Урок "Органічні сполуки. Теорія як вища форма наукових знань. Теорія хімічної будови органічних сполук О.М.Бутлерова"

Предмет: ХІМІЯ                                                                                                                          Клас: 11

№ уроку  1                                                                                                                  Дата

ТЕМА УРОКУ: Органічні сполуки.      Первинний інструктаж з БЖД. Теорія як вища форма наукових знань. Теорія хімічної будови органічних сполук О.М.Бутлерова

МЕТА: розширити знання про форми наукових знань, ознайомити з теорією хімічної будови О. М. Бутлерова, сформувати уявлення про структурні формули органічних речовин; розвити навички наводити приклади, задавати запитання, використовувати отримані знання на практиці, логічне мислення; виховати науковий інтерес, розуміння важливості хімічних знань

ТИП УРОКУ: вивчення нового матеріалу

МЕТОДИ: розповідь з елементами бесіди, фронтальна робота, робота з підручником, самостійна робота, вирішення вправ

ОБЛАДНАННЯ: підручник, портрет Бутлерова, мультимедія

Хід уроку

1.ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

Первинний інструктаж з БЖД

2.АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Кросворд

1) Один з компонентів для вироблення сталі (залізо)

2) Бінарна сполука, одним з елементів є О (оксид)

3) До цього класу відноситься оцет (кислоти)

4) Яка валентність елемента з порядковим номером 6 (чотири)

5) Найменша кількість карбонів в алкенах (два)

6) Атом без якого не було б органічної хімії (карбон)

7) Елемент який входить до складу органічних сполук (гідроген)

8) В склад гідроксидів входять гідроксильна група і… (метал)

9) Цим індикатором можна виявити луг (фенолфталеїн)

10) Найактивніший метал (цезій)

 3.МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Логічні малюнки. Що ви бачите? Як це зрозуміти?

4. ОГОЛОШЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ, ЗАВДАННЯ УРОКУ

5.ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1) Скажіть, якщо ми з вами захочемо щось винайти, ну, наприклад ліки від раку. Які будуть наші дії? ( наводять приклади). Тобто спочатку будемо спостерігати і видвинемо теорію що ліки діють. Потім проведемо експеремент з багатьма зразками і піддослідними, зробимо розрахунки і т.д. До чого я веду…Так само і в хімії.

Існують різні форми наукових знань: явища→ обєкти→ факти→ поняття→закони→ теорії. Створенню будь-якої теорії завжди передують спостереження, дослідження певних фактів, об’єктів, явищ. Факти – це реальні події чи конкретні характеристики, достовірні дані, установлені в процесі наукового пізнання. Поняття є узагальненою думкою про тіла, речовини, явища тощо, яка виникає на підставі багатьох фактів. Більш розвиненою й досконалішою формою наукових знань, ніж факти і поняття, є теорія. Теорія об’єднує наукові знання в певну систему.

Теорія – сукупність узагальнювальних положень у науці, які відображають відношення і зв’язки між фактами, об’єктами, явищами.

Знайдіть твердження про теорію в підручнику, порівняйте (ст. 14). А тепер сформулюйте своє, більш зрозуміле тлумачення.

Теорію перевіряють на практиці. Для цього здійснюють багато додаткових спостережень і досліджень, аналізують суть запропонованої теорії. Залежно від результатів такої перевірки нові факти й відкриття доповнюють і розширюють існуючі теорії, а іноді, навпаки, доводять її неспроможність і хибність Теорія будови органічних сполук виявилася достовірною і завдяки використанню сучасних методів дослідження невпинно розвивається

2) Теорія хімічної будови органічних сполук О. М. Бутлерова

-Скажіть, а які атоми створюють таку велечезну кількість органічних речовин? ( С, Н, N, О, S). Яких речовин більше, органічних чи неорганічних? (орг.)

Вчені хотіли систематизувати ці органічні речовини, зобразити їх на папері. Для чого? Наприклад в оцтової кислоти було більше 10 варіантів формул. Це ж не зручно!

 Наука не була спроможною пояснити, чому атом Карбону утворює таку велику кількість сполук, чому різні речовини, що мають однаковий кількісний і якісний склад, відрізняються за своїми властивостями. Значні труднощі виникли при визначенні валентності атомів Карбону в органічних сполуках. Вчені-хіміки не могли пояснити і те, чому органічних речовин значно більше, ніж неорганічних. Тому в середині XIX століття виникла нагальна потреба у створенні теорії хімічної будови органічних сполук.

Спочатку існували дві теорії: радикалів (до складу органічних речовин входять групи атомів (радикалів), що під час перебігу реакцій переміщуються від однієї сполуки до іншої) і типів (органічні сполуки розглядали як похідні «типових неорганічних сполук — амоніаку, води, гідроген хлориду…). Але вони не відповідали дійсності.

Російський вчений Олександр Бутлеров був першим, хто теоретично обґрунтував і експериментально довів, що будову органічних сполук можна з’ясувати хімічним способом, і навпаки, знаючи будову речовин, можна передбачити її властивості. У 1858 році в Парижі на зібранні хімічного товариства О. М. Бутлеров поділився думкою про структуру органічних сполук. У 1861 році на з’їзді німецьких лікарів та натуралістів у м. Шпейєрі він сформулював основні ідеї будови органічних сполук. А у 1864-1866 роках він видав підручник «Вступ до повного вивчення органічної хімії», у якому предмет було викладено на основі нової теорії будови.

Теорія О. М. Бутлерова – це вчення про можливе розташування та взаємний вплив атомів у молекулах органічних речовин.

-Хто ж він? Давайте познайомимось (ст.16 1 учень зачитує, інші слідкують).

О.М. Бутлеров ввів поняття про хімічну будову - чітко визначений порядок розміщення атомів у молекулі. В основу теорії будови було покладено валентність елементів - важливу властивість атомів, яка характеризує їхню здатність до утворення хімічних зв'язків. Згідно з теорією Бутлерова в молекулах речовин атоми сполучені один з одним у певній послідовності відповідно до їхньої валентності, тобто молекули мають точну хімічну будову.

Хімічну будову молекул органічних речовин записують за допомогою структурних формул, у яких зазначають усі їх хімічні зв'язки між атомами, зв'язок зображають рискою. Згідно з електронною теорією одна риска в структурних формулах означає електронну пару, що сполучає атоми. Структурні формули сполук можна зображувати у спрощеній формі, вказуючи тільки зв'язки між атомами вуглецю (СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₃ або СН₃-(СН₂)₆-СН₃).

Основні положення теорії хімічної будови полягають ось у чому:

1. атоми в молекулах сполучені у певній послідовності, згідно їх валентності

2. будова молекул зумовлена електронною будовою атомів, що входять до складу молекул;

3. властивості речовини визначаються хімічною будовою молекул та їхнім складом;

4. атоми в молекулах чинять взаємний вплив один на одного, тобто реакційна здатність атомів залежить від того, з якими атомами вони сполучені в молекулі.

Оскільки положення теорії пов’язані з будовою молекул, її назвали структурною. Теорія хімічної будови О. М. Бутлерова є найважливішою частиною теоретичного фундаменту органічної хімії. За значенням її можна порівняти з періодичною системою елементів Д. І. Менделєєва. Для підтвердження своєї теорії Бутлеров виконав ряд експериментів. Теорія Бутлерова пояснила причину різноманітності органічних сполук, дала можливість не тільки систематизувати всі органічні речовини, а й пояснити їх властивості,  теоретично передбачити існування невідомих і нових речовин, знайти способи їх синтезу. На підставі теорії було синтезовано сотні органічних сполук, чим доведена її правильність.

Свій подальший розвиток теорія  отримала в працях багатьох вчених світу.

Нині відомо, що на властивості органічних сполук впливає не лише порядок розміщення атомів у молекулі, а й її геометрична (просторова) форма, розподіл електронів між атомами, зміщення спільних електронних пар, інші особливості електронної будови. Реакційна здатність органічних сполук залежить від направленості і енергії зв’язку, полярності, будови молекул та природи атакуючих їх реагентів.

6. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1) Тести

1-Хто створив теорію будови органічних речовин: а) Бойль; б) Менделєєв; в) Бутлеров; г) Бекетов.

2- З скількома атомами може бути пов'язаний карбон: а) 2; б) 1; в)4; г) 3

3- Найвищою формою наукових знань є: а) закон; б) факт; в) теорія; г) поняття

2) Зобразьте структурні формули: метан, прорін, пентен, ацителен, бутан. Самостійно: октен, бутін, гептан

3) Запитання однокласнику.

7.УЗАГАЛЬНЕННЯ І СИСТЕМАТИЗАЦІЯ НОВИХ ЗНАНЬ

Повернемось до нашого завдання

Тепер ви можете пов’язати малюнки?

Висновок учня

8.ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ Рефлексія

9.Д/З §3 ст. 13-16, №13 ст. 9