Использование экспериментов при изучении органической химии

В старших классах, при изучении органических соединении, целесообразно использовать проблемный эксперимент. Этот вид эксперимента позволяет развивать самостоятельность и творческую активность старшеклассников, формирует умение решать научные задачи. Анализ содержания школьного курса органической химии показывает, что многие свойства соединений можно изучать именно с использованием этого метода. Знания, самостоятельно полученные учениками в ходе решения подобных задач, лучше усваиваются и являются более осознанными.

При изучении спиртов и фенолов, учащиеся знакомятся с новыми для них классами — спиртами и фенолами, как гидроксильными производными углеводородов. Новые понятия здесь — функциональная группа — ОН, которая входит в состав молекул этих веществ, водородная связь, водородная связь. В процессе изучения спиртов и фенолов важно обратить внимание на то, что свойства веществ обусловлены не только строением углеводородного скелета и характером связи между атомами углерода, но и наличием в их составе функциональных групп, возможностью взаимодействия молекул между собой. Поскольку во многом здесь развиваются ранее сформированные понятия, в этой теме важно чаще использовать активную самостоятельную работу учащихся при изучении и усвоении нового материала.

Альдегиды и карболовые кислоты представляют собой два класса органических соединений, генетически связанных между собой и со спиртами. Важной задачей изучения этой темы является расширение и углубление знаний учащихся о составе, строении, свойствах и практическом использовании кислородосодержащих веществ.

Новыми понятиями здесь являются, прежде всего, функциональные группы: альдегидная в альдегидах и карбоксильная в кислотах. Общее у них — группа атомов С=0. При ознакомлении с этими функциональными группами происходит развитие знаний о двойной связи: учащиеся узнают, что она может образовываться не только между атомами углерода, но и между различными атомами. Особенностью этой связи является ее полярность. Этим объясняется влияние функциональной группы на химические свойства альдегидов, в частности на реакции окисления и восстановления.

Раскрывая связь строения и свойств этих классов соединений, важно подчеркнуть познаваемость мира, отметить, что большая глубина проникновения в сущность строения вещества дает возможность целенаправленного управления его превращениями.

Для ознакомления учащихся с физическими свойствами карбоновых кислот нужно рассмотреть растворимость в воде муравьиной, уксусной и стеариновой кислот. Можно предложить ответить на вопросы: почему в отличие от альдегидов в гомологическом ряду кислот нет газообразных веществ? Почему первые члены ряда хорошо растворяются в воде? Почему с увеличением относительной молекулярной массы кислоты ее растворимость уменьшается? Также необходимо обсудить с учащимися электронное строение кислот.

Ко времени знакомства с карбоновыми кислотами учащиеся уже хорошо знают свойства неорганических кислот, которые во многом сходны с органическими. Кроме того, они уже могут прогнозировать свойства веществ, основываясь на их электронном строении. Поэтому изучение химических свойств карбоновых кислот целесообразно организовать в виде самостоятельной работы по изучению нового материала. Это можно сделать на основе использования учебника, справочной литературы, лабораторного и демонстрационного экспериментов.

При изучении сведений о жирах и сложных эфира находит новое подтверждение идея развития органического мира от простого к сложному, взаимосвязи веществ, что позволяет подводить учащихся к мировоззренческим выводам. К этому классу веществ относятся такие животные жиры и растительные масла, которые обладают специфическими свойствами, обусловленными их ролью в биохимических процессах, протекающих в живых организмах. Именно поэтому в задачу данной темы входит также ознакомление учащихся с жирами, как биологически ценными веществами. При рассмотрении реакции этерификации, превращений жиров происходит расширение знаний учащихся о химической реакции: закрепляются понятия о закономерностях химических реакций и условиях смещения химического равновесия на примере органических веществ. Поэтому важной задачей изучения данной темы является формирование понятий о реакции этерификации и гидролиза.

Темой «Углеводы» завершается изучение кислородосодержащих органических соединений; следовательно, она не стоит особняком в ряду органических соединений, а теснейшим образом связана с ранее изученными классами веществ: спиртами, альдегидами и кетонами, карбоновыми кислотами, эфирами.

На материале данной темы открываются новые возможности формирования у учащихся научно-материалистического мировоззрения. Вопервых, важен сам факт познания человеком тончайших структур природного органического вещества; во-вторых, проникновение в тайну процессов образования и превращения углеводов, прежде всего, в сущность фотосинтеза как главного химического процесса природы; в-третьих, здесь мы имеем еще одно убедительное подтверждение единства природы, выражающееся во взаимных превращениях неорганических и органических веществ.

Учащиеся открывают для себя новые знания; знания о генетических связях кислородосодержащих веществ дополняются представлении о пространственном строении молекул, новыми проявлениями изомерии, новыми фактами гидролиза, образования сложных эфиров, возможностью модификации природных полимеров. Известные промышленные процессы получают теоретическое освещение, умножаются факты, раскрывающие связь науки с жизнью. Здесь возрастают возможности использования химического эксперимента как для создания проблемных ситуаций, так и для обоснования теоретического материала.

Фрагмент урока Тема: Обобщение и закрепление знаний по теме «Углеводы».

С целью расширения кругозора учащихся учитель может также сообщить дополнительную информацию о красителе. Метиленовый синий — органический краситель, применяемый в медицинской практике как антисептическое средство, а также как вещество, обезвреживающее некоторые яды, Метиленовый синий в растворе глюкозы вводят внутривенно при отравлениях угарным газом, сероводородом и т. д.