М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я и на уки Ро сси йско й Ф е д е р а ц и и ВО РО НЕЖ СКИЙ Г О СУДАРСТВЕННЫ Й УНИВЕРСИ...
20 downloads
187 Views
149KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М и ни сте р ство о б р а зо ва ни я и на уки Ро сси йско й Ф е д е р а ц и и ВО РО НЕЖ СКИЙ Г О СУДАРСТВЕННЫ Й УНИВЕРСИТЕТ
М о дульн а я те х н о ло гия о буче н ия х им ии в со вре м е н н о м о бра зо ва те льн о м п ро це ссе У че бн о -м е то диче ско е п о со бие с пеци а ль н о с т ь 020101 – Х и м и я
ВО РО НЕЖ 2004
2
Утве р жд е но на учно -ме то д и че ски м со ве то м хи ми че ско г о фа культе та п р о то ко л№ 2 о т15 о ктяб р я 2004 г ода
Со ста ви те ль: То ми на Е.В.
Уче б но -ме то д и че ско е п о со б и е п о д г о то вле но на ка фе д р е не о р г а ни че ско й хи ми и хи ми че ско г о фа культе та Во р о не жско г о г о суд а р стве нно г о уни ве р си те та Ре ко ме нд уе тся д ля студ е нто в 4 кур са д не вно г о о тд е ле ни я и 5 кур са ве че р не г о о тд е ле ни я хи ми че ско г о фа культе та .
3
П о няти е «п е д а г ог и че ска я те хно ло г и я» в за р уб е жно й п е д а г ог и ке п о яви ло сь в 30-е г о д ы XX ве ка в связи с вне д р е ни е м в уче б ны х за ве д е ни ях те хни че ски х ср е д ств о б уче ни я. В д а льне йш е м о но уто чняло сь, п о это му и ме е тся д о во льно мно г о о п р е д е ле ни й, сви д е те льствую щ и х о б о со б е нно стях то лко ва ни я это г о поняти я: о тна и б о ле е п р о сто г о «о п е р а ц и о нно е о п и са ни е о б уче ни я» д о о фи ц и а льно г о , д а нно г о Ю НЕСКО : «си сте мны й ме то д со зд а ни я, п р и ме не ни я и о п р е д е ле ни я все г о п р о ц е сса п р е п о д а ва ни я и усво е ни я зна ни й с уче то м те хни че ски х и че ло ве че ски х р е сур со в и и х вза и мо д е йстви я, ста вящ и й сво е й за д а че й о п ти ми за ц и ю фо р м о б р а зо ва ни я» . П е д аг ог и че ска я те хно ло г и я - это не ко то р а я п р о е кц и я те о р и и и ме то д и ки во сп и та ни я на п р а кти ку во сп и та ни я, сфо куси р о ва нна я в о д но й то чке , чр е звы ча йно кр а тко й п о вр е ме ни , е ле уло ви мо й п о сп о со б а м, и нд и ви д уа ли зи р о ва нно й в си лу ш и р о ча йш е г о мно г о о б р а зи я п е р со на льны х о со б е нно сте й п р е п о д а ва те ля и уча щ е г о ся. Те хно ло г и я о б уче ни я в о тли чи е о тме то д и ки о б уче ни я со д е р жи тг а р а нти р о ва нны й ур о ве нь о б уче нно сти , о б яза те льны й уче т эко но ми че ско г о а сп е кта , вклю ча ю щ е г о , с о д но й сто р о ны , стр о г и й уче тр а схо д уе мо г о вр е ме ни и ма сте р ство п р е п о д а ва те ля, а с д р уг о й - уче тза тр а че нны х ср е д ств. Ва жне йш и м кр и те р и е м те хно ло г и чно сти являе тся п о вто р яе мо сть и во сп р о и зо д и мо сть р е зульта то в. Г ла вно е в п е д а г ог и че ско й те хно ло г и и - это о п и са ни е -п р о е кти р о ва ни е п р о ц е сса фо р ми р о ва ни я ли чно сти уча щ е г о ся, ко то р о е г а р а нти р уе тп е д а г ог и че ски й усп е х не за ви си мо о тма сте р ства п р е п о д а ва те ля. Те хно ло г и я о б уче ни я п р е д ла г а е тп р о е ктуче б но -во сп и та те льно г о п р о ц е сса , о п р е д е ляю щ и й стр уктур у и со д е р жа ни е уче б но -п о зна ва те льно й д е яте льно сти са мо г о уча щ е г о ся. Сущ е стве нно й че р то й те хно ло г и и о б уче ни я являе тся п р о ц е сс ц е ле о б р а зо ва ни я: п р и со зд а ни и но вы х те хно ло г и й о б уче ни я п р о во д и тся д и а г но сти че ско е ц е ле о б р а зо ва ни е д ля о б ъе кти вно г о ко нтр о ля ка че ства усво е ни я уча щ и ми ся уче б но г о ма те р и а ла . Ва жны й п р и нц и п р а зр а б о тки и р е а ли за ц и и те хно ло г и и о б уче ни я на п р а кти ке – п р и нц и п ц е ло стно сти , ко то р ы й п р е д п о ла г а е тд о сти же ни е г а р мо ни че ско г о вза и мо д е йстви я все хэле ме нто в п е д а г ог и че ско й си сте мы . Ср е д и на и б о ле е р а сп р о стр а не нны х п е д а г ог и че ски х те хно ло г и й вы д е ляю т: 1) кла ссно -ур о чную си сте му, 2) п р о б ле мно е о б уче ни е , 3) п р о г р а мми р о ва нно е о б уче ни е , 4) д и ффе р е нц и р о ва нно е о б уче ни е , 5) р а зви ва ю щ е е о б уче ни е , 6) б р иг а д но -ла б о р а то р но е о б уче ни е , 7) ко лле кти вны й сп о со б о б уче ни я, 8) б ло чно мо д ульно е о б уче ни е .
4
Ве сь п р о ц е сс мо д ульно г о о б уче ни я стр о и тся на о сно ве о со зна нно г о ц е ле п о ла г а ни я и са мо ц е ле п о ла г а ни я с и е р а р хи е й б ли жни х (зна ни я, уме ни я, на вы ки ), ср е д ни х (о б щ е уче б ны е уме ни я и на вы ки ) и п е р сп е кти вны х (р а зви ти е сп о со б но сте й ли чно сти ) ц е ле й. М о д ульна я си сте ма о р г а ни за ц и и уче б но -во сп и та те льно г о п р о ц е сса , в о тли чи е о ттр а д и ц и о нны х ча стны х ме то д и к, п о ср е д ство м укр уп не ни я б ло ко в те о р е ти че ско г о ма те р и а ла , е г о о п е р е жа ю щ е г о и зуче ни я и зна чи те льно й эко но ми и вр е ме ни п р е д п о ла г а е тд ви же ни е уча щ е г о ся п о схе ме «все о б щ е е - о б щ е е - е д и ни чно е » с п о сте п е нны м п о г р уже ни е м в д е та ли . Уче б на я д е яте льно сть п р и мо д ульно й о р г а ни за ц и и уче б но й д е яте льно сти не во змо жна б е з о п о р ы на ме ха ни змы тво р че ско й д е яте льно сти (п о и ск не и зве стно г о че р е з ме ха ни зм а на ли за , че р е з си нте з, с п о мо щ ью а ссо ц и а ти вно г о ме ха ни зма , че р е з вза и мо д е йстви е и нтуи ти вно г о и ло г и че ско г о , с п о мо щ ью эвр и сти че ски х ме то д и к), б е з со зд а ни я д о лг о вр е ме нно й п о ло жи те льно й мо ти ва ц и и , г д е и нте р е с - б е ско р ы стны й мо ти в - п о д д е р жи ва е тся вы б р а нны ми ср е д ства ми с за ло же нно й в ни х во змо жно стью р е ш а ть тво р че ски уче б ны е за д а чи , на хо д и ть вы хо д и з п р о б ле мны х си туа ц и й, т.е ., о тр а б а ты ва я и за кр е п ляя ма те р и а л, учи ться и ни ц и а ти вно , за и нте р е со ва нно . На и б о ле е п о лно ц е нную мо ти ва ц и ю уче ни я за д а е тта ко й ти п уче ни я, р е а ли зую щ и йся со г ла сно те о р и и п о эта п но г о фо р ми р о ва ни я умстве нны х д е йстви й, в ко то р о м о б е сп е чи ва е тся ка к «п р о б ле мна я» , та к и « я-вклю че нно сть» ли чно сти в уче б ную д е яте льно сть. В стр уктур е мо д ульно г о о б уче ни я мно г о кр а тно п о вто р яю щ а яся д е яте льно сть уча щ и хся в хо д е са мо сто яте льно й р а б о ты на и нд и ви д уа ли зи р о ва нно м ур о вне уче б но г о ма те р и а ла п е р е во д и туме ни я в на вы ки . П р е п о д а ва те ль на все х эта п а х вы ступ а е тв ка че стве о р г а ни за то р а и р уко во д и те ля п р о ц е сса , а уча щ и йся вы п о лняе тр о ль са мо сто яте льно г о и ссле д о ва те ля п о сле д о ва те льно сти п р о б ле м, р а зр е ш е ни е ко то р ы х п р и во д и тк за р а не е о п р е д е ле нно й стр уктур е зна ни й, уме ни й и на вы ко в. Э ффе кти вно сть ц и кла о б уче ни я, уче б но й д е яте льно сти о сно вы ва е тся на ко р р е ктно сти ло г и ки стр уктур и р о ва ни я д е йстви й. Э то п о ло же ни е являе тся о сно во п о ла г а ю щ и м п р и мо д ульно м о б уче ни и . Ре зульта ти вно сть уче б но й д е яте льно сти п р и мо д ульно й о р г а ни за ц и и п р о ц е сса о п р е д е ляе тся п о сле д о ва те льно стью и зуче ни я ма те р и а ла и связа на со ста д и ями р а зви ти я и нте лле кта . К ве д ущ и м п р и нц и п а м мо д ульно г о о б уче ни я о тно сятся п р и нц и п ы мо д ульно сти , стр уктур и за ц и и со д е р жа ни я о б уче ни я на о б о со б ле нны е эле ме нты , д и на ми чно сти , д е яте льно сти , г и б ко сти , о со зна нно й п е р сп е кти вы , р а зно сто р о нно сти ме то д и че ско г о ко нсульти р о ва ни я и п а р и те тно сти . М о д ульно сть о зна ча е т о тно си те льную са мо д о ста то чно сть д а нно г о фр а г ме нта о б р а зо ва те льно г о п р о ц е сса и за ме няе мо сть д р уг и ми п р и не о б хо д и мо сти ег о тр а нсфо р ма ц и и . П р и нц и п мо д ульно сти п р е д п о ла г а е тц е льно сть и за ве р ш е нно сть, п о лно ту и ло г и чно сть п о стр о е ни я е д и ни ц уче б но г о ма те р и а ла в ви д е б ло ко в-мо д уле й, внутр и ко то р ы х уче б ны й ма те р и а л стр уктур и р уе тся в ви д е си сте мы уче б ны х
5
эле ме нто в. Уче б ны е эле ме нты , б уд учи п р е д ста вле ны в ц е ло м и во вза и мо связи , о б р а зую тло г и че скую стр уктур у, п р и это м и схо д ны й уче б ны й эле ме нтд и ффе р е нц и р уе тся в п р о и зво д ны х эле ме нта х. Э ле ме нты внутр и б ло ка -мо д уля вза и мо за ме няе мы и п о д ви жны . Из б ло ко в-мо д уле й ка к и з эле ме нто в ко нстр уи р уе тся уче б ны й кур с п о п р е д ме ту. Л о г и че ска я стр уктур а со д е р жа ни я п р е д ме та о г рани че на п о чи слу г р а д а ц и й и п р о и зво д ны х уче б ны х эле ме нто в в за ви си мо сти о т ц е ле й и за д а ч п о д г о то вки уча щ и хся, вы явле нны х и з а на ли за и х б уд ущ е й д е яте льно сти . М о д ульно е о б уче ни е о б е сп е чи ва е тво змо жно сть вы б о р а о б уча е мы м п ути д ви же ни я внутр и мо д уля. П р е п о д а ва те ль о сво б о жд а е тся о т чи сто и нфо р ма ц и о нны х функц и й, д е ле г и р уе т мо д ульно й п р о г р а мме не ко то р ы е функц и и уп р а вле ни я, ко то р ы е ста но вятся функц и ями са мо уп р а вле ни я. О со зна нно сть уче б но й д е яте льно сти п е р е во д и т п р е п о д а ва те ля и з р е жи ма и нфо р ми р о ва ни я в р е жи м ко нсульти р о ва ни я и уп р а вле ни я. Ве д ущ а я р о ль е г о со хр а няе тся, но в р а мка х суб ъе кт-суб ъе ктны х о тно ш е ни й в си сте ме «п р е п о д а ва те ль-уча щ и йся» . О п р е д е ле нны е во змо жно сти на п ути к д о сти же ни ю ц е ле й п р е д ста вляе т д и д а кти че ски й ма те р и а л (ко нсп е кт-схе ма , ко нсп е кт-уче б на я сю же тна я ка р ти нка ). О п о р ны е ко нсп е кты -схе мы и ко нсп е кты - сю же тны е ка р ти нки п р е д ста вляю т р а зно ви д но сть сти мули р ую щ е й и р а зви ва ю щ е й на г ляд но сти . Та ка я тр а нсфо р ма ц и я фо р мы и зуча е мо г о ма те р и а ла со зд а е тд о лг о вр е ме нную п о ло жи те льную мо ти ва ц и ю о б уче ни я. Ф о р ми р о ва ни е же п о ло жи те льно й мо ти ва ц и и и сп о со б о в уче ни я в и х е д и нстве мо жно р а ссма тр и ва ть ка к о д но и з ко р е нны х усло ви й д а льне йш е г о со ве р ш е нство ва ни я о б уче ни я. Э то «яд р о » п о б уд и те льно й и и сп о лни те льско й р е г уляц и и ли чно сти в п р о ц е ссе д е яте льно сти . Уче б ны й ма те р и а л п о хи ми и мо жно на и б о ле е о п ти ма льно стр уктур и р о ва ть в ви д е схе м, та к ка к г ла вна я хи ми че ска я и нфо р ма ц и я - ур а вне ни я хи ми че ски х р е а кц и й - тр а д и ц и о нно п р е д ста вляе тся в схе ма ти че ско м ви д е . Г ла вно е на п р а вле ни е и сп о льзо ва ни я схе м в уче б но м п р о ц е ссе - мо д е ли р о ва ни е и стр уктур и р о ва ни е со д е р жа ни я о б р а зо ва ни я, что сп о со б ствуе тб о ле е п о лно му усво е ни ю зна ни й. П р и это м схе мы мо г ут вы ступ а ть в ка че стве д о п о лни те льны х ср е д ств о б уче ни я к уче б ни ка м, п о ско льку в ни х ча сто не д о ста то чно че тко вы д е ляю тся со о тве тствую щ и е си сте мы п о няти й, и но г д а сла б о р а скр ы ты связи ме жд у фунд а ме нта льны ми п о няти ями . Схе мы являю тся хо р о ш и м ср е д ство м вы б о р а г ла вно г о ма те р и а ла д ля и зуче ни я, е г о р а сп о ло же ни я в ло г и че ско й п о сле д о ва те льно сти , вы явле ни я внутр и п р е д ме тны х ло г и че ски х связе й. Э то п р и во д и тк со кр а щ е ни ю о б ъе ма ма те р и а ла , п р и это м во зни ка ю т усло ви я д ля уг луб ле нно г о и зуче ни я на и б о ле е ва жны х во п р о со в. Та ки м о б р а зо м, мо д ульно е о б уче ни е стр о и тся п о п р а ви ла м мо д ульно сти , ко г д а ко нстр укц и я уче б но г о ма те р и а ла о б е сп е чи ва е тка жд о му уча щ е муся д о сти же ни е п о ста вле нны х д и д а кти че ски х за д а ч, и ме е ти нте г р а ц и ю р а зли чны х ви д о в и фо р м о б уче ни я. Да ле е р а ссма тр и ва е тся во змо жно сть и зуче ни я п о мо д ульно й те хно ло г и и кла сса п р е д е льны хуг ле во д о р о д о в.
6
М о дуль«Алка н ы» М о д уль «Алка ны » р а ссчи та н на 3 уче б ны хча са . Це ли , п о ста вле нны е п р и р а зр а б о тке д а нно г о мо д уля: - о п и р а ясь на р а не е п о луче нны е зна ни я уча щ и хся, сфо р ми р о ва ть п р е д ста вле ни е о кла ссе о р г а ни че ски х со е д и не ни й-а лка на х с ха р а кте р ны ми фи зи че ски ми и хи ми че ски ми сво йства ми ; - за кр е п и ть зна ни я о фи зи че ски х и хи ми че ски х сво йства х; - сфо р ми р о ва ть зна ни я о на хо жд е ни и а лка но в в п р и р о д е , сп о со б а х вы д е ле ни я и п о луче ни я, о сно вны хо б ла стяхп р и ме не ни я; - а кц е нти р о ва ть вни ма ни е уча щ и хся на во змо жно сти и нте г р а ц и и кур со в хи ми и , ма те ма ти ки , и сто р и и ; - р а зви ва ть уме ни я вы д е лять г ла вно е , ср а вни ва ть, о б о б щ а ть; - сфо р ми р о ва ть п р е д ста вле ни я о п р и чи нно -сле д стве нны х связях явле ни й, п о зна ва е мо сти ми р а ; М о д уль со сто и ти з 7 уче б ны х эле ме нто в: УЭ -1. П о ста но во чна я ча сть за няти я. УЭ -2. На хо жд е ни е а лка но в в п р и р о д е и п о луче ни е . «Алка ны - д е ти че р но г о зо ло та » . УЭ -3. Стр о е ни е , и зо ме р и я, но ме нкла тур а а лка но в. УЭ -4.Ф и зи че ски е сво йства а лка но в. УЭ -5. Х и ми че ски е сво йства а лка но в. УЭ -6.П р и ме не ни е . УЭ -7.Ре зю ме . Са мо сто яте льна я р а б о та . УЭ -1. П о ста но во чна я ча сть ур о ка Це ли : п о зна ко ми ть уча щ и хся с со д е р жа ни е м мо д уля, п о ста ви ть уче б ны е ц е ли и о п р е д е ли ть п ути и хд о сти же ни я. Те ма за няти я «Алка ны » за п и са на на д о ске . За няти е на чи на е тся с а ктуа ли за ц и и зна ни й уча щ и хся и о п р е д е ле ни я уче б ны хц е ле й. Уча щ и е ся со вме стно с п р е п о д а ва те ле м зна ко мятся с со д е р жа ни е м мо д уля п о ка р те са мо ко нтр о ля и са мо о ц е нки п о это й те ме (та б л. 1), и х вни ма ни е о б р а щ а е тся на то , что о ни д о лжны зна ть и уме ть. Та б ли ц а 1 Ка р та са мо ко нтр о ля и са мо о ц е нки п о те ме «Алка ны » Ч то нужно Ко нтр о льны е во п р о сы Исто чСо д е р - Ч то нужно жа ни е зна ть уме ть и ни к за д а ни я и нфо р ма ц и и На хо ж- П р и р о д ны е и с- О р и е нти р о ва ть- 1.На зо ви те о сно вны е п р и - § 11 д е ни е то чни ки а лка но в. ся в п о няти ях: р о д ны е и сто чни ки п р е д е льа лка - Сп о со б ы р а зд е - р е кти фи ка ц и я, ны х уг ле во д о р о д о в. но в в ле ни я сме се й, кр е ки нг , ко ксо - 2.О ха р а кте р и зуйте п р о ц е сс п р и р о - вы д е ле ни я а лка - ва ни е . Ра зли - р е кти фи ка ц и и . В ка ки х слуд е .Сп о - но в: р е кти фи ка - ча ть сп о со б ы ча яхп р и ме няе тся р е кти фи со б ы ц и я, кр е ки нг , вы д е ле ни я а л- ка ц и я. вы д е ле - ко ксо ва ни е ка но в и з п р и - 3.Да йте о п р е д е ле ни е п р о -
7
ни я и Си нте ти че ски е п о луче - сп о со б ы п о луни я че ни я: си нте з Вю р ц а , г ид р иро ва ни е , и зо ме р и за ц и я, г и д р о ли з, д е ка р б о кси ли р о ва ни е
Стр о е ни е пре д е льны х уг ле во д о ро д о ва лка но в
р о д но г о сы р ья. За п и сы ва ть ур а вне ни я р е а кц и й п о луче ни я а лка но в
О б щ ую фо р му- За п и са ть г о мо и че ски й р яд лу а лка но в. О со - ло г б е нно сти стр о е - а лка но в. ни я а лка но в: о д и -Изо б р а зи ть на р ны е связи стр о е ни е ме жд у а то ма ми мо ле кулCH4 и уг ле р о д а , ва C2H6 , ука за ть ле нтны е уг лы ва ле нтны е уг ме жд у связями , лы и ти п г иб ви д г и б р и д и за - р и д и за ц и и ц ии. Стр о е ни е мо ле кул ме та на , эта на Изо ме - Ви д ы и зо ме р и и , П и са ть и зо ме р и я. ха р а кте р ны е д ля р ы лю б о г о пре Но ме н- а лка но в: стр ук- д е льно г о уг ле кла тур а тур на я и о п ти - во д о р о д а . а лка - че ска я. Алг оНа зы ва ть а лка но в р и тм на зва ни я ны п о за ме сти о рг а ни че ски х те льно й но ме нве щ е ств кла сса кла тур е а лка но в
ц е ссу кр е ки нг а . Ка ки е ви д ы кр е ки нг а сущ е ствую т? 4.П р о д о лжи те ур а вне ни я р е а кц и й: а ) … + 2 Na→ C4H10 + … б ) CH3– CH2– CH=CH– CH3 + … → CH2– CH2– CH2 CH3 CH3. Ка ки е усло ви я п р о те ка ни я р е а кц и и . в) Ка ки е е щ е сущ е ствую т сп о со б ы п о луче ни я а лка но в, за п и ш и те ур а вне ни я р е а кц и й на п р и ме р е лю б о г о п р е д ста ви те ля р яд а а лка но в 1. За р и суйте мо ле кулу ме - § 11 та на . Ф о р му ка ко й г е о ме т- стр 67р и че ско й фи г ур ы и ме е тмо - 68. ле кула ме та на ? О б ъясни те п о че му? 2.М о г утли мо ле кулы а лка но в п р и о б р е та ть са мую р а зно о б р а зную фо р му в п р о стр а нстве ? П о че му?
1.Да йте о п р е д е ле ни е п о ня- § 11 ти ю и зо ме р . стр 692.Ка ки е ви д ы и зо ме р и и ха - 70. р а кте р ны д ля а лка но в? Х а р а кте р на ли д ля а лка но в ц и с- тр а нс- и зо ме р и я. П о че му? 3.На п и ш и те все во змо жны е и зо ме р ы со е д и не ни я C5H12 и д а йте и м на зва ни я
8
Ф и зи че ски е сво йства а лка но в
Ва жне йш и е фи зи че ски е сво йства п р е д е льны х уг ле во д о р о д о в. Изме не ни е tки п и tп ла в в г о мо ло г и че ско м р яд у уг ле во д о р о д о в
О п и сы ва ть фи зи че ски е сво йства а лка но в и о б ъяснять и х
1.Ка ки е а г ре г а тны е со сто я- § 11 ни я д ля а лка но в ха р а кте р - стр 68, ны , ка ко вы за ко но ме р но сти 72. и зме не ни я со сто яни й п р е д е льны х уг ле во д о р о д о в вг о мо ло г и че ско м р яд у? 2.П о че му tки п и tп ла в р а стут п р и уве ли че ни и д ли ны уг ле р о д но й ц е п и ? 3.П о че му п р е д е льны е уг ле во д о р о д ы п ло хо р а ство р и мы в во д е ?
Х и ми че ски е сво йства а лка но в
Ва жне йш и е хи ми че ски е сво йства а лка но в. Ре а кц и и , ха р а кте р ны е д ля а лка но в, усло ви я и х п р о те ка ни я
Со ста влять ур а вне ни я хи ми че ски хр е а кц и й а лка но в. О б ъяснять ме ха ни зм р е а кц ий
1.До п и ш и те ур а вне ни я р е а к- § 11 ц и й: стр 73CH4 + Cl2→ … 75. СH3– CH3→ … (kat= Pt) CH4 + O2→ … … → CH3– CH– CH2– CH3 CH3 (kat=AlCl3) 2.Да на ц е п о чка р е а кц и й: NO2 CH3– CH– CH3 CH3 ↑ CH3– CH2– CH2– CH3 → B → → D + CH3– CH=CH2→ F ↓ ↓ CO2+H2O CH3– CH– CH3 OH На п и ш и те : а )ур а вне ни я р е а кц и й; б )усло ви я р е а кц и й; 3.О б ъясни те , п о че му д ля хи ми че ски хр е а кц и й а лка но в ха р а кте р е н сво б о д но р а д и ка льны й ме ха ни зм. 4.П о че му за ме щ е ни е а то ма во д о р о д а п р о и схо д и тп р е и мущ е стве нно п р и вто р и чно м а то ме уг ле р о д а , а не п р и п е р ви чно м? Ра ссмо тр е ть на п р и ме р е мо ле -
9
кулы C3H8. П р и ме - Ва жне йш и е о б - Ра сска ть о п р и - 1.О б ъясни те , п о че му уте чка не ни е ла сти п р и ме не - ме не ни и а лка - б ы то во г о г а за мо же тб ы ть а лка - ни я п р е д е льны х уно в в п р о мы ш - о б на р уже на п о за п а ху, хо тя но в ле во д о р о д о в. ле нно сти ег о со ста вляю щ и е за п а ха О б ла сть п р и ме не и ме ю т не ни я CH4
б §ы 11 стр 7881, стр . 72.
П о сле это г о уча щ и мся п р е д ла г а е тся всп о мни ть, что о ни уже зна ю то б а лка на х, за п о лняе тся та б ли ц а ЗХ У - « Зна е м, хо ти м узна ть» и ста вятся уче б ны е ц е ли . Та б ли ц а ЗХ У Зна е м Х о ти м узна ть 1) о б щ а я фо р мула г о мо ло г и че ско г о 1) на хо жд е ни е а лка но в в п р и р о д е ; р яд а а лка но в – CnH2n+2; 2) сп о со б ы вы д е ле ни я а лка но в и з 2) г о мо ло г и че ски й р яд а лка но в: п р и р о д ны х и сто чни ко в и си нте CH4- ме та н, C2H6- эта н, C3H8- п р о п а н… ти че ски е сп о со б ы п о луче ни я; 3) стр о е ни е а лка но в; 3) ти п ы и зо ме р и и , ха р а кте р ны е д ля 4) но ме нкла тур а , ви д ы и зо ме р и и ; а лка но в; 5) ти п ы хи ми че ски хр е а кц и й: 4) фи зи че ски е и хи ми че ски е сво йа ) за ме щ е ни я, ства а лка но в; б ) п р и со е д и не ни я, 5) п р и ме не ни е а лка но в в п р о мы ш в) о тщ е п ле ни я, ле нно сти . г ) и зо ме р и за ц и и . Со вме стно с уча щ и ми ся за п о лняе тся схе ма - кла сте р «Алка ны » (р и с. 1).
Ри с. 1. Кла сте р п о те ме «Алка ны » .
10
УЭ -2. На хо жд е ни е а лка но в в п р и р о д е и сп о со б ы и х п о луче ни я Це ли д а нно г о уче б но г о эле ме нта : п о зна ко ми ть уча щ и хся с п р и р о д ны ми и сто чни ка ми а лка но в, со о тве тствую щ и ми сп о со б а ми вы д е ле ни я, на учи ть со ста влять ур а вне ни я р е а кц и й си нте ти че ски х сп о со б о в п о луче ни я а лка но в. Уча щ и е ся в те че ни е 15 ми нутр а б о та ю тс та б ли ц а ми «На хо жд е ни е а лка но в в п р и р о д е . Сп о со б ы вы д е ле ни я а лка но в» и «Си нте ти че ски е сп о со б ы п о луче ни я а лка но в» (та б л. 2 и та б л.3), а та кже и сп о льзую тма те р и а л уче б ни ка и д е ла ю ткр а тки е за п и си в те тр а д ях п о п ла ну: 1) п р и р о д ны е и сто чни ки а лка но в; 2) сп о со б ы вы д е ле ни я а лка но в; 3) си нте ти че ски е сп о со б ы п о луче ни я а лка но в. Уча щ и е ся о б о б щ а ю ти зуче нны й ма те р и а л, д е ла ю твы во д ы ; о б ъясняю т смы сл сло во со че та ни я: «Алка ны - д е ти че р но г о зо ло та » . Та б ли ц а 2 О п о р ны й ко нсп е кт«На хо жд е ни е а лка но в в п р и р о д е . Сп о со б ы вы д е ле ни я и з п р и р о д но г о сы р ья» П р и р о д ны е и сто чСп о со б ы п о луче ни я а лка но в ни ки а лка но в 1. Не фть Ф р а кц и о нна я п е р е г о нка ; Ф р а кц и и : 1) р е кти фи ка ц и о нны е г а зы ( C3H8, C4H10 ); 2) г а зо ли но ва я фр а кц и я (о т C5H12 д о C11H24 ); 3) ли г р о и но ва я фр а кц и я (о тC8H18 д о C14H30 ); 4) ке р о си но ва я фр а кц и я (о т C12H26 д о C18H38 ); 5) д и зе льно е то п ли во (о тС 13H28 д о C19H36 ); 6) ма зут( C18H28 – C25H52, C28H58 – C38 H78 ). Кр е ки нг : 1) те р ми че ски й; 2) ка та ли ти че ски й. 2.Не фтяно й г аз Ф р а кц и о но е р а зд е ле ни е : 1) г а зо вы й б е нзи н ( C5H12, C6 H14 ); 2) п р о п а н-б ута но ва я сме сь ( C3H8, C4H10 ); 3) сухо й г а з ( CH4, C2H6 ). 3.П р и р о д ны й г аз 4.Ка ме нны й уг о ль Ко ксо ва ни е : 1) ко ксо вы й г а з (CH4,… , CnH2n +2 ); 2) ка ме нно уг о льна я смо ла ; 3) на д смо льна я во д а ; 4) ко кс.
11
Та б ли ц а 3 О п о р ны й ко нсп е кт«Си нте ти че ски е сп о со б ы п о луче ни я а лка но в» Х и ми зм п р о ц е сса Сп о со б п луче ни я 1.Изо ме р и CH3 за ц и я CH3– CH2– CH2– CH2– CH2– CH3 → CH3– CH2– C– CH3 CH3 2.Г и д р и р о - CH3– CH=CH– CH3 + H2 → CH3– CH2– CH2– CH3 ва ни е 3.Си нте з Вю р ц а CH3– CH2– CH2 Br CH3– CH2– CH2 Br +2 Na→ CH3– CH2– CH2– CH2– CH2– CH3 + NaBr 4.Де ка р б о кси ли р о ва - CH3CH2C= O + NaOH → CH3– CH3 + Na2CO3 ни е на тр и е ONa вы х со ле й ка р б о но вы х ки сло т 5.Г и д р о ли з Al4C3 + 12 H2O ═ 3CH4 + 4Al (OH)3 ка р б и д о в
Усло ви я t = 4500C; kat=AlCl3 kat = Pt
УЭ -3. Стр о е ни е . Изо ме р и я. Но ме нкла тур а Це ли : сфо р ми р о ва ть п о няти е о стр о е ни и а лка но в и и хо со б е нно стях, п о вто р и ть и за кр е п и ть зна ни я уча щ и хся о б и зо ме р и и и но ме нкла тур е , на учи ть про г но зи р о ва ть во змо жно е ко ли че ство и зо ме р о в лю б о г о п р е д ста ви те ля р яд а а лка но в, на учи ть за п и сы ва ть стр уктур ны е фо р мулы и зо ме р о в и д а ва ть и м на зва ни я со г ла сно за ме сти те льно й но ме нкла тур е . В те че ни е 10 ми нутуча щ и е ся са мо сто яте льно и зуча ю тстр о е ни е а лка но в, и зо ме р и ю и но ме нкла тур у п о уче б ни ку и ча сти Ι о п о р но г о ко нсп е кта «Алка ны » (та б л.4). За п и сы ва ю тв те тр а д и клю че вы е п о няти я. УЭ -4. Ф и зи че ски е сво йства а лка но в Це ли : п о зна ко ми ть уча щ и хся с фи зи че ски ми сво йства ми а лка но в, на учи ть уста на вли ва ть за ви си мо сть ме жд у стр о е ни е м и сво йства ми а лка но в. В те че ни е 5 ми нутуча щ и е ся и зуча ю тса мо сто яте льно фи зи че ски е сво йства а лка но в, и сп о льзуя те кстуче б ни ка и II ча сть о п о р но г о ко нсп е кта «Алка ны » (та б л. 4).
12
Та б ли ц а 4 О п о р ны й ко нсп е кт«Алка ны » I. С тро е н ие . Изо м е рия. ΙI. Физиче ские сво йства а лка н о в. СH4 Н о м е н кла тура . CnH2n+2 -а н C2H6 г а зы р о ст п р и чи на : C3H8 tки п , с р о сто м H C4H10 tп ла в д ли ны ц е п и , 109028’ H H C5H12 уве ли чи ва е тся С H — C— C — H … жи д ко сти вза и мо д е йстви е H H H H C15H32 ме жд у H C16H34 тве р д ы е мо ле кула ми . 3 Sp - г и б р и д и за ц и я … ве щ е ства Г о мо ло г и че ски й р яд . CH4-ме та н C3H8-п р о п а н C5H12-п е нта н tки п (CH3CHCH3) < tки п (CH3CH2CH2CH3) C2H6-эта н C4H10-б ута н C6H14-г е кса н CH3 п р и чи на : р а зве твле ни е ц е п и п р и во д и тк Изо м е рия. Н о м е н кла тура . о сла б ле ни ю Стр уктур на я П р о стр а нстве нна я ме жмо ле куляр но г о вза и мо д е йстви я. о п ти че ска я и зо ме р и я уг ле р о д но й ц е п и III. Хим иче ские сво йства а лка н о в. Ра д и ка л(R• ) – а то м и ли г р уп п а а то мо в, и ме ю щ и хне сп а р е нны й эле ктр о н. CH3– CH3 = • CH3 + • CH3 М е ха ни зм р е а кц и й – сво б о д но р а д и ка льно е за ме щ е ни е : 1. Ини ц и и р о ва ни е : Cl ׃Cl → • Cl + • Cl 2. Ра зви ти е ц е п и : H H H H H– C– H + • Cl → H– C• + HCl , H– C• + Cl2 → H– C– Cl + • Cl H H H H 3. О б р ы в ц е п и : • Cl + • Cl → Cl2 , • CH3 + • Cl → CH3Cl , • CH3 + • CH3 → CH3– CH3. Тр е ти чны й а то м H уг ле р о д а CH3– C– CH3 усло жне ни е CH3– C• – CH3 р а сте т усто йчи во сть CH3 р е а кц и й CH3 Вто р и чны й а то м за ме щ е ни я уг ле р о д а H CH3– C– H п р и чи на : CH3– C• – H CH3 CH3 П е р ви чны й а то м H уг ле р о д а CH3– C– H H
CH3– C• – H H
13
Cl2, УФ
хло р а лка н → д и хло р а лка н → тр и хло р а лка н → те тр а хо р а лка н HNO3,t>4500C ни тр о а лка н t,[O] сп и р т Алка ны kat (Pt,Ni,Al2O3,Cr2O3),t CnH2n+2 а лке н г о р е ни е CO2 + H2O кр е ки нг ,t Cn-mH2(n-m)+2 + CmH2m kat=AlCl3, t и зо со е д и не ни е n >= 6 kat а р о ма ти че ско е со е д и не ни е
CH4 + Cl2 → … C2H6 + HNO3 → … CH4 + [O] → … CH3– CH2– CH3→ … CH3– CH3 → … CH3– CH2– CH2– CH→ … CH3– CH2– CH2– CH3→ C7H16→ ...
В п р о ц е ссе р а б о ты уча щ и е ся со ста вляю т схе му п о те ме «Ф и зи че ски е сво йства а лка но в» . УЭ -5. Х и ми че ски е сво йства а лка но в Це ли : сфо р ми р о ва ть п о няти е о вза и мо связи стр о е ни я и хи ми че ски х сво йств а лка но в, на учи ть со ста влять ур а вне ни я р е а кц и й, ука зы ва ть ти п ы р е а кц и й. На и зуче ни е хи ми че ски х сво йств а лка но в о тво д и тся 20 ми нут. Уча щ и е ся р а б о та ю тс уче б ни ко м и III ча стью о п о р но г о ко нсп е кта «Алка ны » (см. та б л. 4), за р и со вы ва ю тв те тр а д и схе му «Х и ми че ски е сво йства а лка но в» . В ни ма ни е уча щ и хся о б р а щ а е тся на сво б о д но р а д и ка льны й ме ха ни зм п р о те ка ни я р е а кц и й. Уча щ и е ся о тве ча ю тна во п р о с: п о че му д ля хи ми че ски х р е а кц и й а лка но в ха р а кте р е н сво б о д но р а д и ка льны й ме ха ни зм? УЭ -6. П р и ме не ни е а лка но в Це ли : и сп о льзуя схе мы и та б ли ц ы , на учи ть со ста влять со о б щ е ни е о б и сп о льзо ва ни и а лка но в, п о зна ко ми ть уча щ и хся с ми р о м ве щ е й, о б р а ти ть вни ма ни е на вза и мо связь на уки и жи зни . Уча щ и е ся р а б о та ю тс те ксто м уче б ни ка и со ста вляю тсо о б щ е ни я о п р и ме не ни и а лка но в. УЭ -7. Ре зю ме . Са мо сто яте льна я р а б о та Це ли : си сте ма ти зи р о ва ть зна ни я уча щ и хся о б а лка на х, о п р е д е ли ть сте п е нь усво е ни я уча щ и ми ся ма те р и а ла мо д уля «Алка ны » . Во п р о сы д ля са мо сто яте льно й р а б о ты , о р г а ни зуе мо й п о 2-м ва р и а нта м, фо р ми р ую тся и з во п р о со в ка р ты са мо ко нтр о ля и са мо о ц е нки п о те ме «Алка ны » (та б л. 1). В случа е за тр уд не ни й уча щ и мся р а зр е ш а е тся о б р а щ а ться к р е ко ме нд уе мы м и сто чни ка м и нфо р ма ц и и . П о сле р а б о ты п р о во д и тся о б сужд е ни е о тве то в на во п р о сы и о ц е ни ва ю тся лучш и е о тве ты . На сле д ую щ е м за няти и п р о во д и тся р а зно ур о вне ва я са мо сто яте льна я р а б о та п о д вум ва р и а нта м.
14
Во п р о сы са мо сто яте льно й р а б о ты : 1. Вы б е р и те и з п е р е чи сле нны хни же со е д и не ни й г о мо ло г и и и зо ме р ы : а ) CH3– CH2– CH3, CH3– CH– CH3, CH3– CH– CH– CH3, CH3 CH3 CH3 CH3– CH2– CH2– CH2– CH3, CH3– CH2– CH3, б ) CH3– CH2– CH2– CH2– CH2– CH3, CH3– CH– CH2– CH3, CH3– CH2– CH2– CH3, CH3 CH3– CH2– CH2– CH– CH3, CH3– CH2– CH2– CH2– CH3, CH3 Ука жи те и з вы ш е п е р е чи сле нны х со е д и не ни й те , ко то р ы е сп о со б ны к о п ти че ско й и зо ме р и и . Ука жи те а сси ме тр и че ски й а то м уг ле р о д а . 2. П р о д о лжи те ур а вне ни я р е а кц и й: а ) CH3– CH2– CH3 + Br2 → … , C5H10→ а лке н + а лка н, б ) CH3– CH2– CH2– CH3 + HNO3 → … , C3H7 → а лка н + а лке н. 3. Да на ц е п о чка р е а кц и й. На п и ш и те ур а вне ни я р е а кц и й: NaOH
а) A →
Na
AlCl3, t
CH3– CH2– CH2– CH3 → ↓ CH3– CH– CH2– CH3 NO2
B → CH4 + C ↓ CH3– CH2– CH3
t
б ) A→ CH3– CH2– CH2– CH2– CH3 → B + C ↓ ↓ C5H11O CH3– CH– CH2 Cl 4. а ) На п о лно е сг о р а ни е 0,1 мо ль а лка на не и зве стно г о стр о е ни я и зр а схо д о ва но 26,0 л ки сло р о д а (п р и н.у.). Ка ко ва стр уктур на я фо р мула а лка на ? Ско лько и зо ме р о в и ме е тд а нны й а лка н, на п и ш и те фо р мулы и зо ме р о в. б ) Ско лько стр уктур ны х и зо ме р о в и ме е тг а зо о б р а зны й п р е д е льны й уг ле во д о р о д , е сли 14гэто г о г а за за ни ма ю то б ъе м 5,6 л (п р и н.у.)? Изо б р а зи те стр уктур ны е фо р мулы и зо ме р о в, д а йте и м на зва ни я. О сно вна я ли те р а тур а 1. За йц е в О .С. М е то д и ка о б уче ни я хи ми и : те о р е ти че ски й и п р и кла д но й а сп е кты : уче б . д ля студ . В УЗо в / О .С. За йц е в. - М .: ВЛ АДО С, 1999.- 383с. 2. Ч е р но б е льска я Г .М . М е то д и ка о б уче ни я хи ми и в ср е д не й ш ко ле : уче б . д ля студ . ВУЗо в / Г .М . Ч е р но б е льска я. - М .: ВЛ АДО С, 2000. - 335 с. До п о лни те льна я ли те р а тур а 1. Л е ви те с Д.Г . П р а кти ка о б уче ни я: со вр е ме нны е о б р а зо ва те льны е те хно ло г и и / Д.Г . Л е ви те с. - М .: Изд -во и н-та п р а кт. п си хо ло г и и , 1998.- 288 с. 2. Тр е тьяко в П .И. Те хно ло г и я мо д ульно г о о б уче ни я в ш ко ле : п р а кти ко о р и е нти р о ва нна я мо но г р а фи я / П .И.Тр е тьяко в, И.Б. Се нно вски й.- М .: Но ва я ш ко ла , 1997.- 352 с.
15
Со ста ви те ль: То ми на Еле на Ви кто р о вна Ре д а кто р Ти хо ми р о ва О .А.
16