Элективный курс "Избранные вопросы органической химии"
элективный курс по химии (10 класс) по теме

МБОУ Велижская СОШ № 1

Элективный курс

«Избранные вопросы органической химии»

Для учащихся 10 класса

общеобразовательной школы.

Автор курса: Левченкова Нина Алексеевна

                                                                         учитель химии высшей категории.

г. Велиж

2009
Пояснительная записка.

Одной из ведущих тенденций современного образования является его профилизация. Элективный курс «Избранные вопросы органической химии» ориентирован на обучающихся, проявляющих повышенный интерес к изучению химии и собирающихся продолжить образование в учебных заведениях естественно-научного профиля. Данный элективный курс рассчитан на 34 часа и предполагает существенное углубление знаний по органической химии. Содержание учебного материала программы соответствует целям и задачам профильного обучения.

Предполагается изучение данного курса параллельно с изучением курса органической химии, что позволит учащимся 10-х классов углубить и систематизировать знания. Данный элективный курс предполагает рассмотрение  вопросов, не изучающихся на базовом уровне.

После повторения важнейших понятий рассматривается строение и классификация органических соединений, теоретическую основу которой составляет современная теория химического строения с некоторыми элементами электронной теории и стереохимии. Логическим продолжением ведущей идеи о взаимосвязи веществ является тема « Химические реакции в органической химии», которая знакомит учащихся с классификацией реакций в органической химии и даёт представление о некоторых механизмах их протекания.

Полученные в первых темах теоретические знания учащихся затем закрепляются и развиваются на богатом фактическом материале химии классов органических соединений, которые рассматриваются в порядке усложнения от более простых (углеводородов) до наиболее сложных (биополимеров). Такое построение программы позволяет усилить дедуктивный подход к изучению органической химии.

Элективный курс «Избранные вопросы органической химии» может быть реализован за счёт часов школьного компонента учебного плана с целью углубленного обучения химии.

Цель элективного курса: систематизировать и углубить знания учащихся по органической химии, научить решать разнообразные задачи повышенной сложности.

Задачи:

- сформировать и углубить знания учащихся по органической химии;

- продолжить формирование на конкретном учебном материале умений: сравнивать, анализировать, сопоставлять, вычленять существенное, грамотно и доказательно излагать учебный материал, самостоятельно применять, пополнять и систематизировать знания.

- развивать интеллектуальные творческие способности учащихся;

- развивать интерес к изучению химии для осознанного выбора профессии.

Предполагаемые результаты обучения.

По окончании курса учащиеся должны знать:

основные положения теории А.М.Бутлерова, понятия структурной и пространственной изомерии, классификацию органических реакций, специфику органических реакций, механизмы разрыва ковалентной связи, механизм реакции замещения на примере метана, понятия радикала, индуктивный и мезомерный эффект, основные способы получения алканов, алкенов, алкинов, аренов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, аминокислот; вещества, широко используемые в практике, понятия sp3 -, sp2 -, sp- гибридизации, классификацию и номенклатуру органических веществ, характер взаимного влияния атомов в молекуле, типы реакций характерные для данных веществ.

Учащиеся должны уметь:

называть изученные вещества по «тривиальной» и международной номенклатурам, определять характер взаимного влияния атомов в молекулах, записывать уравнения химических реакций, проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций, объяснять зависимость реакционную способность веществ в зависимости от строения их молекул, выполнять химический эксперимент, осуществлять самостоятельный поиск информации, объяснять химические явления, происходящие в природе; использовать приобретённые знания для понимания глобальных проблем, которые стоят перед человечеством.

Содержание программы.

1. Введение (3 часа).

Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова.

Основные положения теории строения А.М.Бутлерова. Предпосылки создания теории строения: работы предшественников (теория радикалов и теория типов), работы А.Кекуле и Э.Франкланда, участие в съезде врачей и естествоиспытателей в г.Шпейере.

Строение атома углерода. Электронные и электронно-графические формулы атома углерода в нормальном и возбуждённом состоянии.

Валентные состояния атома углерода. Первое валентное состояние  - sp3 – гибридизация – на примере молекул метана и других алканов. Второе валентное состояние  - sp2 – гибридизация – на примере молекулы этилена. Третье валентное состояние  - sp – гибридизация – на примере молекулы ацетилена.

Геометрия молекул рассмотренных веществ и характеристика видов ковалентной связи в них.

Демонстрации: 1) модели молекул метана и метанола; этилена, этина и бензола; н-бутана и изобутана.

2. Строение и классификация органических соединений (3часа).

Классификация органических соединений по строению углеродного скелета( ациклические, карбоциклические и гетероциклические); по функциональным группам (спирты, фенолы, простые эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры).

Пространственная изомерия и её виды: геометрическая и оптическая. Биологическое значение оптической изомерии. Отражение особенностей строения молекул геометрических и оптических изомеров в их названиях.

Расчётные задачи:

Решение задач на вывод формул органических веществ по его относительной плотности и массовой доли элементов в соединениях.

Демонстрации: 2) образцы представителей различных классов органических соединений и их шаростержневые модели.

3. Химические реакции в органической химии (4 часа).

Типы химических реакций в органической химии. Понятие о реакциях замещения (галогенирование алканов и аренов);присоединения (гидрирование, галогенирование, гидрогалогенирование); отщепления (дегидрирование алканов, дегидратация спиртов, дегидрохлорирование на примере галогеноалканов); изомеризации.

Гомолитический и гетеролитический разрыв ковалентной химической связи. Понятие о нуклеофиле и электрофиле.

 Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений. Индуктивный и мезомерный эффекты.

Решение  комбинированных задач.

Демонстрации: 3) обесцвечивание бромной воды этиленом и ацетиленом, взрыв смеси метана с воздухом.

4. Углеводороды. (10 часов).

Алканы. Строение и получение. Строение молекулы метана и других алканов.  Промышленные  (крекинг алканов, фракционная перегонка нефти)  и лабораторные ( синтез Вюрца, декарбоксилирование солей карбоновых кислот, гидролиз карбида алюминия) способы получения алканов.

Химические свойства алканов. Механизм реакции радикального замещения, его стадии. Практическое использование знаний о механизме (свободнорадикальном) реакции в правилах техники безопасности в быту и на производстве.

Алкены. Строение молекулы этилена и других алкенов.  Получение алкенов: крекинг нефтепродуктов, дегидрирование алканов, дегидрогалогенирование, дегалогенирование).

Химические свойства: механизм реакции электрофильного присоединения к алкенам.

Алкины. Строение молекулы ацетилена и других алкинов.  Получение алкинов: метановый и карбидный способы, дегидрогалогенирование.

Циклоалканы: строение, изомерия, номенклатура, свойства.

Арены. Строение молекулы бензола. Изомерия и номенклатура. Получение аренов.

Расчётные задачи по теме «Углеводороды».

Лабораторные опыты.

1. Сравнение плотности и смешиваемости воды и углеводородов.

2. Построение моделей молекул алкенов.

3. Обнаружение алкинов в бензине.

Практические работы.

1.Качественный анализ органических соединений.

2.Углеводороды.

5. Кислородсодержащие органические соединения (8 часов).

Спирты. Классификация спиртов. Особенности электронного строения спиртов. Особенности химических свойств многоатомных спиртов. Качественная реакция на многоатомные спирты.

Фенолы. Взаимное влияние атомов и групп атомов в молекулах органических веществ на примере фенола. Сравнение кислотных свойств воды, одно- и многоатомных спиртов, фенола. Электрофильное замещение в бензольном кольце.

Альдегиды и кетоны. Особенности строения карбонильной группы. Особенности строения и химические свойства кетонов. Способы получения альдегидов и кетонов.

Карбоновые кислоты. Особенности строения карбоксильной группы. Классификация, номенклатура, изомерия и получение карбоновых кислот. Производные карбоновых кислот.

Углеводы. Дисахариды. Важнейшие представители: сахароза, лактоза, мальтоза, их строение и биологическая роль. Промышленное получение сахарозы из природного сырья.

Расчётные задачи:  по теме «Кислородсодержащие органические соединения».

Демонстрации: 6) сравнение скоростей взаимодействия натрия с этанолом и глицерином,  7) образцы углеводов и изделий из них, 8)  взаимодействие сахарозы с гидроксидом меди (II).

Лабораторные опыты:

4. Растворимость многоатомных спиртов в воде.

5. Взаимодействие многоатомных спиртов с гидроксидом меди (II).

6. Кислотный гидролиз сахарозы.

Экспериментальные задачи:

1.Получение уксусной кислоты из ацетата натрия.

2. Распознавание растворов глюкозы и глицерина.

Практические работы.

3. Получение ацетона из ацетата кальция.

4. Углеводы.

6.Азотсодержащие органические соединения. ( 6 часов).

Амины. Классификация, изомерия и номенклатура. Гомологический ряд ароматических аминов. Взаимное влияние атомов в молекулах на примере аммиака, анилина, бензола и нитробензола.

Аминокислоты и здоровье человека.

Белки и нуклеиновые кислоты. Строение, свойства.

Расчётные задачи по теме «Азотсодержащие органические вещества».

Практические работы.

5. Амины. Аминокислоты. Белки.

Учебно – тематический план.

Литература.

1. .Бровко М.И, Волович П.М.. Готовимся к экзамену по химии. АЙРИС. Москва.

2. Габриелян О.С. и др. Химия. 10 класс. Профильный уровень.М. Дрофа. 2005.

3. Габриелян О.С, Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия. 10 класс. М. Дрофа. 2005

4. Глинка Н,Л. Общая химия. М.

5.. Зоммер К.  Аккумулятор знаний по химии. М. Мир.

6.Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. Издательство «Химия» 1981

7. Метельский А.В. Химия в экзаменационных вопросах и ответах. Минск 1997

8. Кузьменко Н.Е., Еремин В.В, Чуранов С.С. Сборник конкурсных задач по химии. Издательство Экзамен. М. 2006

9.Петров А.А,, Бальян Х.В, Трошенко А.Т. Органическая химия. Учебник для вузов. М. Высшая школа. 1991

10.Штремплер Г.И., Хохлова А.И. Методика решения расчетных задач по химии. М. Просвещение. 2000.