Министерство образования и науки Украины Донецкий городской совет Донецкой области

Министерство образования и науки Украины
Донецкий городской совет Донецкой области
Донецкая общеобразовательная школа I-III ступеней № 7
Реализация программы «Дистанционное образование»
«Программа «Комплекс»
УРОК
ХИМИИ
(9- й класс)
Тема: Особенност и ст роения ат ома карбона в основном и
возбужденном сост ояниях. Образование ковалент ных связей
между ат омами карбона. Ст рукт урные формулы органических
вещест в.
Тип урока: Комбинированный урок усвоения знаний, умений и навыков и
творческого использования их на практике.
Подготовлен и проведён
учителем химии
Мельниковой И.В.
Донецк 2010
Цели и задачи:
- расширить знания учеников о взаимосвязи состава, строения и
особенностей веществ, о химической связи на примере органических
соединений; ознакомить учеников с теорией химического строения
А.М.Бутлерова; формировать представление учеников о структурных
формулах органических веществ.
Тип урока:
Комбинированный урок усвоения знаний, умений и
навыков и творческого использования их на практике.
Формы работы: Фронтальная работа. Рассказ учителя.
Оборудование: мультимедийная доска, проектор, учебник.
Методы и приемы: информационно-рецептивный.
Основные понятия и термины:
углерод, алмаз, графит,
метан, теория химического строения.
План урока:
I. Организационный момент.
II. Проверка домашнего задания. Актуализация
опорных знаний.
III. Изучение нового материала. Теория химического
строения А.М.Бутлерова.
IV. Подведение итогов урока.
V. Домашнее задание.
Ход урока
I.
II.
Организационный момент.
Проверка домашнего задания. Актуализация опорных
знаний.
Ответьте на вопросы:
Почему органическую химию называют химией соединений карбона?
Составьте схему строения атома карбона.
• Назовите возможные валентности и степени окисления атома карбона?
• Почему атомы карбона могут образовывать химические связи друг за
другом?
Давайте рассмотрим особенности органических веществ.
 Они многочисленны. Способны образовывать изомеры. Представлены
гомологическими рядами.
 Имеют специфические физические свойства ( низкие температуры
кипения и плавления).
 Имеют атомы углерода и водорода в малоокисленной форме.
Рассмотрим строение внешнего электронного уровня атома карбона.
На данном слайде представлено пространственное строение атома
углерода.
III.
Изучение нового материала.
строения А.М.Бутлерова.
Теория химического
Атом углерода может находиться в двух состояниях: невозбужденное и
возбужденное. В случае возбужденного состояния электрон с 2S орбитали
переходит на 2р орбиталь.
Углерод в природе встречается в виде алмаза и графита. В ископаемых
углях его содержится: от 92 % - в антраците, до 80 % - в буром угле. В
связном состоянии углерод встречается в карбидах: CaCO3 мел, известняк и
мрамор, MgCO3·CaCO3 - доломит,
MgCO3 - магнезит. В воздухе углерод содержится в виде углекислого
газа (0.03 % по объему). Содержится углерод и в соединениях, растворенных
в морской воде. Углерод входит в состав растений и животных, содержится в
нефти и природном газе. В реакциях с активными неметаллами углерод легко
окисляется:
C+O2=CO2
2C+O2=2CO
C+2S=CS2
C+2F2=CF4
Углерод может проявлять восстановительные свойства и при
взаимодействии со сложными веществами:
C+2CuO=Cu+Co2
C+2H2SO4(конц.)=CO2+2SO2+H2O
2C+BaSO4=BaS+2CO2
В реакциях с металлами и менее активными неметаллами углерод окислитель:
2C+H2=C2H2
C+Si=SiC
2C+Ca=CaC2
3C+4Al=Al4C3
Карбид алюминия является истинным карбидом: всеми четырьмя
валентными связями каждый атом углерода связан с атомами металла.
Карбид кальция является ацетиленидом, так как между углеродными
атомами имеется тройная связь. Поэтому при взаимодействии карбидов
алюминия с водой выделяется метан, а при взаимодействии карбида кальция
с водой – ацетилен.
4Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4
CaC2+2H2O=Ca(OH)2 +C2H2
Каменный уголь используется как топливо, применяется для получения
синтез-газа. Из графита делают электроды, графитовые стержни
используется в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах.
Алмазы используют для изготовления режущих инструментов, абразивов,
ограненные алмазы (бриллианты) являются драгоценными камнями.
Рассмотрим кристаллические решетки алмаза и графита:
Алмаз это:
• бесцветное кристаллическое вещество с атомной решеткой.
• Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя другими,
расположенными от него в направлениях от центра тетраэдра к его
вершинам.
• Алмаз имеет высокую твердость, плотность 3,5 г/см2, плохо проводит
тепло и практически не проводит электрический ток.
• Это самое тугоплавкое природное вещество tпл =3730С.
• В чистом виде алмаз сильно преломляет свет.
• Его применяют как украшение, а также для резки стекла, бурения
горных пород и шлифования особо твердых материалов.
Графит – серо-черное кристаллическое вещество с металлическим
блеском, жирное на ощупь, по твердости уступает даже бумаге.
Графит обладает тремя практически важными свойствами:
1. Тугоплавкость
2. Отсутствие на его поверхности каких-либо продуктов взаимодействия
с окружающей средой, увеличивающих электрическое сопротивление.
3. Способность оказывать смазывающее действие на трущиеся
поверхности.
Рассмотрим теорию химического строения А.М.Бутлерова:
Много ученых химиков изучало органические вещества. Но главной
целью был поиск путей синтеза новых веществ. Для этого была необходима
теория которая позволила бы объяснить уже известные факты и новые
открытия. Такой теорией в органической химии есть теория химического
строения, основные положения которой сформулировал в своих научных
трудах А.М.Бутлеров.
В 1861 году на съезде немецких натуралистов Бутлеров докладывал о
новых теориях в органической химии. Он выдвинул новое понятие –
«СТРУКТУРА». Так родилась теория химического строения.
Рассмотрим основные положения этой теории:
1. В молекулах веществ существует последовательность химического
соединения атомов соответственно их валентности, которая называется
химической структурой (строением).
Для изображения последовательности соединения атомов в молекуле
Бутлеров предложил использовать валентные штрихи (черточки) между
атомами. Так с учетом того , что в органических соединениях атом карбона
всегда четырех валентный, а гидроген одновалентный, можно записать
формулу самого простого органического соединения, причем такая формула
может быть только одна. Это метан.
2. Химические особенности веществ определяются природой
элементарных составляющих, их количеством и порядком соединения.
3. Существование веществ с одинаковым составом и молекулярной
массой, но разным строением обусловлено явлением изомерии.
Изомерия – явление, при котором могут существовать несколько
веществ, которые имеют одинаковый состав и молекулярную массу, но
отличаются химической формулой и особенностями.
Рассмотрим возможные изомеры бутана:
4. Т.к. в конкретных реакциях изменяются только некоторые части
молекулы, то исследование строения продукта реакции помогает определить
строение молекулы продукта.
5. Химическая природа отдельных атомов молекулы изменяется в
зависимости от окружения, т.е. от того, с какими атомами других элементов
они соединены.
Теория химического строения, основные положения которой были
сформулированы в работах известного русского ученого-химика
А.М.Бутлерова, дает принципиальную возможность определения геометрии
молекулы через определение химических особенностей. Структурные
формулы в руках химиков стали сильным оружием. Они дают возможность
сделать выводы о химических особенностях соединений, систематизировать
огромный материал органической химии, предсказать существование
неисчислимого количества новых соединений и найти пути их синтеза.
IV.
Подведение итогов урока.
Рассмотрим диаграмму которая отражает развитие современной теории
химического строения.
V.
Домашнее задание.
- Выучить
параграф 19;
- Ответить на вопросы к параграфу;
- Выполнить упражнения.