Разработка урока по теме: «Метан, его строение и валентные состояния атома углерода».
( урок для учащихся 11 классов по органической химии, изучаемый в разделе « Предельные углеводороды на который отводится 6 уроков).
Цели урока: сформировать представление о составе и строении метана, его нахождении в природе и физических свойствах; изучить валентные состояния атома углерода.
Задачи урока: 1) изучить строение метана (молекулярная, электронная и структурная формулы), физические свойства, нахождение в природе, тип химической связи в молекуле, пространственное строение молекулы; строение атома углерода в трёх валентных состояниях, понятие гибридизации; 2) развить и обобщить знания о химической связи в органических соединениях; 3) продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения на примере молекулы метана, этилена, ацетилена.
Оборудование: Периодическая таблица Д. И. Менделеева, масштабная модель и шаростержневая модель метана, таблица « Электронное и пространственное строение молекулы метана», фрагмент фильма о строении органических соединений, компьютер, мультимедиа проектор, интерактивная доска, на столах учащихся набор для создания шаростержневых молекул.
Тип урока: комбинированный.
Методы: словесный (лекция), наглядный, проблемное изложение, работа с книгой.
Ход урока
I. 1. Организационный момент.
2. Фронтальная проверка знаний по теме « Строение атома углерода» 1) Записать электронную формулу атома углерода в основном и возбуждённом состояния 2) Что называют химической связью? 3) Какая связь называется σ- связью? 4) Какая связь называется π – связью? 5) Выполнить у доски письменно вопрос № 11, 16 стр.20. ( Учащиеся проверяют в тетрадях домашнее задание, два ученика работают у доски).
II. Изучение нового материала
1. Работа с книгой. (Учащиеся находят ответы на вопросы и на задания).
1) Где в природе встречается метан и какими физическими свойствами обладает?
2) Запишите молекулярную, электронную и структурную формулы в тетрадь. Какую валентность проявляет углерод в органических соединениях?
Ребята на последний вопрос отвечают логично: атомы углерода в органических соединениях всегда четырёхвалентны. Для этого при образовании химических связей атом должен перейти в возбуждённое состояние, при котором один из 2s-электронов перемещается на 2р- орбиталь.
Теперь рассмотрим молекулу метана. Учащиеся отвечают на вопросы:
1. Сколько химических связей в молекуле метана?
2. Каков тип химической связи С-Н?
3. К какому типу относятся эти связи ( к σ- или π- типу)?
4. За счёт перекрывания орбиталей какого типа происходит образование связей углерод- водород?
На последний вопрос ребята ответили правильно: три связи образованы за счёт перекрывания р-орбиталей атома углерода и s-орбитали атомов водорода, четвёртая связь – результат перекрывания двух s-орбиталей. Учителем создаётся проблемная ситуация. Очевидно, что в таком случае одна из связей С-Н будет отличаться от трёх остальных: по энергии, длине, направленности. Однако с помощью современных методов исследования доказано, что все связи в метане абсолютно равноценны! Почему? Учащиеся выражают сомнения в возможности образования молекулы, мотивируя тем, что разные электроны, видимо, не образуют одинаковые химические связи. ............
