Е.Я.АРШАНСКИЙОБУЧЕНИЕ ХИМИИ
|
|
sp2-Гибридизация
|
Методический компонент содержания школьного курса химии
Сущность методики обучения химии.
Творческие эссе учеников-прокторов на тему «Современный учитель химии – каким он должен быть?».
Построение школьного курса органической химии*.
Виды заданий по химии: задания со свободным ответом и тестовые задания, их достоинства и недостатки*.
Виды тестовых заданий по химии (2–3). Методика составления тестовых заданий по химии (на материале данной темы)*.
А.М.Бутлеров как методист, влияние его педагогических идей на развитие методики обучения химии.
Содержание деятельности учащихся при изучении темы
Обобщение и повторение материала о механизмах образования и свойствах ковалентной связи.
Определение принадлежности органического соединения к определенному классу веществ на основании его структурной формулы.
Овладение методикой составления формул структурных изомеров.
Выделение гомологов и изомеров из предложенного перечня структурных формул веществ.
Составление учениками-прокторами тестовых заданий по данной теме.
Подготовка учениками-прокторами творческих эссе на тему «Современный учитель химии – каким он должен быть?».
Демонстрационный опыт
Качественное определение углерода и водорода в органических веществах.
Тема 2.
Углеводороды (11 ч)
Актуализируемые знания основного курса химии
Предельные углеводороды (метан, этан, пропан, бутан), их состав и структурные формулы. Химические свойства метана: реакции галогенирования и горения.
Непредельные углеводороды (этилен, ацетилен), их состав и структурные формулы. Химические свойства этилена: реакции присоединения водорода и галогенов.
Понятие об ароматических углеводородах. Состав и структурная формула бензола.
Инвариант химического содержания
Гомологические ряды углеводородов. Пространственное строение предельных и непредельных углеводородов на примере метана, этилена и ацетилена (форма молекул, валентные углы, длина связи углерод–углерод).
Систематическая номенклатура углеводородов. Структурная изомерия углеводородов (изомерия углеродного скелета и положения кратной связи). Геометрическая (цис, транс) изомерия у алкенов. Физические свойства углеводородов и закономерности их изменения.
Химические свойства предельных и непредельных углеводородов.
Химические свойства алканов на примере метана: реакции замещения. Химические свойства алкенов и алкинов (на примере этилена и ацетилена): реакции присоединения водорода, галогенов, галогеноводородов и воды. Правило Марковникова. Реакции окисления, разложения и изомеризации углеводородов. Реакции полимеризации алкенов.
Практическое использование и получение углеводородов. Генетическая связь между предельными и непредельными углеводородами.
Диеновые углеводороды (алкадиены). Химическое и электронное строение алкадиенов с сопряженными связями. Понятие о сопряженных системах. Химические свойства алкадиенов: реакции присоединения и полимеризации. Натуральный каучук, его строение и свойства.
Ароматические углеводороды (арены). Формула бензола по Кекуле и ее недостатки. Электронное строение молекулы бензола. Химические свойства бензола: реакции замещения (галогенирование и нитрование) и присоединения (гидрирование и хлорирование). Гомологи бензола и изомерия в ряду гомологов. Толуол. Взаимное влияние атомов в молекуле толуола. Получение и применение бензола и его гомологов.
Природные источники и переработка углеводородов. Нефть – состав и свойства. Фракционная перегонка нефти. Крекинг и ароматизация нефтепродуктов. Охрана окружающей среды при нефтепереработке.
Генетическая связь углеводородов разных гомологических рядов.
Методический компонент содержания школьного курса химии
Методика организации групповой работы под руководством учеников-прокторов (при сравнении пространственного строения метана, этилена и ацетилена)*.
Методика составления заданий со схемами превращений, характеризующими химические свойства и генетические связи углеводородов разных гомологических рядов*.
Специфика качественных и расчетных задач по органической химии.
Методика составления расчетных задач на вывод молекулярной формулы газообразного углеводорода по его плотности и массовой доле элементов или массам (объемам) продуктов сгорания*.
Методика проведения зачета (на материале темы «Углеводороды»)*.
Содержание деятельности учащихся при изучении темы
Составление структурных формул изомеров углеродного скелета и положения кратной связи. Составление названий веществ-изомеров по систематической номенклатуре.
Сравнение пространственного строения предельных и непредельных углеводородов (групповая работа с участием учеников-прокторов).
Сравнение физических и химических свойств предельных и непредельных углеводородов. Объяснение свойств углеводородов на основании особенностей их строения.
Анализ появления геометрической изомерии у алкенов.
Составление уравнений реакций: хлорирования метана, горения метана и его гомологов, разложения метана и этана, изомеризации на примере н-бутана.
Составление уравнений реакций: горения непредельных углеводородов, присоединения к ним водорода, галогенов, галогеноводородов и воды.
Составление уравнений реакций полимеризации на примере образования полиэтилена и полипропилена.
Составление и решение расчетных задач на вывод молекулярной формулы газообразного углеводорода по его плотности и массовой доле элементов или массам (объемам) продуктов сгорания.
Изучение особенностей строения алкадиенов и прогнозирование их химических свойств.
Анализ особенностей электронного строения бензола. Составление уравнений реакций замещения в молекуле бензола (бромирование и нитрование) и присоединения (гидрирование и хлорирование).
Составление уравнений реакций, отражающих генетическую связь между углеводородами разных гомологических рядов (цепочки превращений).
Составление учениками-прокторами заданий со схемами превращений, характеризующими химические свойства и генетические связи углеводородов разных гомологических рядов.
Подготовка учеников-прокторов к организации зачета по теме «Углеводороды».
Расчетные задачи
Вывод молекулярной формулы газообразного углеводорода по его плотности (или относительной плотности) и массовым долям элементов или по массам (объемам) продуктов сгорания.
Демонстрационные опыты
Отношение предельных углеводородов к растворам перманганата калия, щелочей и кислот.
Реакции этилена и ацетилена: горение, взаимодействие с бромной (йодной) водой и раствором перманганата калия.
Образцы изделий из полиэтилена и полипропилена.
Получение ацетилена карбидным способом.
Образцы продуктов нефтепереработки.
Лабораторный опыт
Моделирование молекул углеводородов.
Практическая работа
Получение этилена и изучение его свойств.
Тема 3.
Спирты и фенолы (7 ч)
Актуализируемые знания основного курса химии
Понятие о функциональной группе.
Спирты (метанол и этанол), их состав и структурные формулы. Химические свойства этанола: реакция со щелочными металлами, окисление в альдегиды и кислоты.
Понятие о многоатомных спиртах. Глицерин.
Инвариант химического содержания
Электронное строение функциональной группы спиртов, полярность связи O–H. Классификация спиртов. Первичные, вторичные и третичные спирты.
Предельные одноатомные спирты. Изомерия спиртов (изомерия углеродного скелета и положения функциональной группы). Систематическая номенклатура спиртов. Водородная связь между молекулами и ее влияние на физические свойства спиртов.
Химические свойства спиртов: горение, окисление до альдегидов, взаимодействие со щелочными металлами, галогеноводородами и карбоновыми кислотами, внутримолекулярная и межмолекулярная дегидратация.
Генетическая связь между спиртами и углеводородами.
Применение и получение спиртов. Токсичность спиртов, их губительное воздействие на организм человека.
Этиленгликоль и глицерин как представители многоатомных спиртов, их строение, свойства и практическая значимость.
Фенол. Химическое и электронное строение молекулы фенола. Взаимное влияние атомов в молекуле. Физические свойства фенола. Химические свойства фенола: реакции со щелочными металлами, щелочами, бромной водой. Проблема загрязнения окружающей среды промышленными отходами, содержащими фенол.
Методический компонент содержания школьного курса химии
Химический эксперимент, его роль в процессе обучения химии в средней школе. Требования к проведению химических опытов по органической химии*.
Техника и методика демонстрирования химических опытов, иллюстрирующих некоторые свойства спиртов (рекомендации для учеников-прокторов).
Методика составления задач на расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке (на материале темы «Спирты и фенолы»). Методика объяснения решения этих задач классу (рекомендации для учеников-прокторов)*.
Содержание деятельности учащихся при изучении темы
Составление структурных формул изомерных спиртов по строению углеродного скелета и положению функциональной группы. Названия спиртов по систематической номенклатуре.
Объяснение физических свойств спиртов на основании их химического и электронного строения с учетом возможности образования межмолекулярных водородных связей.
Подготовка к демонстрированию учениками-прокторами на уроке опытов по сравнению свойств спиртов в гомологическом ряду (горение, растворимость в воде, действие на индикатор, взаимодействие с натрием).
Составление уравнений реакций: горения спиртов, окисления первичных спиртов до альдегидов, взаимодействия спиртов с натрием, бромоводородом и карбоновыми кислотами, внутримолекулярной и межмолекулярной дегидратации спиртов.
Подготовка учеников-прокторов к демонстрации на уроке синтеза бромэтана из этилового спирта.
Составление уравнений реакций получения спиртов из предельных (через галогенопроизводные) и непредельных углеводородов.
Прогнозирование химических свойств многоатомных спиртов, сходных со свойствами одноатомных спиртов: составление уравнений реакций с натрием и хлороводородом. Изучение особых свойств многоатомных спиртов. Составление уравнений реакций глицерина с гидроксидом меди(II) и азотной кислотой.
Подготовка к демонстрированию учениками-прокторами на уроке опытов, иллюстрирующих свойства глицерина: растворение в воде, гигроскопичность, горение, взаимодействие с гидроксидом меди(II).
Прогнозирование химических свойств фенола на основании особенностей его электронного строения. Составление уравнений реакций фенола с натрием, гидроксидом натрия, бромом, азотной кислотой.
Демонстрационные опыты
(Все опыты проводят ученики-прокторы.)
Сравнение свойств спиртов в гомологическом ряду (горение, растворимость в воде, взаимодействие с натрием).
Получение бромэтана из этилового спирта.
Свойства глицерина: растворение в воде, гигроскопичность, горение, взаимодействие с гидроксидом меди(II).
Тема 4.
Альдегиды и карбоновые кислоты (9 ч)
Актуализируемые знания основного курса химии
Понятие о карбоновых кислотах на примере муравьиной и уксусной кислот. Физические и химические свойства уксусной кислоты: действие на индикаторы, взаимодействие с солями и щелочами.
Инвариант химического содержания
Строение альдегидов. Электронное строение карбонильной группы, особенности двойной связи С=О. Гомологический ряд альдегидов, изомерия, номенклатура. Химические свойства альдегидов: реакции окисления и присоединения. Получение альдегидов. Применение формальдегида и ацетальдегида.
Строение карбоновых кислот. Электронное строение карбоксильной группы. Гомологический ряд предельных одноосновных карбоновых кислот, их номенклатура. Химические свойства: реакции с металлами, щелочами, солями, спиртами. Получение карбоновых кислот.
Важнейшие представители предельных одноосновных карбоновых кислот (муравьиная, уксусная, пальмитиновая и стеариновая кислоты), их свойства и применение. Мыла как соли высших карбоновых кислот. Олеиновая кислота как представитель непредельных карбоновых кислот.
Генетическая связь между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотами.
Методический компонент содержания школьного курса химии
Методика проведения лабораторных опытов, иллюстрирующих реакции получения и окисления альдегидов, в микрогруппах учащихся под руководством учеников-прокторов*.
Техника и методика демонстрирования химических опытов, иллюстрирующих важнейшие химические свойства карбоновых кислот*.
Методика составления заданий со схемами превращений, иллюстрирующими генетические связи между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотами*.
Содержание деятельности учащихся при изучении темы
Анализ влияния особенностей химического и электронного строения альдегидов и карбоновых кислот, а также возможностей образования ими водородных связей на физические свойства этих соединений.
Подготовка учеников-прокторов к работе в микрогруппе (разделение ими лабораторных опытов на отдельные операции, составление листов контроля для оценивания экспериментальных умений учащихся). Проведение лабораторных опытов, иллюстрирующих реакции получения и окисления альдегидов, в микрогруппах учащихся под руководством учеников-прокторов.
Составление уравнений реакций окисления альдегидов аммиачным раствором оксида серебра(I) и гидроксидом меди(II); реакции присоединения водорода.
Составление уравнений реакций получения альдегидов окислением спиртов, получения ацетальдегида гидратацией ацетилена (реакция Кучерова).
Анализ причин подвижности водорода карбоксильной группы на основании особенностей ее электронного строения.
Прогнозирование химических свойств карбоновых кислот. Составление уравнений реакций карбоновых кислот с металлами (магнием), щелочами, солями (карбонатами), спиртами (этанолом).
Демонстрирование учениками-прокторами опытов, иллюстрирующих важнейшие химические свойства карбоновых кислот (подготовка учеников-прокторов к такой работе).
Составление уравнений реакций получения карбоновых кислот окислением соответствующих альдегидов.
Составление уравнений реакций, отражающих генетические связи между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотами (схемы превращений).
Составление учениками-прокторами заданий со схемами превращений, иллюстрирующими генетические связи между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотами
Демонстрационные опыты
(Все опыты проводят ученики-прокторы.)
Взаимодействие уксусной кислоты с металлами, щелочами, карбонатами.
Получение мыла (стеарата натрия) из стеарина.
Получение стеариновой кислоты из мыла.
Непредельность олеиновой кислоты (реакции с бромной (йодной) водой и раствором перманганата калия).
Лабораторные опыты
Получение уксусного альдегида окислением этанола.
Окисление ацетальдегида аммиачным раствором оксида серебра(I) и гидроксидом меди(II).
Практическая работа
Получение карбоновых кислот и исследование их свойств.