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)

1з

а

л

4ч

і

о

2о

з

т

3к

и

с

л

о

т

и

с

р

и

6к

и

5д

в

а

р

б

8м

7г

і

д

р

о

г

е

н

н

т

а

10ц

9ф

е

н

о

л

ф

т

а

л

е

ї

н

з

і

й

 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.

рік	Вчений	теорія	зміст
1852 р.	Єдуард Франкланд	валентність	властивість атомів одного хімічного елемента з'єднуватися з певним числом атомів інших хімічних елементів
1857—1858 рр.	Август Кекуле, Арчібальт Купер	чотиривалентність атомів Карбону	положення про здатність атомів Карбону  сполучатися не лише з атомами інших елементів, а й між собою в ланцюги
1860 р	міжнародний з’їзд хіміків у м. Карлсруе	утвердження атомно-молекулярного вчення	уявлення про існування двох видів найдрібніших частинок речовини — атомів і молекул
були встановлені точні формули багатьох неорганічних та органічних речовин.

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