Данный урок разработан для учащихся 11 класса физико-математического профиля, изучающих химию по программе Габриеляна О.С. по учебнику “Химия. 11 класс”, авторы О.С.Габриелян и др. Изд-во “Дрофа”, 2006 год”.
Универсальность данной разработки заключается в том, что она может успешно использоваться учителями, работающими и по программам других авторов, в классах общеобразовательных и профильных.
Представленная работа включает в себя: технологическую карту урока химии в 11 классе с приложениями и электронной презентацией. Оригинальность работы определяется интерактивными вставками в презентацию, использованием информации из Интернета, и в то же время независимостью от Интернета во время урока. Включенные из различных источников иллюстрации, их комбинация и способ представления позволяют в полной мере осуществлять на уроке межпредметные связи, формировать научное мировоззрение, воспитывать у учащихся любовь к прекрасному.
Разработка может быть использована как методическое пособие. Она призвана помочь начинающему учителю химии, а также педагогу, внедряющему информационные технологии в преподавание химии.
Цели занятия:
- Раскрыть универсальный характер процесса гибридизации для органических, сложных неорганических веществ и аллотропных модификаций углерода.
- Показать зависимость геометрии молекул от типа гибридизации электронных орбиталей, а свойств веществ от геометрии молекул.
- Обратить внимание учащихся на влияние фундаментальных законов природы и особенностей строения молекул на существующий порядок и красоту в мире.
Оборудование: ПК, мультимедиапроектор, экран, электронная презентация. Шаростержневые модели молекул метана, пентана, графита, алмаза, этилена, ацетилена, модели молекул изготовленные из воздушных шариков, геометрические модели тетраэдра и треугольной пирамиды. Демонстрационная таблица “Аллотропные модификации углерода”, фотографии с изображением молекул и кристаллов, сообщения учащихся, портрет Л.Полинга.
План занятия
I. Сущность гибридизации электронных орбиталей, ее механизм.
II. Из истории вопроса. Полинг Л. – великий химик ХХ столетия, его заслуги в изучении и описании структур молекул.
III. Геометрия молекул органических и неорганических веществ, обусловленная:
- sp3 __ гибридизацией;
- sp2 __ гибридизацией;
- sp – гибридизацией.
Задание к уроку: повторить гибридизацию электронных орбиталей атома углерода, свойства химической связи. 1 ученик готовит электронную презентацию “Жизнь и деятельность Л.Полинга”.
Оформление доски
I. Организационный момент. Слайд №1.
II. Беседа по домашнему заданию (6 мин). Слайд №2, формулы веществ на доске.
- Какие свойства ковалентной связи мы изучили на прошлом уроке? (длина, Е, прочность, насыщаемость)
- Что такое длина связи и от чего она зависит? (от размера атома и кратности связи)
- Что такое энергия связи и от чего она зависит? (количество энергии, необходимой для разрыва связи; зависит от прочности связи)
- Что такое прочность связи и от чего она зависит? (от того, какая связь - ?, или ?, и какие облака перекрываются - гибридные или негибридные)
- Как взаимосвязаны свойства ковалентной связи? (чем больше длина, тем меньше прочность и энергия)
- Как изменяется длина связи в молекулах галогеноводородов (см. на доске – 1-й столбец) и почему? (увеличивается, т.к. увеличивается размер атома)
- Какое из данных соединений (на доске) самое прочное? (HF)
- При растворении галогеноводородов в воде образуются кислоты. Какая из данных кислот будет самой сильной и почему? (HJ, т.к. кислотность – это способность отдавать Н+, самая непрочная связь у HJ)
- Какая из кислот будет самой слабой? (HF –
плавиковая кислота, растворяет стекло)
Учитель: Свойства вещества зависят от размера атомов, их образующих. - Как изменяется прочность связи в ряду углеводородов (см. на доске – 2-й столбец) и от чего она зависит? (сверху вниз прочность связи увеличивается, т.к. увеличивается кратность и уменьшается длина)
- Каким образом это влияет на свойства данных веществ? (для алканов, имеющих только ?-связи, характерны реакции замещения, для алкенов, имеющих ?-связи – присоединения, а для алкинов – реакции присоединения и реакции замещения атомов водорода при тройной связи)
- На примере молекул простых веществ хлор,
кислород, азот (см. на доске – 3-й столбец)
объясните, как строение их молекул влияет на их
свойства. (хлор в свободном виде не встречается –
связь одинарная, кислорода в воздухе 21% – двойная
связь, азота в воздухе 78%, инертное вещество –
тройная связь)
Учитель: Свойства органических и неорганических веществ зависят от кратности связи. - Как насыщаемость связей влияет на свойства
веществ (см. на доске – 4-й столбец) (метан не имеет
ненасыщенных связей, аммиак и вода имеют
ненасыщенные связи, поэтому являются диполями).
Учитель: Свойства веществ зависят от свойств ковалентной связи.
II. Изучение новой темы
| № пп | Этап плана | Действия учителя | Действия ученика | Комментарии |
| Вступление (см. Приложение № 1) | Влияние законов природы и особенностей строения молекул на порядок и красоту окружающего мира | Слайды №№ 3-20 | ||
| Сущность гибридизации электронных орбиталей, ее механизм. | Беседа. Что такое
гибридизация, что ей предшествует, чему она
способствует, почему идет выигрыш в энергии? С
какими типами гибридизации атома углерода мы
познакомились в 10 классе? Демонстрация механизма гибридизации. |
Слайды №№ 21-24 | ||
| Вывод. Для объяснения геометрии молекул используется понятие гибридизации. При гибридизации гибридные облака располагаются в пространстве таким образом, чтобы энергия их взаимодействия была минимальной. Определяющими в геометрии молекулы являются ?-связи. | Слайд № 24 | |||
| Из истории вопроса. Полинг Л. – великий химик ХХ столетия, его заслуги в изучении и описании структур молекул. | Демонстрация презентации “Жизнь и деятельность Л.Полинга” (домашнее задание) | Приложение 4 | ||
| Вывод. Мы должны гордиться тем, что живем в России, в которой жили и работали замечательные ученые-химики с мировым именем. Это Ломоносов М.В.– ученый-энциклопедист, Менделеев Д.И.–создатель Периодического закона, Бородин А.П.–химик и композитор, Бутлеров А.М.–создатель теории строения органических соединений, Лебедев С.В.–создатель 1 искусственного каучука в России и многие другие, которые внесли большой вклад в развитие химической науки. Но мы также с большим уважением должны относиться к ученым других стран и среди них – Лайнус Полинг, который является ученым с мировым именем, и знать о нем должен каждый образованный человек. | ||||
Геометрия молекул
органических и неорганических веществ,
обусловленная:
|
Эвристическая беседа. На примере строения молекул органических веществ (углеводородов) и неорганических веществ (соединений кремния, азота, кислорода, бора, бериллия; аллотропных модификаций углерода), учитель показывает универсальность понятия “гибридизация” и зависимость геометрии молекул от гибридизации, а свойств веществ от геометрии молекул. Учащиеся в ходе беседы знакомятся с геометрией молекул неорганических веществ и влиянием на их свойства неподеленных электронных пар. | Слайды №№ 25-36. | ||
| Закрепление | Беседа. Обобщение знаний по теме. Заполнение таблицы. | Слайд № 37. | ||
| Фронтальная беседа по вопросам. | Слайды №№ 38-41. | |||
| 8. | Подведение итогов урока | Мир молекул прекрасен и удивителен. Свойства веществ зависят от особенностей строения молекул. И может быть, когда-нибудь, глядя на падающие снежинки или снежный узор на стекле, или бриллиант на руке, вы вспомните этот урок, нашу школу и поймете, что мы учителя делали все для того, чтобы зародить в ваших душах чувства прекрасного. И мне очень хочется, чтобы вы эти чувства сохранили и передали своим детям. Для нас, учителей, это будет самой лучшей наградой | Слайд №42. | |
IV. Домашнее задание: §7, записи в тетради, подготовиться к тестированию (см. Приложение 3).
Список используемых источников:
- Габриелян О.С. и др. Настольная книга учителя. Химия. 11 класс: В 2 ч. – М.: Дрофа, 2003.
- Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии и биологии. – М.: Просвещение, 1986.
- http://www.chemistry.ssu.samara.ru/
- CD “Виртуальная школа Кирилла и Мефодия” Уроки биологии. Животные.
- CD “Виртуальная школа Кирилла и Мефодия” Уроки биологии. Общая биология.
- CD “Виртуальная школа Кирилла и Мефодия” Уроки химии. 10-11 классы.