Учащимся о химических веществах

Рассказываю учащимся, что на территории нашего Невского района находится первенец плана ГОЭЛРО – ТЭЦ № 5, первая очередь которой была пущена в 1922 г., в условиях интервенции, разрухи, голода, тифа. Обращаясь к истории, мы наполняем человека тем источником питания, который дает заряд на всю жизнь. Как нужны эти минутные рассказы почти на каждом уроке. Необходимо сказать и о другом. В настоящее время решение энергетической проблемы за счет использования природного топлива – газа, нефти, угля – порождает и другие проблемы: каждые 20 лет увеличивается объем потребления энергии в мире (примерно в 2 раза), причем 70% энергии получают за счет сжигания газа и нефти. Следовательно, резко уменьшаются запасы этих ископаемых. Поэтому остро стоит проблема сокращения использования на топливо газа и нефти и перехода на использование атомной, солнечной, ветровой и гидравлической энергий, а также энергии приливов. Кроме того, на горение природных углеводородов потребляется много кислорода. Из уравнения реакции горения метана (СН4+202->-С02 +2H20 + Q) видно, что на один моль горения метана расходуется два моля кислорода. Ежегодно в мировой промышленности потребляются до 20 млрд. т кислорода, что превышает его образование в природе приблизительно на 15%. В результате реакции выделяется углекислый газ, концентрация которого в атмосфере возросла до 18%. Полученные знания будем применять на практике: к семинарскому занятию можно предложить рассчитать количество энергии, необходимой для того, чтобы закипел трехлитровый чайник воды или сварить мясной бульон. Нужно определить: сколько кислорода потребляется при этом? Сколько углекислого газа выделяется? После расчетов учащиеся делают вывод о необходимости проветривать помещение в период и после работы газовой плиты.

Постепенно переходим к рассказу об использовании метана и других углеводородов не только как топлива, но и как основы для получения разнообразных необходимых в народном хозяйстве продуктов: смазочных материалов, парафина – для получения водостойкой бумаги. На доске четко, крупно записываем графическую формулу метана . В вопросо-ответной форме раскрываем, что для метана невозможны реакции присоединения, но возможны реакции замещения водорода в метане более активными атомами галогенов. Закрывая на доске один из атомов водорода карточкой с магнитом, на которой написан символ хлора, образуем хлоропроизводное – хлорметан, который может быть использован в качестве хладоагента в холодильной установке. Этот газ легко сжижается, превращается в жидкость, и затем происходит испарение жидкости (так как снижается давление и увеличивается объем). При испарении происходит поглощение теплоты и создается охлаждение в холодильнике. Постепенно замещая второй, третий, четвертый атомы водорода в графической формуле, написанной на доске, карточкой с символом О, мы последовательно получаем формулы веществ дихлорметана, трихлорметана (хлороформа), тетрахлорметана. Каждому из названных веществ даем краткую характеристику (это делает учитель или ученик). Дихлорметан – прекрасный растворитель многих органических соединений. Трихлорметан связан с открытием наркоза, применяемого в медицине. Еще при обороне Севастополя в 1856 г. хирург Н. И. Пирогов, по воспоминаниям современников, тяжело переживал, когда ему приходилось ампутировать конечности у раненых солдат без наркоза. Теперь мы имеем многие наркозные средства, например циклопропан, о котором мы будем говорить в конце этой темы. Известно применение тетрахлорметана как средства тушения огня, так как при его испарении поглощается много теплоты. Обсуждаем и другие физические свойства этого вещества, которые позволяют применять его для тушения огня (негорючесть, плотность).

Итак, вещества, полученные на основе предельных углеводородов, имеют важное значение в жизни людей. Но, чтобы получить эти вещества, надо знать их строение. Так перед нами встала задача о необходимости научного, правильного познания структуры метана и других предельных углеводородов. Теперь мы уже детально, поэтапно используя таблицы, модели, транспарант «Схема строения молекулы метана», воспроизводим пространственное строение молекулы метана.

На этом уроке мы даем учащимся понятие о гомологии, которая необходима при изучении всего курса органической химии. Органических веществ около пяти миллионов, и естественно, что невозможно изучить каждое вещество. Гомология объединяет вещества по определенным признакам, и, изучив одно из веществ гомологического ряда, можно предсказать состав, строение и свойства других веществ, учитывая закономерную изменяемость в гомологическом ряду. Это особенно наглядно видно при изучении физических свойств метана и его гомологов. Можно наполнить шарики из газометра метаном, пропан-бутановой смесью, воздухом, показать жидкие углеводороды. Это формирует у учащихся представление о свойствах изучаемых веществ, создает у них научную картину мира. Заканчиваем урок повторением понятий о радикалах и номенклатуре углеводородов. Предлагаем учащимся дома составить развернутый план «Строение предельных углеводородов».


Полезное чтиво:
Вопросы и задания для домашней работы
Организация работы с химическими веществами
Роль практической работы на уроке
Решение задач на отдельном уроке
Факультатив по химии Людмилы Моховой
Ученики, увлечённые химией
Моя гордость – кабинет химии