Химия пәнінен «Карбонилді қосылыстардың құрылысы» тақырыбындағы ашық сабақ

Жоспары:

I. Ұйымдастыру кезеңі (3 минут)

II. Үй тапсырмасын тексеру (20 минут): Көпатомды спирттер

1. Алынуы

2. Құрылысы

3. Қасиеттері

1-тапсырма. «Шын немесе жалған» әдісі

2-тапсырма. «Сәйкестендіру» әдісі

3-тапсырма. Кестені толтыр

4-тапсырма. Зертханалық жұмыс

Сергіту сәті. «Қимылды қайтала»

III. Жаңа сабақ (30 мин): Карбонилді қосылыстардың құрылысы

Жоспар:

1. Альдегидтер мен кетондар

2. Изомерленуі мен номенклатурасы

3. Карбон қышқылдары

IV. Бекіту (30 мин)

1-тапсырма. «Топ бәйге» ойыны

2-тапсырма. Топпен жұмыс «Пазл әдісі»

3-тапсырма. «Сұрақ карточкалары» әдісі

Рефлексия. «Асықтар» әдісі

V. Бағалау (4 мин)

VI. Үйге тапсырма (2 мин)

VII. Пайдаланылған әдебиеттер (1 мин)

Пәні: Химия

Сабақтың тақырыбы: Карбонилді қосылыстардың құрылысы

Сабақтың мақсаты: Карбонилді қосылыстардың құрылысы мен түрлерін, карбонилді қосылыстардың химиялық қасиеттері мен маңызын түсіндіру.

Сабақтың көрнекі кұралдары: Дидактикалық материалдар, оқулықтар, интерактивті мультимедиялық проектор, плакат, стикерлер, бейнебаян.

Сабақтың түрі: Теориялық

Сабақтың әдіс-тәсілдері: оқушыларға жаңа сабақты түсіндіру,

жинақтау, инновациялық технология, «сын тұрғысынан ойлау» технологиясы

Сабақтың барысы:

I. Ұйымдастыру кезеңі (3 минут): Оқушылармен сәлемдесу, аудитория тазалығына мән беру, оқушыларды түгелдеу, оқу құралдарын қадағалау, назарларын сабаққа аудару.

Студенттер асық таңдау арқылы 3 топқа бөлінеді: альдегидтер, кетондар және карбон қышқылдары топтары.

II. Үй тапсырмасын тексеру (20 минут):

Тақырыбы: Көпатомды спирттер

1. Алынуы

2. Құрылысы

3. Қасиеттері

1. тапсырма. "Шын немесе Жалған" ойыны

1. Спирттер — құрамында бір немесе бірнеше гидроксильді (–OH) топтары бар көмірсутек туындылары. Шын

2. Метанол (CH₃OH) — ішуге қауіпсіз спирт. Жалған (Метанол — өте уытты зат, аз мөлшері де өлімге әкелуі мүмкін)

3. Этанол — адам ағзасына пайдалы витамин. Жалған (Этанол — алкогольді ішімдіктердің құрамындағы негізгі зат, жүйке жүйесіне әсер етеді)

4. Глицерин — үш атомды спирт. Шын (Глицериннің формуласы: C₃H₅(OH)₃)

5. Спирт молекуласындағы –OH тобы көміртек атомына байланыспайды. Жалған (–OH тобы тікелей көміртекке байланысады)

6. Пропанол — бір атомды спирт. Шын

7. Этанол мен метанолдың қайнау температурасы бірдей. Жалған (Олардың молекулалық массалары мен құрылымы әртүрлі, сондықтан қайнау температурасы да әртүрлі)

8. Көп атомды спирттер суда ерімейді. Жалған (Көп атомды спирттер суда жақсы ериді, себебі –OH топтары сутектік байланыс түзуге қабілетті)

9. Спирттер жанғыш заттар болып табылады. Шын

10. Этиленгликоль — екі атомды спирт және антифриз ретінде қолданылады. Шын

2-тапсырма. Сәйкестендіру.

Бірінші қатарда әрекеттесетін заттар орналасқан, сіздер екінші қатардан осы әрекеттесу реакцияларынан түзілетін заттардың сәйкес келетін қатарын табыңыздар және кестеге белгілеңіздер:

1 қатар                                                  2 қатар

1)    2C₃H₇OH + 9O₂→                         А) калий бутилаты және сутек газы

2)    2C₄H₉OH + 2K →                      Ә) хлорэтан және су

3)    C₂H₅OH + HCI →                      Б) метилэтил эфирі және су

4)    C₂H₅OH + OHCH₃ →                 В) көмірқышқыл газы және су

1 қатар	2 қатар
1.
2.
3.
4.

3-тапсырма. Спирттердің алғашқы өкілдерін сипаттап, берілген кестені толтырыңдар.

4-тапсырма. Зертханалық жұмы

1. Этанолдың жану реакциясын бақылау

Мақсаты: Этанолдың жанғыш қасиетін бақылау.

Құралдар мен реактивтер:

- Этанол (70% немесе 96%)

- Петри табақшасы немесе металл қақпақ

- Спирт шамы

- Сіріңке немесе оттық

Жұмыс барысы:

1. Этанолды ыдысқа құйып, оны отқа тигізіп байқаңыз.

2. Жану процесін бақылаңыз: көгілдір жалын, күйе түзілмеуі.

Бақылау:

Этанол толық жанады, өнім ретінде көмірқышқыл газы мен су түзіледі.

Реакция теңдеуі:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

2. Этанол мен натрийдің әрекеттесу реакциясы

Мақсаты: Этанол мен натрий арасындағы химиялық реакцияны бақылау.

Құралдар мен реактивтер:

- Этанол

- Металл натрий (кішкене бөліктер)

- Петри табақшасы немесе сынауық

- Пинцет

- Қауіпсіздік көзілдірігі мен қолғап

Жұмыс барысы:

1. Этанолды сынауыққа құйыңыз.

2. Кішкентай натрий бөлшегін этанолға салыңыз.

3. Газдың бөлінуі мен жылу бөлінуін бақылаңыз.

Бақылау:

Сутегі газы бөлініп, натрий этоксиді түзіледі.

Реакция теңдеуі:

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑

3. Қантты спиртпен еріту тәжірибесі

Мақсаты: Спирт пен судың еріткіштік қасиеттерін салыстыру.

Құралдар мен реактивтер:

- Қант (сахароза)

- Су

- Этанол (70%)

- Екі стакан

- Шыны таяқша

Жұмыс барысы:

1. Бір стақанға су, екіншісіне этанол құйыңыз.

2. Екеуіне бірдей мөлшерде қант қосыңыз.

3. Араластырып, қай ерітіндіде қант тез еритінін бақылаңыз.

Бақылау:

Қант суда тез ериді, ал этанолда баяу немесе мүлде ерімейді.

Қорытынды:

Су – полярлы еріткіш, қант жақсы ериді. Этанол – полярлығы төмен, сондықтан қант аз ериді.

Сергіту сәті. «Қимылды қайтала» Студенттерге суреттер таратылып беріледі. Суреттегі қимылды жылдам қайталау керек.

III. Жаңа сабақ ( 30мин) Карбонильді қосылыстардың құрылысы

Жоспар:

1. Альдегидтер мен кетондар

2. Изомерленуі мен номенклатурасы

3. Карбон қышқылдары

Карбонилді қосылыстарға альдегидтер, кетондар, карбон қышқылдары жатады.

Карбонилді қосылыстар деп құрамында карбонил тобы болатын көмірсутектердің туындыларын айтады.

Альдегидтер - молекуласындағы карбонил тобы сутек атомы және көмірсутек радикалымен байланысқан оттекті органикалық қосылыстар. Тек формальдегидтің (құмырсқа альдегиді) басқа альдегидтерден ерекшелігі бар. Бұл қосылыста карбонил тобы екі сутек атомымен байланысқан:

Альдегидтердің жалпы формуласын былай жазуға болады:

Метаналь және этаналь молекулаларының модельдері 1-суретте көрсетілген.

1-сурет. а-метаналь; ә-этанальмолекуласының моделі

Кетондарда карбонил тобы бірдей немесе әртүрлі екі көмірсутек радикалымен байланысқан. Кетондардың ең қарапайым өкілі ацетон (2-сурет):

2. сурет. а - ацетонның құрылымдық формуласы; ә - ацетон молекуласының моделі

Кетондардың жалпы формуласы:

Құрылысы. Альдегидтердің құрылысын формальдегидтің мысалында қарастырайық. Формальдегидтің құрылымдық және электрондық формулалары:

Формальдегид молекуласында көміртек атомы мен сутек атомдары (3-сурет) арасында σ-байланыс, ал көміртек пен оттек атомдары арасындағы қос байланыстың бірі σ-, екіншісі π-байланыс. Карбонил тобындағы көміртек атомы sp²-гибридтенген күйде болады. Молекуладағы оттектің электртерістілігі көміртекке қарағанда жоғары болғандықтан, π-байланыстағы электрон тығыздығы көміртек атомынан оттек атомына ығысқан, нәтижесінде көміртекте жартылай оң, ал оттекте жартылай теріс заряд пайда болады. Карбонил тобының полюстілігі оксоқосылыстардың физикалық және химиялық қасиеттеріне әсер етеді.

3- сурет. Формальдегид молекуласында байланыстың түзілуі

Изомерленуі мен номенклатурасы. Альдегидтерге көміртек қаңасының изомерленуі және кетондармен класаралық изомерлену тән. Ал кетондарға көміртек қаңқасы мен карбонил тобының орнына байланысты изомерлену тән.

Халықаралық номенклатура бойынша альдегидтердің атаулары сәйкес көмірсутек атауларына "аль" жұрнағын қосу арқылы жасалады. Кейбір альдегидтер тарихи немесе сәйкес қышқылдардың атауларынан шыққан атаулармен аталады. Мысалы: НСНО метаналь (формальдегид, кұмырска альдегиді), СН₃-СНО этаналь (ацетальдегид, сірке альдегиді).

Ал егер альдегидтің құрылысы тармақталған болса, альдегид атауының алдына орынбасушының көміртек тізбегіндегі орны көрсетіледі:

Кетондардың атауы тиісті алкан атауына "он" жұрнағын қосу арқылы жасалады:

Тізбектегі көміртек атомдарын карбонил тобы жақын орналаскан жағынан бастап нөмірлейді.

Карбон қышқылдары деп құрамында карбоксил тобы -СООН бар органикалық заттарды айтады.

Карбон қышқылдарының жалпы формуласы: R-COOH. Карбоксил тобы карбонил және гидроксил топтарынан тұрады. Карбон кышкылдарының қасиеттері электрон тығыздығының карбонилдегі оттекке ығысуына байланысты атом орбитальдарының моделі және электрон тығыздығының таралуы 4-суретте берілген.

4-сурет. Атом орбитальдарының моделі және электрон тығыздығының таралуы

Карбон қышқылдарының жіктелуі. Карбон қышқылдары құрамындағы карбоксил тобының санына байланысты бірнегізді (монокарбон), екінегізді (дикарбон) болады. Мысалы: СН₃СООН сірке қышқылы, НООС-СООН қымыздық қышқылы.

Карбоксил тобының саны 2-ден артық болатын көпнегізді карбон қышқылдары да болады. Мысалы, оған үшнегізді лимон қышқылы жатады:

Көмірсутек радикалынын табиғатына байланысты карбон қышқылдары қаныққан, қанықпаған және ароматты болып жіктеледі. Қаныққан бірнегізді карбон қышқылдарының жалпы формуласы:

С_nH_2n+1COOH (5-сурет).

5. сурет. Карбон қышқылдарының модельдері: a - құмырсқа (метан);

6. ә - сірке (этан); б — пропион (пропан)

Номенклатурасы мен изомерленуі. Халықаралық номенклатура бойынша қышқылдардың атауы сәйкес көмірсутек атауына қышқылы сөзі қосылып жасалады. Көміртек қаңқасы карбоксил тобындағы көміртек атомынан бастап нөмірленеді.

Көптеген қышқылдардың тарихи немесе тривиалды (дәстүрлі) атаулары бар (1-кесте).

1-кесте

Қышқылдың типіне байланысты карбон қышқылдарына әртүрлі изомерлер тән болады.

Бірнегізді қаныққан карбон қышқылдарына көміртек қаңқасының және күрделі эфирлермен класаралық изомерлену тән:

Альдегидтер, кетондар және карбон қышқылдары карбонилді қосылыстарға жатады.

Альдегидтер молекуласындағы карбонил тобы сутек атомымен және көмірсутек радикалымен байланысқан. Кетондарда карбонилді топ бірдей немесе әртүрлі екі көмірсутек радикалымен байланысқан. Карбон қышқылдары құрамындағы карбоксил тобының санына байланысты бірнегізді (монокарбон), екінегізді (дикарбон) болады. Көмірсутек радикалының табиғатына байланысты карбон қышқылдары қаныққан, каныкпаған және ароматты болып жіктеледі.

IV. Бекіту (30 мин):

1-тапсырма. «Топ бәйге» ойыны

Ойынды 3 топ ұяшықтардағы сұрақтарға жауап береді. Егер жауап бере алмаса келесі топ жауап берсе болады.

2. тапсырма. Топпен жұмыс. Әр топқа пазл бөліктері таратылады. Топ аттарына сәйкес бөліктерді біріктіріп шығу керек.

3. тапсырма. «Сұрақ карточкалары» әдісі

Әр студентке бір карточкадан беріледі. Жауабын соған жазып, түсіндіріп беру керек.

1. Көмірсутектердің қандай түрлері бар?

Жауап: Қаныққан (алкандар), қанықпаған (алкендер, алкиндер), ароматты көмірсутектер.

2. Метанның химиялық формуласын жазыңыз. Жауап: CH₄

3. Алкендер мен алкиндердің арасындағы негізгі айырмашылықты атаңыз.

Жауап: Алкендерде қос байланыс, алкиндерде үш байланыс болады.

4. Ароматты көмірсутектеге мысалын келтіріңіз. Жауап: Бензол (C₆H₆)

6. Этанолдың химиялық формуласын жазыңыз. Жауап: C₂H₅OH

7. Метанолдың басқа атауын атаңыз. Жауап: Өнеркәсіптік спирт

8. Этанолдың жану реакциясының теңдеуін жазыңыз.

Жауап: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

9. Спирттердің қандай қасиеттері бар?

Жауап: Ерігіштік, жанғыштық, дезинфекциялау қасиеті.

9. Этанолдың медициналық қолданылуын атаңыз.

Жауап: Антисептик ретінде қолданылады.

11. Глицериннің химиялық формуласын жазыңыз. Жауап: C₃H₈O₃

12. Глицериннің қолданылуын атаңыз. Жауап: Косметикада, дәрілік препараттарда, тағам өнеркәсібінде қолданылады.

13. Глицериннің физикалық қасиеттерін сипаттаңыз. Жауап: Түссіз, иіссіз, тұтқыр сұйықтық, суда жақсы ериді.

14. Глицериннің химиялық қасиеттерінің біреуін атаңыз. Жауап: Эстерификация реакциясына түсуі.

15. Глицерин мен қышқылдың әрекеттесуінен қандай өнім түзіледі? Жауап: Эстерлер (мысалы, триглицеридтер)

16. Альдегидтердің жалпы формуласы қандай? Жауап: R-CHO

17. Ацетальдегидтің химиялық формуласын жазыңыз. Жауап: CH₃CHO

18. Альдегидтердің қандай қасиеттері бар? Жауап: Тотығу реакциясына түсуі, күміс айна реакциясы.

19. Альдегидтердің қолданылуын атаңыз? Жауап: Парфюмерияда, дәрілік препараттарда қолданылады.

20. Кетондардың жалпы формуласы қандай? Жауап: R-CO-R'

21. Ацетонның химиялық формуласын жазыңыз. Жауап: (CH₃)₂CO

22. Ацетонның қолданылуын атаңыз. Жауап: Еріткіш ретінде, косметикада қолданылады.

23. Кетондардың қандай қасиеттері бар? Жауап: Тотығу реакциясына түсуі, төменгі молекулалық массасы бар кетондар суда жақсы ериді.

24. Кетондардың қолданылуын атаңыз. Жауап: Еріткіш ретінде, дәрілік препараттарда қолданылады.

25. Альдегидтер мен кетондардың арасындағы негізгі айырмашылықты атаңыз.

Жауап: Альдегидтерде карбонил тобы молекуланың соңында, ал кетондарда ортасында орналасады.

24. Көмірсутектердің жану реакциясының жалпы теңдеуін жазыңыз.

Жауап: CₓHᵧ + (x + y/4)O₂ → xCO₂ + y/2 H₂O

27. Спирттердің жану реакциясының теңдеуін жазыңыз.

Жауап: CₓHᵧOH + (x + y/4)O₂ → xCO₂ + y/2 H₂O

24. Көпатомды спирттердің гидролиз реакциясын сипаттаңыз.

Жауап: Көпатомды спирттер қышқылдармен әрекеттесіп, эстерлертүзеді.

29. Қазақстандағы ең үлкен көмір базасы (Қарағанды көмір).

30. Мұнайдың физикалық қасиеті қандай? (Қара түстен ашық сарыға дейін болатын, майлы тұтқыр сұйықтық, өзіне тән иісі бар)

31. Мұнайды айдаудың негізгі кемшілігі қандай? (Бензиннің шығымы мен оның сапасының төмендігі)

32. Крекинг қаншаға бөлінеді? (Термиялық және катализдік)

33. Мұнайдың бір тамшысы қанша литр ауыз суын жарамсыз етеді? (25 л)

4. тапсырма. Рефлексия. «Асықтар» әдісі.

Wordwall платформасы арқылы студенттер асықтың түсіне байланысты таңдайды: жасыл түсті асықтар “маған барлығы түсінікті”, қызыл түсті асықтар “мен түсіндім, бірақ әлі көмек керек”, сары түсті асықтар “маған қиын болды”.

V. Бағалау (5 мин): Сабаққа белсенді қатысып, тапсырманы орындап отырған оқушыларды бағалау, нәтижесін естірту, журналға қою.

VI. Үйге тапсырма (2 мин):

1. Альдегидтер, кетондар және карбон қышқылдарының қолданылуын жазып келу.

VII. Пайдаланылған әдебиеттер (1 мин):

1.М. Оспанова, Қ.Аухадиева, Т.Белоусова Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық, 1-2 бөлім, Алматы: «Мектеп», 2019ж

2.М. Оспанова, Қ.Аухадиева, Т.Белоусова Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық, 1-2 бөлім, Алматы: «Мектеп», 2019ж.

3.http://www.bilimland.kz/ru