Методические особенности изучения темы "Непредельные углеводороды"
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
атомов остается неизменным. Как же относиться к прежним утверждениям? Путь здесь только один -раскрывать новые вопросы не как переучивание или даже уточнение ранее известного, а как углубление нашего познания, более полное выяснение причинно-следственных связей между явлениями. Да, свойства веществ зависят от порядка соединения атомов, это положение не подлежит пересмотру, но оно недостаточно. На первом этапе изучения химии мы не могли знать всех зависимостей, сейчас нам становится известной еще зависимость свойств от пространственного строения. И подобно тому, как порядок соединения атомов в молекулах выражается структурными формулами, очевидно, должен существовать и способ изображения разных пространственных структур молекул при одном и том же порядке соединения атомов в них.
Особенностью формирования понятий в данном разделе явится повышение роли дедукции. Конечно, формирование понятия о гомологическом ряде будет еще индуктивным, так как на первых порах требуется опытным путем установить, какие свойства присущи соединениям с двойной связью. Но уже в упражнениях на материале о гомологическом ряде учащиеся смогут дедуктивно подходить к определению свойств или строения веществ на основе установленной закономерности. Роль дедукции повышается при изучении диеновых углеводородов и ацетилена, где учащиеся выдвигают гипотезы о строении веществ и на этой основе характеризуют свойства веществ.
Непредельные углеводороды не могут изучаться иначе, как путем постоянного сравнения по строению и свойствам с предельными углеводородами.
При изучении данного раздела в занятия включается ученический эксперимент. Это осуществляется как на индуктивном, так и дедуктивном пути познания в виде лабораторных опытов или же практических занятий. Первые опыты, иллюстрирующие свойства веществ, продемонстрирует учитель, чтобы учащиеся, воспринимая суть явлений, одновременно усваивали и технику их выполнения, в последующем подобные опыты они осуществляют самостоятельно при исследовании веществ.
1.2.1 Строение углеводородов ряда этилена
Характерное строение соединений, как и в случае предельных углеводородов, выясняется на примере первого представителя гомологического ряда - этилена.
Этилен, его строение. Для ознакомления учащихся с этиленом его демонстрируют в газометре или стеклянных цилиндрах.
Опытное подтверждение наличия углеводорода и водорода в этилене необходимо в том случае, если подобный опыт не демонстрировали при изучении метана. Если же учащиеся знакомы с ним, следует спросить, как они предложили бы установить качественный состав газа экспериментально.
Молекулярная формула этилена может быть определена, как указано в учебнике или же исходя из процентного состава вещества, который в этом случае сообщает учитель (85,7% С и 14,3% Н).
Чтобы в более острой форме возникло перед учащимися противоречие между установленной молекулярной формулой и кажущейся валентностью элементов, следует предложить им самим выразить строение этилена структурной формулой. Наряду с формулой, отражающей двойную связь между атомами углерода (о чем учащиеся могли узнать из учебника), они предлагают формулы с двух- и трехвалентными атомами углерода. Если углерод считать четырехвалентным, то у него оказываются использованными не все валентности. Учащиеся знают, что такие вещества неустойчивы, этилен же наблюдается ими в газометре уже длительное время. Четырехвалентность углерода может сохраниться, очевидно, лишь в том случае, если углеродные атомы затратят на связь друг с другом по две единицы валентности. (Изображение в структурных формулах такой связи посредством двух черточек введено в химии Э. Эрленмейером.) В понятиях электронной теории это означает, что на установление двойной связи каждый атом углерода затрачивает по два электрона, в формуле это будет обозначаться, следовательно, четырьмя точками между символами элемента.
Такое толкование не может не вызвать противоречия у учащихся. Они знают о направлении электронных облаков атома углерода к вершинам тетраэдра при образовании химических связей. Чтобы могли образоваться две связи в одном и том же направлении, электронным облакам необходимо, очевидно, сильно отклониться от своего обычного направления, но уже на примере циклопропана и циклобутана учащимся известно, что это вызывает большие напряжения в молекуле. Кроме того, ранее говорилось, что могут совмещаться в одной области пространства только два электрона, а здесь их оказывается даже четыре.
Как же образуется двойная связь в молекуле этилена? Сначала обсуждают, как образуются обычные ковалентные связи атома углерода с тремя другими атомами. На соединение с ними каждый углеродный атом затрачивает три электрона, три электронных облака. Происходит sр2-гибридизация. Выясняют, почему угол между связями в данном случае равен 120, составляют схему образования связей и высказывают суждение о плоском строении молекулы. Далее разъясняют образование второй связи путем бокового частичного перекрывания р-электронных облаков, не принимавших участия в гибридизации и сохранивших форму симметричных объемных восьмерок.
Поскольку электронные облака, имеющие форму восьмерки, перекрываются в двух местах (по одну и по другую сторону простой связи), учащиеся иногда склонны считать, что при этом образуются две дополнительные связи, а всего между атомами углерода устанавливаются три связи. Следует разъяснить, что хо?/p>