Костромская область. Галичский район. Муниципальное общеобразовательное учреждение
Степановская средняя общеобразовательная школа
утверждено
Программа кружка по экспериментальной органической химии для 10 класса и разработка нескольких занятий по программе кружка.
Разработана учителем химии и биологии
МОУ Степановской СОШ
2гг
Программа кружка была разработана и успешно апробирована на занятиях предметного кружка по химии в 10 классе.
Программа имеет практическую экспериментальную направленность. Необходимость в ней возникла для повышения интереса учащихся к предмету органической химии. Она позволяет развивать практические знания, умения и навыки учащихся в области проведения химического эксперимента, начиная с постановки целей и задач, подбора оборудования и метода работы, позволяет способствовать освоению учащимися умений осуществлять грамотно и с соблюдением техники безопасности сам эксперимент, наблюдать, делать выводы и заключения. Программа позволила повысить интерес учащихся и к теоретическому материалу органической химии, учащиеся стали сами подбирать материалы для сообщений по тематике занятий, повысилась успеваемость и по самому предмету «органическая химия»
Программа работы кружка по экспериментальной органической химии в 10 классе.
учебный год.
Пояснительная записка.
Цели и задачи кружка: Способствовать формированию научной картины мира в сознании учащихся, пониманию процессов и явлений окружающего мира.
Развивать аналитическое и логическое мышление, умение прогнозировать результат эксперимента на основе теоретических знаний, и осмыслять теорию на основе практических исследований.
Формировать стойкий позитивный интерес к предмету.
Развивать представления учащихся о химии, как о практически необходимой науке.
Формировать практические умения планировать, осуществлять эксперимент, с соблюдением техники безопасности и охраны труда. Грамотно оформлять и представлять результаты работ.
Способствовать развитию умений работать как индивидуально, так и в группе, обсуждать план и ход, результаты эксперимента.
Небольшое количество членов кружка позволит более полно осветить вопросы школьного курса, существенно расширить его рамки, так как есть возможность выполнить работы, которые обычно не выполняются в ходе изучения предмета из-за их сложности, продолжительности, или потому, что они не входят в ныне действующую программу по химии
План рассчитан на 34 часа, по числу учебных недель, исходя из одного занятия в неделю.
Занятия спланированы с учетом тематического планирования уроков, чтобы отдельные темы кружка не обгоняли основное изучение, это необходимо для осмысленной деятельности учащихся на кружке, а непросто воспроизведение красивого эксперимента.
В ходе кружковых занятий учащиеся готовят сообщения для уроков по заданной тематике, знакомят одноклассников с результатами своей деятельности, демонстрируя полученные вещества или осуществленные процессы.
Занятия предполагается усложнять по мере накопления учащимися опыта работы, так первые занятия планируются с выдачей точных инструкций, алгоритмов работы, на последующих учащиеся сами собирают модели установок, опираясь на полученные знания, обсуждают подбор реактивов, используемее реакции, необходимые правила безопасности. Учитель контролирует процесс, подсказывает, координирует работу учащихся, корректирует, иногда вносит поправки или замечания, т. е. ведет себя как консультант.
Предлагаются планы проведения нескольких занятий, которые были выполнены учащимися в учебном году на кружке органической экспериментальной химии. Так как в кружок ходило только трое учащихся ( всего в 10 классе их было семь) , то все участники могли работать вместе во время сложных синтезов на одной установке в находящейся в вытяжном шкафу, или индивидуально когда вытяжной шкаф не требовался.
План занятий кружка.
Вводное. Ознакомление учащихся с целями и задачами кружка, тематикой работы, техникой безопасности в кабинете и при выполнении экспериментов. Знакомство с оборудованием и химической посудой, используемой при изучении органических веществ, качественного анализа. Методы и приёмы работы с органическими веществами. Нефть - источник углеводородов, знакомство с её свойствами и способами переработки. Крекинг нефтепродуктов. Синтез бромэтана из этанола. Свойства галогеналканов. Синтез хлороформа из «Белизны». Свойства хлороформа. Мир пластмасс. Качественное различение видов пластмасс, изучение и характеристика их свойств. Свойства каучуков, получение каучука из растительного сырья. Свойства резины. Ароматические вещества в широко известных лекарственных препаратах. Свойства и получение спиртов и фенолов. Действие спиртов на живые организмы. Анализ вод из различных источников на наличие фенолсодержащих загрязнителей. Экологические последствия загрязнения экосистем нефтепродуктами, фенолсодержащими и другими органическими веществами. (Моделирование экосистемы водной культуры простейших и последствий загрязнения). Ацетон – знакомый незнакомец, или маникюр по - домашнему. Сложные эфиры в растениях. Синтез сложных эфиров с различными запахами. Жиры – источник мыла. Синтез мыла из различных жиров. Можно ли из мыла изготовить свечу? А из свечи – мыло? Чистота – чисто Тайд? СМС – правда или рекламный вымысел? – 22 .Углеводы в растительных тканях, в продуктах. Получении искусственных волокон из целлюлозы. Амины. Выделение аминов из селёдочного рассола, изучение их свойств на примере метиламина. Анилин. Красители натуральные и синтетические. Окраска образцов ткани натуральными и синтетическими красителями. Белки в знакомых продуктах. Есть ли белки в бульонных кубиках? Молоко – смесь полезных веществ. А есть ли отличия натурального молока от порошкового сухого? – 30 – Что мы кушаем, чем запиваем? Анализ различных пищевых продуктов (колбасы, сосисок, печения, лимонадов, соков, и т. д.) на содержание органических веществ – белков, жиров, , углеводов. Наши аптечки – органические вещества в каждой из них. Изучение свойств, классификация. Витамины, как их обнаружить в продуктах питания. Гемоглобин и хлорофилл – вещества жизни. Итоговое занятие, Подведение результатов работы кружка.Планируемые результаты:
У учащихся будет развиваться химическое мышление, как мышление основанное на синтезе и анализе событий, явлений, фактов.
У учащихся будут сформированы умения грамотно, с соблюдением техники безопасности, планировать, проводить и анализировать химический эксперимент.
Научатся теоретически осмысливать проводимые опыты, подтверждать практически химические явления,.
Научаться правильно, грамотно оформлять результаты исследований, излагать свою точку зрения.
Сформируется представление о важности и необходимости знаний по химии в повседневной жизни.
Занятие № 4. Крекинг нефтепродуктов.
Цель занятия: познакомить учащихся с процессом крекинга на практике, формировать практические навыки и умения, понятие о действии катализатора, о технике безопасности при работе, способствовать осмыслению теоретического материала, полученного на уроках.
Ход работы:
1. Теоретическая часть – краткий рассказ учителя о видах крекинга нефтепродуктов – жидкофазном, парофазном, каталитическом, окислительном и т. д. В основе любого крекинга лежит процесс разложения тяжёлых углеводородов на более лёгкие продукты по действием высокой температуры.
2. Ознакомление с техникой безопасности при работе.
3. Сборка установки в вытяжном шкафу, проверка её на герметичность. Обсуждение с учащимися устройства установки для крекинга, необходимость и правила использования тех или иных узлов, реактивов.
4. Практическое осуществление крекинга керосина на собранной установке.
5. Анализ полученных продуктов крекинга на непредельность.
6. Оформление работы в лабораторных журналах, составление уравнений произведенного крекинга.
7. Обсуждении результатов работы, подведение итогов.
8. Творческое задание для одного из членов кружка – подготовить сообщение о проделанной работе для предстоящего урока по теме «Получение углеводородов»
Ход эксперимента: Проверить керосин на отсутствие непредельных соединений, если они есть очисть керосин, если нет - сразу же использовать для опыта. Собрать установку, как показано на рисунке. Для этого использовать металлическую трубку диаметром внутри 2 – 2,5 см и длинойсм. Внутрь трубки поместить железную стружку от токарного станка или свернутую спиралью железную тонкую проволоку – это катализатор. Закрепить трубку в лапке штатива под небольшим углом В оба конца трубки поместить корковые пробки, чтоб они сидели плотно, их нужно хорошо обмять на пробкомялке и обработать силикатным клеем (чтоб не загорелись), в отверстиях пробок укрепить плотно две изогнутые под прямым углом газоотводные трубки. Верхнюю трубку соединить резиновым шлангом или пластиковым шлангом с воронкой, поставить на шланге регулирующий зажим, нижнюю опустить в пробирку –приёмник, которую поставить в охлаждающую жидкость ( холодную воду, или лед кусочками с водой, или смесь снега и соли)
Нагреваем трубку в пламени спиртовки и по каплям пропускаем из воронки керосин. Нагревание продолжать 5-6 минут, за это время в пробирке соберется достаточное количество жидких продуктов крекинга, которые можно затем проверить на непредельность при помощи бромной или иодной воды или раствора перманганата калия.
Используемая литература:
1. Эксперимент по органической химии в средней школе. М. Просвещение 1966 г.
Оборудование : Металлическая трубка длиной 20 см, диаметром 2,5 см, спиртовка, спички, 2 газоотводные стеклянные трубки, резиновая или пластиковая трубка, корковые пробки, воронка, пробирка, стакан с холодной водой, штатив, тонкая стальная проволока или спиральная стружка от токарного станка.
Реактивы: Очищенный керосин, раствор перманганата калия.
Занятие № 5 .Синтез бромэтана из этанола. Изучение химических свойств бромэтана.
Цель занятия : познакомить учащихся с процессом получения галогеналканана практике, формировать практические навыки и умения, понятие о действии катализатора, о технике безопасности при работе, способствовать осмыслению теоретического материала, полученного на уроках, на практике показать возможность генетического родства органических веществ, возможности превращения вещества одного класса в другое.
Ход работы:
Обсудить правила техники безопасности данного эксперимента. Ознакомиться с необходимым оборудованием. Собрать прибор для синтеза бромэтана в вытяжном шкафу (см. рис.) В пробирку-реактор н6алить 1 мл этанола и 1 мл серной концентрированной кислоты, охладить. Добавить 0,5 мл воды и 0,5 чайной ложки кристаллического бромида калия. Укрепить пробирку в лапке штатива и осторожно нагревать, собирая выделяющийся бромэтан в пробирку-приёмник, стоящую в стакане с холодной водой. часть бромэтана, полученного в результате синтеза оставить для урока, а некоторую часть использовать для ознакомления со свойствами галогеналканов, в частности провести реакцию с нитратом серебра, для выяснения сохраняет ли галоген свои свойства в органическом соединении, и пробу Бельштейна – качественное определение галогеналканов. Сделать выводы, в лабораторном журнале записать уравнения реакций, проводимых в ходе синтеза и анализа, обсудить результаты работы.
Используемая литература:
«Химия для любознательных» Л. « Химия»1985г. Рудзитис 10 М. Просвещение.1991г. «Эксперимент по органической химии в средней школе.» М. Просвещение 1966 г.Оборудование: Стакан с холодной водой, пробирки, газоотводная трубка, изогнутая под углом 90 градусов, пробка, штатив, спиртовка, спички, ложка для насыпания веществ, медная спираль ( для пробы Бельштейна.)
Реактивы: Этанол, серная кислота (концентрированная), бромид калия, вода, нитрат серебра.
Занятие № 8 . Каучук. Получение каучука из сока растений каучуконосов.
Цели занятия: расширить представления учащихся о каучуке, его значении, способах получения, познакомить с растениями каучуконосами и способом получения каучука из них., изучить свойства природного каучука, сравнить со свойствами синтетического, развивать теоретические и практические умения.
Ход занятия:
1. Ознакомление с темой и целью работы, техникой безопасности при выполнении работы.
2. Получение каучука из растений каучуконосов – для этого можно использовать корни одуванчика обыкновенного (свежие, толщиной не менее1 см), листья фикуса, побеги растений семейства молочайных. Мы использовали побеги растения из семейства Молочайных, известного в быту как «Индеец» .
· Срезать свежие побеги, выдавить в пробирку млечный сок.
· Добавить в пробирку немного воды, 0, 5 г сульфата аммония, встряхнуть.
· По каплям из бюретки добавлять этанол, пока каучук не начнёт выделяться на поверхности раствора.
3. Часть каучука стеклянной палочкой перенести в пробирку с бензином – отметить растворение каучука в бензине.
4. В эту же пробирку добавить раствор перманганата калия – проба на наличие непредельных соединений.
5. 2 – ю часть каучука растянуть на предметное стекло и высушить на батарее отопления, как образец для демонстрации на уроке.
6. 3- ю часть растянуть при помощи двух пинцетов в нить, выяснить эластичность каучука.
7. Проанализировать свойства синтетического каучука и сравнить со свойствами натурального, для чего:
· Кусочки синтетического каучука поместить в пробирку, закрыть газоотводной трубкой, нагревать, поместив прибор в вытяжной шкаф. Продукты разложения каучука собирать в пробирку, охлаждаемую в стакане с водой.
· Полученный конденсат проверить раствором перманганата калия на непредельность, бензином на растворимость.
· Образец вулканизированного каучука проверить на наличие серы, поднеся к конденсату индикаторную бумагу, смоченную растворимой солью свинца (готовит учитель).
· Образцы каучука проверить на эластичность.
· Сравнить с натуральным, сделать выводы.
8. Обсудить работу и результаты, один из учащихся готовит сообщение для урока по получению и свойствам каучуков, демонстрирует на уроке полученный об разец натурального каучука.
Используемая литература:
1. «Химия для любознательных» Л. « Химия»1985г.
2. «Опыты без взрывов» М. Химия 1986г..
3. «Эксперимент по органической химии в средней школе.» М. Просвещение 1966 г.
Установка для термического разложения синтетического каучука.
Установка для получения натурального каучука из сока растения
Оборудование: бюретка, пробирки, спиртовка, спички, штатив, газоотводная трубка с пробкой, стакан с холодной водой, стеклянная палочка, предметное стекло., ложка.
Реактивы: каучук, индикаторная бумага с солью свинца, сульфат аммония, спирт, вода, раствор перманганата калия, бензин.
Занятие № 29 – 30 Что мы кушаем, чем запиваем.
Цель занятий : создать условия для практического применения учащимися знаний по качественному анализу веществ, содержащихся в самых распространенных продуктах питания. Способствовать формированию представлений о химии, как о необходимой науке. Развивать мышление учащихся, развивать практические умения и навыки по постановке, планированию и осуществлению эксперимента, наблюдению, обобщению результатов, формулированию выводов.
Ход работы.
1. Предложить учащимся самим спланировать ход химического анализа продуктов, подобрать реактивы, обосновать условия проведения реакций.
2. Учащиеся обосновывают свои методики работы, обсуждают их друг с другом. Формулируют правила техники безопасности, необходимые им для работы.
3. Проводят качественный анализ продуктов и напитков в своих наборах на содержание белков, жиров, углеводов.
4. Обобщают, делают выводы, знакомят с результатами исследования товарищей по кружку.
5. Оформляют исследования в виде печатной работы.
Оборудование: Пробирки, спиртовка, спички, держатель пробирочный, пипетки, стаканы химические, ступки с пестиками, лезвия, чашка для выпаривания, предметные стекла, лупа.
Реактивы: Азотная кислота, раствор гидроксида аммония, раствор сульфата меди, раствор гидроксида натрия, раствор оксида серебра в гидроксиде аммомия, раствор иода, вода, оксид магния.
Предполагаемые реакции: На крахмал – действие раствора иода.
На глюкозу действие свежеосажденного гидроксида меди при нагревании, реакция серебряного зеркала.
На жиры действием бензина с последующей пробой на фильтровальной бумаге.
На кофеин –выделение его термическим разложением в присутствии оксида магния, с последующей пробой азотной кислотой м гидроксидом аммония.
На белки – ксантопротеиновая реакция с азотной кислотой и гидроксидом аммония, и биуретовая реакция ( действие свежеосажденного гидроксида меди).
Набор продуктов и напитков: молоко, бульон из настоящего мяса, бульон из кубиков, лимонад, сок «Любимый сад» нескольких сортов, хлеб ржаной и пшеничный, колбаса нескольких сортов, яблоко, апельсин, томат, огурец, капуста, кофе растворимый, чай.
Занятие № 7. Мир пластмасс.
Цель занятия: познакомить учащихся с качественным определением вида пластмассы на примере полистирола (опыты с ним наиболее доступны), с процессом разложения полистирола на стирол и обратным синтезом полистирола из стирола, свойствами стирола как непредельного ароматического соединения. Формирование химического мышления, навыков практического синтеза и анализа веществ, овладение техникой безопасности в ходе химического эксперимента.
Ход работы:
Беседа с учащимися о свойствах непредельных и ароматических веществ, о разнообразии и значении пластмасс. Из предложенного оборудования учащиеся составляют модели установок, в которых, по их мнению, можно провести деполимеризацию полистирола, что в принципе, является реакцией разложения. Обсуждение предложенных моделей, выбор оптимальной. Обсуждение правил техники безопасности, которые потребуются в данной работе. Сборка установки в вытяжном шкафу.
Инструкция:
- В пробирку со стиролом влить 1-2 мл концентрированного раствора перекиси водорода( для чего ¼ часть таблетки гидропирита, растереть в ступке и добавить 1 мл воды, размешать деревянной палочкой или стеклянной) и прямо из ступки перелить в пробирку со стиролом. Закрыть пробирку воздушным холодильником и, собрав прибор, как показано на рисунке, осторожно нагревать через асбестовую сетку –минут до закипания.. Затем пробирку с продуктом перенести в стакан со снегом. После охлаждения, если пробирка не лопнула сама, завернуть её в несколько слоёв ткани и разбить молотком для извлечения полистирола.
Литература:
1. «Химия для любознательных» Л. « Химия»1985г.
2. «Опыты без взрывов» М. Химия 1986г..
3. «Эксперимент по органической химии в средней школе.» М. Просвещение 1966 г.
Оборудование и реактивы: пробирки, стакан со снегом и солью, воздушный холодильник, газоотводная трубка, спиртовка, спички, штатив, асбестовая сетка, раствор перманганата калия, таблетка гидропирита, вода, полистирол
Занятия №Можно ли из мыла изготовить свечу? А из свечи – мыло?
Цели занятий закрепить представления о генетическом родстве органических веществ, дать возможность наглядно удостовериться в возможности превращений различных веществ друг в друга, развивать представления о синтезе веществ, развивать интерес к предмету, через эмоциональное воздействие, совершенствовать практические умения и теоретические знания, развивать представления о технике безопасности химического эксперимента.
Ход работы.
Занятие первое: Мыло хозяйственное из стеариновой свечи.
1. История варки мыла, возможное сырье – беседа с учащимися.
2. Техника безопасности при работе.
3. Сам эксперимент:
· Стеариновую свечу измельчить, нагреть на водяной бане в стеклянной посуде.
· В расплавленный стеарин добавить концентрированный раствор стиральной (кальцинированной) соды.
· Образовавшуюся на поверхности белую вязкую массу аккуратно собрать ложкой, осушить на фильтровальной бумаге.
· Пока масса ещё теплая, сформировать из неё брусочек или залить в формочку.
· Дать массе застыть – это и есть хозяйственное мыло.
· При наличии душистых сложных эфиров и косметических красителей можно чуть усложнить работу, в теплую ещё массу внести краситель и какой-либо эфир, а уж потом дать застыть. Мыло получится окрашенным и приятно пахнущим.
Занятие второе. Свеча из мыла.
1. История свечей, возможное сырье – беседа с учащимися.
2. Техника безопасности при работе.
3. Сам эксперимент:
· Настругать полкуска хозяйственного мыла, сложить в металлическую банку, добавить воды.
· Нагреть на медленном огне, до полного растворения мыла.
· Снять банку с огня, влить уксусную эссенцию (Осторожно!)
· Выделившуюся на поверхности белую массу – стеарин собрать ложкой и обсушить на фильтровальной бумаге или салфетке.
· Приготовить крученую льняную нить для фитиля.
· Обсушенный стеарин расплавить на небольшом огне в чистой посуде, и многократно опуская в него фитиль, довести свечу до нужной толщины.
4. Обсудить результаты работы, подготовить сообщение одному из учащихся для урока с демонстрацией полученных образцов мыла и свечей.
Литература:
1. «Химия для любознательных» Л. « Химия»1985г.
2. «Опыты без взрывов» М. Химия 1986г..
3. «Эксперимент по органической химии в средней школе.» М. Просвещение 1966 г.
