«Осень 2024»

Занятие по теме "Каучук.Резина"

Занятие кружка "Практикум по органической химии"

Олимпиады: Химия 7 - 11 классы

Содержимое разработки


Сведения об авторе


Фамилия, имя, отчество (полностью)

Сидорова Анна Владимировна


Район

Автозаводский


Место работы

МБОУ «Школа № 129»


Должность

Учитель химии, биологии


Общая информация


Образовательная область, учебный предмет

Химия


Класс

10 класс


Авторская программа к учебникам (линии учебников или УМК) (если есть)



Тема учебного занятия

Каучук, резина.


Тема урока или другой формы организации УВП: экскурсия, консультация, проект, лабораторное занятие, практикум, игра и т.п.



Место урока или другой формы организации учебной деятельности в структуре учебного занятия

1.Введение. Общие правила работы в химической лаборатории органической химии. Техника безопасности.

2.Знакомство с химической посудой.

3.Непредельные углеводороды.

4.Каучук, резина.

5Кислородсодержащие производные углеводороды: спирты.


Учебная задача


Продолжить знакомство с диеновыми углеводородами на примере натурального и синтетического каучуков, их свойствами, применением; способствовать развитию монологической речи, познавательного интереса учащихся реализуя межпредметные связи курсов химии, географии, истории.


Обобщенные цели учебного занятия - планируемые результаты


Цель

Уровень

Базовый («обучающийся научится»)


Цель – предмет (предметный результат)

Обучающиеся научатся: определять строение, свойства и принадлежность каучука к классу алкадиенов. А также способы получение резины и области её применения в хозяйственной деятельности человека.


Цель – способ (метапредметный результат)

Обучающиеся овладеют умениями: ставить и разрешать проблемы, анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать, работать с различными источниками информации, осуществлять рефлексию своей деятельности.


Цель – ценность (личностный результат)

Содействовать реализации мировоззренческой идеи познаваемости мира и его закономерностей;

способствовать реализации культурологического воспитания учащихся, используя межпредметные связи;

воспитывать чувства гордости за достижения советской (российской) науки и промышленности.


Исходное состояние обучающихся:


- имеют опыт работы с различными источниками информации, участия в дискуссиях;

- обладают навыками работы с лабораторным оборудованием, веществами;

- владеют правилами техники безопасности при работе с веществами;

- знают общие химические свойства непредельных УВ, умеют составлять формулы органических веществ (алкадиенов), уравнения реакций с участием органических веществ;

- могут обобщать, классифицировать, сравнивать.


Формы оценки планируемых результатов








Предметный результат

Метапредметный результат

Личностный результат


  • характеризовать строение, свойства и принадлежность веществ к определенным классам

  • составлять молекулярные уравнения реакций, характеризующих химические свойства вещества

  • уметь выполнять лабораторный опыт по инструкции, делать наблюдения и выводы по нему.


  • работать с различными источниками информации;

  • вступать в учебный диалог, уметь выражать свои мысли, строить высказывания

  • развивать операции мышления, ставить задачу (ответить на вопрос)  на основе соотнесения того, что известно

  • уметь слушать в соответствии с целевой установкой

  • принимать и сохранять учебную цель и задачу, дополнять, уточнять высказанные мнения по существу полученного задания

  • иметь позитивное отношение к получению знаний, к познавательной деятельности

  • реализовать мировоззренческую идею познаваемости мира и его закономерностей

  • развивать адекватную оценку и позитивную самооценку

  • оценивать свои достижения, степень самостоятельности, причины неудачи, уметь выражать доброжелательную и эмоционально - нравственную отзывчивость


















Учебно – информационное и техническое обеспечение учебного занятия

Учебно – информационное обеспечение

Основная

литература


  • Дополнительная образовательная программа химического кружка «Практикум по органической химии»

Дополнительная литература

  • Учебник. Органическая химия.10 класс. Габриелян О.С. – М.: 2013-426 с.

  • Эксперимент по органической химии в средней школе: Учебно-методическое пособие для студентов химических и биологических специальностей педвузов / И.Р. Новик, В.Г. Соколов. Н. Новгород: НГПУ, 2010. 81 с.

Интернет – ресурсы

1)http://www.chemel.ru

2)http://www.prosv.ru/ebooks/Gara_Uroki-himii_8kl/index.html

3)http://chem-inf.narod.ru/inorg/element.html


ЭОРы



Оборудование

Техническое:

Лабораторное:

2 пробирки, предметное стекло, спиртовка, тигельные щипцы, стеклянная палочка; раствор перманганата калия (розовый), этанол, сульфат кальция (крист.) или сульфат аммония (крист.), дистиллированная вода, йодная вода, растворители бензин, толуол; измельченные листья фикуса.

Дидактическое:

Текст (приложение 1); инструкции к лабораторной работе (приложение 2).

Дидактическая структура учебного занятия (урока) и его психолого – педагогическое обоснование


Этап урока
Подэтап урока
Организация педагогически целесообразного взаимодействия
Психолого – педагогическое обоснование












1. Мотивационно ориентировочный

1.1. Вхождение в контакт

Подготовка учащихся к учебной деятельности


По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (беседа)

Методы стимулирования интереса к учению: эпиграф к занятию.

Создание комфортной психологической атмосферы урока


1.2. Актуализация субъектного опыта обучающихся

По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (беседа), наглядные (демонстрация).

По степени самостоятельности и активности мышления учащихся: репродуктивный (мозговой штурм)

Включение каждого в конкретную деятельность на уже освоенном материале.

Опора на уже имеющиеся знания обучающихся из предыдущего урока.


1.3. Создание проблемной ситуации

По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (беседа)

По степени самостоятельности и активности мышления учащихся: продуктивный – проблемная ситуация

По характеру управления учебной работой: под руководством учителя

Формулировка проблемной ситуации

















2. Операционно – исполнительский

2.1. Целеполагание и планирование

Формулирование цели урока как прогностической модели ожидаемого результата

Построение ориентировочной основы учебной деятельности (план урока)

1. Организационный этап ‑ 1 мин.

2. Целеполагание – 2 мин.

3. Актуализация знаний – 2 мин.

4. Введение новых знаний – 25 мин.

5. Первичное обобщение, введение новых знаний в систему знаний учащихся. – 8 мин

6. Определение домашнего задания и инструктаж по его выполнению – 2 мин.

Совместное участие учителя и обучающихся в постановке основной дидактической цели урока


2.2. Поиск способа решения проблемной ситуации

По источнику передачи и восприятию учебной информации: работа с текстом

По степени самостоятельности и активности мышления учащихся: репродуктивный (работа с текстом).

По характеру управления учебной работой: под руководством учителя.

Методы стимулирования интереса к учению: создание ситуации занимательности.

Методы контроля и самоконтроля: устный самоконтроль.

У школьников развивается формулировка гипотез для решения проблемной ситуации с использованием текста учебника, на основе наблюдений проведенного химического эксперимента


2.3. Выбор верного варианта решения, фиксация найденного способа

По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (дискуссия), практические (лабораторный опыт).

По степени самостоятельности и активности мышления учащихся: репродуктивный (выполнение лабораторного опыта)

По характеру управления учебной работой: самостоятельно, под руководством учителя

Методы стимулирования интереса к учению: создание ситуации успеха

Формирование познавательного интереса к изучению химии.


2.4. Отработка открытого способа в системе упражнений, конкретно-практических действий

По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (беседа, выполнение заданий репродуктивного характера).

По степени самостоятельности и активности мышления учащихся: репродуктивные

По характеру управления учебной работой: самостоятельная работа

Методы контроля и самоконтроля: устный

Методы стимулирования интереса к учению: предъявление требований учителем к выполнению заданий

Учащиеся ищут решения для выхода из проблемной ситуации


3. Рефлексивно – оценочный

3.1. Ситуация контроля за выполнением учебных действий

По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (беседа)

По степени самостоятельности и активности мышления учащихся: репродуктивные ( составление текста по ключевым словам)

Методы контроля и самоконтроля: устный самоконтроль

Осуществление рефлексии.


3.2. Ситуация оценки образовательных результатов

По источнику передачи и восприятию учебной информации: словесные (беседа)

По характеру управления учебной работой: формирование убеждения в социальной и личной значимости учения

Методы стимулирования интереса к учению: комментирование учителем достижений и результатов обучающихся

Школьники продолжают учиться анализировать, обобщать.


Сценарий проведения учебного занятия
Этап урока или другой формы УВП
Подэтап урока или другой формы УВП
Действия учителя (педагога)
Действия обучающихся

(примерные версии ответов)


1. Мотивационно ориентировочный

1.1. Вхождение в контакт

Взаимное приветствие обучающихся и учителя. Проверка готовности к занятию.

Сегодня наше занятие пройдет по девизом «В химии возможно всё» Ш.Вюрц

Учащиеся готовятся к учебной деятельности.


1.2. Актуализация субъектного опыта обучающихся

  • Давайте с Вами вспомним, что изучает наука органическая химия? Какие органические вещества вам уже известны? Где в природе мы можем встретить органические вещества?

В процессе беседы на основе имеющихся знаний отвечают на вопросы, поставленные учителем.

1.3. Создание проблемной ситуации

Сейчас я хочу продемонстрировать вам несколько предметов (демонстрация изделий из резины –перчатки, мяч, резиновый фартук, ластик). Скажите, что объединяет все эти предметы между собой?


Из чего получают резину? (проблемный вопрос)

Слушают учителя, проводят наблюдения, отвечают на поставленный вопрос (вещество из которого они состоят – резина).







2. Операционно – исполнительский

2.1. Целеполагание и планирование

Итак, о чём пойдёт речь на занятии? (используется приём «корзинка идей»)


Какую цель мы поставим перед собой? (устно отвечают на поставленный вопрос)


Прежде чем перейти к решению поставленного вопроса, поработайте в парах и выполните следующее задание.

На доске выписаны слова малознакомые обучающимся. Из данных слов необходимо составить связный текст из нескольких предложений. Главное условие все представленные слова должны входить в текст. В ходе составления текста у обучающихся возникают вопросы. Все их вопросы (без пояснений) записываются учителем на доске.

Слушают учителя, высказывают идеи по теме занятия. Записывают свои предположения на доске (в корзину).


Устно формулируют цель занятия.




Работают в парах, выполняют предложенное задание, задают вопросы учителю.


2.2. Поиск способа решения проблемной ситуации

Чтобы узнать, из чего делают резину, каковы её свойства и где находят применение изделия из неё, предлагаю вам изучить текст (см. ниже приложение 1) и выполнить предложенные по нему задания (прием «ситуационная задача»).

Работают с предложенным текстом, отвечают на поставленные вопросы, фиксируют ответы в тетради.

2.3. Выбор верного варианта решения, фиксация найденного способа

Давайте обсудим то, что у вас получилось (обсуждаются вопросы и задания, предложенные по тексту). На этом этапе происходит осмысление написанного конспекта.

Опираясь на текст и составленный в тетради конспект, участвуют в обсуждении, высказывают свою точку зрения, слушают других.



2.4. Отработка открытого способа в системе упражнений, конкретно-практических действий

  • Ребята, к какому классу органических соединений относится каучук?

  • Каков характер связей в молекулах алкадиенов между отдельными атомами углерода?

Вы узнали, что натуральный каучук получают из млечного сока дерева гевеи.

  • Какие ещё каучуконосные растения вам известны?

Сейчас я предлагаю и вам побыть химиками -экпериментаторами и провести следующий опыт (приложение 2).

Выполнение лабораторного опыта «Получение каучука из листьев фикуса».

Обсуждение результатов проведенного эксперимента (приём «толстые и тонкие вопросы»):

  1. Что представляет собой сок фикуса?

  2. Растворяется ли выделенное из сока фикуса вещество в растворителе?

  3. Каково отношение выделенного из сока вещества к раствору перманганата калия и бромной воде? Что это доказывает?

  4. Эластична ли плёнка, полученная в опыте 2?

  5. К какому классу соединений можно отнести вещество, выделенное из сока фикуса?

Отвечают на вопросы учителя.














Проговаривают правила ТБ, знакомятся с инструкцией к лабораторной работе, в парах выполняю лабораторную работу.





Участвуют в обсуждении, проведенных наблюдений в ходе проведенного эксперимента.


3. Рефлексивно – оценочный

3.1. Ситуация контроля за выполнением учебных действий

Давайте, вернемся к началу занятия к заданию, в котором вы составляли текст по предложенным ключевым словам и на основе полученных знаний определим правильность составленных предложений, при необходимости исправим их.

Опираясь на полученные знания в ходе учебного занятия, осуществляют проверку правильности выполненного в начале занятия задания, исправляют ошибки.

3.2. Ситуация оценки образовательных результатов

Сегодня на уроке мы познакомились с новым веществом, рассмотрели его свойства и применение в хозяйственной деятельности человека. Какой вывод вы можете сделать?

На основе анализа и синтеза фактов делают самостоятельные выводы и обобщения, при этом не исключаются объяснения учителя и репродуктивная деятельность.

Подведение итогов урока.
















Приложение 1.

«…..Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали такие мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах р. Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе. Кроме эластичных мячей индейцы делали из каучука непромокаемые ткани, обувь, сосуды для воды, ярко раскрашенные шарики – детские игрушки. У племен майя и ацтеков существовала командная игра с использованием мячей, напоминающая баскетбол. Модифицированная ими индейская игра послужила прообразом современного футбола. Эти мячики они делали из млечного сока (латекса) дерева гевеи. Индейцы называли этот материал – слезы млечного дерева («кау» – дерево, «учу» – течь, плакать). От этого слова образовалось современное название материала – каучук.

Натуральный каучук - высокомолекулярный углеводород (C5H8)n, цис-полимер изопрена. Растворим в углеводородах и их производных (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и т. д.). В воде, спирте, ацетоне натуральный каучук практически не набухает и не растворяется. Уже при комнатной температуре натуральный каучук присоединяет кислород, происходит окислительная деструкция (старение каучука), при этом уменьшается его прочность и эластичность.

В 18 в. члены французской экспедиции в Южной Америке привезли удивительную смолу, затвердевающую на воздухе. С этого момента начался каучуковый бум – все стали искать различные области применения нового вещества. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки из сплетенных с хлопком резиновых ниток. А в 1823, шотландец Ч.Макинтош придумал прокладывать тонкий слой резины между двумя кусками ткани и делать из этой ткани непромокаемые плащи («макинтоши»). Примерно в то же время в Америке стало модно в дождливую погоду поверх башмаков носить неуклюжую индейскую резиновую обувь – галоши. В Европе англичанин Чаффи изобрел прорезиненную ткань из которой делали не только одежду, обувь и головные уборы, но и крыши домов и фургонов. Однако у изделий из прорезиненной ткани был большой недостаток – в холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, издающую зловоние массу.

Американец Чарльз Нельсон Гудьир, пытаясь создать из каучука хороший материал, смешивал его со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и даже с супом и, в конце концов, добился успеха. В 1839 он обнаружил, что добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло- и морозоустойчивость. Сейчас именно новый материал, изобретенный Гудьиром, принято называть резиной, а открытый им процесс – вулканизацией каучука.

Вулканизация является одной из существенных операций каучукового производства. Прежде употребляли для этого одну серу, но потом было предложено множество веществ, содержащих в составе серу: сернистые щелочи, сернистый кальций, сернистые мышьяк, сурьма, свинец, ртуть серноватисто-свинцовая, цинковые соли, хлористая сера и др. Что же происходит с каучуком при вулканизации? Когда каучук нагревают с серой, макромолекулы каучука «сшиваются» друг с другом серными мостиками. Из отдельных макромолекул каучука образуется единая трехмерная пространственная сетка. Изделие из такого материала (резины) прочнее, чем из каучука, и сохраняет свою эластичность в более широком интервале температур. Вулканизации обычно подвергают смесь каучука с различными добавками, придающими резине необходимые свойства, и наполнителями, снижающими стоимость резины (сажа, мел).

Рези́на (от лат. resina «смола») — эластичный материал, получаемый вулканизацией каучука. По степени вулканизации резины разделяются на мягкие (1—3 % серы), полутвёрдые (до 30% серы) и твёрдые (30 -50 % серы) (эбонит).

Мир стали завоевывать разнообразные изделия из резины – транспортерные ленты конвейеров и электроизоляция, «резинки» для белья, резиновая обувь, детские воздушные шары и т.д. Но основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин. С изобретением конвейерного метода сборки автомобилей потребность в резине стала настолько велика, что возник вопрос об ограниченности производства природного сырья. Надо было искать другие источники каучука.

Основателем первого в мире крупномасштабного производства синтетического каучука считается русский ученый С.В.Лебедев. Он впервые получил синтетический бутадиеновый каучук в 1910. Метод, разработанный им, был недорогой и эффективный. Сырьем был выбран этиловый спирт, получаемый из растительного сырья, что значительно удешевляло производство. Из него в одну стадию получали бутадиен, а дальше выполняли каталитическую полимеризацию (в качестве катализатора использовали металлический натрий).

С 1932 и вплоть до 1990 СССР по объемам производства синтетического каучука занимал первое место в мире. И сегодня Россия сохраняет позиции экспортера мирового значения. Наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин. Из каучуков изготавливаются специальные резины для тепло-, звуко-, воздухо- и гидроизоляции элементов зданий. А так же в ракетной технике синтетические каучуки используются в качестве полимерной основы при изготовлении твёрдого ракетного топлива, в котором они играют роль горючего, а в качестве наполнителя используется порошок селитры (калийной или аммиачной) или перхлората аммония, который в топливе играет роль окислителя. Сейчас производится широкий ассортимент синтетических каучуков, различных по составу и потребительским свойствам. Обычно каучуки классифицируют и называют по названию мономеров, использованных для их получения (изопреновые, бутадиеновые каучуки), или по характерной группе атомов, входящих в их состав (полисульфидные, кремнийорганические и т.д.).»




















Выполните следующие задания:

  1. Ознакомление.

  • Озаглавьте текст.

  • Составьте список дат и имён, касающихся истории открытия и применения каучука в виде таблицы.

№п/п

Когда? Кто?

Содержание этапов освоения каучука

1



2



3



4




  1. Понимание. Объясните причины того, что каучук нашёл широкое применение в быту человека.

  2. Применение.

  • Сравните способы получения каучука из природного материала и синтетический (Лебедева), обоснуйте какой из этих методов наиболее выгодный экономическом, экологическом, технологическом плане.

  • Сделайте эскиз схемы, который отражает способ получения синтетического каучука и изготовление из него резины.

  • Напишите уравнение реакции получения бутадиена-1,3 из этилового спирта.

  1. Анализ.

  • Раскройте особенности процесса вулканизации каучука.

  • Составьте перечень основных свойств характеризующих резину.

  1. Синтез. Предложите новую область применения резины.

  2. Оценка. Изложите в форме графического рисунка (кластера) своё мнение о значении резины в хозяйственной деятельности человека.








Приложение 2.

Лабораторный опыт «Получение каучука из листьев фикуса».

Цель: собрать сок из фикуса, выделить из него каучук в виде хлопьев, доказать ненасыщенность и эластичность выделенного материала.

Оборудование, реактивы и материалы: 2 пробирки, нож (скальпель), предметное стекло, спиртовка, тигельные щипцы, стеклянная палочка; раствор перманганата калия (розовый), этанол, сульфат кальция (крист.) или сульфат аммония (крист.), дистиллированная вода, бромная вода, растворители бензин, толуол; фикус.


Опыт 1. Сок из листьев фикуса соберите в пробирку, добавьте немного дистиллированной воды и 0,5 г кристаллического сульфата кальция или сульфата аммония. После размешивания смеси и добавления к ней этанола на поверхности раствора образуются хлопья каучука. Для сбора каучука используйте стеклянную палочку, с помощью которой перенесите хлопья в пробирку с небольшим количеством растворителя. Что наблюдаете?

Опыт 2. Раствор каучука разделите на две части. Добавьте к одной из них бромную воду или раствор перманганата калия. Что наблюдаете?

Другую часть раствора каучука осторожно выпарьте на предметном стекле. После удаления растворителя на стекле останется плёнка каучука. Попробуйте её слегка растянуть.

Ответьте на вопросы:

  1. Что представляет собой сок фикуса?

  2. Растворяется ли выделенное из сока фикуса вещество в растворителе?

  3. Каково отношение выделенного из сока вещества к раствору перманганата калия и бромной воде? Что это доказывает?

  4. Эластична ли плёнка, полученная в опыте 2?

  5. К какому классу соединений можно отнести вещество, выделенное из сока фикуса?


Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы



Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки


Серия олимпиад «Осень 2024»



Комплекты учителю



Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы

Подробнее

Вебинары для учителей



Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.


Подробнее