Использование разнотиповых семинаров и ИКТ в профильном обучении химии

1. Использование разнотиповых семинаров и ИКТ в профильном обучении химии

Автор: Ким Наталья Викторовна
Учитель химии МОУ СОШ №6
г. Нягани ХМАО-Югры Тюменской области
Использование разнотиповых
семинаров и ИКТ в
профильном обучении химии
Материал к выступлению городском
семинаре «ИКТ в обучении»

2. Статья «Практика семинаров в профклассе»

В МОУ СОШ №6 г Нягани шестой год в 10-11-х классах ведется
профильное обучение. Согласно учебному плану в классе
естественнонаучного профиля преподавание химии
осуществляется по трехчасовой программе. В этих классах
учебный процесс предусматривает проведение лекций,
семинарских и лабораторных занятий.
Особый интерес вызывают у учащихся эффективные формы
обучения: уроки-семинары, уроки-лекции, тематические урокизачёты, практикумы. В календарно-тематическом планировании
органической химии на первое полугодие мною были
предусмотрены семинарские занятия.
Эти уроки проводились после изучения нового материала наиболее
сложных для учащихся тем, таких как:
- Порядок соединения атомов в молекулах органических веществ;
- Влияние на свойства веществ порядка соединения атомов в
молекулах;
- Гибридизация электронных облаков;
- Гомологический ряд и изомерия и т.д.

3.

Разработанные мною семинары являются комбинированными: в
программу одного семинара входят теоретические и
практические задания.
Цель системы семинарских занятий: формирование у учащихся
системы знаний, умений и навыков в области органической
химии, необходимых для целостного восприятия научной картины
мира.
Для реализации поставленной цели необходимо решение
следующих задач:
• раскрыть сущность и значение фундаментальных законов,
теорий, фактов органической химии;
• научить применять знания теоретических основ органической
химии для характеристики различных классов органических
соединений с точки зрения их реакционной способности;
• развить умения решения расчетных задач;
• способствовать формированию навыков самостоятельной работы
при овладении химическими знаниями.

4.

Общеучебная результативность уроков-семинаров состоит в
развитии учебно-организационных умений и навыков, в
частности, при работе с различными информационными
источниками.
• На семинарах вырабатывается способностей выделять
главное, существенное, составлять конспект и строить рассказ;
тренируются умения планировать свою учебную деятельность в
отведенный промежуток времени, управлять своим вниманием,
наблюдать, запоминать.
• Развивается логическое мышление, способность выделять
признаки для классификации и проводить ее.
• Учащиеся совершенствуют навык работы в группе;
осмысливают результаты своих действий; развивают
самоконтроль и взаимоконтроль.

5.

• Задания каждого семинара сгруппированы в программы, которые
дифференцированы по различным уровням трудности «А», «В»,
«С». С учётом принципа преемственности программы
комбинированных семинарских занятий составляю так, что
содержание каждой более сложной из них включает в себя знания,
умения и навыки, предусмотренные менее сложной программой, но
на новом уровне. В программу «С» включаю основные знания по
данной теме (не снижая уровень этих заданий ниже требований
государственных программ по химии). Основная её цель состоит в
том, чтобы направить работу учащихся на овладение знаниями на
уровне воспроизведения. Программа «С» - это та ступень, через
которую обязательно должны пройти все учащиеся, так как без
воспроизведения не может быть осознанных, осмысленных знаний.
В этой программе чётко определяем: а) что изучить, что запомнить,
какие сделать выводы; б) где конкретно прочитать о том, что
необходимо изучить, какую работу с учебником нужно провести; в)
какую последовательность операций соблюдать при выполнении
опыта или работы с моделями и т.д.

6.

Для примера приведён фрагмент программы «С»
комбинированного семинарского занятия по теме
«SP2- и SP-гибридное состояние атома углерода. π- связь.
Изомерия, обусловленная кратными связями».
Девиз урока: Всё познаётся в сравнении.
Фрагмент программы «С» (уровень-воспроизведение).
1. Прочитайте учебник, § 12, с. 82, § 13, с. 99. Выделите в тексте
материал, в котором изложена сущность SP2- и SP-гибридизации
электронных облаков.
2. Обратите внимание на следующие вопросы: а) число гибридных и
негибридных электронных облаков в атоме углерода в состоянии SP2и SP-гибридизации; б) значение углов между направлениями
гибридных облаков атома углерода в SP2- и SP-гибридном состоянии;
в) в процессе образования каких углерод-углеродных связей
происходит переход атома углерода из SP2- в SP-гибридное
состояние?

7.

• 3. Изготовьте шаростержневые модели углеродного скелета, в
котором имеется одна π- связь, две π- связи.
В программу «В» включаю тот же материал, но уже без каких-либо
указаний на методику его изучения. В программу «А» включены
задания, предусматривающие свободное самостоятельное
оперирование знаниями и умениями, имеющимися в программе «В».
Программа «А» развивает творческие способности учащихся, она
завершает процесс доведения знаний по теме до осознанного
уровня.
У учащихся профильного класса, благодаря семинарам, уровень и
глубина усвоения таких понятий, как гибридизация,
пространственное строение, изомерия, взаимное влияние атомов и
групп атомов в молекулах органических соединений выше, чем в
других классах этой параллели. У учеников пропал страх,
возникающий после изучения новой и трудной для них темы. У них
появилась уверенность, что всё недопонятое можно будет
проработать на семинаре индивидуально, в удобном и комфортном
для них темпе.

8. Образцы семинаров

Практическое комбинированное семинарское занятие №6.
Тема: Изомерия в органической химии и её виды.
Девиз: «Источником самодвижения и развития материи является борьба
противоположностей».
Программа «А».
1.Для веществ состава С5Н12, С4Н8, С4Н10О начертите структурные
формулы всех возможных изомеров (не считая геометрических). Укажите
в каждом случае класс органического вещества и вид изомерии.
2.Сколько веществ изображено: СН3
│
б) СН3-СН2-СН2-СН-СН3;
СН3
│
в) СН2-СН2;
│
СН3
а) СН3-СН-СН3;
г) СН3-СН-СН=СН2
│
│
СН3
С2Н5
Д) СН3-СН2-СН2-СН3
3*(проф.). Определите тип гибридизации каждого атома углерода в веществах:
а) СН2=СН-С (СН3)=СН-СН3; б) СН3-СН (СН3)-СН=О; в) СН≡С-СН2-СН3.
Укажите σ- и π- связи. Определите степень окисления атомов углерода в
последнем веществе.

9. Образцы семинаров

Программа «В».
1. Для веществ состава С6Н14, С5Н8, С4Н8О начертите структурные формулы
всех возможных изомеров (не считая геометрических). Укажите в каждом
случае класс органического вещества и вид изомерии.
2. Сколько веществ изображено:
СН3
│
а) СН3-СН=С-СН3; б) СН2-СН2-СН2; в) СН=С-СН3; г) СН3-СН=СН; д) СН3-СН=СН-СН3
│
└
┘
│ │
│
│ │
СН3
СН2-СН2
СН3 СН3
СН3
СН3 Н
е) СН3-С-СН2?
└ ┘
Н-С-СН3
3*(проф.). Определите тип гибридизации каждого атома углерода в
веществах:
а) СН2=СН-СН (СН3)-СН=СН2;
б) СН2ОН-СН2ОН;
в) СН≡С-С(СН3)3.
Укажите σ- и π-связи.
Определите степень окисления атомов углерода в веществе б).

10. Образцы семинаров

Практическое комбинированное семинарское занятие №2.
Тема: Влияние на свойства веществ порядка соединения атомов в
молекулах. Изомерия. Изомерия углеродного скелета. Изомеры.
Девиз: Движение материи – это не только перемена места материального
объекта, но и изменение его качества, существующих связей между
составными его частями, взаимодействия с окружающей средой.
Программа «А».
1. Два вещества имеют один и тот же состав – С4Н 10О, но относятся
к двум разным классам. Найдите в справочнике их температуры
кипения и данные о растворимости. Есть ли различия? Запишите их
структурные формулы.
Выявите существенный отличительный признак в строении этих
веществ. Оперируя знаниями о взаимном влиянии атомов в молекулах,
электронном строении молекулы воды, объясните, почему
исследуемые вещества имеют приблизительно одинаковую
растворимость в воде ( около 8 г в 100 г воды), несмотря на
неодинаковое химическое строение их молекул.

11. Образцы семинаров

Сравните tкип этих веществ. Постройте гипотезу, в соответствии с
которой можно было бы объяснить тот факт, что у спирта tкип выше,
чем у эфира. На данных примерах выявите следующие признаки
движения материи: а) изменение способов связи атомов; б) изменение
качества молекул; в) изменение взаимодействия молекул друг с
другом.
2. Запишите структурные формулы трёх возможных изомеров каждого
из веществ следующего состава: С5Н12 , С5Н12О. Составьте перечень
существенных признаков, по которым отличаются изомеры данных
веществ.
Выявите причину явления изомерии. На приведённых ранее
формулах изомеров докажите, что развитие природы происходит от
простого к более сложному.
3. В каком порядке могут соединяться атомы в молекулах вещества, в
котором доли углерода, водорода и фтора соответственно равны
0,6316 (или 63,16%), 0,1184 (или 11,84%), 0,2500 (или 25%)?
Относительная плотность второго вещества по воздуху равна 2,62.

12. Элективный курс

Министерство образования Российской Федерации
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 6 (МОУСОШ № 6)
МЕХАНИЗМЫ РЕАКЦИЙ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Элективный курс по химии
для 10 класса естественнонаучного профиля
Составлен:
учитель химии
МОУСОШ № 6 г. Нягани ХМАО-Югры
Тюменской области
Утверждён:
ГорМО учителей химии
г. Нягани
протокол № 8 от 2007

13. Элективный курс - лекция

Тема занятия: « Ориентация в ароматическом кольце».
Цели занятия: изучить виды заместителей – ориентантов в бензольном
кольце и их влияние на дальнейшее течение реакций и на получаемые
продукты.
Ход занятия.
Важнейшим фактором, определяющим химические свойства
молекулы, является распределение в ней электронной плотности.
Характер распределения зависит от взаимного влияния атомов. В
молекулах, имеющих только σ-связи, взаимное влияние атомов
осуществляется через индуктивный эффект. В молекулах,
представляющих собой сопряженные системы, проявляется действие
мезомерного эффекта. Влияние заместителей, передающееся по
сопряженной системе p-связей, называется мезомерным (М) эффектом.
В молекуле бензола p-электронное облако распределено равномерно по
всем атомам углерода за счет сопряжения. Если же в бензольное
кольцо ввести какой-нибудь заместитель, это равномерное
распределение нарушается, и происходит перераспределение
электронной плотности в кольце. Место вступления второго заместителя
в бензольное кольцо определяется природой уже имеющегося
заместителя.

14.

Заместители подразделяют на две группы в зависимости от
проявляемого ими эффекта (мезомерного или индуктивного):
электронодонорные и электроноакцепторные. Электронодонорные
заместители проявляют +М и +I-эффект и повышают электронную
плотность в сопряженной системе. К ним относятся гидроксильная
группа -ОН и аминогруппа -NH2. Неподеленная пара электронов в
этих группах вступает в общее сопряжение с p-электронной системой
бензольного кольца и увеличивает длину сопряженной системы. В
результате электронная плотность сосредотачивается в орто- и параположениях.

15.

Алкильные группы не могут участвовать в общем сопряжении, но они
проявляют +I-эффект, под действием которого происходит
аналогичное перераспределение p-электронной плотности.
Электроноакцепторные заместители проявляют -М-эффект и
снижают электронную плотность в сопряженной системе. К ним
относятся нитрогруппа -NO2, сульфогруппа —SO3H, альдегидная —
СНО и карбоксильная —СООН группы. Эти заместители образуют с
бензольным кольцом общую сопряженную систему, но общее
электронное облако смещается в сторону этих групп. Таким образом,
общая электронная плотность в кольце уменьшается, причем меньше
всего она уменьшается в метаположениях:

16.

Полностью галогенированные алкильные радикалы (например. - ССl3)
проявляют -I-эффект и также способствуют понижению электронной
плотности кольца. Закономерности преимущественного
направления замещения в бензольном кольце называют
правилами ориентации.
Заместители, обладающие +I-эффектом или +M-эффектом,
способствуют электрофильному замещению в орто- и параположения бензольного кольца и называются заместителями
(ориентантами) первого рода.
-СН3
+I
-ОН
+M,-I
-NH2
+M,-I
-CI (-F,-Вr,-I)
+М,-I
Заместители, обладающие -I-эффектом или -M-эффектом,
направляют электрофильное замещение в мета-положения
бензольного кольца и называются заместителями (ориентантами)
второго рода:
• -S03H
-М
-ССl3
-I
-М02
-М,-I
-СООН
-М
-СН=О
-М

17.

Например, толуол, содержащий заместитель первого рода,
нитруется и бромируется в пара- и орто-положения:
Нитробензол, содержащий заместитель второго рода, нитруется и
бромируется в мета-положение :

18.

• Помимо ориентирующего действия, заместители оказывают
влияние и на реакционную способность бензольного кольца:
ориентанты 1-го рода (кроме галогенов) облегчают вступление
второго заместителя; ориентанты 2-го рода (и галогены)
затрудняют его.
• Применение. Ароматические углеводороды - важнейшее сырье
для синтеза ценных веществ. Из бензола получают фенол,
анилин, стирол, из которых, в свою очередь, получают фенолформальдегидные смолы, красители и полистироли многие
другие важные продукты.
• Закрепление:
• написать уравнения реакций между: а)бензолом и хлором,
полученным продуктом и хлорметаном;
• б) бензолом и азотной кислотой, полученным продуктом и
хлорметаном.

19. Практические семинары

Большое внимание на уроках и элективных занятиях
уделяется отработке практических навыков:
• составление уравнений и определение их
механизма;
• решение задач на вывод формул;
• объяснение особенности пространственного
строения органических веществ , взаимосвязь
строения и свойств.
Примером таких работ являются практические
семинары, отрывки которых я привела в данной
презентации.

20. Список используемой литературы  

Список используемой литературы
1. Габриелян О.С., Маскаев Ф.М., Лысова Г.Г. Химия 10
класс: Учебник для общеобразовательных
учреждений. – М.: Дрофа, 2003.
2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия 10 класс:
Настольная книга учителя. – М.: Дрофа, 2004.
3. Потапов В.М. Органическая химия: Пробное учебное
пособие для учащихся 10 – 11 классов школ с
углублённым изучением химии. – М.: Просвещение,
1996.
4. Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии.
– Изд. 3-е. – М.: Химия, 1977.