Урок химии "Амины" с использованием интерактивной доски и мультимедийной презентации
Урок проводился в 10 классе, тема урока «Амины», раздел «Азотсодержащие соединения», тип урока – объяснение нового материала с использованием интерактивной доски, мультимедийной презентации «Образование химической связи в молекулах аммиака и аминов». Урок нацелен на конкретные результаты, на определённый вклад в развитие личности школьника, на одновременное повышение качества обученности, его эффективности, а также уровня учебной мотивации, школьного самочувствия уч-ся. На уроке обеспечивается корректный дифференцированный подход к учащимся (слабые, средние, сильные). На уроке применяются многообразные формы, методы и средства. В конце урока проводится рефлексия, самоанализ. (Рефлексия – размышление о своём психическом состоянии, склонность анализировать свои переживания). (Словарь С.И.Ожигова.)
Тема урок: «Амины» Тип урока: объяснение нового материала Цель урока: установить зависимость свойств веществ от их строения и подтверждать это различными способами, совершенствовать систему теоритических знаний учащихся, обращать их внимание на значение органических веществ в жизни человека Задачи урока: 1. Углубить представление учащихся о важнейших теоритических понятиях курса 2. Узнать о новой трактовке термина «основание» протолитической теории 3. Повторить материал о способах образования ковалентной связи (донорно-акцепторный механизм) 4.Расширить сведения о влиянии строения веществ на их свойства 5. Закрепить навыки работы с лабораторным оборудованием и химическими реакциями. Оборудование: 1. Шаростержневые модели молекул аммиака и метильной группы 2. Интерактивная доска А) «Образование химической связи в молекулах аммиака и амина» Б) «Химические свойства аммиака» В) «Строение молекул аминов» На столе учащихся – реактивы и оборудование для лабораторных опытов: селедочный рассол в пробирке, концентрированная соляная кислота, универсальная индикаторная бумага, вода спиртовка, спички, пробиркодержатель, стеклянная палочка.
План урока 1. Введение в тему 2. Строение и номенклатура аминов 3. Физические свойства аминов 4. Химические свойства аминов 5. Применение аминов 6. Закрепление 7. Рефлексия Содержание урока 1. Введение в тему Учитель предлагает учащимся назвать классы органических веществ, которые им уже известны. Учитель говорит о том, что имеется большая группа органических веществ, содержащих в своем составе азот. Эти соединения играют важную в нашей жизни. Например, белки составляют основу организма человека. Да и вся жизнь на Земле есть не что иное, как способ существования белковых тел. Большой вклад в изучение и получение азотосодержащих органических соединений внесли русские ученые А.Я. Данилевский, Н.Н.Зинин
Учитель добавляет, что кроме известных им нитросоединений, известны и другие соединения, содержащие азот. Важнейшие из них – амины, аминокислоты и белки. Учащимся предлагается решить две задачи на нахождение молекулярной формулы азотосодержащего вещества по данным количественного анализа. Вариант I . Определить формулу органического вещества, если известно, что плотность его паров по водороду равна 22,5, массовая доля углерода – 0,553, массовая доля водорода – 0,156, массовая доля азота – 0,311. (Ответ: C2H7N) Вариант II. При сжигании 3,1 г органического вещества, относительная плотность которого по водороду равна 15,5, образуется 4,5 г воды, 4,4 г углекислого газа и 1,4 г азота. Определить молярную формулу вещества. (Ответ CH3-NH2) 2. Строение и номенклатура аминов. Амины – производные аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены углеводородными радикалами. Один из учащихся у доски иллюстрирует это определение с помощью шаростержневых моделей: замещает один атом водорода в модели молекулы аммиака на метильную группу. На интерактивной доске Различают первичные, вторичные и третичные амины. CH3 – NH2 CH3 – NH – C2H5 Метиламин (первичный амин) Метил этиламин (вторичный амин) CH3 CH3 – N – CH3 Триметиламин (третичный амин) Функциональной группой первичных аминов является аминогруппа – NH2, общая их формула CnH2n+1NH2. 3. Физические свойства аминов. Амины образуются при гниении рыбы, могут содержатся в селедочном рассоле. Низшие амины – газы, имеющие запах аммиака, средние – жидкости, а высшие – твердые вещества. С увеличением относительной молекулярной массы увеличивается плотность и температура кипения аминов, а растворимость их в воде уменьшается. Учащиеся знакомятся с запахом аминов, содержащихся в селедочном рассоле. Низшие амины из-за запаха долгое время принимали за аммиак, пока в 1849 году Ш. Вюрц не выяснил, что в отличие от аммиака, они горят на воздухе с образованием углекислого газа. Он же синтезировал метиламин и этиламин. 4. Химические свойства аминов. А) Взаимодействие с водой Образование химической связи в ионе аммония по донорно-акцепторному механизму. (Рис. 6 стр.30 10кл. Химия) В водном растворе неподеленная пара электронов атома азота взаимодействует с протоном и присоединяет его. Причем, химическая связь возникает не за счет спаривания электронов двух атомов, а по донорно-акцепторному механизму: азот (донор) предоставляет протону (акцептору) в общее пользование свою пару электронов. В результате молекула аммиака превращается в катион аммония, а в растворе накапливаются гидроксид-ионы, обуславливая щелочную среду водного раствора аммиака. Учитель подчеркивает, что, согласно протолитической теории в данном случае вода выступает в роли кислоты, т.к. отщепляет протон, а молекула аммиака – в роли основания , т.к. присоединяет его. NH2+H2O → NH4OH Образование иона метиламмония на стр 111 Органическая химия Атомы азота в молекулах аминов также имеют неопределенную пару электронов. Пространственное строение аминов так же, к и в случае аммиака, не препятствует взаимодействию протона с неподеленной парой электронов атома азота. В результате в растворе накапливаются гидроксид-ион, и раствор проявляет щелочную реакцию. Чтобы ответить на вопрос о влиянии строения аминов на их свойства, учащиеся выполняют лабораторный опыт. Нагревают селедочный раствор на спиртовке. Как только жидкость закипит, подносят смоченную в воде универсальную бумагу к отверстию пробирки. Бумага синеет. Следовательно, при взаимодействии аминов с водой образовались гидроксид-ионы. CH3NH2 + HOH → [CH3NH3]OH Вывод: низшие представители аминов взаимодействуют с водой аналогично аммиаку, т.к. имеют сходное с ним строение. Б) Взаимодействие аминов с кислотами H H CH3 N: + H : Cl CH3 N ¬– H – Cl H H Лабораторный опыт №2 Учащиеся подносят стеклянную палочку, смоченную в концентрированной соляной кислоте, к отверстию нагреваемой пробирки с селедочным раствором, образуется белый дым – хлорид метиламмония. Вывод: амины, как и аммиак, проявляют свойства оснований. В) Взаимное влияние атомов в молекуле аммиака и в молекуле метиламина. Учащиеся объясняют влияние углеводородного радикала на аминогруппу тел, что радикал отталкивает электронную плотность, следовательно, электронная плотность на атоме азота в амине больше, чем в молекуле аммиака. Значит, амин сильнее притягивает к себе протоны воды и кислот ,т.е. являются более сильным основанием. Вывод: с позиций протолитической теории основания обладают свойствами присоединять протон, а кислоты – отщеплять его, поэтому аммиак и амины – основания, причем основные свойства аминов выражены сильнее. 3. Применение аминов Простейшие амины используют для получения лекарственных веществ, ускорителей вулканизации каучука, в качестве ингибиторов коррозии металлов. III Задание на дом: § 17.1. упр. 1.2. стр. 113 IV Закрепление материала: Для слабых учащихся (тесты): 1) Какие из приведенных веществ относятся к аминам? Дать им название. А) CH3 – N –CH3 CH3 Б) CH3 – CH2 - CH3 В) C6H5 – NH2 Г) C2H5 – NO2 Для средний учащихся. 2) Какие амины проявляют более сильные основные свойства: а) Метиламины или этилами; б) метиламин или диметиламин. Почему?
Для сильных учащихся. 3) Осуществить превращение H2SO4 CaC2 → C2H2→C2H4→C2H5Br→C2H5NH2 X
Используемая литература 1) Органическая химия И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская. 2008 2) Органическая химия. Пособие для старшеклассников и абитуриентов И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская 3) Химия (пособие-репетитор) А.С.Егорова, В.Н. Чернышева. Ростов-на-Дону. Феникс 4) Дидактический материал по химии (10-11) Радецкий А.М., Горшкова В.П. Просвещение 5) 500 задач по химии. А.С.Гудкова. Просвещение 2003
