащиеся затрудняются с ответом, обращаю их  внимание на Слайд 1. Слайд 2: Тема урока, задачи урока У вас на столах лежит дополнительный материал. Изучите историю использования каучука. Ответьте на вопрос, какой недостаток имеет каучук? Приведите примеры. Кроме этого, натуральный каучук не всегда удовлетворял промышленность: он растворялся в масле, нефтепродуктах, имел плохую термостойкость и быстро терял свои качества. Демонстрационный опыт. Действие органических растворителей на каучук и резину. На какой главный вопрос нужно было ответить ученым, чтобы получить каучук синтетическим способом?  Нагревая каучук, английский химик Гревиль Уильямс в 1861г. выделил кипящий при 32оС продукт, названный им изопреном. Он определил и состав изопрена. Определите   состав изопрена, решив задачу:  Слайд 3. Рассчитайте формулу углеводорода, если массовая доля углерода в нем составляет 88%, а плотность УВ по водороду равна 34. Спустя 22 года английский химик Уильям Огест Тильден установил структурную формулу изопрена. Он оказался непредельным соединением с двумя двойными связями в молекуле. Слайд 4 СН2 = С – СН = СН2                            |                           СН3	Ученики высказывают свои предположения.  Рассматривают изображение на слайде, при обсуждении выясняют, что речь пойдет о каучуках, с помощью учителя определяют тему урока «Алкадиены»  и задачи урока: 1.      Дать характеристику Алкадиенам 2.      Изучить способы получения алкадиенов 3.      Изучить области применения алкадиенов Записывают тему урока в тетрадь. Приложение 1. Ознакамливаются с историей изготовления каучука в разных странах Каучук сохраняет свои свойства, только при узком интервале температур. При низких температурах –становится хрупким, при высоких – мягким и липким. Наблюдают, делают выводы. Необходимо знать состав и свойство каучука. Решают задачу, определяют состав изопрена.
Этап актуализации знаний.
Регулятивные действия (прогнозирование), познавательные (умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме), логические (выдвижение гипотез)	Вот теперь на время отвлечемся от проблемы получения синтетического каучука и обратим свое внимание на класс «Алкены». Слайд 5 В течении 10 минут, вам необходимо заполнить первую колонку таблицы «Алкены и алкадиены» Возможно ли заполнить колонку «Алкадиены» Сообщаются факты несоответствия свойств алкенов и алкадиенов. В чем может быть причины несоответствия или отличие свойств алкенов и алкадиенов?	Самостоятельно заполняют первую колонку таблицы «Алкены и алкадиены» Ответ: возможно, вычислить формулу «Алкадиенов», через формулу изопрена. По ходу обсуждений заполняют часть таблицы, в которой свойства практически совпадают. Делают предположения о переходе количественных изменений (две двойные связи)
Этап изучения нового материала
Регулятивные действия (прогнозирование), познавательные (умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме), логические (выдвижение гипотез), коммуникативные (планирование учебного сотрудничества)	Для того чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим химические свойства алкадиенов. Для этого разделимся на 3 группы 1.      Группа – «Особенности реакции галогенирования» 2.      Группа – «Особенности реакции гидрирования» 3.      Группа – «Особенности реакции полимеризации» Демонстрационный опыт: на дно пробирки поместить каплю клея, добавить 1-2 мл органического растворителя или воды и 1 мл бромной воды или каплю настойки йода. Смесь энергично встряхивают до исчезновения окраски. То же самое  - с раствором перманганата калия. (Доказательство непредельности УВ.) А теперь вернемся к проблеме получения синтетического каучука. Француз Гюстав Бушард задумал получить каучук из продуктов, выделенных при его сухой перегонке, и получил из изопрена массу, которая напоминала каучук, «…обладала эластичностью и другими качествами природного каучука. Она не растворялась в спирте, набухала в эфире и сероуглероде и растворялась в них, как природный каучук» Теперь ученый был убежден:  натуральный каучук состоит из молекул изопрена.        Многие химики работали над получением синтетического изопрена, однако, все это было сложно и дорого, и такой каучук был низкого качества.  Начался поиск других мономерных продуктов, которые смогли бы заменить изопрен при получении синтетического каучука.        Ближайшим родственником изопрена оказался дивинил  СН2 = СН – СН = СН2  Он и был выбран в качестве исходного продукта для получения синтетического каучука, к тому же его синтез был уже на стадии промышленного внедрения. после ВОВ был найден более удобный и экономичный способ получения как дивинила. Метод основан на каталитическом дегидрировании н-бутана. Записать реакцию получения изопрена (каталитическим дегидрированием 2 метилбутана) В 1926 году Высший Совет народного хозяйства СССР объявил международный конкурс на лучший промышленный способ получения синтетического каучука. На этом конкурсе победу одержала советская наука.  В 1931 году на опытном заводе был получен первый синтетический каучук. Получен он был полимеризацией дивинила, который синтезировали из этилового спирта. Эту реакцию успешно осуществил академик Сергей Васильевич Лебедев. Ученому удалось при получении дивинила одновременно осуществить два процесса: каталитическое дегидрирование (отщепление водорода) и дегидратацию (отщепление воды) этилового спирта. Слайд 9 Этот способ получения дивинила получил название метода Лебедева и долгое время использовался в промышленности. У вас на столах  лежит материал  «Использование каучука в настоящее время» Приложение 2 Ваша задача при работе с текстом, выделить: - причины необходимости синтетических каучуков -области применения каучука - получение материалов на основе каучука	Работают в группах, с текстом учебника, от каждой группы выступает учащийся. Раскрывая суть вопроса, его выступление сопровождается презентацией. Слайд 6 1.      Группа – «Особенности реакции галогенирования» Основная особенность сопряженной системы заключается в том, что она реагирует как единое целое. Это можно проследить на примере присоединения Br2 к бутадиену. Идет 1,2 или 1,4 присоединение. При действии второй молекулы брома присоединение к оставшейся двойной связи идет по обычным законам, образуется дибромпроизводное. Как правило, образуется смесь продуктов присоединения. % выход продукта зависит от условий. Слайд 7 2.      Группа – «Особенности реакции гидрирования» В присутствии катализатора, получается продукт полного гидрирования (алкан) Слайд 8 3.      Группа – «Особенности реакции полимеризации» Полимеризацией  называется процесс соединения одинаковых молекул (мономеров), протекающий за счет разрыва кратных связей, с образованием высокомолекулярного соединения (полимера). Цис- и трансформы каучуков. Цис-форма более эластична, т.к. легко закручивается в клубок. Транс-форма менее эластична, т.к. молекулы более вытянуты. Наблюдают эксперимент, делают выводы, записывают в тетрадь. Вывод:  доказательство непредельности, качественная реакция на двойную связь – обесцвечивание растворов перманганата калия и бромной или иодной воды. Записывают уравнение реакции получения дивинила. Работают самостоятельно в тетради, один ученик у доски. Записывают метод Лебедева в тетрадь. Работают с текстом, выделяют в тексте ответы на поставленные вопросы.
Этап самоконтроля и самооценки.
Регулятивные действия (коррекция, оценка), познавательные (контроль и оценка результатов деятельности).	Задания для средних учеников: Приложение 3 1.      Составить молекулярную формулу алкадиена, содержащего 5 и 4 атомов углерода. 2.      Установить соответствие между общей формулой класса и названием вещества Задания для сильных учеников: Приложение 4	Выполняют задания самостоятельно, после выполнения проверяют правильность выполнения заданий. Оценивают свою работу на уроке.
Этап рефлексии.
Регулятивные действия (коррекция, оценка),  познавательные (контроль и оценка результатов деятельности).	1.      Что узнали нового? Слайд 10 2.      Было ли сложно работать на уроке?  Д/З. изучить п.5, заполнить задания по карточкам	Оценивают свою работу на уроке

Приложение 1.

 История использования каучука началась с того, что в 1770 году английский священник и химик Джозеф Пристли случайно обнаружил, насколько хорошо кусочек каучука стирает с листа бумаги карандашные линии. Это было лучше, чем хлебный мякиш, которым пользовались в то время. Так появилась «резинка» (ластик).

• Во Франции к 1820 году научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетенных с тканью.
• В 1821 г. в Вене открылась первая фабрика изделий из каучука.
• В Англии Чарлз Макинтош в 1823 г. предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани и из этого материала шить водонепроницаемые пальто (макинтоши).
• В 1832 г. в Петербурге была построена фабрика по производству обуви, верх которой изготовлен из ткани, пропитанной раствором каучука.
• Предприимчивые изобретатели пытались из каучука делать головные уборы и даже крыши фургонов.

Однако, новый материал имел большой недостаток: он сохранял свои полезные свойства только в узком интервале температур. На морозе каучук становился хрупким, а на солнце – мягким и липким.

       Таким образом, промышленность изделий из каучука оказалась на краю гибели.

          Однако вскоре все стало меняться. Американский изобретатель Чарлз Гудьир обнаружил, что нагретый в присутствии серы каучук не размягчался, а приобретал высокую эластичность. Такой каучук легко деформировался под действием небольших нагрузок и легко восстанавливал свою форму после их снятия. Это произошло в 1839 г., а в 1844 г. изобретатель запатентовал полученный им каучук, который уже не был обычным каучуком. Это был новый продукт - кожеподобный материал – резина (от лат. rezina - смола). Мистеру Гудиру мир должен сказать спасибо за известные американские автопокрышки Goodyear, прославляющие его фамилию и по сей день.

       С появлением резины начала развиваться электропромышленность - резина прекрасный изолятор. Появилось производство пневматических покрышек для велосипедов и автомобилей. В 1860 г. в России открылось первое предприятие резиновой промышленности. Требовалось все больше каучука. Основным поставщиком каучука оставалась Бразилия. Каучук стал вскоре дороже серебра.

Приложение 2

Использование каучука в настоящее время.

       В наше время трудно представить, что в конце 20х годов ХХ века потребление каучука на одного человека в год в нашей стране составляло 50 г, а один автомобиль приходился на три тысячи жителей. В настоящее время химикам известно более 25 тысяч видов искусственных каучуков, но промышленность освоила около сотни из них.

       Мир резины не только удивительный, но и подчас и неожиданный. Без резины не могут существовать автомобильный транспорт, авиация, электротехника, машиностроение. Каучук непроницаем не только для воды, но и для газов. Это позволяет изготавливать из него защитные костюмы и  маски, противогазы. И все же основной областью использования резины являются шины для автомобилей, велосипедов, мотоциклов, тракторов, самолетов.

      Резина используется и на железной дороге. Например, амортизирующие резиновые прокладки, положенные между рельсами и бетонными шпалами, придают необходимую эластичность этим шпалам.

         Существует необычный «союз» резины и металла. Например, химическая аппаратура, изготовленная из металла, достаточно быстро разрушается жидкими и газообразными агрессивными средами. В качестве защиты в этом случае может выступать резина.

       В результате исследований было обнаружено, что большую часть масла в масляных красках можно заменить изопреновым  каучуком. Растительные масла в такой краске содержатся всего в количестве 5%.

       Особенно широко используется резина в строительстве. Она может входить в элементы строительных конструкций, начиная от фундаментов и кончая деталями отделки зданий. Применение резины позволяет сделать возводимые здания устойчивыми к землетрясению.

       Начали возводить и пневматические сооружения, выполненные целиком из прорезиненной ткани или некоторых полимерных пленок. Если под оболочкой из этих материалов создать небольшое давление, то можно поднять («надуть») это сооружение в виде небольшого шатра. Он будет не только устойчивым, но может выдержать и снег, и порывы ветра.

       Резина используется и в медицине

Приложение 3

1.      Составьте молекулярную формулу алкадиена, содержащего пять атомов углерода, содержащего четыре атома углерода.

2.      Установите соответствие между общей формулой класса / группы и названием вещества, принадлежащего к этому классу / группе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную числом.

	ОБЩАЯ ФОРМУЛА		НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА
A)	CnH2n−2	1)	алкан
Б)	CnH2n−6	2)	циклоалкан
B)	CnH2n+2	3)	алкен
		4)	алкадиен
		5)	арен
		6)	Циклоалкин Приложение 3 Приложение 4 Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: