Азотсодержащие органические соединения. Полимеры. (1-й курс СПО)

Химия

Тема: Азотсодержащие органические соединения. Полимеры.

Урок объяснения нового материала 1 курс СПО. 2 часа

Демонстрации

Фрагмент 9.2: Аминокислоты: агрегатное состояние, отношение к воде, отношение к индикатору.

Фрагмент 9.5: Взаимодействие анилина с бромной водой.

Фрагмент 10.1: Растворение белков.

Фрагмент 10.2: Денатурация белков: при нагревании; под действием кислот; под действием солей тяжелых металлов.

Фрагмент 10.3: Цветные реакции: биуретовая и ксантопротеиновая.

Фрагмент 11.4: Отношение полиэтилена к растворам кислот, щелочей и окислителям.

Фрагмент 11.5: Идентификация полихлорвинила по присутствию хлора.

Диск: «Школьный химический эксперимент. Органическая химия. Часть 5».

Этап занятия: усвоение новых знаний и способов действий. Цель использования сюжетов — демонстрация физических и химических свойств органических веществ.

Дьякова Елена Вадимовна, ГБОУ СПО Политехнический колледж № 31 г. Москвы

Цели

Образовательные

1.      Формирование представления о строении, номенклатуре и свойствах аминов, аминокислот и белков.

2.      Углубление представления о зависимости свойств веществ от их строения.

3.      Углубление умения и  навыков составления формул по систематической номенклатуре и написания уравнений реакций.

4.      Формирование умений и навыков классификации полимеров и применение их в будущей профессиональной деятельности.

Развивающие

1.      Всестороннее развитие личности. Повышение познавательного интереса, вовлечение студентов в образовательный процесс.

2.      Развитие компетенций: самоорганизации, самообучения; формирование информационно-коммуникативного блока.

3.      Развитие умения анализировать, сравнивать, делать выводы.

4.      Развитие представлений о биологической роли аминокислот и белков.

5.      Развитие представления о  взаимосвязи научных знаний и будущей профессии.

Воспитательные

1.      Воспитание чувства уважения к труду.

2.      Повышение интереса к изучению химии в связи с пониманием необходимости химических знаний в будущей профессии.

3.      Воспитание ответственности за экологические последствия нарушений правил техники безопасности при обращении с полимерами.

Место урока в разделе: занятие № 35. После него лабораторная работа № 12. «Углеводы. Белки».

Основные термины и понятия: аминогруппа, амины, анилин, аминокислоты, качественные реакции на анилин и белки, полимеры, структурное звено полимера, структура полимеров, белки, денатурация белков, синтетические высокомолекулярные вещества.

Междисциплинарные связи: биология, ОБЖ, материаловедение, специальные дисциплины.

Оборудование:  мультимедийная установка с интерактивной доской, DVD «Школьный химический эксперимент. Органическая химия. Часть 5» производства СГУ ТВ.

Дидактические материалы: комплект справочных материалов.

Формы работы: беседа, лекция с использованием ИКТ.

Этапы занятия

1.   Организационный этап

2.   Подготовка учащихся к активному и осознанному усвоению учебного  материала: актуализация знаний. Постановка познавательной задачи

Форма: беседа. Использование дидактических справочных материалов с таблицами

Вопрос: Какие химические элементы составляют основу органических соединений?

(Ответ: углерод – всегда, водород — в подавляющем большинстве, тогда вещества называют углеводородами)

Классификация органических соединений

1. Углеводороды

·        предельные: алканы, циклоалканы – с одинарными связями

·        непредельные: алкены, алкадиены, алкины – с кратными, т. е. двойными или тройными связями

·        ароматические – с ароматической связью

Вопрос: Какие еще элементы могут входить в состав  органических соединений?

(Ответ: может быть кислород — тогда это целый раздел органических соединений)

2. Кислородсодержащие органические вещества:

·        спирты

·        альдегиды и кетоны

·        карбоновые кислоты

·        сложные эфиры и жиры

·        углеводы

Посмотрим на таблицы и плакат.

Вопрос: Как мы определяем, к какому классу относится вещество?

(Ответ: по наличию определенной функциональной группы. У каждого класса она своя.)

3.  Понятие «функциональная группа».

Функциональная группа — это группа атомов, от которой зависят свойства данного класса веществ.

 4.  Типы химических реакций в органической химии.

Типы химических реакций в органической химии зависят от структуры, типа связи или функциональной группы: присоединение, отщепление, замещение, полимеризация.

Вопрос: Какие органические вещества мы изучали в курсе «Биология»?  А какие еще элементы могут входить в состав  этих сложнейших органических веществ?

(Ответ: уже называли жиры, углеводы, еще аминокислоты,  белки, нуклеиновые кислоты, азот, сера, фосфор и др.)

3.  Усвоение новых знаний и способов действий

Форма: лекция с элементами беседы с использованием современных компьютерных технологий. DVD «Школьный химический эксперимент. Органическая химия. Часть 5» производства СГУ ТВ.

Заключительный раздел в изучении химии – «Азотсодержащие органические вещества». Понятно, что кроме атомов С и Н будет входить в состав еще и N – азот. Чаще всего азот встречается в составе функциональной группы, которую называют аминогруппой – NH2.

Класс веществ, содержащих эту аминогруппу, называют амины.

– Строение и номенклатура аминов. (Изучаем по учебнику)

Зависимость свойств веществ от их строения на примере анилина. По справочным материалам повторить признаки реакции этилена и бензола с бромной водой.

(Этилен обесцвечивает коричневый раствор бромной воды при обычных условиях; бензол взаимодействует с бромной водой в присутствии  катализатора.)

Задание: определить признаки и условия реакции анилина с бромной водой. Какой цвет был в начале опыта и осадок какого цвета в конце опыта? Обратите внимание на скорость реакции, наличие дополнительных условий, чтобы сравнить с этиленом и бензолом.

·        Демонстрация. Фрагмент 9.5: Взаимодействие анилина с бромной водой

Сделаем вывод: вещества имеют разное строение и  типы связи, следовательно, при взаимодействии с одним и тем же веществом ведут себя по-разному.

– Строение, свойства  и значение аминокислот и белков

Вопросы: Какие функциональные группы определяют свойства аминокислот, исходя из их названия? О чем говорит изменение или сохранение цвета индикатора?

(Ответы: аминогруппа и карбоксильная группа (карбоновые кислоты); аминогруппа  имеет основные свойства, следовательно, окрасит лакмусовую бумажку в синий цвет, а карбоксильная — кислотные, и следовательно, в красный цвет.)

Вопрос: А если есть и те другие группы поровну? Правильный ответ вы дадите после просмотра видеоопыта.

(Ответ: среда должна быть нейтральной, и индикатор цвета не изменит.)

·        Демонстрация. Фрагмент 9.2: Аминокислоты: агрегатное состояние, отношение к воде, отношение к индикатору

– Биологическая роль белков. (Краткое повторение изученного в биологии.)

Структурная (клеточные мембраны), каталитическая (ферменты), регуляторная (гормоны), защитная (антитела иммунной системы), энергетическая (пища) и др. Учитывая, что все процессы идут в наших организмах в водных растворах, как белки должны относиться к воде?

·        Демонстрация. Фрагмент 10.1:  Растворение белков

– Структура белков. (Краткое повторение изученного в биологии с использованием плакатов): первичная, вторичная, третичная, четвертичная

Вопрос: Являются ли белки прочными, устойчивыми веществами? После просмотра видео- фрагмента скажите, как называется разрушение структуры белка и какие факторы к нему приводят?

·        Демонстрация. Фрагмент 10.2: Денатурация белков: при нагревании; под действием кислот; под действием солей тяжелых металлов

(Ответ: денатурация, ее вызывает воздействие высоких температур, агрессивных и опасных химических веществ.)

Проблемный вопрос: Мы уже вспоминали сегодня, что у многих веществ есть характерные цветные реакции, по которым их можно распознать. Предположите, где можно использовать качественные цветные реакции на белки.

(Ответ: в экспертизе пищевых продуктов или медицинских средств, в криминалистике.)

Задание: обратить внимание на изменение цвета в реакциях белков для последующей лабораторной работы.

·        Демонстрация. Фрагмент 10.3: Цветные реакции: биуретовая и ксантопротеиновая

– Синтетические высокомолекулярные соединения. Классификация, способы получения  и распознавания полимеров. (Рассматривались ранее, повторить по учебнику.)

Полимеры или синтетические высокомолекулярные соединения — макромолекулярные цепи. Цепи могут быть линейными или разветвленными, решетчатыми. Пластичность – это  способность принимать форму в расплавленном виде и сохранять ее после остывания.

По отношению к нагреванию полимеры делятся на термопластичные (возможно многократное нагревание, придание и сохранение формы без потери качества изделий) и термореактивные (при повторном нагревании разлагаются).

·        Демонстрация. Фрагмент 11.4: Отношение полиэтилена к растворам кислот, щелочей и окислителям

·        Демонстрация. Фрагмент 11.5: Идентификация полихлорвинила по присутствию хлора

4.   Первичная проверка понимания и коррекция усвоения студентами нового материала

Фронтальный блиц-опрос по основным понятиям урока.

5.   Закрепление знаний и способов действий, самопроверка знаний

Профессиональная значимость изучаемого материала: применение полимеров в техобслуживании, ремонте и эксплуатации автотранспорта, транспортного оборудования. Сообщения по темам «Биополимеры», «Белки». Презентации «Использование полимеров в будущей профессии».

6.   Систематизация и обобщение знаний

Зависимость свойств веществ от их строения, наличия функциональной группы. Биологическая роль азотсодержащих органических веществ. Применение знаний о высокомолекулярных соединениях в профессиональной деятельности.

7.   Рефлексия.  Диагностика результатов урока. Подведение итогов работы группы.

Выставление оценок с учетом активности студентов на уроке, качества выполнения индивидуальной самостоятельной работы (сообщений и презентаций),  заданий в тетради.

8.   Домашнее задание

Для углубления и закрепления знаний: Габриелян О. С., Остроумов И. Г. Химия. Для профессий и специальностей технического профиля. Гл.11, 12. – М.: Академия, 2010.

Для выработки умений и закрепления навыков: решение задач.