Конспект урока химии в 10 классе "Пространственная изомерия"
учебно-методический материал по химии (10 класс)

Тема урока:

Пространственная изомерия

Предмет:

Химия

Подход

Деятельностный

Класс:

10 (физико-химический профиль)

Тип урока:

Изучение нового материала

Вид урока

Комбинированный

Цель урока:

Изучить виды пространственной изомерии органических соединений

Задачи урока:  

• Образовательная: создать условия для получения учащимися знаний о видах пространственной изомерии
• Развивающая: закрепить умение поиска нужной информации, умение воспринимать информацию в словесной, символической, образной формах

Воспитательная: способствовать укреплению навыка ведения диалога с учителем и одноклассниками, навыка самостоятельной работы

Планируемые результаты обучения:

Личностные: закрепить умение управлять своей познавательной деятельностью, закрепление умения оценивать свою работу, закрепить умение слушать учителя и одноклассников

Предметные: способствовать усвоению новых знаний, закрепить знания по изученным темам

Метапредметные: закрепить умение работать в группе и самостоятельно

УМК

«Химия. 10 класс. Углубленный уровень» О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, С.Ю. Пономарев, 2018 г.

Литература для учителя

«Химия. 10 класс. Углубленный уровень» О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, С.Ю. Пономарев 2018 г., «Химия. 10 класс. Профильный уровень» О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И. Теркин, 2010 г.

Литература для учащихся

«Химия. 10 класс. Углубленный уровень» О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, С.Ю. Пономарев, 2018 г.

Образовательная среда урока

• Компьютер
• Презентация
•  Интерактивная доска

Формы работы

Фронтальная, самостоятельная

Этап урока / время

Деятельность учителя

Деятельность учащихся/ Предполагаемые ответы

УУД

I. Организационный момент (1 мин.)

Учитель приветствует учащихся, отмечает отсутствующих.

Здравствуйте, ребята. Садитесь. Кто отсутствует на уроке?

Приветствуют учителя, называют отсутствующих.

Личностные: умение настраиваться на работу

Коммуникативные: умение вести диалог с учителем

Регулятивные: умение оценить свою готовность к уроку

II. Домашнее задание (1 мин.)

Сообщает и разъясняет домашнее задание.

На дом вам идет на изучение параграф 7ой со страницы 41 и до конца, упражнения 4,6,9 письменно. Все понятно? Хорошо.

Просматривают задания, задают уточняющие вопросы.

Познавательные: умение понимать задания 

Коммуникативные: умение внимательно слушать учителя

III. Актуализация знаний (16 мин.)

Раздает текст самостоятельной работы, объясняет некоторые задания.

Со столов уберите, пожалуйста, все кроме ручек и листков. Сейчас я раздам вам текст самостоятельной работы, здесь 4 варианта. Задания читайте внимательно. В первом задании переписывать структурные формулы изомеров не нужно, просто пишите букву, дефис, название изомера и все. Оценивание самостоятельной работы приведено ниже. На работу вам 15 минут.

Изучают текст самостоятельной работы, письменно выполняют задания в тетрадях.

Личностные: умение оценивать свои знания

Коммуникативные: умение вести диалог с учителем, слушать своих одноклассников

Регулятивные: умение определять пути совершенствования знаний

Познавательные: умение применять знания по изученному материалу

IV. Изучение нового материала (15 мин.)

Объясняет новый материал, попутно задавая вопросы учащимся, отвечает на вопросы учеников.

Мы продолжаем изучать изомерию органических соединений. Для начала вспомним, что называют термином «изомерия»?

Скажите, пожалуйста, какой вид изомерии вы уже изучили?

Верно. Перечислите, пожалуйста, виды структурной изомерии.

Хорошо, основу вы вспомнили. Но помимо структурной существует пространственная изомерия, которая также подразделяется на несколько видов – геометрическую и оптическую. Запишите, пожалуйста, данную схему себе в тетрадь.

Теперь разберемся с каждым видом пространственной изомерии. В молекулах, содержащих только одинарные связи, при комнатной температуре возможно почти свободное вращение фрагментов молекулы вокруг связей, и, например, все изображения формулы какого соединения? Верно, 1,2-дихлорэтана равноценны, т.е. при любом положении атомов хлора данное соединение не изменяет своих свойств и остается 1,2-дихлорэтаном.

Если же вращение затруднено, например, в циклической молекуле или при двойной связи, то возникает геометрическая или цис-транс изомерия. Как различать цис- и транс-изомеры. В цис-изомерах заместители находятся по одну сторону плоскости цикла или двойной связи, в транс-изомерах – по разные стороны. Например, на слайде какое соединение представлено? 1,2-дихлорэтен, да. Плоскость в данном соединении проходит через атомы углерода. Теперь смотрим, какие заместители есть при атомах углерода?

Верно. В данном случае (цис-изомер) по какую сторону от плоскости находятся заместители?

Да, значит, данный изомер как называется?

Верно, это цис-изомер молекулы 1,2-дихлорэтена. Всем понятно, почему? Одинаковые заместители находятся по одну сторону от плоскости двойной связи..

Если же мы рассмотрим данное соединение (транс-изомер), что вы можете про него сказать?

Правильно. В данной молекуле 1,2-дихлорэтена одинаковые заместители, т.е. атомы хлора и водорода находятся по разные стороны плоскости двойной связи. Значит, это будет какой изомер?

Совершенно верно, это – транс-изомер, одинаковые заместители находятся по разные стороны от плоскости двойной связи. Запишите, пожалуйста, в тетради следующее. Геометрическая изомерия характерна для каких соединений?

Верно, продиктуй, пожалуйста, всем.

Хорошо. Далее попробуйте сформулировать самостоятельно определения для цис- и транс-изомеров или объяснение, какие изомеры называются цис-изомерами, а какие – транс-изомерами.

Итак, (Имя ученика), какие определения ты составил?

Есть у кого что-нибудь добавить или исправить?

Хорошо, записали объяснение. У всех сформировалось понятие о цис- и трас-изомерах? Теперь давайте потренируемся. Объясните мне, пожалуйста, какой из данных изомеров (бутен-2) является цис-, а какой – транс? Сперва назовите соединение.

Верно, молодец. А возможна ли цис-транс-изомерия для бутена-1?

Значит, какой вывод можно сделать, исходя из этого? Для каких алкенов характерна цис-транс-изомерия?

Хорошо, надеюсь, все для себя уяснили данный момент,, двигаемся дальше. Геометрические изомеры различают по физическим и химическим свойствам. Например, цис-изомер пентена-2 кипит при 37ºС, а его транс-изомер – при 36ºС. Еще пример, изомеры бутендиовой кислоты настолько сильно отличаются по своим свойствам и реакционной способности, что даже получили разные названия: цис-изомер называется малеиновая кислота, а транс-изомер — фумаровая кислота. Это вам для общего развития.

Переходим к рассмотрению следующего вида пространственной изомерии, какого?

Оптической изомерии, верно. Этот тип изомерии возникает в связи с тем, что атом углерода с четырьмя одинарными связями образует со своими заместителями пространственную структуру – кто скажет, какую? Это уже геометрия.

Тетраэдр, верно. Если в молекуле есть хотя бы один углеродный атом, связанный с четырьмя разными заместителями, как показано на данном изображении, возникает оптическая изомерия. При этом атом углерода, у которого 4 разных заместителя называется асимметрическим и обозначается звездочкой.   Такие молекулы не совпадают со своим зеркальным изображением. Проще говоря, оптическая изомерия возникает, если молекула несовместима со своим отображением в зеркале. Как и наши ладони. Если представить, что правая ладонь – это изображение в зеркале левой ладони. И если перевернуть правую ладонь, то с левой она не совпадет, в какое бы положение мы не поставили свою правую ладонь. То же происходит и с оптическими изомерами. Например, на слайде представлена молекула ɑ-аминопропионовй кислоты, по-другому – а-аланина. Зарисуйте, пожалуйста, данные молекулы в тетрадь. Как видно, молекула а-аланина ни при каком перемещении не может совпасть со своим зеркальным отображением. Так же такие изомеры можно назвать оптическими антиподами, или энантиомерами. Практически все физические и химические свойства таких изомеров идентичны.

Теперь вы должны записать, что же такое оптическая изомерия. (Имя ученика), скажи, пожалуйста, что же понимается под оптической изомерией.

Когда это становится возможным, (имя ученика)?

И как называют такой атом углерода?

Хорошо, мы изучили сегодня пространственную изомерию. Теперь, используя текст учебника или интернет, дайте мне ответ на вопрос – для чего нужно изучать оптическую изомерию.

Итак, скажите мне, пожалуйста, своими словами для чего изучают оптическую изомерию.

Внимательно слушают учителя, записывают необходимую информацию в тетради, отвечают на вопросы учителя, задают уточняющие вопросы.

Изомерия – это явление существования разных веществ – изомеров с одинаковым качественным и количественным составом, т.е. одинаковой молекулярной формулой, но разными свойствами.

Структурная изомерия.

Изомерия углеродного скелета, изомерия положения, межклассовая изомерия.

Записывают схему в тетрадь.

1,2-дихлорэтана

1,2-дихлорэтен.

Атомы водорода и атомы хлора.

По одну сторону плоскости (атомы хлора - выше, атомы водорода – ниже).

Цис-изомер.  

Заместители находятся по разные стороны плоскости.

Транс-изомер.

Для соединений, содержащих двойные связи, и циклических соединений.

Геометрическая изомерия характерна для соединений, содержащих двойные связи, и циклических соединений.

В тетрадях пробуют сформулировать определения, затем озвучивают полученные.

Озвучивает определения/ объяснение.

Ученики добавляют что-то в определения или исправляют.

Пример: если заместители в изомере располагаются по одну сторону плоскости двойной связи или цикла, то изомер называется цис-изомером; если заместители в изомере располагаются по разные стороны плоскости двойной связи или цикла, то изомер называется транс-изомером.

Соединение – бутен-2. Первое соединение будет цис-изомером, потому что одинаковые заместители при атомах углерода находятся по одно сторону плоскости двойной связи, а второе соединение – это транс-изомер, потому что одинаковые заместители находятся по разные стороны плоскости двойной связи.

Нет, невозможна, т.к. условием для геометрической изомерии является не только наличие двойной связи или цикла, но и обязательное наличие двух разных заместителей при каждом углероде с двойной связью.

Для алкенов с разными заместителями при каждом углероде с двойной связью, т.е. для алкенов-2, а для алкенов-1 не характерна

Оптической изомерии.

Тетраэдр.

Зарисовывают в тетради молекулу а-аланина и ее отображение в зеркале.

Оптическая изомерия возникает, если молекула несовместима со своим изображением в зеркале.

Это возможно, когда у атома углерода в молекуле четыре различных заместителя.

Этот атом углерода называют асимметрическим и обозначают звездочкой.

Изучают материал параграфа, самостоятельно формулируют ответ.

Личностные:

умение следовать в поведении

моральным нормам и этическим

требованиям.

Коммуникативные: умение вести диалог с одноклассниками и учителем, умение слушать и

Регулятивные: умение оценивать свою деятельность и деятельность одноклассников, выделяя положительные стороны и недочёты

Познавательные: умение выделять нужную информацию из общего потока информации

V. Закрепление изученного материала (10 мин.)

Разбирает с учениками задания по теме.

Мы разобрались с пространственной изомерией. Теперь закрепим изученный материал. Объясните мне, пожалуйста, какой из данных изомеров является цис-, а какой – транс? Сперва назовите соединение.

Все верно, молодец. А скажите, пожалуйста, какие еще виды изомерии могут быть характерны для данного соединения?

Правильно. Напиши, пожалуйста, на доске возможные изомеры пентена-2. Остальные выполняют задание на местах.

Следующе упражнение, задание №5 в учебнике. (Имя ученика), пойдем к доске и попробуй выполнить данное задание. Остальные также работают на местах, можно совещаться в парах.

Разбирают с учителем задания по теме.

Соединение – пентен-2. Первое соединение будет транс-изомер, потому что одинаковые заместители находятся по разные стороны плоскости двойной связи, а второе соединение – это цис-изомером, потому что одинаковые заместители при атомах углерода находятся по одну сторону плоскости двойной связи

Изомерия положения двойной связи, изомерия углеродного скелета, межклассовая изомерия.

Ученик записывает на доске изомеры пентана-2 (пентан-1, циклопентан, метилциклобутан, 1,2-диметилциклопропан, 3-метилбутен-1 и т.д.), остальные выполняют задание на местах.

Ученик работает у доски, остальные – на местах.

Личностные:

умение следовать в поведении

моральным нормам и этическим

требованиям.

Коммуникативные: умение вести диалог с одноклассниками и учителем, умение слушать и

понимать других, учитывать разные мнения.

Регулятивные: умение оценивать свою деятельность и деятельность одноклассников, выделяя положительные стороны и недочёты

Познавательные: умение определить хорошо изученные блоки темы и блоки, требующие дополнительной отработки

VI. Рефлексия (2 мин.)

Подводит учащихся к формулировке итога урока.

Итак, скажите, пожалуйста, какой вид изомерии мы сегодня рассмотрели?

На какие виды она делится?

Для каких соединений характерна геометрическая изомерия?

А что из себя представляет оптическая изомерия?

Верно, молодцы. Записи в тетради учим, упражнения выполняем. Спасибо за урок, до свидания.

Формулируют итог урока.

Пространственную изомерию.

На геометрическую и оптическую.

Для соединений, содержащих двойные связи, и циклических соединений.

Возникает, если молекула соединения не совместима со своим изображением в зеркале.

Личностные: умение оценивать свою работу

Коммуникативные: умение слушать учителя и одноклассников

Регулятивные: умение определять пути решения возникших трудностей

Познавательные: умение систематизировать полученные знания и умение делать выводы на основе проделанной работы