Перед демонстрацией опыта необходимо объяснить учащимся, что сущность процесса свертывания крови состоит в превращении фибриногена в фибрин, для чего необходим фермент тромбин, который образуется в присутствии ионов кальция.
В две пробирки наливают по 3 мл крови, к которой добавлен оксалат натрия для осаждения ионов кальция с целью предотвращения свертывания крови. Одну пробирку оставляют в качестве контрольной, а к другой прибавляют 0,5 мл 2%-го раствора хлорида кальция.
Через 10-15 мин должен образоваться сгусток фибрина, т.е. произойдет свертывание крови. Если же кровь не свернется, значит весь хлорид кальция пошел на образование осадка - оксалата натрия в крови. В этом случае в пробирку приливают еще 0,5 мл раствора хлорида кальция до образования сгустка крови. Сравнивают содержимое этой пробирки с содержимым контрольной пробирки, в которой сгустка крови нет.
Тема: «Железо - представитель элементов побочных подгрупп периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева».
Демонстрации. Разложение пероксида водорода каталазой крови.
В цилиндр наливают 10-15 мл 1%-го раствора пероксида водорода и добавляют 1 мл крови. Наблюдают бурное выделение кислорода: жидкость вспенивается и пена заполняет весь цилиндр. Это опыт демонстрирует одну из биологических функций железа. По химической природе, каталаза - геминовый фермент, содержащий железо. [3]
2. Разработка темы «Основания» в курсе неорганической и органической химии2.1 Урок по теме «Основания»Цели урока: познакомить учащихся с новым классом химических соединений - основаниями, их свойствами (отношение к воде, действие на индикаторы, взаимодействие с кислотами), практическим использованием оснований в быту и народном хозяйстве; развивать умения работать с химическим оборудованием и реактивами, сравнивать, анализировать, делать выводы; прививать интерес к предмету.Оборудование и реактивы. На столах учащихся: твердые гидроксиды натрия, кальция, меди, железа (III), вода, соляная кислота, растворы индикаторов (метиловый оранжевый, фенолфталеин, лакмус), пробирки, спиртовка, тигельные щипцы, предметное стекло.На демонстрационном столе: растворы щелочи (концентрированные), фенолфталеина, соляная кислота, растворы индикаторов в кислоте, щелочи, нейтральной среде, шерстяная ткань, стеклянная палочка, лабораторный штатив, химический стакан.Ход урока
I. Организационный момент:
проверка готовности
учет посещаемости
II. Изучение нового материала
Учитель: Ребята, вы уже много узнали о веществах, их практическом использовании человеком. Вы знакомы с такими классами неорганических соединений, как оксиды, кислоты и соли. Сегодня мы познакомимся с новым классом неорганических веществ - основаниями.
Что же из себя представляют вещества, называемые основаниями. На столах у вас есть пробирки с основаниями, на пробирках написаны формулы NaOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)3. Выясните, есть ли какое-либо сходство в составе этих веществ.
Учащиеся отмечают, что во всех веществах присутствует группа ОН.
Учитель: Группу ОН называют гидроксогруппой, она одновалентна.
I
Н - ОН гидроксогруппа
вода
Учитель: А чем еще схожи основания?
Учащиеся: гидроксогруппы в основаниях связаны с атомами металлов.
Учащиеся записывают определение оснований в тетради.
Вывод: Сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроскогрупп, называют основаниями.
Учащиеся записывают формулу оснований в общем виде:
n
Ме(ОН)n
Затем учащиеся знакомятся с правилами номенклатуры оснований и называют вещества, имеющиеся у них на столах.
Учитель: Опишем физические свойства оснований.
Учащиеся делают вывод, что все основания - твердые вещества. Затем выясняют растворимость оснований в воде.
Лабораторный опыт
К гидроксидам приливают по 3 - 4 мл воды и взбалтывают смесь.
Учащиеся делают вывод, что основания делятся на растворимые и нерастворимые.
Учитель: Сейчас мы введем в наш химический лексикон еще один новый термин. Растворимые основания называются щелочами.
По учебнику учащиеся выясняют, какие основания относятся к щелочам.
Далее учитель знакомит учащихся с правилами обращения со щелочами, проводит демонстрационный опыт (воздействие щелочи на шерсть). Затем рассказывает о применении щелочей (используется таблица).
Таблица 2.1. Применение щелочей
NaOH Гидроксид натрия | Каустик едкий натр каустическая сода | применяют для производства мыла, в текстильной промышленности | |
Са(ОН)2 Гидроксид кальция | гашеная известь известковая вода | используется в строительстве, для известкования почв, для побелки деревьев |
Учитель: Выясним, изменяют ли растворы щелочей окраску индикаторов.
Лабораторный опыт
Учащиеся разливают раствор гидроксида натрия в 3 пробирки, добавляют индикаторы и отмечают изменение окраски. Проверяют, изменяется ли окраска фенолфталеина в гидроксиде меди (II).
Учащиеся делают вывод: В растворах щелочей индикаторы изменяют окраску, а в нерастворимых основаниях - нет.
Учитель: Ребята, с индикаторами вы встречаетесь не только в химлаборатории, но и дома. Так, в качестве индикатора мы можем воспользоваться заваренным чаем, соками некоторых растений - свеклы, черной смородины.
Для выяснения химических свойств оснований учитель проводит демонстрационный опыт (взаимодействие щелочи с кислотами) и записывает уравнение реакции. О прохождении реакции учащиеся судят по изменению окраски фенолфталеина.
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Учащиеся выполняют подобную реакцию, выясняя, реагируют ли нерастворимые основания с кислотами. Проводят химическую реакцию между гидроксидом меди (II) и серной кислотой. Для доказательства образования соли в результате реакции учащиеся выпаривают каплю раствора.
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
Учащиеся делают вывод: щелочи и нерастворимые в воде основания вступают в реакции с кислотами с образованием соли и воды.
Учитель: Химические реакции между основаниями и кислотами называются реакциями нейтрализации.
III. Закрепление знаний и умений учащихся
В конце урока проводится обобщение того, что нового узнали и чему научились учащиеся на уроке:
научились составлять формулы оснований и давать им названия
познакомились с классификацией оснований
узнали о способности щелочей изменять окраску индикаторов и о взаимодействии оснований с кислотами.
IV. Домашнее задание
Учебник «Химия - 8»/ Ф.Г. Фельдман, Г.Е. Рудзитис/ § 31, стр. 81, 83, упр. 2, задача 1 (стр. 86).
2.2 Амины. Аминокислоты. Азотсодержащие гетероциклические соединенияАмины. Строение аминов. Аминогруппа. Амины как органические основания, взаимодействие с водой и кислотами. Анилин как представитель ароматических аминов. Получение анилина из нитробензола (реакция Н.Н. Зинина), практическое значение анилина.
Аминокислоты. Строение аминокислот. Особенности химических свойств аминокислот, обусловленные сочетанием аминной и карбоксильной групп. Изомерия аминокислот. -Аминокислоты, их значение в природе и применение. Синтез пептидов, их строение.
Понятие об азотсодержащих гетероциклических соединениях на примере пиридина и пиррола.
Демонстрации. Опыты с метиламином (или другим летучим амином): горение, щелочные свойства раствора, образование солей. Доказательство наличия функциональных групп в растворах аминокислот. Взаимодействие анилина с хлороводородной кислотой и бромной водой. Окраска ткани анилиновым красителем [4].
2.2.1 Амины - органические основанияЗадачи урока: сформировать понятие аминов как производных аммиака; научить составлять структурную и электронную формулы метиламина и уравнения химических реакций, доказывающих его основные свойства.Оборудование: прибор для получения метиламина хлоридметиаммония (соль), едкий натр (концентрированный раствор), вода, фенолфталеин; на столах учащихся - набор для изготовления моделей молекул веществ.2.2.1.1 Опорный конспект «Амины как органические основания. Токсическое действие»получение аминовСН3NО2 + 3Н2 2Н2О + СН3NН2С2Н5NO2 + 3Н2 2Н2О + С2Н5NН2С3Н7NO2 + 3Н2 2Н2О + С3Н7NН2 и т.д.СН3NH2, С2Н5NH2первичныевторичныетретичныеИзложение нового материала. Учителю известно, что амины генетически связаны с нитросоединениями. Однако у учащихся почти нет знаний об этих соединениях, и поэтому рассматривать генетический переход от углеводородов к аминам через нитросоединения, конечно, не имеет смысла.
Объяснение можно построить на основе имеющихся у учащихся знаний об аммиаке, тем более что они должны были вспомнить их в процессе подготовки домашнего задания. Объяснение строят в форме рассказа, по возможности используя изготовленные учащимися модели молекул и демонстрационный эксперимент [5]. В ходе объяснения необходимо осветить следующие вопросы:
1. Состав и формулы аминов (метиламин, этиламин, диметиламин), их названия.
2. Физические свойства (низшие амины - газы, имеют запах аммиака, хорошо растворяются в воде).
3. Химические свойства (горение, взаимодействие с водой и кислотой).
Заметим, что обсуждение растворимости аминов в воде - это переход к их химическим свойствам, так как в основе растворения лежит химическое взаимодействие с водой. Рассмотрение этого взаимодействия предоставляет возможность по усмотрению учителя рассмотреть такие вопросы, как образование ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму, проявление растворами аммиака и аминов основных свойств; сделать вывод о сходстве и различиях их свойств. В связи с тем, что ранее не рассматривался вопрос о взаимном влиянии атомов в молекулах органических веществ, причины различий обсуждать не следует.
С целью закрепления знаний учащимся можно предложить ответить на вопрос и выполнить задания:
Составьте формулы изомеров пропиламина СH3 - CH2 - CH2 - NH2.
С какими из перечисленных ниже соединений вступает в реакцию этиламин: H2O, NaOH, NaCl, HNO3? Напишите уравнения возможных реакций.
Задание на дом: § 40, выполнить задания 2, 4, повторить строение бензола (§ 17).
2.2.2 Анилин - представитель ароматических аминов, его практическое применениеЗадачи урока: на примере анилиза закрепить знания учащихся о химических свойствах аминов; дать представление об ароматических аминах; показать практическую значимость анилина как важнейшего продукта химической промышленности [5].Оборудование: на демонстрационном столе - анилин, вода, фенолфталеин, соляная кислота, раствор щелочи, пробирки.Анилин изучается с целью конкретизации общего понятия об аминах и как важнейший представитель этого класса соединений.В связи с этим урок можно провести в форме рассказа с максимальным привлечением учащихся для обсуждения заданий и вопросов:Назовите гомологические ряды углеводородов и укажите особенности их строения.Какие вещества относятся к аминам?Какова формула ароматического амина?Как доказать, что анилин проявляет основные свойства? Составьте уравнение химической реакции.Далее внимание учащихся привлекают к реакции взаимодействия анилина с бромом, не останавливаясь на влиянии аминогруппы на бензольное кольцо, а лишь указывая, что особенности строения молекулы анилина обусловливают возможность осуществления этой реакции.
О получении и применении анилина для изготовления красителей, различных фармацевтических препаратов, фотореагентов, взрывчатых веществ, пластических масс и т.д. рассказывает учитель.
На этом уроке, по нашему мнению, целесообразно отметить в рассказе о производстве и применении анилина и токсическое воздействие выбросов как производства, так и побочных продуктов при использовании аминосоединений.
2.2.3 Развернутый план-конспект урокаПри изучении данной темы надо закрепить основную идею о развитии органических веществ и причинах, порождающих их многообразие; углубить понятие о ковалентной связи на примерах аминов; расширить знания о водородных связях и амфотерных соединениях [6].Азотсодержащие органические вещества изучаются методом сравнения, с привлечением ранее изученного материала, что дает возможность для широкого его обобщения.Приступая к рассмотрению темы, предлагают учащимся вспомнить, какие соединения, содержащие азот, им известны. Учащиеся называют нитробензол, нитроглицерин, тринитроклетчатку. Коротко повторяют сведения о свойствах нитробензола и его получении в лаборатории. При этом составляют на доске уравнение реакции, отмечают ее тип (замещения) и дают название (реакция нитрования). На вопрос, могут ли быть проведены реакции нитрования предельных углеводородов, учащиеся дают утвердительный ответ. После этого записывают уравнения реакций нитрования до пятого гомолога. Учитель отмечает, что впервые эти реакции были проведены русским ученым М.И. Коноваловым в 1886 г. По аналогии с нитробензолом дает названия вновь полученным азотсодержащим веществам - нитрометан, нитроэтан и т.д. Далее коротко учитель знакомит учащихся с физическими свойствами полученных гомологов. Из химических свойств нитросоединений следует подчеркнуть их способность восстанавливаться водородом. Для того, чтобы учащиеся убедились в образовании гомологического ряда новых азотсодержащих веществ и самостоятельно их назвали, составляют уравнения реакций:СН3NО2 + 3Н2 2Н2О + СН3NН2С2Н5NO2 + 3Н2 2Н2О + С2Н5NН2С3Н7NO2 + 3Н2 2Н2О + С3Н7NН2 и т.д.Обращают внимание на образование новой функциональной группы атомов, - NН2 - аминогруппы. Здесь надо отметить, что аминами их называют по тем радикалам, которые входят в состав молекулы, с прибавлением слова «амин». После этого учащиеся без труда дают названия полученным веществам: метиламин, этиламин и др. Сопоставляя записанные ранее уравнения реакций нитрования с реакциями восстановления, делают вывод о генетической связи между гомологическими рядами органических веществ: углеводороды можно превратить в нитросоединения, а нитросоединения - в амины:СН4 + НNО3 Н2О + СН3NО2;СН3NО2 + 3Н2 2Н2О + СН3NH2.Эти соединения являются аминами жирного ряда, так как они получены от предельных углеводородов. Затем описывают физические свойства первых представителей ряда аминов. Прежде чем перейти к изучению их химических свойств, обращают внимание на состав функциональной группы. Аминогруппа - остаток от аммиака, в котором один атом водорода замещен на углеводородный радикал. Далее предлагают рассмотреть амины как производные аммиака. Учащиеся отмечают, что в аммиаке могут быть заменены на углеводородные радикалы и два других атома водорода. Тогда в зависимости от числа остатков углеводородов, входящих в молекулу, амины могут бытьСН3NH2, С2Н5NH2первичныевторичныетретичныеВ природе амины встречаются при разложении белковых соединений; например, в селедочном рассоле содержится метиламин, диметиламин, три-метиламин. Все амины являются производными от аммиака, поэтому они должны обладать и сходством с ним. Этот вопрос учащиеся могут решать самостоятельно (к этому уроку они должны повторить свойства аммиака). Например, один из учащихся записывает в левой части доски уравнения реакций, характеризующих химические свойства аммиака (взаимодействие с водой, с кислотами, горение в токе кислорода). Здесь же демонстрируют эти опыты, особо подчеркивая способность аммиака гореть только в токе кислорода.Затем проводят подобные опыты с аминами (см. пп. 1.1.3.1.). На основании опытов делают выводы о свойствах аминов.В отличие от аммиака амины горят на воздухе. Делают вывод: амины по химическим, свойствам сходны с аммиаком, но в отличие от него горят на воздухе. Это свойство привело ученого Вюрца к открытию аминов в 1848 г. Во время объяснений в правой части доски параллельно со свойствами аммиака записывают уравнения реакций с аминами. В результате сопоставления свойств аммиака и аминов учащиеся убеждаются, что среди органических веществ существуют вещества со свойствами оснований органические основания. Объясняют это, исходя из электронного строения, рассматривая на примере образования иона аммония. Напоминают, что у атома азота из пяти валентных электронов три неспаренных идут на образование ковалентных связей с атомами водорода, образуя молекулу аммиака, а два спаренных электрона остаются необобщенными, свободными. За счет их у атома азота устанавливается ковалентная связь с ионом (протоном) водорода воды или кислоты. При этом в первом случае освобождаются ионы гидроксила, которые определяют свойства оснований, во втором - ионы кислотного остатка. Рассматривают электронное строение аминов:Особое внимание обращают на неподеленную электронную пару азота, которая, так же как и в аммиаке, идет на образование ковалентной связи с протоном водорода. При этом образуется органическое соединение со свойствами оснований (1) или соли (2), если протон (ион) водорода был от кислоты:Формула соли может быть записана и по-иному:СН3. NH2. НС1Хлористоводородный метиламинУчащимся известно, что свойства веществ определяются их строением. Сравнивая электронное строение гидрооксида аммония и метиламмония. они могут установить, какие вещества - амины или аммиак - являются более сильными основаниями.
