Урок химии с элементами исследования и использованием информационно - коммуникационных технологий (ИКТ) по теме «Амины»

Разделы: Химия

Цель урока: Изучить строение, классификацию, изомерию, номенклатуру, физические и химические свойства аминов, области их применения.

Задачи:

  1. обучающие:
    • закрепить знания учащихся о причинах, порождающих многообразие аминов;
    • расширить представление о ковалентной связи на примере аминов;
    • дать новое понятие термина “основание в свете протолитической теории”;
    • раскрыть взаимосвязь строения и свойств веществ на примере аминов;
    • продолжить формировать навыки самостоятельной работы с учебным материалом с использованием новых информационных технологий;
    • продолжить формировать навыки самоконтроля.
  2. развивающие:
    • развивать у учащихся умения выделять главное, существенное в изучаемом материале; сравнивать;
    • развивать самостоятельность учащихся, используя для этого проблемные ситуации, устранение опеки при оказании помощи;
    • развивать эмоции и мотивы учащихся, создавая на уроке эмоциональные и мотивационные ситуации;
    • способствовать формированию познавательной активности учащихся на уроке через применение исследовательских заданий, медиапрезентаций;
  3. воспитывающие:
    • содействовать в ходе урока формированию причинно-следственных и межпредметных связей;
    • продолжить формирование научного мировоззрения;
    • обеспечить нравственно-этическое воспитание (сообщать информацию о загрязнении окружающей среды аминами, а так же о действии их на организм человека);
    • содействовать физическому воспитанию, через напоминание об осанке учащихся во время работы, соблюдения ТБ.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: урок-презентация с элементами исследования.

Методы обучения: словесный, работа с учебником, наглядный, практический.

Оборудования и реактивы:

  • компьютер, мультимедийным проектором; учебник О.С. Габриеляна Химия 10 (базовый уровень);
  • на столах учащихся штатив с пробирками, в которых у первой группы находится анилин, у второй группы – солянокислый анилин; соляная кислота, раствор гидроксида натрия, вода.
  • презентация учителя «Амины».

Краткое содержание урока:

  1. Организационный момент. Проверка готовности учащихся к уроку.
  2. Целеполагание. Мотивация к деятельности.
  3. Изучение нового материала.
  4. Обобщение пройденного материала.
  5. Подведение итогов.
  6. Домашнее задание.

Ход урока

I этап: Организационный момент.

Урок начинается с проверки у учеников учебников, тетрадей, дневников (визуально). Снятие эмоциональной нагрузки: живое слово учителя с призывом к сотрудничеству и просьбой протянуть руку «помощи».

II этап: Целеполагание. Мотивация к деятельности.

На сегодняшнем уроке мы с вами начинаем изучать большой раздел органической химии «Азотсодержащие органические вещества». Какие классы органических веществ содержащих азот, вы знаете?

Объявление темы урока. Приложение 2.

С помощью учащихся формулируются цели и задачи урока.

Мотивация: Из своего жизненного опыта вы знаете, что человек использует

Амины при получении лекарственных веществ, красителей и исходных продуктов для органического синтеза. Гексаметилендиамин при поликонденсации с адипиновой кислотой дает полиамидные волокна (найлон – его нить в десятки раз прочнее полиэтиленовой). Фенилендиамин (1,4-диаминобензол) используют для получения «кевлара» – уникального суперволокна. Это волокно огнестойкое, гибкое,его плотность в 4 раза меньше,чем у стали, но приэтом в 5 раз прочнее (из него изготовляют канаты, костюмы пожарных и гонщиков «Формулы-1», детали крыльев самолетов, корды для автомобильных шин, пуленепробиваемые жилеты, куртки фехтовальщиков.

III этап: Изучение нового материала.

Что такое амины? (выяснение с классом в ходе фронтальной беседы по предложенному слайду)

Амины – производные аммиака, полученные замещением атомов водорода на углеводородные радикалы.

1) Классификация аминов. (Задание 1-ой группе). Приложение 1.

В предложенной таблице (в каждой строке) выберите лишнее. Объясните свой выбор.

NH2CH3 NH2C2H5 NH3
C6H5NH2 C6H4(NH2)2 С6Н6
NH(CH3)2 NH2CH3 NH(C2H5)2
N(CH3)3 NО2CH3 N(C3H7)3
NH2CH3 NH(CH33)2 NH2C2H5

Выделите признаки, на основании которых амины можно разделить на группы. Проверьте себя по учебнику стр.

Классификация

  1. В зависимости от числа радикалов различают


    Image1000_1 Image1000_2 Image1000_3 Image1000_4
    аммиак первичный амин вторичный амин третичный амин
  2. От типа углеводородного радикала
  • Алифатические
  • Ароматические

2) Номенклатура. (Задание 2-ой группе)

В предложенной таблице (в каждой строке) выберите лишнее. Дайте названия аминам, используя учебник. Объясните выбор названий.

Номенклатура

При составлении названия перечисляют радикалы с добавлением окончания "-амин":

3) Изомерия аминов. (Задание 3-ей группе)

Изучите предложенные структурные формулы аминов. Предположите, какие виды изомерии характерны для аминов. Сгруппируйте формулы согласно ваших предположений. Объясните свой выбор. Проверьте себя по учебнику.

Изомерия

  1. Изомерия углеродного скелета (начиная с бутиламина С4H9NH2).
  2. Изомерия положения аминогруппы (начиная с пропиламина С3H7NH2).
  3. Межклассовая изомерия (начиная с этиламина C2H5NH2).
4) Физические свойства.

Метиламин, диметиламин и триметиламин – газы; средние члены алифатического ряда – жидкости; высшие – твердые вещества. Низшие амины хорошо растворимы в воде и имеют резкий запах. С увеличением молекулярной массы увеличиваются t° кип. и t° пл.; уменьшается растворимость в воде.

Амины образуются при гниении рыбы, могут содержаться и в селёдочном рассоле, амины по запаху сходны с аммиаком. Низшие амины из-за запаха долгое время принимали за аммиак, пока в 1849 г. Ш. Вюрц не выяснил, что в отличие от аммиака, они горят на воздухе с образованием углекислого газа.

5) Химические свойства.

Вопрос: Как вы думаете, будут ли сходны химические свойства аммиака и аминов?

Задание для группы 1

В пробирку прилейте 0,5 мл анилина (= 1,02 г/мл) и 3 мл воды (избыток). Взболтайте. Что наблюдаете? В пробирку добавьте соляной кислоты до полного растворения анилина в воде.

Ответьте на вопросы:

  1. Почему при добавлении соляной кислоты происходит растворение анилина? Напишите уравнение реакции.
  2. Рассчитайте массу образовавшегося вещества? Решите задачу.

Задание для группы 2

Сколько анилина (в мл) (= 1,02 г/мл) нужно взять, чтобы провести реакцию с соляной кислотой и получить 1,3 г хлорид фениламмония? Проделайте эту реакцию, предварительно добавив к анилину 2 мл воды, а затем кислоту. Что наблюдаете?

Ответьте на вопросы:

  1. Напишите уравнение реакции.
  2. Решите задачу.

Задание для группы 3

В пробирку прилейте 0,5 мл анилина и 3 мл воды. Взболтайте. Что наблюдаете?

Какую реакцию можно провести из данной цепочки превращений: ацетилен – бензол – нитробензол – анилин – хлорид фениламмония.

Проделайте её.

Запишите те уравнения, из цепочки превращений, которые отображают химические свойства аминов.

(В соответствии со СХЕМОЙ в ходе фронтальной беседы анализируем химические свойства аминов и записывают реакции на доске)

Вопрос: посмотрите на схему и скажите, какое химическое свойство аминов вы исследовали?

Вопрос: Так есть сходства в химических свойствах аммиака и аминов? Чем это можно объяснить?

Химические свойства

1. Основность аминов обусловлена способностью атома азота присоединять протон к неподеленной паре электронов с образованием катиона аммониевого типа.

Амины реагируют с минеральными кислотами образуя соли аммониевого типа:

Вопрос: Аммиак или амины обладают более выраженными основными свойствами?

Амины – производные алканов – более сильные основания, чем аммиак. Они отличаются от аммиака только углеводородными радикалами, которые, очевидно, оказывают влияние на атом азота.

Радикал отталкивает электронную плотность, следовательно электронная плотность на атоме азота а амине больше, чем в молекуле аммиака. Значит, амин сильнее притягивает к себе протоны воды и кислот, то есть является более сильным основанием.

Вопрос. У фениламина (анилина) ожидается усиление или ослабление основных свойств по сравнению с аммиаком и метиламином?

C6H5NH2 < NH3 < RNH2 < R2NH

Ответ: ожидается ослабление основных свойств анилина по сравнению с аммиаком, а тем более с метиламином (т.к. бензольное кольцо оттягивает на себя электронную плотность).

Главный вывод: С позиций протолитической теории основания обладают свойством присоединять протон, поэтому аммиак и амины – основания, причем амины более сильные основания.

2. Горение. Амины сгорают в кислороде, образуя азот, углекислый газ и воду.

4CH3NH2 + 9O2 —> 4CO2 + 10H2O + 2N2
4C2H5NH2 + 15O2 —> 8CO2 + 14H2O + 2N2

3. Реакции замещения (бромирование, нитрование).

Аминогруппа оказывает существенное влияние на бензольное кольцо, вызывая увеличение подвижности водородных атомов в орто- и пара- положениях.

При нитровании и бромировании анилин легко образует 2, 4, 6 – тризамещенные продукты реакции (демонстрация видео-опыта «Взаимодействие анилина с бромной водой»).

IV этап: Обобщение пройденного материала.

Выводы делаются совместно с учащимися, как повторение основополагающих моментов урока.

V этап: Подведение итогов.

Выполнили ли мы все поставленные задачи?

VI этап: Домашнее задание.

(дифференцированно)

Учитель предлагает:

  1. Выучить §16, с.122 упр. № 8
  2. Приготовить сообщение-презентацию «Применение аминов».