Инновационные технологии обучения органической химии. Технология игрового обучения : учебное пособие для вузов 9785507452101

Citation preview

Ф. Д. ЯМБУШЕВ

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ. ТЕХНОЛОГИЯ ИГРОВОГО ОБУЧЕНИЯ Учебное пособие

•САНКТПЕТЕРБУРГ•МОСКВА•КРАСНОДАР• •2022•

УДК 547 ББК 24.2я73 Я 55

Ямбушев Ф. Д. Инновационные технологии обучения органической химии. Технология игрового обучения : учебное пособие для вузов / Ф. Д. Ямбушев. — Санкт Петербург : Лань, 2022. — 200 с. : ил. — Текст : непос редственный. ISBN 978&5&507&45210&1 Пособие посвящено технологии активного обучения. Рассмотре ны методические основы использования дидактических игр и особен ности их применения в курсе органической химии. Содержит описа ние игр по основным темам предмета. Соответствует актуальным тре бованиям федерального государственного образовательного стандарта высшего образования. Для студентов педагогических направлений подготовки по про филю «Химия» и смежных специальностей высших учебных заведе ний, преподавателей вузов, техникумов, а также учителей старших классов средней школы.

УДК 547 ББК 24.2я73

Обложка Ю. В. ГРИГОРЬЕВА

© Издательство «Лань», 2022 © Ф. Д. Ямбушев, 2022 © Издательство «Лань», художественное оформление, 2022

ВВЕДЕНИЕ Изучение химии — сложный и многогранный процесс, который начинается в 8 классе школы и отражает многие стороны интеллектуального и познавательного развития человека. Знакомство с особенностями химических реакций предполагает активную мыслительную деятельность, включенность каждого ученика. Поэтому такой процесс невозможен без мотивации, познавательного интереса, исследовательской и творческой активности. В старших классах изучение химии отличается большей глубиной и тематической разветвленностью, что отражено в учебных планах и пособиях, методических рекомендациях. Кроме того, этот школьный предмет играет существенную роль в развитии мышления, речи, восприятия и внимания, а также в познании окружающего мира. Знание химии позволяет школьникам находить устойчивые связи между теоретическими основами химических превращений и практическим аспектом их использования, понимать многие сложные явления и развиваться в общекультурном отношении. В настоящее время процесс изучения химии обновляется в разных направлениях. Одним из таких направлений является применение на занятиях игровых и интерактивных технологий. Проникновение их в сферу образования позволяет педагогам качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения. Целью этих технологий в образовании (в частности, в изучении химии) является усиление интеллектуальных возможностей учащихся и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы. Принимая во внимание огромное влияние современных игровых технологий на процесс образования, многие педагоги все с большей готовностью включают их в свою методическую систему. Это позволяет усилить мотивацию к обучению и существенно повысить уровень интереса детей к учебной деятельности на уроках химии благодаря возможности существенно расширять круг упражнений и мероприятий, способствующих пониманию и запоминанию специфики тех или иных проблемных вопросов, сложных тематических областей. Дидактические игры позволяют ученикам детальнее разобраться в темах курса нетрадиционным способом. Игра дает возможность не только глубже осмыслить химические понятия, формулы и реакции, но и развивать творческое мышление, коммуникативные навыки. Принципы развивающего обучения, личностно-ориентированный подход в психологии и современные ФГОС обусловливают ценность формирования индивидуальных способностей и возможностей, что 3

реализуется благодаря применению игровых технологий на уроках в средней школе. В пособии проведен теоретический анализ педагогических технологий, используемых в изучении этого школьного предмета. Рассмотрен феномен игры и сделан акцент на особенностях дидактической игры, применяемой в курсе химии. Также работа отличается эмпирической проверкой эффективности игровой методики — при помощи анализа данных психолого-педагогического тестирования сделан вывод о динамике познавательного интереса, мотивации и успеваемости на уроках химии. Полученные результаты могут быть использованы на психологических и педагогических семинарах, включены в программы специальных дисциплин. Также сделанные выводы могут стать основой для разработки коррекционных программ и тренингов, направленных на развитие познавательного интереса, активности, мотивации к изучению конкретных предметов в средней и старшей школах.

4

1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИГРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 1.1. Игра и основы ее организации Игровая деятельность как метод обучения и воспитания была известна с древних времен. Безусловно, игры со временем видоизменялись, развивались, совершенствовались, обретая различные новые особенности и разное культурное значение. Были периоды, когда обычные формы игровой деятельности нарушались, игра начинала охватывать не какие-то отдельные сферы (педагогическую, художественную, театральную), а широкие слои социальной жизни. Невозможно точно сказать, когда именно возникли игры. Однако проблема использования игровых технологий в процессе обучения и воспитания не нова. Игра как способ самовыражения интересовала многих философов и мыслителей. Ей уделяли внимание в своих трудах такие незаурядные личности, как Платон, Аристотель, Л. А. Коменский, Г. Лейбниц, Г. Гегель, Ж. Ж. Руссо, Э. Кант и др. Слово «игра» в строгом смысле научным понятием не является. Философы, психологи и педагоги в разные времена пытались дать свои определения игры, выявить наиболее характерные ей признаки. Так, Платон считал, что игра является наилучшим средством воспитания, она характерна человеческой природе, особенно молодому поколению. В представлении Платона игра связана со многими формами деятельности человека. В отличие от своего учителя, Аристотель определял игру прежде всего как забаву, но в то же время считал ее необходимым фактором воспитания, с ее помощью ребенок может свободно познавать окружающий мир, совершенствовать навыки, которые ему пригодятся во взрослой жизни. В Средневековье в связи с религиозной политикой сложилось критическое отношение к игре, что исключало возможность исследования данной деятельности. Но во второй половине XIX в. вновь возобновляется интерес к игровой деятельности, рождаются основополагающие научные теории. Игра начинает рассматриваться как важное средство формирования и тренировки навыков, необходимых для психофизического и личностного развития, как первичная форма приобщения человека к социуму, а также как один из способов формирования способности к обучению, воспитание чувства ответственности за свои поступки и свою группу. Первые теории игры были сформулированы в конце XIX в. философами Ф. Шиллером и Г. Спенсером, которые усматривали основу 5

появления игры в желании ребенка действовать, проявлять интеллектуально-творческую активность в результате появления физической энергетики. В связи с этим философы трактовали игру как деятельность эстетического характера, отвлеченную от бытовой повседневности и направленную на творческое развитие личности ребенка. Есть необходимость упомянуть З. Фрейда, отметившего в игре возможность замещения внутренних конфликтов, возможность самостоятельного избавления от некоторых невротических (навязчивых) состояний. Любопытен тот факт, что Ж. Пиаже воспринимает игрузамещение как своеобразный символ новой ступени в формировании абстрактного мышления. Также игра трактовалась и как социальное действие, как возможность личностной социализации. Можно назвать имя В. Вундта, обосновавшего социализирующую функцию игры как приобщение ребенка к труду — игра в этом случае становится прообразом серьезной деятельности. В этой связи важно назвать трактат Й. Хейзинга «Homo ludens» («Человек играющий»), сущность которого состоит в рассмотрении игры как начала развития всех видов искусства, спорта и политики. Немецкий педагог Ф. Фребель высоко оценивал значение игры для нравственного развития ребенка, считая, что в индивидуальных и коллективных играх человек закрепляет нормы и правила нравственного поведения, тренирует свой характер. Игры также развивают воображение и фантазию ребенка. Немецкий психолог К. Гросс внес свой вклад в изучение игровой деятельности. Подытоживая свои идеи о важности игры, Гросс писал, что игра занимает особое место в жизни человека в период детства, так как способствует развитию приспособлений для решения задач во взрослой жизни. Таким образом, Гросс причислял игровой процесс к деятельности, в ходе которой приобретаются новые навыки и реакции. Среди выдающихся отечественных педагогов К. Д. Ушинский уделил особое внимание играм. Он писал: «В играх общественных, в которых принимают участие многие дети, завязываются первые ассоциации общественных отношений». Вопреки идеям Фребеля и его сторонников, Ушинский выступал против чрезмерного вмешательства взрослого в детскую игру, выделяя способность игры развивать в ребенке самостоятельность и ответственность. Советский психолог Л. С. Выготский считал, что игра служит важной движущей силой развития личности ребенка, так как является источником зоны ближайшего развития. Игра способствует раз6

витию интеллектуальных, творческих качеств, коммуникативных навыков, дисциплины, мотивов деятельности, формирует самосознание ребенка. Во второй половине XX в. вышел в свет фундаментальный труд Д. Б. Эльконина «Психология игры», в котором автор анализирует зарубежные теории игры, дает понимание игры, сформировавшееся в отечественной психологии. Эльконин обосновал гипотезу об исторической природе происхождения и становления ролевой игры. Происхождение игровой деятельности устанавливалось эволюцией общественного развития и основным фактором, содействующим ее появлению, является потребность ребенка во взаимодействии и общении с взрослыми. Исходя из исследований зарубежных и отечественных педагогов и психологов, можно заключить, что игра имеет огромное значение в обучении и воспитании, а также в развитии личности ребенка. Игровая деятельность выполняет следующие функции: • развлекательная — занимать, доставлять удовольствие, радовать, вдохновлять, пробуждать интерес — является основной функцией игры; • коммуникативная — освоение навыков общения, развитие коммуникативных способностей; • самореализация — в игре происходит раскрытие личностного потенциала ребенка; • игротерапевтическая — преодоление трудностей, решение различных проблем, которые могут возникнуть в процессе реальной деятельности человека; • диагностическая — обнаружить отклоняющееся от нормы поведение, рефлексия в ходе игры; • коррекционная — преобразование личностных показателей в лучшую сторону; • межнациональная коммуникация — освоение социальнокультурных традиций и ценностей различных наций; • социализация — включение в систему общественных отношений, усвоение норм человеческого и межличностного общения. В игре происходит не только формирование коммуникативных способностей, но еще и проецирование их на созданные имитационно условия существующего в реальном мире общения. В педагогическом процессе выделяют следующие группы игр, которые могут проводиться с разными возрастными группами и быть включенными в процесс воспитания и подготовки к обучению: 7

• • • •

обучающие, тренинговые, контролирующие, обобщающие; познавательные, воспитательные, развивающие; репродуктивные, продуктивные, творческие; коммуникативные, диагностические, профориентационные, психологические. Игра позволяет активно проявляться коммуникативным умениям, а также осуществляет коррекцию каких-либо проблем в общении. В игре и дошкольник, и младший школьник, и подросток могут (особенно в зависимости от сложности игры) приобрести способность понимать чувства, суждения, состояния окружающих людей, сформировать собственную систему отношений с ними, выявить ранее скрытые личностные качества, черты характера и поведения. Игра важна для коммуникации, поскольку основной ее чертой является частая смена ролей, что позволяет ребенку или подростку получить представление о разных поведенческих позициях и статусах. В результате развивается адекватная самооценка собственных способностей и возможностей, умение увидеть свою социальнокоммуникативную нишу (лидер, принятый, нейтральное положение, непринятый). Определение своего реального положения в коллективе способствует более верному восприятию коммуникации, формированию отношения к ценности общения (при этом можно отметить, что не всем индивидам оно необходимо в одинаковой степени), развивает эмпатию и умение переходить от одного вида деятельности к другому. Как известно, в дошкольном возрасте игра является одной из основных форм организации детской жизни, в процессе которой дети как-то влияют друг на друга, приобретают для себя жизненные навыки. Создание самостоятельных, самоорганизующихся детских коллективов — интересный объект для педагогическо-психологического наблюдения. Детские взаимоотношения строятся в процессе игровой деятельности, в значительной мере — в играх подвижного характера. В процессе игры важно то, чтобы дети без лишних споров могли распределять роли между собой, а затем взаимодействовали, соблюдая все правила игры. В школьном возрасте игра, как известно, перестает быть ведущим видом деятельности, но нередко применяется в ходе уроков с целью повышения степени познавательного интереса, организации детального понимания особенностей изучаемого предмета (конкретных тем), расширения круга коммуникативных умений и навыков.

8

Другими словами, в игре ученики получают новые знания о мире, пополняют имеющиеся познавательные ресурсы и регулируют свои взаимоотношения со сверстниками. Игра помогает ученикам на каждом этапе школьной жизни управлять своим поведением, принимать новые для них практические важные решения, воспринимать учебу не только в качестве главной своей обязанности, но и относится к этому виду деятельности более позитивно. Кроме того, выполнение роли в игре для ученика — очень важный акт, ведь именно проигрывая роль, он берет на себя функции взрослого человека, что обогащает его социальный опыт. Игровые действия носят изобразительный характер, они значимы для школьников, поскольку в действиях он учится преобразовывать действительность, осмысливая при этом изучаемую дисциплину в целом и отдельные ее темы. В игре ученики моделируют воображаемую ситуацию и учатся оперировать разными понятиями и терминами. В младшем и среднем школьном возрасте используются сюжетно-ролевые игры, которые аккумулирует появление элементов труда и учебы в деятельности ребенка, поскольку игровой сюжет, как правило, требует определенных усилий. Именно игра выполняет главную роль в овладении школьником социальным опытом. В игре осуществляются те поступки, к которым ребенок будет способен в реальном поведении лишь через некоторое время: к примеру, он еще не является учеником, участвующим в олимпиаде или КВН, но осознанно играет эту роль. Совершая поступок, даже если этот поступок проигрывает, ребенок не знает нового переживания, связанного с выполнением эмоционального порыва, который сразу был реализован в действии этого поступка. В подростковом и старшем школьном возрасте игра сохраняет коммуникативную функцию, но особым образом влияет на развитие детализации восприятия окружающего мира и конкретных сфер науки, культуры, искусства, творчества. Для каждого школьного возраста игра — самостоятельная деятельность, в которой ученики вступают в разнообразное общение со сверстниками и взрослыми (педагогами, психологами). Их объединяет единая цель, совместные усилия к ее достижению, общие интересы и переживания. Обучающиеся могут самостоятельно выбирать игру и организовывать ее, но в то же время ни в какой другой деятельности нет таких строгих правил, такой обусловленности поведения, как здесь. Поэтому игра приучает и ребенка, и подростка подчинять свои действия и мысли определенной цели, помогает воспитывать целенаправленность: в игре ученик начинает чувствовать себя членом коллектива, справедливо оцени9

вать действия и поступки своих товарищей и свои собственные. Здесь снова на первый план выходит роль педагога: его задача состоит в том, чтобы сосредоточить внимание играющих на таких целях, которые вызывали бы общность чувств и действий, способствовать установлению между детьми (подростками) отношений, основанных на дружбе, справедливости, взаимной ответственности. Доказано, что в игре дети получают и развивают опыт коллективного мышления — ученые считают, что детские игры стихийно, но закономерно возникли как отражение профессиональной и общественной деятельности взрослых людей. Игровая деятельность влияет на формирование и дальнейшее развитие всех психических процессов: произвольности, воображения, образного мышления. В целом каждая игра направлена на формирование положительной эмоциональной атмосферы, коллективное взаимодействие, результативность общения, развитие коммуникативных и организаторских способностей. Поэтому данный вид деятельности располагает разнообразием функций, среди которых можно отметить диагностическую, контролирующую и прогнозирующую. Кроме того, игра акцентирует внимание на главных аспектах, связанных с формированием коммуникативной культуры: 1) игра способствует социально-психологическому личностному росту; 2) игра является качественным способом организации адаптационного процесса для каждой возрастной группы школьников (адаптация предполагается как к коллективу, так и к новым требованиям при переходе в следующее звено, к новым условиям обучения и проверки знаний и др.); 3) в игре формируется основа для обучения важнейшим умениям, для получения более глубоких знаний об окружающем мире (особенно если выбранная форма игры отличается высокой степенью серьезности и имитирует различные виды деятельности и ситуации); 4) игра помогает определить степень социализации; 5) игра может стать формой особого социально-психологического тренинга; 6) в игре педагог может оказать помощь детям и подросткам, имеющим сложности в реальном общении; 7) игра может стать базой для осуществления психокоррекционных мер; 8) в игре школьники могут обрести друзей, укрепить стремление к взаимопомощи. Таким образом, каждая игра (как в дошкольном, так и в 10

школьном возрасте) предполагает совместное моделирование конкретных ситуаций. Такая основа способствует и развитию познавательного интереса, и пониманию школьниками собственных способностей, возможностей, степени развитости коммуникативных навыков. Все игры разбиваются на 3 класса: игры, возникающие по инициативе ребенка; игры по инициативе взрослого; народные игры. I. Игры, возникающие по инициативе ребенка: 1) игры-экспериментирования по своему происхождению относятся к самым ранним играм, так как применялись еще в первобытном обществе. Эти игры важны тем, что развивают познавательную активность, инициативу ребенка. Такие игры проводятся в дошкольном и младшем школьном возрасте; 2) сюжетные самодеятельные игры — это игры, в которые дети играют сами, по своему выбору и своей инициативе. Роль взрослого в данной игре — не направлять развитие сюжета, не помогать в распределении ролей, не мешать развитию игровой инициативы ребенка. При этом взрослый должен наблюдать за ходом игры, чтобы иметь возможность оказать незаметную поддержку детям, если они оказались в сложной ситуации (непонимания друг друга, нарушения правил). Виды сюжетных самодеятельных игр: • сюжетно-отобразительные игры, в которых ребенок отображает то, что увидел в реальной жизни: игра в полицейских, в «Макдональдс» и т. д.; • сюжетно-ролевые игры — они происходят даже при малом количестве игрушек-заместителей, здесь важен обмен репликами. При этом и сюжет, и распределение ролей — инициатива ребенка; • режиссерские игры — это сюжетно-ролевые игры с фигурками (либо с рисунками), когда ребенок продумывает поступки, саму судьбу своих героев; • театрализованные игры — ребенок берет атрибуты костюмов и «актерствует», изображая взрослых, сверстников и т. д. II. Игры по инициативе взрослого. Они в основном представлены обучающими играми, поэтому применяются не только в младшем, но и в среднем школьном возрасте: 1) сюжетно-дидактические (по определенной тематике): они знакомят школьников с особенностями окружающего мира, профессий, конкретных учебных дисциплин; 2) учебные (предметные) дидактические игры — игры, применяемые на разных уроках; 11

3) досуговые игры — они передают ребенку широкий выбор занятий, поэтому применяются как на уроке, так и во внеурочной деятельности. Виды досуговых игр: • интеллектуальные — шашки, шахматы; • игры-забавы и игры-развлечения — тихие или шумные, могут быть командными, эстафетными, играми-шутками; • театральные игры — постановочные (с использованием кукол, моделирования спектаклей); • праздничные игры — если вести речь о школе, то они применяются на соответствующих школьных праздниках (1 сентября, День учителя, День школы) и могут отличаться разнообразием, хотя нередко связаны с процессом обучения; • компьютерные игры — педагогические, научно обоснованные, связанные с развитием логического мышления, внимания, восприятия. III. Народные игры — традиционные игры, идущие от мировой инициативы этноса. В них выделяются: 1) обрядовые — они имеют огромное значение для социального развития школьников, постижения ими культуры своего народа: • семейные — отражают реалии семейной жизни; • сезонные — связанные с временами года; • культовые — связанные с историей, мифами, религиозными культами; 2) тренинговые: • интеллектуальные — игрушки-головоломки, разнообразные лото; • адаптивные — на адаптацию к коллективу, учебной деятельности, новым требованиям и условиям; 3) досуговые: • игрища — в них участвуют люди разных возрастов. Они ценны тем, что помогают ребенку в установлении своей социальной роли, приближают ребенка к взрослым и показывают перспективу развития; • тихие игры; • забавы, развлечения. Следовательно, разнообразие игр может способствовать и легкому освоению учебного материала, и социализации, и повышению степени коммуникативной культуры дошкольников и школьников.

12

1.2. Игры с подростками и старшими школьниками в условиях цифровизации образования Дидактические игры специально создаются педагогами в учебно-воспитательных целях, являются познавательными и развивающими. В школьной практике широко используются словесные игры, уроки-путешествия, КВН, уроки-викторины и т. д. В данном разделе мы рассмотрим особенности указанных игр, а в следующем обратимся к дидактическим играм в контексте уроков химии. В подростковом возрасте обостряются потребности в создании собственного мира, в стремлении к взрослости, происходит бурное развитие воображения, фантазии, появляются стихийные деловые и групповые игры. Особенности игры в старшем школьном возрасте — нацеленность на самоутверждение перед обществом, ориентация на речевую деятельность, юмористическая окраска, познавательный процесс. Данный раздел посвящен рассмотрению игр в условиях цифровизации, поэтому обратим внимание на тот факт, что в современной педагогике распространены интерактивные технологии — они становятся обязательным условием для образовательного процесса, раскрывающего многие возможности каждого ученика. Новейшие технологии применяются с целью повышения степени наглядности материала, для внедрения в образовательный процесс привычных учащимся компьютерных средств. Это положительно воздействует на познавательную мотивацию и активность, что определяет высокую степень эффективности обучения, выраженную в успеваемости и исследовательском интересе. Интерактивные технологии основываются на постоянном взаимодействии с учеником как с субъектом образовательного процесса: «По существу, интерактивное обучение представляет один из вариантов коммуникативных технологий: их классификационные параметры совпадают». Данный процесс демонстрирует возможность поддержания обратной связи учителя и класса, учителя и ученика, участие каждого ученика в собственном образовании и обучении конкретным умениям и навыкам. Также интерактивные технологии расширяют коммуникативные границы и способствуют творческому мышлению, проявляемому и в группе, и индивидуально. Интерактивные технологии моделируют естественные ситуации, приближая изучение каждого предмета к жизненной практике. В этом помогает использование ролевых игр, группового анализа. К самым распространенным интерактивным методам можно отнести: мозговые штурмы (brainstorm), круглые столы (дискуссия, дебаты), case-study 13

(анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), деловые и ролевые игры, мастер-классы. Однако есть и другие популярные методики, например: сократические диалоги, обсуждения в группе и работа в парах, тренинги, интерактивные конференции. Существуют очевидные преимущества интерактивных методов обучения: 1) индивидуальность обучения, учет интересов и способностей каждого ученика; 2) емкость и сжатость предоставления материала; 3) упрощение образовательного процесса, легкость восприятия новой темы; 4) активизация познавательной деятельности учеников, сочетание теоретических знаний и практических навыков. Говоря о технических способах организации интерактивного обучения, следует обратить первостепенное внимание на интерактивные доски, главная функция которых — демонстрация и активная работа со всеми видами графических и текстовых файлов и видео, создание электронного протокола занятия. Для образовательного процесса законодательство РФ закрепило принцип гуманизации, которому в наибольшей степени соответствуют интерактивные технологии. Их цели в исследованиях М. Н. Гусловой, С. С. Кашлева, А. П. Панфиловой, Н. Суворовой определяются следующим образом: 1) повысить степень творческого мышления школьников и их познавательной инициативы; 2) создать основу для саморефлексии учеников; 3) повысить степень понимания новой темы и сложной информации; 4) осуществить индивидуализацию педагогического взаимодействия; 5) вывести ребенка на позицию, где он станет субъектом обучения; 6) обеспечить двустороннюю связь в процессе обмена информацией между школьниками. Педагогические технологии, которые во многом связаны с игровым и интерактивным обучением, позволяют ученику и учителю облегчить задачу по поддержке мотивации и интереса, по сохранению в долговременной памяти учебного материала. Важными являются такие аспекты, как определение многообразия точек зрения; обращение к личному опыту участников диалога; поддержание активности школьников; соединение практики с теорией; взаимообогащение опыта участников; облегчение восприятия и усвоения поставленной задачи; поощрение детского творчества. 14

Рассматриваемый в данном разделе вид технологий связан с игровой формой взаимодействия педагога и учащихся через реализацию определенного сюжета (игры, сказки, спектакли, деловое общение). В содержание игры входят основные образовательные задачи, поэтому расширение круга игровых технологий отличается высокой степенью важности: сегодня применяются занимательные, театрализованные, деловые, ролевые, компьютерные игры. Игровые технологии являются составной частью педагогических технологий. Разрабатывалась теория игры в трудах Л. С. Выготского, А. Н. Леонтьева, Д. Б. Эльконина и др. Значение игровых технологий в обучении очень велико, так как игра является развлечением, но в этом формате легче предлагать новый материал и проверять уже пройденный, задавать сложные вопросы и решать различные задачи. В школе игры используются как основа активизации обучения, как элемент урока или внеклассной работы. Явление игровых технологий заключает в себе многие приемы организации процесса изучения материала в форме педагогических игр. Педагогическая игра имеет четко сформулированную цель и результат, которые обосновываются и характеризуются учебнопознавательной направленностью. Такая форма уроков предполагает применение интересных и развлекательных приемов, что повышает учебную и познавательную мотивацию, возможности творческого подхода и саморазвития учащихся, удовлетворяющие разным возрастным этапам. Воплощение игровых ситуаций на уроках осуществляется по следующим основным направлениям: • перед учащимися в форме игровой задачи ставится дидактическая цель; • учебная деятельность подчиняется правилам игры; • в учебную деятельность вводится элемент соревнования, который переводит дидактическую задачу в игровую; • успешное выполнение дидактического задания связывается с игровым результатом. Использование игровых технологий на уроках связано со следующими условиями: 1) соответствие игры учебно-воспитательным целям урока; 2) доступность для учащихся данного возраста; 3) умеренность в использовании игр на уроках. Игры всегда применялись в учебном процессе, но в настоящее время они признаются наиболее действенным способом в подробном и успешном ознакомлении с материалом. Такие технологии выпол15

няют немало функций: способствуют усилению работы памяти и мышления, речи и восприятия; активизируют творческий интеллект и познавательный интерес; влияют на повышение инициативности учеников и снижают степень рутинности занятий. Место и роль игровой технологии в учебном процессе, сочетание элементов игры и ученье во многом зависят от понимания учителем функций педагогических игр. Среди многообразия игр, которые используются в работе с детьми в школе, различают следующие. Деловые игры Деловая игра (по Г. П. Щедровицкому) — это: • педагогический метод моделирования различных управленческих и производственных ситуаций, цель которых — обучение отдельных личностей и их групп принятию решения; • особое отношение к окружающему миру; • субъективная деятельность участников; • социально заданный вид деятельности; • особое содержание усвоения; • социально-педагогическая форма организации жизни. Деловая игра используется для решения комплексных задач усвоения нового, закрепления материала, развития творческих способностей, формирования общеучебных умений, дает возможность учащимся понять и изучить учебный материал с различных позиций. В процессе обучения с применением деловой игры стимулируется формирование коммуникативной компетенции школьников. Деловая игра сочетает в себе элементы дискуссии и диалога, но при этом строится в соответствии с четкими принципами ее проведения, планом и деталями, связанными с обязательным запоминанием пройденных правил, нового материала. Также в деловой игре возможен элемент контроля и выставление оценок — многое зависит от выстроенного сюжета. В ходе проведения деловой игры школьники могут играть активную роль (руководителя отдела, директора фирмы, специалиста-консультанта, сотрудника отдела и т. д.), а также просто быть участником игры или сотрудниками учреждения. При этом основой игры остается обращение к изучаемой теме урока, повторение и закрепление материала. В учебном процессе применяются различные модификации деловых игр: имитационные, операционные, ролевые игры, деловой театр, психодрама и социодрама. 16

Имитационные игры. На занятиях имитируется деятельность какой-либо организации, предприятия или его подразделения, например профсоюзного комитета, совета наставников, отдела, цеха, участка и т. д. Имитироваться могут события, конкретная деятельность людей (деловое совещание, обсуждение плана, проведение беседы и т. д.) и обстановка, условия, в которых происходит событие или осуществляется деятельность (кабинет начальника цеха, зал заседаний и т. д.). Сценарии имитационной игры, кроме сюжета события, содержит описание структуры и назначения имитируемых процессов и объектов. Операционные игры. Помогают отрабатывать выполнение конкретных специфических операций, например методики написания сочинения, решения задач, ведения пропаганды и агитации. В операционных играх моделируется соответствующий рабочий процесс. Игры этого типа проводятся в условиях, имитирующих реальные. Организационно-деятельностные игры (ОДИ). Применяются для решения реальных вопросов текущей деятельности или для развития конкретного учреждения, а также для повышения квалификации работников непосредственно в учреждении с использованием реального информационного материала. Одна из основных характеристик ОДИ — активная, деятельностная включенность в работу всех участников (коллективная мыследеятельность). Исполнение ролей. В этих играх отрабатываются тактика поведения, действий, выполнение функций и обязанностей конкретного лица. Для игр с исполнением роли разрабатывается модель-пьеса ситуации, между учащимися распределяются роли с «обязательным содержанием». Отличительной особенностью ролевых игр является то, что ученики вместе с учителем становятся исполнителями определенных ролей. Ролевые игры развивают фантазию, воображение и речь, имеют большое значение в нравственном воспитании. Ролевые игры позволяют развивать спонтанную речь и знакомиться с разными особенностями изучаемых дисциплин, усваивать классические и новейшие правила, останавливаться на гипотезах и рассуждениях. Также данная форма игр дает возможность ученикам строить позитивные взаимоотношения и рассматривать на практике разные ситуации общения и совместной деятельности. Поэтому ролевые игры позволяют достигать более высокого уровня коммуникативной компетентности, которая влияет на дальнейший образовательный процесс. При помощи ролевых игр школьники могут научиться: 17

• контактировать друг с другом, со взрослыми людьми, новыми учителями и новыми знакомыми; • вести диалог, задавать вопросы информативного характера и отвечать на них; • поддерживать адекватную коммуникацию; • иметь возможность выражения собственного мнения и активного побуждения собеседника к этому шагу; • аргументировать свое мнение; • проявлять (на адекватном уровне) свои чувства и эмоции. Учителю необходимо сочетать между собой виды ролевых игр. Также от учителя зависит организация помощи ученикам и направление действия игры в нужное русло (соответствие теме урока, проверки знаний, создание ситуаций запоминания и понимания нового материала и применения уже изученного). Применение на уроках игровых технологий или отдельных ситуаций может не дать сформироваться коммуникативному барьеру между учениками или между учениками и учителем. Отсутствие этого барьера дает возможность более естественного обучения, что влияет на его эффективность, запоминание материала и успеваемость. Давно доказано, что класс, где присутствует положительная коммуникативная атмосфера, более успешен, чем тот, где налицо проблемы и сложности в общении. Положительная коммуникация развивает языковое чутье, самоконтроль. Поэтому в обучении используются именно такие приемы, которые обеспечивают настоящее и естественное общение, связанное с дискуссиями, рассказами, решением проблемных вопросов. Одной из важных форм ролевой игры является дискуссия, которая характеризуется организационной сложностью, поэтому применяется в старших классах, так как эти ученики уже могут формулировать собственные идеи и мысли, доказывать позицию и находить точки взаимодействия с собеседниками. Но дискуссия возникает временами неожиданно, и это также следует использовать — как возможность спонтанного разнообразия урока. Темы для заранее подготовленной дискуссии существенно различаются: фильм, книга, явление, событие. Сам процесс обсуждения тоже должен носить разнообразный характер: беседа, обмен мнениями, письменные сообщения. Таким образом, ролевая игра трактуется как прием, помогающий школьникам повышать уровень конкретных знаний и учебного интереса, совершенствовать коммуникативные навыки и умения, запоминать нужную информацию и развиваться творчески. 18

На уроках в средней и старшей школах игры также бывают учебные, аналитические, ассоциативные, контекстные, языковые, творческие. Можно выделить три этапа урочной деятельности, в ходе которой применяются игровые технологии: 1) подготовительный. Активное участие учителя и учеников, которые делятся на команды или группы, выполняют разные задания; 2) собственно урок. Постановка проблемы и выбор путей ее решения. Решаются разные задачи, качество ответов влияет на эффективность урока и успеваемость учеников; 3) анализ урока. Обсуждается игра и вклад в ход урока каждого ученика. Дается характеристика этапов игры, отношение к ней учащихся, подводится результат работы групп и отдельных детей. Игра напрямую связана с целеполаганием, реализацией цели, процессом планирования и анализом результатов. Игровая деятельность обладает высокой степенью мотивации, что обеспечивается возможностью соревнований, выбором приемов, участием всех учеников. Рассмотрим элементы игровой деятельности на каждом этапе урока. 1. Актуализация. Элемент игры заметным образом снижает степень рутинности привычного процесса проверки, но он не должен потерять своего контролирующего характера. Также выставляются оценки — в соответствии с критериями и правилами игры. Помимо этого, ученики могут сами предложить критерии оценок и выставить их после «совещания». Однако желательно ставить только хорошие оценки, чтобы не демотивировать учеников на дальнейшие игры. 2. Объяснение нового материала. На этом этапе проводятся обучающие игры. 3. Закрепление, повторение, обобщение. Во время этих этапов урока исчезает элемент новизны, учащиеся теряют интерес, и введение технологий обучения, поддерживающих его, очень полезно. Основные цели игровых уроков: • дидактические: повышение познавательной активности, расширение круга знаний и умений, формирование новых навыков; • воспитывающие: повышение степени самостоятельности, коммуникативности, произвольности; • развивающие: улучшение работы психических процессов, развитие умения анализировать и сравнивать. Известная в педагогике возрастная периодизация, предложенная Д. Б. Элькониным, содержит указание на ведущий вид деятельности, 19

присущий каждому этапу. Подростковый возраст (средняя школа) связан с увеличением степени стремления к самопознанию, взрослости, развитию фантазии и воображения. Поэтому применение игровых технологий на данном возрастном этапе наиболее ценно для развития учебной мотивации, познавательного интереса и активности. Старший школьный возраст связан с самоактуализацией и началом процесса самореализации и самоопределения, стремлением к независимости. Для обоих возрастов подходят следующие типы игровых уроков: 1) урок-путешествие. Ученики путешествуют по стране (Физики, Химии или другим странам, названия которых соответствуют теме урока), что позволяет повторить материал или кратко познакомиться с новым. Во время путешествий делаются заметки (выполняются задания), посещаются «города»; 2) урок-экскурсия. Игра похожа на «путешествие», но позволяет детальнее запомнить сложные правила. Экскурсии проводятся в музеи, библиотеки, картинные галереи — это достигается путем применения компьютерных технологий, ресурсов Интернета; 3) урок-сказка. Подходит для младшего школьного возраста и подростков — при реализации этой формы игры правила запоминаются быстрее, а урок становится занимательным. Кроме того, ученики могут сами придумать сказку, что позволяет им проявить творчество и независимость; 4) урок-эстафета. Такая игра нередко становится фрагментом занятия и существенно оживляет процесс обучения. Она повышает активность и работоспособность, внимание и восприятие. Многие темы легко понять при помощи такой игры, так как в ходе эстафеты можно исправлять ошибки или писать слова (составлять схемы), расставлять запятые; 5) урок-кроссворд. Подходит для большинства учебных дисциплин, так как способствует обобщению правил и понятий. Самостоятельное составление кроссворда также дает возможность ученикам проявить творчество и мыслительные способности, показать знания пройденного материала. Кроссворд можно решать в группе или в парах, устроив соревнование. Эту форму игры нередко применяют в качестве способа знакомства с новой темой и новыми понятиями, либо в качестве подведения итогов. Кроме того, кроссворд может заменить собой самостоятельную работу или стать элементом контрольной проверки.

20

1.3. Характеристика и роль дидактической игры на уроках химии Педагогический опыт, накопленный в процессе преподавания химии в школе, позволяет утверждать, что дидактическая игра возбуждает интерес к предмету, активизирует на протяжении всего урока, развивает мышление, речь, память, формируют познавательные интересы, оказывают положительное эмоциональное воздействие. Понятие «игровые технологии» охватывает довольно большую группу приемов и методов осуществления процесса обучения в виде многообразных педагогических игр. Одной из важных характеристик игровых технологий является занимательность, которая позволяет привлечь внимание и интерес детей к школьному предмету и без которой преподавание нельзя назвать успешным. Игровая ситуация создает атмосферу увлеченности, под влиянием которой даже трудный для восприятия материал усваивается легче и эффективнее. Посредством игры достигается один из важнейших факторов обучения — активность обучающихся. Чем больше инициативности проявляется со стороны обучающихся в решении учебных задач, тем эффективнее протекает процесс обучения. В этом огромное преимущество игровых технологий, поэтому в учебно-воспитательном процессе следует шире использовать дидактические игры. Дидактические игры — это вид учебных занятий, организуемых в виде учебных игр, реализующих ряд принципов игрового, активного обучения и отличающихся наличием правил, фиксированной структуры игровой деятельности и системы оценивания. Целенаправленное систематическое применение технологии дидактических игр дает определенные результаты не только в обучении, но также в преображении личностных качеств ребенка. ФГОС определяет такие методические принципы инновационного урока, как субъективизация, метапредметность, деятельностный подход, коммуникативность, рефлексивность. Использование классических типов урока теряет смысл. Современный урок должен учитывать следующие требования: самостоятельная работа на всех этапах урока, учитель выступает в качестве организатора, а не информатора, высокая степень речевой активности и рефлексия учащихся. Применение игровых технологий или хотя бы элементов игры на уроке может помочь учителю организовать и провести урок в соответствии с современными требованиями, предъявляемыми к уроку. Изучение химии начинается с 8 класса, и формировать познавательную активность учащихся к изучению химии нужно начинать 21

именно в это время. В среднем и старшем школьном возрасте часто применяются дидактические игры. В дидактической игре создаются условия для формирования положительных познавательных мотивов в обучении химии через увлекательные задания и конкурсы. Дидактические игры, различные по цели, форме, содержанию, в сущности своей представляют разнообразные интеллектуальные задачи. При этом объяснение материала, его повторение, обобщение облекаются в занимательную форму. Занимательность является только средством, подчиненным целям обучения, воспитания и развития. Ведущей функцией дидактической игры должна быть образовательная функция, которая является основной потому, что содержит дидактическую цель. В игровой ситуации дидактическая цель ставится перед учащимися в форме игровой задачи. Ученики в период ее выполнения усваивают общие принципы работы с учебным материалом и используют эти умения при решении других задач, где эти знания и умения применимы. Например, при изучении темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева» учащиеся 8 класса должны усвоить понятие о классификации химических элементов путем историко-логического подхода. Воспитывающая функция дидактической игры проявляется через воспитание положительного отношения к предмету, желание изучать химию, трудолюбие и усердие в познании нового. При правильной организации игровой деятельности у учащихся формируется умение вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения. Дидактическая игра выполняет также развивающую функцию. В целом процесс усвоения знаний по химии для учащихся является нелегким и напряженным трудом, постоянно требующим внимания, хорошо развитой памяти, напряженных усилий, максимальной интеллектуальной работы. Поэтому для успешного обучения химии необходимо тренировать эти психические свойства. При проведении игр «Химическая тайнопись», «Кто лишний?», «Сколько знаков?», «Найди ошибку» и других ставится цель не только закрепить знания химической символики, облегчить запоминание названий химических элементов, но и совершенствовать память, внимание, развить воображение, интуицию, наблюдательность. С точки зрения задач обучения существуют следующие виды дидактических игр: • информационные игры — для введения новых знаний; • тренировочные игры — для формирования умений; • закрепляющие игры — для закрепления знаний; • контрольные игры — для проверки приобретенных знаний. 22

Дидактические игры в зависимости от своего характера могут применяться на разных этапах процесса обучения: • при изучении нового материала; • при формировании умений; • при повторении и закреплении знаний; • при проверке знаний и умений; • при обобщении знаний. Отметим, что применение дидактических игр в обучении химии имеет определенные ограничения, на которые указывает А. Д. Шукайло в своей монографии. 1. В классах с ярко выраженной активностью учащихся на уроке и высоким уровнем их работоспособности больший интерес вызывают игры, имеющие соревновательный характер. 2. Дидактические игры следует широко использовать при изучении тем, формирующих общие химические понятия (первоначальные понятия, основные классы неорганических веществ, периодическая система химических элементов и т. д.), способствующих усвоению, закреплению, лучшему запоминанию и систематизации изученного. 3. При объяснении нового материала учителю не следует увлекаться большим количеством дидактических игр, так как образовательная значимость темы, ее научность не должны быть замаскированы игровыми, занимательными функциями и атрибутами. Ученик должен осознанно воспринимать изучаемые научные факты. Если же в процессе изучения новой темы при использовании игрового средства будет преобладать занимательность, то именно она, как более яркий фактор, останется в сознании и памяти ученика, а научность темы будет потеряна. Целесообразно при объяснении нового материала применять игры с использованием историко-логического подхода, чтобы ученики могли представить и ощутить уровень развития науки на тот период и следовали бы логике того или иного открытия. 4. Не следует часто проводить дидактические игры, длительные по времени, они утомляют учеников, так как требуют большой отдачи, а следовательно, и более трудоемкой подготовки. Лучшего и более эффективного результата в процессе обучения химии помогают добиться игры, непродолжительные по времени проведения (5– 10 мин). 5. Дидактическая игра помогает также и учителю. Она позволяет сократить время на проверку знаний большого количества учащихся, за 5–10 мин учителю в ходе игры предоставляется возможность проконтролировать степень усвоения материала. Однако слишком частое 23

применение дидактических игр на уроке приводит к ситуации, когда ученики будут воспринимать курс изучения химии как игру в целом. Поэтому учитель не должен допускать перенасыщения учебного процесса игровой деятельностью. Дидактическая игра как средство более эффективна в сочетании с другими методами, средствами и приемами обучения. В целом на уроках химии используются вербальные, или словесные, игры, которые не требуют долгих приготовлений и сложных атрибутов. Их можно использовать вместо эпиграфа в начале урока, а также на всех последующих этапах обучения. К вербальным дидактическим играм относятся анаграммы, логогрифы, метаграммы, шарады, криптограммы, кроссворды, головоломки, ребусы, загадки. При этом любые загадки и ребусы обучающиеся с большим удовольствием и с пользой для себя могут составлять самостоятельно. Учителю необходимо предварительно показать несколько образцов, а результат творчества учащихся оформить затем в виде стенгазеты в кабинете химии — это является дополнительной мотивацией к дальнейшим усилиям. Приводятся и игры, требующие для проведения определенной подготовки учеников и специальной атрибутики (карточки, игровые поля, плакаты). Вспомогательные средства для игр следует делать красочными. В дидактических играх по химии с большим интересом участвуют слабоуспевающие ученики, которых увлекает сам процесс игры, дух соревнования, стремление к тому, чтобы их команда одержала победу, что способствует лучшему усвоению и углублению знаний по пройденной теме. Следовательно, проведение дидактических игр при изучении химии позволяет не только освоить материал, но и повысить уровень познавательного интереса к предмету, раскрыть творческое восприятие различных заданий, опыта и в полной мере понять ценность данной науки и дисциплины для общества.

1.4. Сравнительная характеристика традиционных уроков и уроков с использованием игр Традиционный урок решает общеобразовательную задачу — дать ученикам знания, поэтому строится в основном на объяснительно-иллюстративном методе. На таком уроке широко применяются наглядные пособия, организуется наблюдение и описание увиденного. Метод обучения — это упорядоченная деятельность педагога и 24

учащихся, направленная на достижение заданной цели обучения (словесные, наглядные, репродуктивные, проблемное изложение материала, исследовательский). Типы уроков в рамках традиционного обучения: • урок ознакомления с новым материалом; • урок закрепления изученного; • урок применения знаний и умений; • урок обобщения и систематизации знаний; • урок проверки и коррекции знаний и умений; • комбинированный урок. Под структурой урока понимается дидактически обусловленная внутренняя взаимосвязь основных компонентов урока, их целенаправленная упорядоченность и взаимодействие. Структура традиционного урока довольно проста, в ней четыре основных элемента: опрос, объяснение, закрепление и домашнее задание. Однако такие уроки не решают задачи развития. К сожалению, в отечественной школе обнаружилась опасная тенденция снижения интереса школьников к занятиям. На обострение проблемы массовая практика отреагировала так называемыми нестандартными уроками, имеющими главной целью возбуждение и удержание интереса учащихся к учебному труду. Нестандартный урок — это импровизированное учебное занятие, имеющее нетрадиционную (неустановленную) структуру. Нетрадиционные формы урока базируются на понимании учащихся как субъекта образовательного процесса, нацелены на развитие личности школьников, их творческого потенциала и мотивационно-ценностной сферы. Нестандартные уроки имеют большое многообразие и очень трудно поддаются систематизации, однако их все же можно сгруппировать по следующим позициям: • урок-игра; • урок-дискуссия; • урок-исследование. В их основе лежит критерий ведущей деятельности субъектов учебного процесса. Характер же деятельности самих учащихся на нетрадиционных уроках (игровая, оценочно-дискуссионная, рефлективная) предполагает: использование «методов прямого доступа»; стимулирования интереса и мотивации учащихся. Г. К. Селевко предложил свою структуру сравнения традиционных и нетрадиционных форм урока. Основными элементами данной структуры являются: концептуальная основа; содержательная часть обучения; процессуальная часть. 25

Формы: индивидуальная, групповая, фронтальная, практика, лекция, семинар. Метод обучения при нетрадиционном уроке — совместная деятельность учащихся под руководством педагога, направленная не только на получение знаний, но и на творческое понимание предмета. Г. К. Селевко обобщил в нескольких таблицах особенности традиционных и нетрадиционных уроков (табл. 1, 2). Таблица 1 Традиционные и нетрадиционные формы урока Элементы

Традиционный урок

Нетрадиционный урок

Концептуальная основа

Субъект-объектные взаимодействия в системе «учитель — ученик»

Субъект-субъектные позиции в системе «учитель — ученик»

Цели

Формирование знаний, умений и навыков, воспитание личности с заданными свойствами

Развитие личности учащихся

Содержание учебного материала

Изучаемый материал соответствует содержанию учебного предмета, информация носит преимущественно фактологический характер

Выход за рамки содержания одного предмета (интеграция знаний), соответствие материала критериям проблемности, альтернативности, критичности

Содержательная часть

Процессуальная часть Организация учебного процесса

Методы и формы учебной деятельности школьников

Формы урока: лекция, лабораторное занятие, семинар, практическое занятие, итоговое собеседование Преимущественно репродуктивный характер учебной деятельности: сообщение готовых знаний, обучение по образцу, индуктивная логика от части к целому, механическое запоминание, вербальное изложение, репродуцированное воспроизведение 26

Формы урока: урок — учебная игра, учебная дискуссия, исследование

Продуктивный характер учебной деятельности, знания не даются в готовом виде

Продолжение табл. 1 Элементы

Традиционный урок

Нетрадиционный урок

Учитель определяет цели урока, планирует деятельность учащихся, осуществляет итоговый анализ и оценивание деятельности школьников

Игровая (моделирующая), оценочно-дискуссионная, рефлексивная деятельность: «метод прямого доступа», проблемнопоисковый метод, метод стимулирования интереса и мотивации учебной деятельности учащегося

Деятельность учителя по процессу управления усвоением материала

Инициатива у учителя, управление и контроль в его руках

Совместная работа учителя и учащегося в областях целепологания, планирования, анализа (рефлексии) и оценивания результатов учебной деятельности

Диагностика учебного процесса

Использование критерия количественной пятибалльной шкалы оценки знаний учащихся

Учитель — координатор, приоритет стимулирующей деятельности учителя. Рефлексивная деятельность учителя и учащихся

Методы и формы работы учителя

Таблица 2 Соотношение традиционных и нетрадиционных форм уроков Элементы

Концептуальная основа

Цели

Традиционный урок Недостатки: субъект-объектные взаимодействия в системе «учитель — ученик», изоляция учащихся от коммуникативного диалога друг с другом Достоинства: формирование знаний, умений и навыков

Достоинства: наибольСодержание учебноший объем информации, го материала систематичность

27

Нетрадиционный урок Достоинства: субъект-субъектные позиции в системе «учитель — ученик», возможность коммуникативного (интерактивного) диалога между учащимися Достоинства: развитие творческого потенциала личности учащихся Достоинства: более глубокое изучение учебного материала. Недостатки: меньший объем изучаемого материала

Продолжение табл. 2 Элементы

Традиционный урок Содержательная часть

Нетрадиционный урок

Достоинства: внутренние источники мотивации, опора на самоуправляющие Процессуальная механизмы личности. часть Недостатки: большие затраты времени Недостатки: низкий уро- Достоинства: разнообразие вень самостоятельности, форм деятельности, высопассивная познавателький уровень самостоятельОрганизация учебная позиция, отсутствие ности, возможность для ного процесса возможностей критичеформирования критическоского мышления го мышления Методы и формы Недостатки: вербальные Достоинства: приоритет учебной деятельно- методы обучения, преоб- стимулирующей деятельсти школьников ладание монолога учителя ности учителя Достоинства: контроль со Недостатки: меньшие возстороны учителя за соМетоды и формы можности для контроля со держанием, ходом урока, работы учителя стороны учителя его временными рамками Деятельность учите- Достоинства: предсказу- Достоинства: сильная обля по процессу ратная связь. емость, контролируеуправления усвоени- мость результатов обуче- Недостатки: трудности в ем материала. ния. прогнозировании и диагноНедостатки: слабая обстики результатов обучеДиагностика учебратная связь ния ного процесса Достоинства: четкая структура урока. Недостатки: шаблонность, однообразие

Из таблицы 1 видно, что концептуальную основу традиционного урока составляют субъект-объектные взаимодействия в системе «учитель — ученик», а в нетрадиционном уроке — это субъектсубъектные позиции в системе «учитель — ученик». Достоинством нетрадиционного урока выступает возможность коммуникативного диалога между учащимися. Что касается цели урока, традиционный урок делает упор на формировании знаний, умений, навыков и воспитании личности с заданными свойствами. Нетрадиционный урок выдвигает на первое место развитие личности с огромным творческим потенциалом. Содержание учебного материала в традиционном и нетрадиционном уроках также сильно отличается. В традиционном уроке изучаемый материал соответствует содержанию учебного предмета, информация носит преимущественно фактологический характер, а в не28

традиционном уроке — происходит интеграция знаний, учебный материал соответствует критериям проблемности, альтернативности, критичности. Достоинством традиционных уроков выступает большой объем информации, систематичность изложения материала, тогда как сильной стороной нетрадиционных уроков является более глубокое осмысление материала урока за счет меньшей изученной информации. Организация учебного процесса в традиционном уроке происходит через использование таких форм, как лекция, семинар, лабораторные и практические занятия, итоговое собеседование. В нетрадиционном уроке применяются другие формы: исследование, учебная дискуссия, учебная игра. Достоинствами нетрадиционного урока в данном случае выступают использование разнообразных форм работы, высокий уровень самостоятельной деятельности учащихся, возможность развития критического мышления. В традиционном уроке наблюдается по большей части воспроизводительный характер обучения, знания получаются пассивным путем. В нетрадиционном уроке обучение носит продуктивный характер, учащиеся сами добывают знания путем активной деятельности. В традиционном уроке учитель определяет цели урока, планирует деятельность учащихся, осуществляет итоговый анализ и оценивание деятельности школьников. В нетрадиционном уроке осуществляется совместная работа учителя и учащегося в областях целеполагания, планирования, анализа (рефлексии), оценивания результатов учебной деятельности. Достоинством традиционного урока выступает: контроль со стороны учителя за содержанием, ходом урока, его временными рамками. В традиционном уроке при диагностике учебной деятельности используется критерий количественной пятибалльной шкалы оценки знаний учащихся, а в нетрадиционном уроке используется рефлексивная деятельность учителя и учащихся. Существенным недостатком нетрадиционного урока выступает трудности в прогнозировании и диагностики результатов обучения. Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1) нетрадиционные формы урока нацелены на развитие личности школьников, их творческого потенциала и мотивационноценностной сферы; 2) нетрадиционные формы уроков имеют большое многообразие и очень трудно поддаются систематизации, однако их все же можно 29

сгруппировать по следующим позициям: урок-игра, учебная игра; учебная дискуссия; урок-исследование; 3) характер деятельности самих учащихся на нетрадиционных уроках (игровая, оценочно-дискуссионная, рефлективная) предполагает: использование «методов прямого доступа»; стимулирования интереса и мотивации учащихся. Это достигается за счет совместной, творческой работы учителей и учащихся в областях целеполагания, планирования, анализа (рефлексии) и оценивания результатов учебной деятельности. Учитель становится координатором в этой деятельности; 4) нетрадиционные формы уроков предполагают меньший объем информации, однако обусловливают более глубокую ее проработку. В них задействуются внешние источники мотивации и самоуправляющие механизмы личности, создают условия для многообразия деятельности учащихся (игровой, дискуссионно-оценочной, рефлексивной), формирования у них критического мышления, активизации познавательной деятельности; 5) эти уроки эмоциональны по своей природе и потому способны даже самую сложную информацию оживить и сделать яркой, запоминающейся. Нестандартные уроки, необычные по замыслу, организации, методике проведения, воспринимаются учащимися гораздо положительнее, чем привычные учебные занятия со строгой структурой и установленным режимом работы. Поэтому в настоящее время игровые методы обучения практикуются во многих школах. Таким образом, игры являются одними из самых древних средств обучения и воспитания, но они не потеряли свою актуальность и на сегодняшний день. Такое внимание к игровым технологиям вызвано развитием современной педагогики, центральной проблемой которой является воспитание всесторонне и гармонично развитой личности. При оптимальном и методически обоснованном использовании дидактическая игра становится результативным способом развития когнитивных, интеллектуальных и креативных способностей ребенка. Применяя дидактические игры, учитель формирует такие универсальные учебные действия, как умения анализировать различные варианты, систематизировать и классифицировать изученный материал; сравнивать и обобщать факты; излагать и аргументировать свою точку зрения; коммуникативные умения, при этом внимательно выслушивая сторонников и оппонентов. В процессе игры происходит личностное самоопределение и ценностно-смысловая ориентация 30

учащихся, а также нравственно-этическое оценивание и ориентация в социальных ролях и межличностных отношениях. Необходимо помнить, что игра — не самоцель, она не должна быть единственным средством обучения и воспитания, поэтому важно обеспечить сочетание игры с другими видами деятельности на уроке. Развитие игровых технологий является перспективным направлением в методике проведения уроков химии. Она должна органически включаться в учебный процесс по предмету, находится в тесной связи с другими видами учебной работы. Поэтому основная задача, стоящая перед преподавателем химии, заключается прежде всего в том, чтобы на качественно новом уровне проводить учебновоспитательный процесс и совершенствовать формы его организации.

31

2. ПРИМЕНЕНИЕ ИГР В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ 2.1. Особенности проведения учебных игр на уроках химии в 8–11 классах Процесс усвоения знаний по химии для учащихся является нелегким и напряженным трудом, постоянно требующим внимания, памяти, усилий, максимальной интеллектуальной работы. Поэтому для успешного освоения химии необходимо тренировать эти психические свойства. При проведении игр ставится цель не только закрепить знания химической символики, облегчить запоминание названий химических элементов, но и совершенствовать память, внимание, развить воображение, интуицию, наблюдательность. Таким образом, ученик познает мир и развивается в специально созданных для этого игровых условиях. Чем увлекательнее организованы эти условия, тем полнее, шире происходит его развитие и совершенствование, т. е. обучение служит не только усвоению знаний, но и развитию учащихся, а это, в свою очередь, способствует повышению эффективности обучения химии. Для совершенствования знаний по отдельным вопросам темы можно использовать на уроках химии игры (например, «Химический лабиринт», «Рассказы-задачи», «Крестики-нолики»), которые оцениваются по пятибалльной системе. При изучении нового материала для оптимизации учебного процесса целесообразно пользоваться набором обучающих игр, используя которые можно научиться выделению главного в тексте, диалогическому общению, запомнить сложные химические термины. Домашнее задание тоже может принимать форму игры. Для развития творческого начала целесообразно использовать следующие его формы: взаимный опрос, рецензия, эвристическая беседа, творческие домашние задания, составление ребусов, кроссвордов, написание химических сказок, сочинений. Наибольшую активность учащихся всех возрастов вызывают уроки по аналогии с телевизионными играми — КВН, «Что? Где? Когда?», «Следствие ведут знатоки» и «Удивительное рядом». Их можно проводить в рамках недели естественных наук, как внеклассные мероприятия. Их цель — развитие устойчивого интереса к изучению химии. 32

В данном разделе мы приведем примеры дидактических игр, используемых на уроках химии в 8–11 классах. Примеры приводятся по разным темам. 1. «Эстафета расчетных формул» Цель игры: совершенствовать память, внимание и закрепить умения учащихся записывать физические и математические формулы, по которым ведутся расчеты при решении задач по химии. Атрибуты игры: несколько бумажных листочков, сложенных веером по числу играющих команд. На обороте каждой страницы веера написано название физической или химической величины (желательно избегать повтора на одном листе). Описание игры. Каждая команда (можно по числу рядов в классе) получает листочек веер. По сигналу игроки, сидящие за первой партой, раскрывают первую страницу веера и напротив указанной величины пишут формулу, с помощью которой данная величина может быть найдена или рассчитана, и передают веер на следующую парту. Если величина постоянная, то указывают ее значение. 2. «Руки вверх» Цель игры: активизировать внимание учащихся, закрепить понятия «вещество», «физическое тело», развить способности к адекватным реакциям на внешний раздражитель. Атрибуты игры: карточки для учителя с перечнем различных веществ и физических тел. Описание игры. Учитель перечисляет название веществ и физических тел, учащиеся внимательно слушают и смотрят на карточки. Если названо вещество, то учащиеся поднимают руки вверх, а если физическое тело, то руки остаются на парте. 3. «Раздели нас» Цель игры: совершенствовать переключение внимания учащихся и наблюдательность; закрепить знания о химических элементах — металлах и неметаллах. Атрибуты игры: карточки, на которых даны в чередующемся порядке строки химических элементов-металлов и химических элементов-неметаллов. Знаки эти перепутаны. Описание игры. Игроки по сигналу должны в строке химических элементов-металлов определить и вычеркнуть знаки элементовнеметаллов, а среди химических элементов-неметаллов вычеркнуть элементы-металлы.

33

Металлы

Na K Mg O Ba Au P Cu

Неметаллы Cl N C Ag O F Металлы

Неметаллы Se Si N F Металлы

H Si

Fe Ca Cu Ba Br Si Pt Hg Na Ag Mg Li

Cs Cl Mn Cr K Cu Br F

Неметаллы P Sn N O H C Ca Mn Металлы

H Hg Zn S Mg Cu P Br

Неметаллы Zn Ba He Fe I Металлы

H Ag Hg Mg Cu P Br S

Неметаллы Zn Ba H Fe I Металлы

Pb Mg C Hg Ne Mn

Na Cl Pb Cr K Cu Ar O

Неметаллы F Ca Na Si Ba B Mg S Металлы

Cl N Na Cu Ca P Br Ba

Неметаллы I Металлы

F

Fe F

Au Ag He H

Ba Cu C Na N S

Si Li

Неметаллы S O H He Na Fe F

Cr

4. «Соотнеси» Цель игры: обобщить знания о названии оксидов. Атрибуты игры: карточка с формулами и названиями оксидов. Формулы

1. P2O5 2. CO2 3. SO2 4. FeO 5. K2O 6. CuO

Названия

А) Оксид серы (IV) Б) Оксид фосфора (V) В) Оксид железа (II) Г) Оксид меди (II) Д) Диоксид углерода Е) Оксид калия

5. «Бегунок» Цель игры: развить внимание, память и закрепить знания об основных классах неорганических соединений. Атрибуты игры: мяч небольшого размера по числу команд. Описание игры. Игроки выстраиваются друг за другом в один ряд. Ученик, стоящий первым, держит в руке мяч, по команде, например, «Кислота» он предает мяч стоящему за ним игроку, называя при этом формулу кислоты и т. д. Консультант следит за правильностью названия формул, а также чтобы не было повторов. Команды могут касаться любого класса неорганических соединений. 34

6. «Формулы кислот» Цель игры: отработать умения составлять формулы кислот. Атрибуты игры: карточки. Описание игры. Игроки должны составить формулы десяти кислот, комбинируя нижеприведенные составные части кислот по горизонтали (слева направо) и вертикали (сверху вниз) при условии, что кислотообразующие составные части стоят рядом.

H

H2 Br

H CO3 H

H Cl H2 S H

H2 SO4 H2 SO3

H NO3 H H3 PO4 I H4

H2 SiO4

H

7. «Типы химических реакций» Цель игры: совершенствовать знания о типах химических реакций. Атрибуты игры: карточки с заданиями. Описание игры. Игроки должны определить вещества А и В, написать уравнения реакций, указать типы реакций. Mg + A = 2MgO; S + A = SO2; MgO + B = Mg(OH)2; SO2 + B = H2SO3; Mg(OH)2 + H2SO3 = MgSO3 + 2B. 8. «Соли» Цель игры: отработать умение составлять формулы солей. Атрибуты игры: карточка. Описание игры. Игроки должны составить формулы десяти разных солей, комбинируя нижеприведенные составные части солей по горизонтали (слева направо) и вертикали (сверху вниз) при условии, что составные части стоят рядом. Cu Na2 S Ca S Ba Cl Cu S

O4

O4

O4 S

Ca

Cu Na2 S

O4 Na

H

35

S

Cu

O4 S

S

9. «Расшифруй фамилию ученого» Цель игры: проверить знания об ученых-химиках и их открытиях. Описание игры. Игроки должны расшифровать фамилию и имя ученого-химика. Рассказать, какой закон или теорию он сформулировал. 1) Ar, Li, Eu, K, S, Ar, Na, Db, Rn, B, U, Te, Li, Eu, Ra, Os, V; 2) Mg, Eu, Na, Dy, Eu, La, Eu, Eu, V; 3) Li, Sn, Mg, Os, Na, Sn, S, Sn, W; 4) Al, H, Sn, He, Al, Dy, Rn, Os. 10. «Химические перевертыши» Цель игры: проверить знания химических элементов и веществ. Описание игры. Необходимо перевести с «химического» языка на обычный язык известные пословицы, фразеологизмы и поговорки. 1. Не все то аурум, что блестит. (Не все то золото, что блестит.) 2. Белый как карбонат кальция. (Белый как мел.) 3. Недонатрий хлористый на столе, перенатрий хлористый на голове. (Недосол на столе, пересол на голове.) 4. Феррумный характер. (Железный характер.) 5. Слово — аргентум, а молчание — аурум. (Слово — серебро, а молчание — золото.) 6. Уходит, как аш-два-о в оксид кремния. (Уходит, как вода в песок.) 7. Аллотропная модификация углерода чистой аш-два-о. (Алмаз чистой воды.) 8. За купрумный грош удавился. (За медный грош удавился.) 9. Прозрачен как сплав оксидов свинца и кремния с карбонатом натрия. (Прозрачен как хрусталь.) 10. Много оксида водорода утекло с тех пор. (Много воды утекло с тех пор.) Таким образом, дидактическая игра через занимательность, обучающую, воспитывающую и развивающую функции способствует решению дидактических задач процесса обучения — образовательных, воспитывающих и развивающих. Поэтому игровой метод следует шире применять в процессе обучения, причем систематически, а не время от времени. Только систематическое целенаправленное использование дидактических игр может дать определенные результаты как в изменении основных качеств личности ребенка, так и в эффективности учебной деятельности и в обучении в целом.

36

2.2. Игры на тему «Углеводороды» 2.2.1. Игра «Алканы» Цель урока: закрепить теоретические и практические навыки, углубить знания, полученные на предыдущих уроках; научить самостоятельно пополнять и систематизировать свои знания, пользоваться учебником и дополнительной литературой, соблюдать правила работы в коллективе; научить пользоваться приёмами сравнения, обобщения, делать выводы. Форма проведения: семинар. Ход урока Ход урока — проверка усвоения материала, отработка теоретических навыков. Задание 1 1. Строение предельных углеводородов. Запишите молекулярную, структурную и электронную формулу метана. В чём особенность строения атома углерода в метане? Объясните зигзагообразное строение цепи алканов. 2. Гомологический ряд метана. Какие вещества называют гомологами? Запишите общую формулу предельных углеводородов. Дайте их определение. Почему они так называются? 3. Номенклатура и изомерия алканов. Какие виды номенклатуры вы знаете? Назовите основную. Что такое изомеры? Изомерия. Какой вид изомерии характерен для предельных углеводородов? 4. Физические свойства предельных углеводородов. 5. Какие химические свойства характерны для алканов? Бром действует на метан подобно хлору, исходя из этого составьте уравнения реакций последовательного бромирования метана. Почему алканы не вступают в реакцию присоединения? Составьте уравнения горения газа пропана. Где применяется это свойство? 6. Назовите области применения алканов. На каких свойствах они основаны? Задание 2 Выполнение практической части. Каждый ученик получает индивидуальные карточки с заданиями. Карточка № 1. Закончите уравнения, назовите получившиеся вещества, укажите области их применения: а) C4H10 + O2 = б) этан + Cl2 = 37

в) C5H12 → г) изомеризация гексана. Карточка № 2. Дано вещество CH3–СH–CH3. Назовите это вещество. Напишите формулы двух его гомологов, назовите их. Карточка № 3. В состав органического вещества входит углерод, массовая доля которого 92,23%, и водород, массовая доля которого 7,77%. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 13. Определите молекулярную формулу вещества. Карточка № 4. Изобразите структурные формулы: а) 2-метилгексана; б) 3-метилгептана; в) 2,4-диметилгексана; 2,2-диметилгептана. Укажите, какие из них являются изомерами. Карточка № 5. Осуществите превращения: CH4 → CH3Br → C2H6 → CO2. Итог урока. Выставление оценок. 2.2.2. Игра «Юные химики — вперед» При проведении урока класс предварительно делится на 5 групп, парты в кабинете объединяются в 5 станций. На каждой станции лежат перевернутые задания. Когда группа подходит к определенной станции они выбирают из стопки задание и выполняют его в течение 7 мин. Затем по условному знаку (хлопок, таймер и пр.) капитан команды несет задание на проверку, а группа-команда перемещается дальше. И так пока каждая из групп не проходит весь круг заданий. Результаты выполненных заданий фиксируются в общей таблице. Оборудование: таблички с названиями станций, банки заданий для каждой станции, листы бумаги для выполнения заданий, набор для составления шаростержневых моделей. Данный урок хорош тем, что не только позволяет выявить уровень обученности учащихся по данной теме, но и восполнить некоторые пробелы у ребят и повысить их эрудированность. Кроме того, учит их командному взаимодействию в условиях ограниченного времени. Нестандартная форма урока позволяет психологически расслабиться некоторым ребятам, снимает их зажатость, раскрывает их способности. Станции 1. Получение вещества. Получив задание, напишите как можно больше способов получения данного вещества.

38

Карточки Этилен Ацетилен Пропилен Метилбензол Хлорбензол Дибромэтан Бутан Пропин

2. Химические свойства. На карточке с заданием написано название вещества, ученикам необходимо написать уравнения химических реакций этого вещества. Карточки Хлорэтан Бензол

Этилен Ацетилен

Пропилен Циклобутан

Бутан Пропин

3. Решите задачу. Даны карточки с двумя задачами по теме «Нахождение формулы». 1

2

3

4

5

6

7

1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 14,3% водорода. Плотность паров по водороду равна 28. 2. При сгорании 0,224 л углеводорода образовалось 448 мл углекислого газа и 0,54 г воды. Плотность его составляет 1,34 г/л 1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 83,3% углерода. Плотность углеводорода при н. у. равна 3,21 г/л. 2. При сгорании 0,224 л углеводорода образовалось 448 мл углекислого газа и 0,54 г воды. Плотность его составляет 1,34 г/л 1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 85,7% углерода. Плотность паров по водороду равна 35. 2. При сгорании 0,224 л углеводорода образовалось 448 мл углекислого газа и 0,54 г воды. Плотность его составляет 1,34 г/л 1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 85,7% углерода. Плотность паров по водороду равна 28. 2. При сгорании углеводорода образовалось 0,88 г углекислого газа и 0,27 г воды. Относительная плотность по кислороду равна 1,69. Определите формулу 1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 15,79% водорода. Плотность паров по воздуху равна 3,93. 2. При сгорании углеводорода образовалось 0,88 г углекислого газа и 0,27 г воды. Относительная плотность по кислороду равна 1,69. Определите формулу 1. Определите формулу алкина, если его относительная плотность по азоту равна 3,857. 2. При сгорании углеводорода образовалось 0,88 г углекислого газа и 0,27 г воды. Относительная плотность по кислороду равна 1,69. Определите формулу 1. 2,3 г алкена присоединяют 3 г соляной кислоты. Определите его формулу. 2. При полном сгорании углеводорода образовалось 1,76 г углекислого газа и 0,72 г воды. Относительная плотность по азоту равна 1. Найдите формулу углеводорода

39

8

9

10

11

12

1. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержащего 20% водорода. Плотность паров по воздуху равна 1,034. 2. При полном сгорании углеводорода образовалось 1,76 г углекислого газа и 0,72 г воды. Относительная плотность по азоту равна 1. Найдите формулу углеводорода 1. Определите формулу циклоалкана, если его относительная плотность по кислороду 2,625. 2. При полном сгорании углеводорода образовалось 1,76 г углекислого газа и 0,72 г воды. Относительная плотность по азоту равна 1. Найдите формулу углеводорода. 1. 140 г алкена присоединяют 36 г воды. Определите его формулу. 2. При сгорании углеводорода образовался углекислый газ, количеством 0,5 моль, и столько же воды. Относительная плотность по азоту равна 1,5. Определите молекулярную формулу вещества 1. 21 г алкена присоединяют 11,2 л брома. Определите его формулу. 2. При сгорании углеводорода образовался углекислый газ, количеством 0,5 моль, и столько же воды. Относительная плотность по азоту равна 1,5. Определите молекулярную формулу вещества 1. Определите формулу алкена, если его относительная плотность по водороду равна 29. 2. При сгорании углеводорода образовался углекислый газ, количеством 0,5 моль, и столько же воды. Относительная плотность по азоту равна 1,5. Определите молекулярную формулу вещества

4. Цепочка. Осуществить цепочку химических превращений. Карточки С3Н4 → С3Н6 → CH2Br–CHBr–CH3 → CH2=CH–CH3 → CH3–CHOH–CH3 CH4 → C2H2 → C6H6 → Циклогексан → Бромциклогексан

СН4 → С2Н4 → С2Н2 → С6Н6 → Циклогексан → Нитроциклогексан

5. Угадай, кто я? Дано описание вещества, его способов получения, нахождение в природе, перечислены области его применения, биологическое воздействие, по которым необходимо определить вещество и составить его шаростержневую модель. 40

Карточки Большую часть этого вещества (около 85%) в промышленности получают дегидрированием этилбензола при температуре 600–650С, атмосферном давлении и разбавлении перегретым водяным паром в 3–10 раз. Используются оксидные железо-хромовые катализаторы с добавкой карбоната калия. Вещество — яд общетоксического действия, он обладает раздражающим, мутагенным и канцерогенным эффектом, имеет очень неприятный запах. При хронической 1 интоксикации у рабочих бывают поражены центральная и периферическая нервная система, система кроветворения, пищеварительный тракт, нарушается азотисто-белковый, холестериновый и липидный обмен, у женщин происходят нарушения репродуктивной функции. Он проникает в организм в основном ингаляционным путём. При попадании на слизистые оболочки носа, глаз и глотки в виде паров и аэрозоля он вызывает их раздражение. Это вещество применяют почти исключительно для производства полимеров Бесцветная подвижная летучая жидкость с резким запахом, проявляет слабое наркотическое действие. Входит в состав растворителей. Пары этого вещества могут проникать через неповрежденную кожу и органы дыхания, вызывать поражение нервной системы (заторможенность, нарушения в работе вестибулярного аппарата), в том числе необратимое. Поэтому работать с ним и растворителями, в состав которых он входит, необходимо в прочных резиновых перчатках в хорошо проветриваемом помещении или с использованием 2 вытяжной вентиляции. Это вещество является сильно токсичным ядом, влияющим на функцию кроветворения. Нарушение кроветворения проявляется в цианозе и гипоксии. В целом он, как и другие гомологи бензола, очень токсичен, его длительное воздействие может привести к необратимым поражениям ЦНС, кроветворных органов и создать предпосылки для возникновения энцефалопатии. Канцерогенность его не подтверждена. Молярная масса этого вещества равна 94 г/моль Изобретателем этого вещества считается немецкий инженер Ганс фон Пехманн, который впервые случайно получил этот продукт в 1899 г. Однако это открытие не получило распространения. Вторая жизнь его началась в 1933 г. благодаря инженерам Эрику Фосету и Реджинальду Гибсону. Сначала он использовался в производстве телефонного кабеля и лишь в 1950-е гг. стал использоваться в пищевой промышленности как упаковочный материал. Горит голубоватым пламенем, со слабым светом, при пахнет парафином, т. е. запах такой же, какой исходит от горящей свечи. 3 Это вещество находит очень широкое применение. Из него делают упаковку, скотч, различную тару. Также делают трубы для канализации, дренажа. Используют в качестве изоляционного материала и др. При нагревании его на воздухе выше 120С возможно выделение в атмосферу летучих продуктов термоокислительной деструкции, содержащих уксусную кислоту, формальдегид (оказывает общетоксичное действие), ацетальдегид (вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, удушье, резкий кашель, бронхиты, воспаление легких), оксид углерода (вызывает удушье) 41

Это вещество — бесцветная жидкость со специфическим сладковатым запахом. Он входит в состав бензина, широко применяется в промышленности, является исходным сырьём для производства лекарств, различных пластмасс, синтетической резины, красителей. Хотя это вещество входит в состав сырой нефти, в промышленных масштабах он синтезируется из других её компонентов. Токсичен, сильный канцерогенен. С воздухом образует взрывоопасные смеси. При непродолжительном вдыхании паров этого соединения не возникает немедленного отравления, поэтому 4 до недавнего времени порядок работ с ним особо не регламентировался. В больших дозах вызывает тошноту и головокружение, а в некоторых тяжёлых случаях отравление может повлечь смертельный исход. Первым признаком отравления этим веществом нередко бывает эйфория. Пары его могут проникать через неповрежденную кожу. В жидком виде вещество довольно сильно раздражает кожу. Если организм человека подвергается длительному его воздействию в малых количествах, последствия также могут быть очень серьёзными. В этом случае хроническое отравление может стать причиной лейкемии и анемии Относится к диеновым углеводородам. Это вещество — газ с характерным запахом, склонен к полимеризации. Он применяется при производстве каучуков. Его каучуки получают полимеризацией на стереоскопических ка5 тализаторах. Обладает высокой износо- и морозостойкостью. Устойчив к многократным деформациям. В сочетании с другими каучуками его применяют в шинном производстве, а также в производстве обуви и других изделий. Его молярная масса равна 54 г/моль При н. у. вещество представляет собой бесцветный газ, легче воздуха. В чистом 100%-ном виде не обладает запахом, однако технический газ содержит примеси, которые придают ему резкий запах. Малорастворим в воде, хорошо растворяется в ацетоне. Он требует большой осторожности при обращении. Может взрываться от удара, при нагреве до 500C или при сжатии до 1,4 атм при комнатной температуре. Струя этого вещества, выпущенная на открытый воздух, может загореться от малейшей искры, в том числе от разряда статического электричества с пальца руки. Для его 6 хранения используются специальные баллоны, заполненные пористым материалом, пропитанным ацетоном. Он также обнаружен на Уране и Нептуне. Это вещество используют: для сварки и резки металлов; как источник очень яркого, белого света в автономных светильниках, где он получается реакцией карбида кальция с водой (карбидная лампа); в производстве взрывчатых веществ; для получения уксусной кислоты, этилового спирта, растворителей, пластических масс, каучука, ароматических углеводородов; для получения технического углерода; в ракетных двигателях (вместе с аммиаком)

42

7

8

9

10

11

Это газообразное вещество с низкой температурой кипения — представитель алкеновых. Его используют для получения изопропилового спирта и ацетона, для синтеза альдегидов, для получения акриловой кислоты и акрилонитрила, полипропилена, пластмасс, каучуков, моющих средств, компонентов моторных топлив, растворителей. Его относительная плотность по водороду составляет 21 Его стали широко применять в качестве мономера перед Второй мировой войной в связи с необходимостью получения высококачественного изоляционного материала, способного заменить поливинилхлорид. Основным промышленным методом получения этого вещества является пиролиз жидких дистиллятов нефти или низших насыщенных углеводородов. В смеси с кислородом использовался в медицине для наркоза вплоть до середины 1980-х гг. в СССР и на ближнем Востоке. Он является фитогормоном практически у всех растений, среди прочего отвечает за опадание иголок у хвойных. Его молекулярный вес равен 28 г/моль Сэр Гемфри Дэви (учёный-химик) ещё в 1813 г. заключил из своих анализов, что рудничный газ есть смесь этого газа с небольшим количеством азота N2 и угольного ангидрида СО2, т. е. что он качественно тождественен по составу с газом, выделяющимся из болот. Это вещество является парниковым газом, в этом отношении более сильным, чем углекислый газ, из-за наличия глубоких вращательных полос поглощения его молекул в инфракрасном спектре. Если степень воздействия углекислого газа на климат условно принять за единицу, то парниковая активность того же молярного объема этого газа составит 21–25 единиц. Применяется в качестве топлива и сырья в органическом синтезе В чистом виде вещество не имеет запаха, однако в технический газ могут добавляться компоненты, обладающие запахом. Как представитель углеводородных газов пожаро- и взрывоопасен. Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на центральную нервную систему (обладает слабыми наркотическими свойствами). Является исходным сырьём для производства растворителей. В пищевой промышленности он зарегистрирован в качестве пищевой добавки E944. Антифламинги, глазирующие агенты — добавки с индексом (E-900–E-999) предотвращают образование пены, помогают достичь однородной консистенции продуктов. Смесь из этого осушенного чистого вещества подходит для функционального замещения устаревших хладагентов в традиционных стационарных холодильных установках и систем кондиционирования воздуха Это вещество при н. у. — бесцветный газ, без запаха и вкуса. Молярная масса — 30,07 г/моль. Обладает слабым наркотическим действием (ослаблено за счет низкой растворимости в жидкостях организма). В промышленности получают из нефтяных и природных газов, где он составляет до 10% по объему. В России содержание его в нефтяных газах очень низкое. В США и Канаде (где его содержание в нефтяных и природных газах высоко) служит основным сырьем для получения этилена. Предположительно, что на поверхности Титана (спутник Сатурна) в условиях низких температур (–180C) существуют целые озёра и реки из жидкой смеси этого вещества и метана 43

Бесцветная жидкость с характерным запахом. Малорастворим в воде, хорошо растворяется в органических растворителях. Вещество проявляет свойства ароматических соединений. Содержит углеводородные радикалы. Молекулярный вес этого вещества составляет 106 г/моль. Применяют 12 как растворители лаков, красок, мастик и др. Используют в синтезе красителей, применяют как сырье для синтеза терефталевой кислоты — полупродукта для получения полиэтилентерефталата, который служит сырьем для производства синтетического волокна — лавсана

Жюри подводит итоги игры. 2.2.3. Игра «Алкены» Цель: обобщить и систематизировать знания по теме «Алкены», осуществить контроль за качеством усвоения основополагающих вопросов, создать на уроке атмосферу поиска и успешности. Задачи: • образовательные — проверить глубину, прочность и осознанность полученных знаний об алкенах; повторить строение, изомерию и номенклатуру, свойства, получение и применение в промышленности; закрепить представление о связи между строением, свойствами и областями применения; • развивающие — приобрести умение рационально планировать свою деятельность, применять приемы сравнения, систематизации, составления уравнений химических реакций; развивать монологическую речь; • воспитательные — воспитать у школьников интерес к учению; стремление добиваться успехов в учебе за счет добросовестного отношения к своему труду. Тип урока: обобщения и систематизации знаний. Методы: репродуктивный, частично-поисковый. Оборудование: мультимедийное оборудование, презентация на тему «Алкены и их применение в жизни человека», учебник, тетрадь. Ход урока Этап 1. Актуализация На предыдущих уроках вы прошли тему «Алкены», повторим. Устный опрос 1. Кто создатель теории строения органических веществ? (А. М. Бутлеров.) 2. Какова общая формула алкенов? (СnH2n.) 3. Какова формула пропена? (С3Н6.)

44

4. Как называются вещества, имеющие сходные строение и свойства, но разный состав? (Гомологи.) 5. Назовите валентный угол в молекулах алкенов. (120.) 6. Что такое гибридизация? (Процесс выравнивания орбиталей по форме, размерам и энергии.) 7. Что такое изомеры? (Вещества, имеющие одинаковый состав, но разные строения и свойства.) 8. Какие изомеры могут быть? (Структурные и пространственные.) 9. Напишите изомеры С4H8 и назовите их. (Работа на доске: один пишет структурные изомеры, а другой пишет пространственные.)

10. Какие химические реакции характерны для алкенов? (Реакции присоединения, горения, полимеризации.) 11. Гидрирование — это присоединение… (...водорода. Пример: гидрирование пропена (запись ученика на доске).) При каких условиях происходит гидрирование? (При высоких температурах и в присутствии

катализатора.

Пример:

t , Ni

t , Ni

СН2−СН2 =СН 2 + Н2 ⎯⎯⎯ →

⎯⎯⎯ → СН2−СН2−СН2 .) 12. Галогенирование — это присоединение… (...галогенов. Пример: хлорирование этилена CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl–CH2Cl.) 13. Гидрогалогенирование — это присоединение… (...галогеноводородов к непредельным или циклическим углеводородам. Пример:

45

присоединение пропена к HBr CH2–CH2=CH2 + HBr → CH2–CH– CHBr.) 14. Гидратация — это присоединение… (...водорода к этилену. Пример: гидратация пропена CH2=CH–CH3 + HOH → CH3–CHOH– CH3.) 15. При горении образуются… (...углекислый газ и вода.) Этап 2. Обобщение и систематизация знаний На листочках напишите свои фамилию и имя. Будем выполнять задания. Всего их три. Задание 1. Сказка «О роде алкенов». Внимательно выслушайте сказку и запишите её содержание в виде уравнений реакций (с водородом, кислородом, хлором, полимеризация). В далёком государстве, в губернии химической Жил-был род Алкенов гомологический. Хочу сказать вам всем, Что самым знаменитым был Этен. Всё бы хорошо, да только стали Разные вояки нападать И алкенов притеснять, Но сражаться с ними все страшились, Только Этилены и решились. Вот напал на них Водород-Кощей, А за ним вслед Галоген-Злодей, А могучий Кислород-Горыныч-Змей Вовсе их не пожалел: Бедный Этилен весь дотла сгорел. Стали они думать и гадать, Как им армию собрать На защиту рода встать. И мудрец катализатор, Ускоритель всех реакций, Указал им путь полимеризации. И когда соединился каждый мономер, То образовался могучий полимер. Теперь понятно вам, надеюсь, всем, Как появился там Полиэтилен.

46

Ответы:

Задание 2. Выполните тестовое задание (тест в письменном виде на 7 мин по теме «Алкены»). 1. Превращение бутана в бутен относится к реакции: 1) полимеризации; 2) дегидрирования; 3) дегидратации; 4) изомеризации. 2. При гидрировании алкенов образуются: 1) алканы; 2) алкины; 3) алкадиены; 4) спирты. 3. Бутан в отличие от бутена-2: 1) реагирует с кислородом; 2) не вступает в реакцию гидрирования; 3) не реагирует с хлором; 4) имеет структурный изомер. 4. Реакция гидрирования невозможна для: 1) цис-бутена-2; 2) транс-бутена-2; 3) бутена-1; 4) бутана. 5. Продуктом реакции пропена с хлором является: 1) 1,2-дихлорпропен; 2) 2-хлорпропен; 3) 2-хлорпропан; 4) 1,2-дихлорпропан. 6. Продуктом реакции бутена-1 с хлором является: 1) 2-хлорбутен-1; 2) 1,2-дихлорбутан; 47

3) 1,2-дихлорбутен-1; 4) 1,1-дихлорбутан. 7. При гидратации 3-метилпентена-2 образуется преимущественно: 1) 3-метилпентанол-3; 2) 3-метилпентанол-2; 3) 3-метилпентадиол-2,3; 4) 3-метилпентанол-1. Ответы к тесту: 1. 2; 2. 1; 3. 2; 4. 4; 5. 4; 6. 2; 7. 1. Задание 3. Химический диктант (письменно). 1. Напишите структурную формулу этена. 2. Напишите формулу бутена-2. 3. Напишите реакцию гидрирования пропена-1 (схему реакции). 4. Напишите реакцию гидратации бутена-1 (схему реакции). 5. Напишите реакцию гидрогалогенирования пропена (схема реакции), назовите продукт. 6. Напишите реакцию хлорирования этилена (схему реакции), назовите продукт. 7. Напишите реакцию гидратации этилена (схему реакции), назовите продукт. 8. Напишите реакцию горения этилена (схему реакции), назовите продукт. Ответы к заданию 3: 1. CH2=CH2. 2. CH2–CH2=CH2–CH2. t , Ni

3. СН2−СН2 =СН2 + Н2 ⎯⎯⎯ → СН2−СН2−СН2 . 4. CH2–CH2=CH2–CH2 + HOH → CH2–CHOH–CH2–CH2. 5. CH2–CH2=CH2 + HBr → CH2–CH–CHBr. 6. CH2=CH2 + Cl2 → CH2Cl–CH2Cl. 7. CH2=CH2 + HOH → CH3–CH2–OH. 8. Н2С=СН2 + 3O2 → 2СO2 + 2Н2O. 2.2.4. Урок-конкурс «Общественный смотр знаний» Цели и задачи урока: 1) обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Углеводороды»; 2) закрепить знания учащихся о свойствах углеводородов, умения составлять формулы изомеров, давать им названия, писать химические уравнения характерных реакций, решать расчетные задачи; 48

3) развивать логическое мышление учащихся, внимание и память; воспитывать интерес к предмету. Форма проведения урока: урок-конкурс. О, физика, наука из наук! Все впереди! Как мало за плечами! Пусть химия нам будет вместо рук. Пусть будет математика очами. Не разлучайте этих трех сестёр Познания всего в подлунном мире. Тогда лишь будет ум и глаз остёр И знанья человеческие шире. М. Алигер Разминка 1. Какие классы органических соединений вы изучили? 2. Какие углеводороды называют предельными. Приведите примеры. 3. Какие углеводороды называют этиленовыми? 4. Какие углеводороды называют диеновыми? 5. Дайте определение ароматических углеводородов. Конкурс № 1 «Химическая формула» Напишите на листках общие формулы указанных классов углеводородов и суффиксы (приставки) в их названиях по систематической номенклатуре. 1-й вариант Предельные Диеновые Ацетиленовые

2-й вариант Этиленовые Ароматические Циклопарафины

1. Что такое гибридизация? Объясните sp3, sp2, sp. 2. Каково строение молекул в пространстве: а) метана; б) этилена; в) ацетилена? 3. Что такое гомологи? 4. Какой ряд веществ называют гомологическим рядом? 5. Что такое изомерия? 6. Что такое изомеры? 7. Какие виды изомерии вы знаете? Конкурс № 2 «Проектировочный» Составить формулы изомеров веществ. 1-й вариант C7H16

2-й вариант C6H12 49

Дать названия веществам. 1. Какие типы реакций характерны для алканов? 2. Какие реакции характерны для алкенов? Конкурс № 3 «Химическое уравнение» Например, осуществить превращения CH4 → CH3Cl → C2H6 → CO2. Игра «Закончите фразу…»: 1. «C» в органических соединениях имеет валентность, равную... 2. Углеводороды, в молекулах которых 2 двойные связи, называют... 3. σ-связь по сравнению с π-связью более... 4. Для алканов наиболее характерны реакции... 5. Реакция, идущая с отщеплением воды... 6. Реакция присоединения водорода... 7. Реакция присоединения воды... 8. Реакция отщепления водорода... 9. Реакция в результате которой образуются CO2 и H2O... Конкурс № 4 «Математическая экспертиза» Решение расчётных задач индивидуально. Например: 1) плотность паров циклоалкина по водороду равна 21. Определите формулу; 2) рассчитайте, какой объем воздуха необходим для полного сгорания бензола объемом 5 л (ρ = 0,88 г/см3). Подведение итогов. 2.2.5. «Природные источники углеводородов» Цели: • образовательная: познакомить с происхождением нефти и природного газа, методами их переработки, использованием продуктов, получаемых из них; • развивающая: активизировать познавательную деятельность учащихся, создать особый эмоциональный настрой для усвоения знаний, развивать воображение и память, приобщить учащихся к чтению научно-популярной литературы; • воспитательная: поднять экологические и социальные проблемы (разрушение озонового слоя, утечка нефти при добыче, повреждении танкеров, взрывы метана в шахтах, энергосбережения, поиск новых источников энергии). Девиз: «Нет простых решений, есть только разумный выбор». 50

Урок начинает учитель, объясняя его цели и форму проведения. Судья открывает заседание. Судья. В открытом судебном заседании слушается дело «Об ответственности природных источников углеводородов перед будущими поколениями за нанесенный окружающей среде вред». Слово предоставляется потерпевшему. Потерпевший. Уважаемый суд! Уважаемые присяжные заседатели! Я представляю все человечество, живущее на этой планете. С самого рождения я только и слышу: фрукты и овощи могут содержать нитраты; дожди часто бывают кислотными, реки и моря несут в себе сточные воды предприятий или нефтепродукты; ультрафиолетовые лучи Солнца с каждым годом становятся все коварнее из-за озоновых дыр. Я не могу смотреть на гибнущие леса и реки. Мне страшно подумать, что с каждым годом все больше видов животных и растений попадает в Красную книгу. И виновны в этом природные источники углеводородов. Не пора ли задуматься и посмотреть в будущее? Я призываю суд заставить виновных полностью ответить за содеянное. Судья. Суд просит независимых экспертов дать объективную биографическую справку и характеристику обвиняемых. Эксперт по природному газу. Мною установлено, что первое упоминание о составе болотного газа связано с работами Клода Луи Бертолле (1786), который доказал, что горючий газ из болот образуется при разложении органических веществ без доступа воздуха. Запасы природного газа на Земле велики. Основной компонент — метан, содержатся и другие газы гомологического ряда алканов. Чем выше относительная молекулярная масса углеводорода, тем меньше его в природном газе. Состав природного газа (по объему): • метан СН4 — от 75 до 99% (в зависимости от месторождения); • остальное — этан С2H6, пропан C3H8, бутан C4H10, азот N2 и углекислый газ CO2. Природный газ — энергетически выгодное природное топливо, так как при сгорании метана и его гомологов выделяется большое количество теплоты: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 кДж. Природный газ — источник сырья для химической промышленности. Из него получают ацетилен, этилен, водород и сажу: 2СH4 → C2H2 + 3H2; СH4 → С + 2H2. 51

Эксперт по попутным газам. Попутные нефтяные газы находятся над нефтью и растворены в ней под давлением. При извлечении нефти из недр давление падает, растворимость газов уменьшается, поэтому они выделяются из нефти. Основные компоненты попутного газа — метан и его ближайшие гомологи. Попутные газы перерабатываются на газоперерабатывающих заводах. Из них получают различные газовые смеси. Название смеси

Состав

Использование Добавка к бензину для улучшения воспламенения топлива

Газовый бензин

Пентан, гексан

Пропанбутановая смесь

Пропан, бутан

Бытовое топливо

Сухой газ

Метан, этан

Топливо, сырье для получения ацетилена, водорода, сажи

К сожалению, до сих пор большая часть попутных нефтяных газов сжигается на месторождениях. Судья. Спасибо, суд примет к сведению материалы экспертизы. Слово предоставляется свидетелю обвинения. Первый свидетель обвинения. Взрывы метана в каменноугольных шахтах уносят тысячи жизней. Более 200 лет назад Англию потрясла катастрофа на шахте Феллинга в Ньюкасли (1812), в результате которой за несколько секунд погибло 100 человек и множество были покалечены. И в наше время, к сожалению, мы часто слышим о трагедиях, происходящих на угольных шахтах России и других стран. Кроме того, нельзя забывать о взрывах трубопроводов, которые наносят экологический и экономический ущерб. Рекордным по авариям трубопроводов был 1989 г., в течение которого произошло 4 взрыва на трубопроводе длиной 1850 км от Нижневартовска до Нефтекамска. Взрывы бытового газа разрушают дома, обрывают жизнь ни в чем не повинных людей. Судья. Слушаем показания свидетеля защиты. Первый свидетель защиты. Уважаемый суд! Доводы, выдвинутые стороной обвинения, не обоснованы. Прежде чем использовать природный газ в хозяйственной деятельности и быту, людям надо изучить его свойства. Именно так поступил известный английский ученый Гемфри Деви после упомянутого взрыва метана на шахте Феллинга. После долгих экспериментов, проведенных совместно с М. Фарадеем, во время которых Деви неоднократно повреждал лицо и руки осколками взрывающихся сосудов, они предложили безопасную конструкцию шахтерской масляной лампы. Деви окружил пламя 52

лампы металлической сеткой. Вместе с воздухом газ проникал через сетку пламени, взрывался, тушил лампу, но металлическая сетка охлаждала продукты взрыва, и воспламенение метана за пределами лампы становилось невозможным. Деви предложили взять патент на изобретение, и он смог бы получать огромные деньги. Но ученый отказался, заявив: «Лучшим вознаграждением за работу будет сознание того, что я делал добро мне подобным». Прозвучало обвинение, связанное со взрывами трубопроводов, но исследования показали, что трубопроводы безопасны, если ограничить разумными пределами диаметр труб, давление в них и систематически проводить охранные мероприятия. Взрывы на шахтах и трубопроводах, разрушения, пожары происходят из-за халатности, низкой профессиональной подготовки персонала, устаревшего оборудования. Эксперт по нефти. Нефть была известна многим древним народам. Раскопки на берегах Евфрата установили, что за 6–4 тыс. лет до н. э. здесь добывали нефть. Бакинцы с древних времен жгли «земляное масло». Промышленная добыча нефти началась в середине XIX в., когда стали применять бурение скважин. Нефть — это маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета, плотностью 0,65–1,05 г/см3, с характерным запахом, нерастворима в воде. Представляет собой смесь преимущественно жидких углеводородов: алканов, циклоалканов, аренов. Кроме того, содержит примеси: песок, глину, некоторые кислород- и серосодержащие соединения, воду, растворенные в ней соли. В настоящее время доказано биогенное происхождение нефти в результате превращений грандиозных скоплений растительных и животных останков в толщах остаточных пород под влиянием повышенной температуры, давления, деятельности бактерий и др. Самые большие запасы нефти в Саудовской Аравии, Кувейте, Иране, Ираке. Богатые месторождения есть и в России: в Сибири, на Урале и Кавказе. Из недр Земли и донных отложений в морях ежегодно добывают около 4 млрд т нефти. Большая часть нефти (80–90%) перерабатывается в различные виды топлива и смазочные материалы, 8% расходуется на органический синтез. Эксперт демонстрирует плакат, на котором схематично нарисованы области использования нефти. Если учесть, что практически весь транспорт, значительная часть топливных электростанций используют нефтепродукты как ис53

точник энергии, что производство полимерных материалов, каучуков, синтетических волокон, моющих средств, удобрений, лекарственных препаратов и многих других веществ базируется на нефтяном сырье, то можно сказать, что современная цивилизация основана на нефти. В нашей стране становление промышленной разработки нефти связано с именем И. Н. Губкина. Он разработал основы теории происхождения нефти, условия формирования ее залежей, открыл новый тип месторождении в Майкопе, предсказал нефтеносные районы на Урале, в Сибири. Эксперт по нефтепереработке. После очистки от воды и других примесей нефть подвергают переработке. Основной способ переработки — прямая перегонка. Эксперт рассказывает об устройстве ректификационной колонны, разделении нефти на фракции, использовании продуктов нефтеперегонки. При прямой перегонке нефти выход бензина составляет всего 5– 25%. Для увеличения выхода бензина и улучшения качества топлива углеводороды с длинной цепью надо расщепить на более мелкие: C16H34=C8H18 + C8H16. Такой процесс называют крекингом. Крекинг — процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшей цепью. Различают термический и каталитический крекинг. Условия проведе450–550С ния Скорость процесса Идет медленно Преимущественно углеводороды с неразветвленной Состав продуктов цепью, много непредельных УВ Стойкость к детонации ниСвойства бензина же, неустойчив при хранении

450–500С, наличие катализатора Скорость больше Изомеры алкенов с разветвленной цепью, непредельных УВ меньше, ароматических больше Стойкость к детонации выше, устойчив при хранении

Установку для каталитического крекинга нефти изобрел в 1891 г. русский инженер В. Г. Шухов (он же создал гиперболоидную ретрансляционную башню на Шаболовке в Москве). Качество бензина прямой перегонки можно повысить путем риформинга (процесс превращения алканов и циклоалканов в ароматические УВ).

54

При нагревании продуктов нефтепереработки до 600–900С происходит пиролиз, в результате которого длинные цепи атомов углерода разрываются и получаются этилен, пропилен, а также арены. Эксперт по видам топлива. Ваша честь, я хочу остановиться на продуктах нефтепереработки. Бензин используют как авиационное, автомобильное топливо, лигроин — горючее для тракторных двигателей, керосин — для реактивных авиационных двигателей, газойль — дизельное топливо. Качество топлива определяется стойкостью к детонации. Под детонацией понимают взрывное горение бензина при сжатии. Детонацию в основном вызывают углеводороды нормального строения. Разветвленные, непредельные, ароматические углеводороды снижают вероятность детонации. Детонационную стойкость характеризуют октановым числом. Детонационная стойкость гептана принята за 0, изооктана — за 100. Если октановое число марки бензина равно 95, то это значит, что пары бензина можно сжать без детонации как смесь 95% изооктана и 5% гептана. Бензин прямой перегонки имеет невысокое октановое число, так как в нем много углеводородов нормального строения. Детонационную стойкость бензина повышают, добавляя антидетонаторы, например, тетраэтилсвинец (ТЭС). Однако он очень ядовит, вызывает поражение нервной системы и другие тяжелые хронические заболевания. Поэтому при работе с этилированным бензином следует избегать его попадания на кожу и вдыхания паров. Чтобы отличить этот бензин от других, его окрашивают в различные цвета: А72 — розовый, А76 — желтый, А93 — оранжево-красный, АИ98 — синий. Судья. Заслушаем показания свидетеля обвинения. Второй свидетель обвинения. Ваша честь, я обращаю внимание суда на то, что использование природных газов, нефтепродуктов может привести к экологической катастрофе. При сжигании астрономического количества топлива увеличивается содержание углекислого газа в атмосфере, из-за чего возникает парниковый эффект — задержка тепла атмосферой. Повышение температуры может привести к таянию снегов Антарктиды и Арктики, что вызовет повышение уровня Мирового океана. Сжигание топлива приводит к увеличению содержания углекислого газа, а утечка газа при добыче нефти — к увеличению содержания метана в атмосфере. Кроме того, при сгорании топлива образуются оксиды углерода, азота, серы, вызывающие кислотные дожди. От этого уменьшается плодородие почв, страдают леса, разрушаются 55

памятники архитектуры, коррозируют металлы, ухудшается здоровье людей. Судья. Вопрос к экспертам: что вы можете сказать об углеводородах как топливе? Существуют ли другие способы получения энергии? Эксперт по видам топлива. Более 90% добываемых углеводородов используется в качестве топлива, сжигаются в топках электростанций, в двигателях внутреннего сгорания, для обогрева жилищ: CxHy + XO2 → XCO2 + YH2O. По увеличению количества теплоты, выделяющейся при сжигании 1 кг топлива, виды топлива можно расположить в ряд: древесина, торф, бурый уголь, антрацит, каменный уголь, нефть, природный газ. Традиционная энергетика находится в тупиковом положении. За год тепловые электростанции мира расходуют столько угля, нефти и газа, сколько природа накапливала в течение миллионов лет. Ситуацию обостряют экологические проблемы. Но человечеству известны альтернативные источники энергии: энергия термальных вод, приливов, ветра, солнца, ядерная энергия. Все источники энергии должны использоваться разумно, чтобы не нанести вред природе. Возможны также иные способы производства топлива. Моторное горючее можно получать из угля, а себестоимость добычи угля в несколько раз ниже, чем нефти. Фирма «Мобил» разработала технологию производства бензина по схеме: природный газ → синтез-газ → метанол → бензин. Ведутся разработки технологии получения топлива из бытовых отходов. Только одна московская свалка содержит огромные ресурсы биогаза —30 млрд м3. Можно также утилизировать газообразные отходы доменного производства. Ученые постоянно работают над изменением технологических параметров двигателей, чтобы уменьшить расход топлива и количество выбросов в атмосферу. Интересна идея создания водородного двигателя, где продуктом горения будет только вода. В 1979 г. компания ВМW выпустила первый автомобиль, вполне успешно ездивший на водороде. Предполагается, что в недалеком будущем водородная энергетика вытеснит традиционные источники получения энергии из углеводородного сырья. 56

Каждое государство пытается решить эту проблему, исходя из местных ресурсов. Некоторые страны Западной Европы начали экспериментальное использование топлива, полученного из семян рапса. В Бразилии вместо бензина используют метанол. Это выгодно и экономически, и экологически. В Новой Зеландии получено горючее из апельсиновых корок, в Мексике — из кактусов. Но, оказывается, топливо можно получать из воздуха. Еще в 1908 г. русский химик Е. И. Орлов обратил внимание на возможность синтеза жидких углеводородов из оксида углерода (II) и водорода: CO + 3H2 → СН4 + Н2О. После Первой мировой войны способ был опробован на практике. Судья. Суд примет к сведению ваши уточнения. Продолжим слушание свидетелей. Второй свидетель защиты. Прозвучало обвинение, что при сжигании топлива загрязняется атмосфера. Что же касается загрязнения атмосферы выхлопными газами, то это проблема решаемая: автолюбители должны следить за состоянием карбюраторов, на светофорах глушить двигатели. Третий свидетель обвинения. В загрязнении природы виновна и нефть. Экологическими бедствиями сопровождаются повреждения нефтепроводов, повреждении танкеров. Почва, пропитанная нефтепродуктами и нефтью, теряет плодородие на многие десятки лет и ее очень трудно восстановить. Нефть — один из основных источников загрязнения океана. Она может растекаться тонкой пленкой на огромной территории. В результате прекращается доступ кислорода в воду. При концентрации нефтепродуктов 0,05–0,1 мг/л погибает икра, 0,1–1 мг/л — планктон и простейшие организмы, 10–15 мг/л — взрослые рыбы, больше 15 мг/л — морские животные и птицы. Пары нефти и нефтепродуктов вызывают у человека заболевание органов дыхания и центральной нервной системы, повышенную утомляемость. Третий свидетель защиты. Уважаемый суд, все выдвинутые обвинения в отношении нефти неправомерны. Обвинять нужно человека, его неразумное отношение к природе. А сама природа очень хорошо позаботилась о себе. В окружающей среде нефтепродукты постепенно окисляются аэробными бактериями до безвредных веществ. Но в водоемах процесс самоочищения протекает при наличии доста57

точного количества кислорода и только в теплое время года. На помощь природе должен прийти человек. Одесский университет разработал препарат «Эконадин» — особые бактерии с торфом. Препарат рассеивают по поверхности нефтяной пленки, бактерии принимаются за работу, а торф не дает пленке опуститься на дно. Испытания препарата успешно прошли в Санкт-Петербурге и в районе Сургута. Созданный российскими учеными препарат «Деворойл» (сообщество углеводородокисляющих бактерий) очищает почву загрязненностью 20 мг/м3 и воду, содержащую 5% нефти. Препарат успешно опробован в Татарстане, Чечне, Сибири. Уже давно используются различные виды адсорбентов, которые разбрасываются на нефтяные пятна и затем собираются специальными судами, а также вещества-коагулянты, собирающие капли нефти в крупные агрегаты, опускающиеся на дно. Судья. Слово предоставляется государственному обвинителю. Прокурор. Уважаемый суд! Уважаемые присяжные заседатели! Виновные должны быть наказаны, так как представляют реальную угрозу для общества. Практически любой человек видит и чувствует ухудшение состояния окружающей среды по мере развития цивилизации. Уважаемый суд, подсудимые должны быть изолированы от общества и заменены новыми видами энергии и сырья. Судья. Заключительное слово предоставляется главному защитнику. Адвокат. Уважаемый суд! Уважаемые присяжные заседатели! Нельзя вину человека, его химическую безграмотность, нежелание знать законы природы, халатность перекладывать на плечи помощников человека — нефти, природного и попутного газа, которые честно трудятся на благо цивилизации. «Человек разумный» должен научиться жить на этой планете. Человек не может отказаться от заработанных трудом благ, но и не должен идти в никуда по останкам живого. Он обязан найти путь от пропасти. Необходимо расширять производство, не загрязняя окружающую среду, использовать наряду с традиционными и новые источники энергии: использование гидроресурсов, энергии Солнца и атомной энергии, внедрять экологически грамотные технологии с замкнутым циклом. Защита требует уважения и бережного, экономного отношения к подзащитным, так как структура мирового хозяйства к сегодняшнему дню сложилась таким образом, что 4 из каждых 5 произведенных киловатт получаются при сжигании топлива. К сожалению, их запасы не бесконечны. 58

Секретарь суда задает присяжным заседателям вопросы: нужны ли человеку природные источники углеводородов? Может ли он обойтись без них? Виновны ли они? Если нет, то кто виновен? Какие можно предложить пути выхода из экологических кризисных ситуаций? Судья оглашает приговор по делу «Об ответственности природных источников углеводородов перед будущими поколениями за нанесенный окружающему миру вред». Судья. Суд постановляет следующее. 1) Ввиду отсутствия состава преступления подсудимых оправдать; 2) обратиться к ученым с просьбой продолжить исследования, направленные на поиск экологически безвредных видов топлива, разработку безопасных технологий получения различных продуктов из нефти, новых способов очистки атмосферы, почвы, воды после аварий; 3) создать новые технологические цепочки комплексной глубокой переработки природного сырья; 4) призвать человечество ответственно подходить к добыче и транспортировке нефти; 5) в каждом доме, на каждом рабочем месте бережно и разумно использовать тепловую и электрическую энергию, по возможности дать «вторую жизнь» предметам потребления, вещам, различным материалам, в том числе и бытовым отходам. Учитель совместно с учащимися подводит итоги урока, анализирует работу учащихся и выставляет отметки.

2.3. Игры на тему «Кислородсодержащие органические соединения» 2.3.1. Ролевая игра «Суд над алкоголем» Действующие лица: Ведущий; Судья; Адвокат; Прокурор; Социолог; Медицинский работник; Нарколог; Педагог; Семейная пара (Наливайко); Фармацевт; Химик. Цели: • донести статистическую и ситуативную информацию о вреде алкоголя; • показать, что алкоголь является наркотическим веществом, влияющим на физическое, психическое и социальное здоровье человека. 59

Образовательные задачи: сформировать понятия «наркотическое вещество», «алкогольная зависимость». Развивающие задачи: продолжить развитие у учащихся умений сравнения, анализа, обобщения; ораторских способностей; закрепление навыков работы с ИКТ; активизировать любознательность, активную жизненную позицию; показать прозорливость и мудрость народных поговорок. Воспитательные задачи: продолжить формирование понятия ЗОЖ, расширение кругозора в отношении взаимосвязи биологии с химией, физикой, социологией, психологией, математикой; ознакомить учащихся с разнообразием профессий; возбудить чувство неприятия к «пьяному» образу жизни, укрепить понятие ценности человеческой жизни. Подготовка: 1) назначить исполнителей ролей, дать задания по оформлению; 2) объявить по 6–11 классам о предстоящем конкурсе листовок «Пить — жизнь губить!»; 3) выбрать по классам 6–11 представителей — народных заседателей в суде; 4) провести анкетирование по классам, а затем провести математический анализ ответов; 5) нарисовать плакат — объявление о предстоящем суде. Ведущий. Добрый день дамы и господа, уважаемые гости! Мы приветствуем вас в нашей школе. Сегодня, вы станете свидетелями судебного процесса над необычным, виртуальным персонажем — Иннокентием Алкоголиковым. С давних времен этот тип присутствует в нашей жизни. С обвинением и защитой перед вами выступят учащиеся 8, 10, 11 классов. Секретарь. Встать, суд идет! Судья. Представляю участников судебного процесса: судья — Мордочкина Дарья Сергеевна, адвокат — Губанова Мария Викторовна, прокурор — Финогенова Екатерина Викторовна. Судебное заседание проходит в присутствии народных заседателей. И первое слово предоставляется социологу Алексеевой Ксении Владимировне. Социолог. Согласно социологическим данным, количество подростков и детей, знакомых со спиртными напитками, растет. К совершеннолетию со вкусом спиртных напитков знакомы практически все молодые люди. По одним данным — 40%, а по другим — до 70% преступлений подростки совершают в состоянии опьянения, причем 8 из каждых 10 таких правонарушителей пошли на противоправные действия после того, как выпили в компании старших. По итогам со60

циологического исследования причинами приёма алкоголя являются: 1) самоутверждение — 52–65% (нравится, скучно); 2) символическое участие сверстников (друзья и взрослые тоже пьют) — 18–31%; 3) снятие психического напряжения (для смелости, спокойствия) — 12–15%. По некоторым данным, около 52% школьников начинают свое приобщение к алкоголю с пива. Мы провели анкетирование в нашей школе среди учащихся 6–11 классов по вопросам, касающимся употребления алкоголя, со следующими вопросами. 1) Какие напитки употребляют в вашей семье? 2) Как часто, по какому поводу? 3) Вас это угнетает? 4) Известно ли вам о вреде алкоголя? 5) Знаете ли вы, что алкоголизм — это болезнь? 6) Можно ли оправдать приём алкоголя? Исходя из данных, полученных в ходе опроса, можно сделать следующий вывод: во всех семьях наших учащихся употребляют алкоголь, в большинстве случаев по праздникам, все учащиеся знают о вреде алкоголя и практически всем известно, что алкоголизм — это болезнь. Судья. Слово предоставляется прокурору. Прокурор. Сегодня слушается дело виртуального персонажа Иннокентия Алкоголикова, по кличке «Зеленый змий», обвиняемого в убийстве человеческой личности, семьи, общества и генофонда нации. Ввести обвиняемого! (полицейские вносят змия). И первым свидетелем по обвинению прошу заслушать кандидата медицинских наук Н. А. Филатову. Медицинский работник. Алкоголизм — заболевание, которое формируется постепенно, исподволь, часто совершенно не заметно для окружающих и самого пьющего. Этот период называют бытовым пьянством, которое через 5–10 лет может перейти в хронический алкоголизм. Первыми подвергаются воздействию алкоголя органы пищеварительной системы. Попадая в ротовую полость алкоголь, раздражает слизистые оболочки рта, языка, глотки, временно повышает функцию слюнных желёз. При длительном действии алкоголя наступает атрофия поверхностных слоёв языка, сглаживание сосочков, что приводит к потере вкуса. Кроме того, даже в молодом возрасте могут развиться и атрофические формы пародонтоза, последствием которых является преждевременное выпадение зубов. Бороться с этим заболеванием очень сложно. От действия алкоголя страдает и слизистая пищевода. Попадая в желудок, алкоголь способен повышать выделе61

ние и изменять состав желудочного сока. При этом нарушаются функции желудка, как следствие, возникают такие заболевания, как гастрит, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки. Главной мишенью алкоголя является печень — основная «биохимическая лаборатория» нашего организма. Там происходит обезвреживание примерно 98% алкоголя, поступившего вместе с кровью. В результате наблюдается увеличение размеров клеток за счёт повышенного скопления жировых капель, нарушение их нормальной функции. Возникает сложное заболевание — жировой гепатоз. В случае хронического пьянства количество жира в клетках печени резко увеличивается, происходит их воспаление и гибель. На месте погибших печёночных клеток образуется соединительная ткань — развивается алкогольный гепатит, в дальнейшем переходящий в цирроз печени. Результатом поражения клеток головного мозга у постоянно пьющих людей могут быть судорожные припадки — алкогольная эпилепсия. В запущенных случаях возникает острое психическое заболевание — белая горячка. Она сопровождается повышением температуры, зрительными и слуховыми галлюцинациями. Длительное воздействие алкоголя на мышечную ткань сердца приводит к перерождению отдельных участков сердца в жировую ткань. В результате сердце увеличивается в 2–3 раза и превращается в «сердце алкоголика», или «бычье сердце». Прокурор. Предлагаю заслушать еще одного свидетеля обвинения — специалиста нарколога. Нарколог. Есть немало веществ, способных оказать наркотическое действие на психику человека, в том числе и алкоголь. Сразу после их приема возникает особое состояние эйфории (мы часто его называем «кайфом»). Проще говоря, положительные эмоции усиливаются, а отрицательные ослабевают. В течение нескольких минут после приёма такого вещества возникают приятные ощущения и переживания: расслабленность, прилив энергии, уверенность в себе безмятежность. При частом повторении этого состояния у человека развивается болезненное стремление испытывать его вновь и вновь. Первоначальный прием наркотического вещества может вызвать защитную реакцию организма из-за токсичного действия такого вещества. Это может быть тошнота или рвота, головокружение, головная боль и т. п. При повторных же приемах наркотика у человека появляется навязчивое влечение к наркотическому веществу, психологическая зависимость от него. Человек постоянно думает о наркотике и вызываемом им состоянии. Серьёзных изменений в состоянии организма пока ещё нет, и окружающие не догадываются о проблемах 62

этого человека. Постепенно дозы увеличиваются: нужно больше спиртного, чтобы напиться и зависимость человека от наркотического вещества возрастает. Наступает физиологическая зависимость — болезненное и трудно переносимое состояние, называемое абстиненцией. Она проявляется в виде общего недомогания, пониженной работоспособности, дрожания конечностей, озноба, болей в различных частях тела и т. д., для алкоголиков — это похмелье. Прокурор. Предлагаю заслушать еще одного свидетеля обвинения — педагога. Педагог. Сколько трагедий происходит из-за того, что беременные женщины не отказываются от выпивок. Влияние отца-алкоголика на плод ограничивается моментом зачатия, а вот дальнейшее развитие плода зависит от материнского организма. Действие алкоголя на плод внутриутробного развития служит причиной не только рождения ослабленных детей, а также детей с врождёнными пороками отдельных органов, с разнообразными уродствами, но и высокой детской смертностью. Дети, которые были подвержены влиянию алкоголя, отстают в развитии. Они отличаются неусидчивостью, вялостью, быстро утомляются; страдают головными болями, заиканием, недержанием мочи (энурезом). Эти дети капризны, неуравновешенны в общении, жестоки и составляют группу риска в обучении и воспитании. Эти ненормальные дети рождаются не у алкоголиков, а у нормальных, но выпивающих родителей. Поведение отца, неумеренно и часто употребляющего спиртное, отрицательно сказывается на детях. Дети очень любят подражать, а перед глазами детей отец — лентяй, эгоист, опустившейся человек, который никогда не станет для них авторитетом. Страх, стыд и ненависть — вот те чувства, которые испытывают дети, живущие в условиях подобного быта. Судья. Слово предоставляется свидетелям защиты. Адвокат. Прошу вызвать свидетелей — семейную пару. Семейная пара. А что, когда мы отмечаем праздники, почему бы моему старшенькому не выпить с нами рюмочку за здоровье? Мы всегда так делаем, и вон, смотрите какой вымахал. Ну, конечно, учится не ахти, но мы и сами с мужем не академики, не всем же профессорами быть! И младшенького родили, а чтоб ночью спал покрепче, я ему в молоко винца капаю, спит, как убитый. Педагог. А можно я прокомментирую это выступление? Семья сильно влияет на возникновение и распространение алкоголизма. Иногда именно родители оказываются первыми, кто предлагает ребенку выпить рюмку спиртного. Нередко родители, отмечая какойлибо семейный праздник, считают необходимым посадить за стол 63

вместе с гостями и ребенка. Перед ним ставят рюмку, в которую наливают пока не спиртное, а лимонад. Ребенок чувствует себя полноправным участником застолья. Для взрослых — это игра, однако игра опасная, так как вызывает стремление ребенка подражать взрослым. Не случайно у некоторых молодых людей встречается представление о выпивке, как о празднике своей взрослости. Адвокат. Прошу вызвать свидетеля защиты работника аптеки — фармацевта. Фармацевт. Этиловый спирт имеет большое значение для фармацевтической промышленности. Наиболее часто применяется этанол при получении настоек, экстрактов и консервантов из лекарственного растительного сырья. Одновременно он выполняет роль консерванта. Спирт является хорошим растворителем многих соединений, которые не извлекаются водой, например жиры, эфирные масла. Этиловый спирт используется как растворитель и консервант в концентрации от 2 до 30% при изготовлении растворов сердечных глюкозидов: валерианки и корвалола. Он обладает антисептическими свойствами, в спиртовых растворах не развиваются микроорганизмы и плесени, например, раствор йода. Спирт используется в качестве вспомогательного вещества, а также при производстве таблеток. Порошкообразную смесь увлажняют этиловым спиртом, он берется в точно определенном количестве для получения пластичной, но не вязкой массы. Этанол используют как антимикробный консервант в эмульсиях. В заключении хотелось бы сказать, что в наше время находится широкое применение этилового спирта. Этанол часто используется в медицинской практике, в фармацевтической и других отраслях промышленности. В настоящее время разрабатывается много новых технологических процессов на основе использования этилового спирта как исходного продукта, поэтому значение его в фармацевтическом производстве нужных веществ и материалов будет все более возрастать. Адвокат. Прошу вызвать свидетеля защиты, профессора, доктора химических наук Тамару Львовну Гильц. Химик. Этиловый спирт — это вещество, которое производят в особо крупных масштабах. Он имеет огромное значение для промышленности. На многих производствах его используют в качестве растворителя. В химической промышленности спирт используют для различных синтезов. В больших количествах этанол идет на производство синтетического каучука. Окислением спирта получают пищевую уксусную кислоту. Путем дегидратации готовят диэтиловый (медицинский) эфир. Взаимодействием с хлороводородом получают 64

хлорэтан, используемый для местной анестезии. В парфюмерии он идет на изготовление духов и одеколонов, а также душистых веществ — сложных эфиров. В некоторых странах его используют в качестве добавки к моторному топливу для улучшения его свойств. Прокурор. Какие химические процессы происходят со спиртом в организме? Химик. Этиловый, или винный, спирт — С2Н5ОН — основной компонент любого алкогольного напитка: от пива до коньяка или виски. Его свойства связаны со строением его молекулы. Имея в составе полярную гидроксогруппу (ОН), этиловый спирт хорошо растворяется в воде, а неполярный радикал — в органических веществах. В ходе окисления алкоголя у клеток отнимается кислород, происходит их обезвоживание и нарушение солевого обмена, т. е. человека мучает жажда. В печени протекает окисление этанола под действием ферментов до уксусного альдегида. Уксусный альдегид для организма — гораздо более сильный яд, чем этанол; отравление фактически и обусловлено действием этого вещества. Этиловый спирт окисляется до конечных продуктов распада только в том случае, если суточное потребление этанола не превышает 20 г. Если же доза выше, то в организме накапливаются промежуточные продукты, что приводит к целому ряду побочных отрицательных эффектов. Уксусный альдегид, например, в 30 раз токсичнее этилового спирта. Врачи доказали, что возникновение мутаций и различных уродств у эмбрионов вызывает именно альдегид. Уксусная кислота усиливает синтез жирных кислот и приводит к жировому перерождению печени и ее разрушению — циррозу. Говорят, что алкоголь держится в организме двое суток. Это ложь. По современным научным данным, алкоголь держится в организме человека от 8 до 20 сут, разрушая все, что там есть. Я могу сейчас продемонстрировать опыт, показывающий, как воздействует алкоголь на свойства белков. А белки, как известно, являются основным органическим веществом, входящим в состав клетки. Ход опыта: в 3 пробирки налить по 2 мл яичного белка. В одну добавить 8 мл воды, в другую столько же 80–90%-ного спирта, а в третью — концентрированную азотную кислоту. Результаты опыта: в первой пробирке белок растворяется, так как он является легкорастворимым белком и хорошо усваивается организмом. Во второй и третьей пробирке образуется плотный белый осадок. В результате этого нарушаются структура и свойства белка, его функции. Происходит денатурация белка. 65

Судья. Уважаемый адвокат, есть ли у вас еще свидетели по данному вопросу? У прокурора? Слово предоставляется народным заседателям. Вы должны ответить на вопрос: виновен ли Иннокентий Алкоголиков в предъявленном ему обвинении? Заседатели. Наш ответ: ВИНОВЕН! Судья. О вредном воздействии алкогольных напитков было известно в глубокой древности. В те времена употреблялись напитки с невысоким содержанием алкоголя: виноградное вино, пиво, брага, напитки из меда. Многими законодательствами и религиями запрещалось и ограничивалось их употребление. В Древнем Китае был издан указ, запрещающий употребление спиртных напитков. Некоторые китайские императоры публично казнили пьяниц на площадях. В Древней Индии служителей культа (брамины), замеченных в пьянстве, заставляли пить кипящее вино или мочу. В Древней Спарте специально спаивали рабов и демонстрировали их молодым спартанцам, чтобы показать, к чему может привести употребление алкоголя. Очень часто человек в состоянии алкогольного опьянения представляет угрозу для окружающих: с пьянством и алкоголизмом связано 45% детской беспризорности, 50% всей преступности, 75% детской преступности, 96% убийств. Жизнь показывает, что в состоянии опьянения действительно устраняются сдерживающие факторы: именно пьяными совершается подавляющее большинство особенно жестоких преступлений. Для борьбы с пьянством на производстве предусмотрены меры: законодательные и административные. К такому нарушителю могут быть применены следующие меры: замечание, выговор, перевод на низкооплачиваемую работу или на низшую должность. Систематическое появление в нетрезвом виде может повлечь за собой увольнение. Следует подчеркнуть, что совершение преступления в состоянии опьянения является обстоятельством, отягчающим уголовную ответственность. На основании вышесказанного суд постановил. Иннокентия Алкоголикова признать виновным и назначить ему наказание в виде пожизненной ссылки в химическую лабораторию. Суд окончен! Ведущий. Наш разговор подошел к концу. Человечество продолжает употреблять это, безусловно, вредное вещество, хотя известна степень его опасности для здоровья, а в законодательствах всех цивилизованных стран сформулированы меры пресечения. Однако потребление алкоголя растет. Всё зависит от нас самих, от нашего разума. И есть хорошие строки стихотворения, которыми мы заканчиваем нашу встречу. 66

Пока здоровы люди, Всё в мире поправимо! Пока здоровы люди, И небо будет синим! Пока смеются люди, Они, конечно, смогут Зло победить на свете, Добру открыть дорогу. Пускай смеются люди И небо будет синим! Давайте же все вместе Мир сделаем красивым! 2.3.2. Брейн-ринг «Спирты. Фенолы. Карбоновые кислоты» Цели: развитие логического мышления, умения использовать теоретические знания в новых ситуациях; приобщить учащихся к чтению учебной, научной и научно-популярной литературы; развить творческие возможности учеников. Девиз: «Не в количестве знаний заключается образование, а в полном понимании и искусном применении того, что знаешь» (А. Дистервег). Технология игры. Внеклассное мероприятие проводится по принципу интеллектуального состязания «Своя игра»: участникам предлагаются вопросы разной сложности и, соответственно, разной «стоимости». Таким образом зарабатывается тем больше баллов, чем сложнее выбранные вопросы. Учащиеся делятся на команды по 6–7 человек, выбираются капитаны. Игру можно проводить с использованием Интернета или заранее подготовленных материалов. Участникам предлагается четыре темы: спирты, фенолы, альдегиды, карбоновые кислоты. Каждая категория состоит из четырех вопросов разной степени сложности весом от 2 до 5 баллов. В ходе игры каждая команда выбирает категорию и стоимость вопроса. Очередность участия команд в ходе игры зависит от того, правильным ли был ответ на предыдущий вопрос: право получает команда, давшая верный ответ. Если ответ был неверен или никто не дал ответа, то вопрос выбирает другая команда (или это право предоставляется зрителям, наиболее активные из которых в конце игры отмечаются призами). Побеждает команда, набравшая наибольшее количество баллов. 67

Перед началом игры командам раздаются бланки с темами, вопросами и их баллами. Спирты Фенолы Альдегиды Карбоновые кислоты

2 2 2 2

3 3 3 3

4 4 4 4

5 5 5 5

Вопросы I. Спирты 2 балла. Функциональная группа, содержащаяся в спиртах: а) –СО; б) –ОН; в) –СООН; г) –NН2. Ответ: б) 3 балла. Укажите, какое из приведенных веществ не является изомером пентанола: а) CH3–O–C4H9;

Ответ: г) 4 балла. Этанол реагирует с каждым из веществ набора: а) HBr, Cu, CH3COOH; б) Br2, NaОН, С2Н5ОН; в) О2, CH3COOH, CuО; г) С2Н6, НNO3, Ag. 5 баллов. Завершите фразу «При попадании в организм человека этилового спирта происходит...» Ответ: «...снижение болевой чувствительности и блокировка процессов торможения в коре головного мозга — наступает состояние опьянения». Примечание: в качестве правильного ответа можно засчитать и простое указание на возникновение состояния опьянения. 68

При рассмотрении проблемы влияния алкоголя на организм человека можно обратиться к литературе, воспользоваться информацией, представленной на различных сайтах (в данном случае, например, использован сайт «Пагубное влияние „зеленого змия“ на организм»). II. Фенолы 2 балла. Укажите молекулярную формулу фенола: а) С6Н12ОН; б) С5Н6ОН; в) С6Н5ОН; г) С6Н4(ОН)2. 3 балла. Коксохимическое производство фенола основано на: а) крекинге нефти; б) нагревании каменного угля в специальных установках, без доступа воздуха; в) фракционной перегонке нефти; г) риформинге. При обсуждении ответа на данный вопрос целесообразно рассмотреть состояние коксохимического производства в современной России, в данной экономической обстановке. 4 балла. Чем обусловлены химические свойства фенола? а) Наличием ароматического углеводородного радикала; б) наличием гидроксильной группы; в) наличием в его молекуле гидроксильной группы и бензольного кольца. 5 баллов. Назовите тип реакции, используемый в производстве фенолформальдегидной смолы, которая является основой для производства фенолформальдегидной пластмассы. а) реакция дегидрирования, б) реакция полимеризации; в) реакция гидратации, г) реакция поликонденсации. III. Альдегиды 2 балла. Группа носит название: а) гидроксильной; б) карбоксильной; в) альдегидной; г) карбонильной.

69

3 балла. Укажите реагент, используемый для качественного определения альдегидной группы: а) аммиачный раствор оксида серебра; б) медь; в) азотная кислота; г) раствор KMnO4. 4 балла. Как называется 40%-ный раствор формальдегида в воде: а) денатурат; б) абсолютный формальдегид; в) гидрированный формальдегид; г) формалин. 5 баллов. Назовите вещество, формула которого

а) 2-метилбутаналь; б) 4-метилпентаналь; в) 4-метилпентаналь-1; г) гексаналь. IV. Карбоновые кислоты 2 балла. Назовите вещество, о котором идет речь: «Ядовитая жидкость с резким запахом, хорошо растворима в воде. Выделяется муравьями, крапивой, некоторыми видами медуз»: а) уксусная кислота; б) олеиновая кислота; в) муравьиная кислота; г) янтарная кислота. 3 балла. Как называется 70–80%-ный водный раствор уксусной кислоты: а) уксус; б) винный уксус; в) уксусная эссенция; г) олеиновая кислота. 4 балла. Карбоновые кислоты не взаимодействуют: а) с гидроксидом натрия; б) с карбонатом калия; в) с газообразным хлором; г) с метаном. 70

5 баллов. С увеличением относительной молекулярной массы в гомологическом ряду предельных одноосновных карбоновых кислот: а) увеличивается их плотность, температуры кипения и плавления, уменьшается растворимость в воде; б) увеличивается их плотность и растворимость в воде, температуры кипения и плавления уменьшаются; в) уменьшается плотность, температуры кипения и плавления, увеличивается растворимость в воде. Конкурс капитанов Вызываются капитаны команд и отвечают на вопросы. Оценивается полнота ответа, умение представить структурную формулу вещества, возможны дополнительные вопросы по свойствам веществ. О каком веществе идет речь? 1. В Средние века его считали одним из сильнейших лекарственных средств, поэтому называли «жизненной водой» (aqua vitae). Знаменитый немецкий врач и естествоиспытатель Теофраст Парацельс (1493–1541) — первый, по словам А. И. Герцена, «профессор химии от сотворения мира», назвал его алкоголем (от араб. al-kuhl — тонкий порошок). Долгое время химики не могли установить эмпирическую формулу этого вещества, хотя еще в 1780 г. А. Лавуазье определил, что «жизненная вода» состоит из углерода, водорода и кислорода. И только в 1833 г. формулу этого вещества установил Й. Берцелиус. Ответ: этиловый спирт, или этанол, С2Н5ОН или СН3–СН2–ОН. 2. Впервые это вещество было выделено из каменноугольной смолы в 1834 г. Ф. Рунге. Свое первое название это вещество получило от старинного наименования бензола — фен. Однако О. Лоран, установивший его состав в 1842 г., назвал его фенилгидратом. У этого вещества есть еще одно название — карболовая кислота. Ответ: фенол — С6Н5–ОН. По результатам игры жюри подводит итоги. 2.3.3. «Звездный час». Игра на тему «Карбоновые кислоты» Цели: воспитание позитивного отношения к химии; развитие у учащихся творческого начала; формирование умения работать в коллективе; обучение применению химических знаний по теме «Карбоновые кислоты» на практике. Реквизиты: звезды из бумаги, листы бумаги, ручки, комплект табличек с номерами от 0 до 6. 71

Правила игры Класс делится на 6 команд по рядам. Вопросы появляются на экране. По сигналу учителя учащиеся поднимают табличку с цифрой, которая, по их мнению, соответствует правильному варианту ответа. За правильный ответ каждая команда получает звезду. Побеждает та команда, которая набирает большее количество звезд. I тур Карбоновые кислоты 1 HCOOH 4 C6H5COOH

2 HOOC–(CH2)2–COOH 5 HOOC–COOH

3 CH3–CH2–COOH 6 C17H35COOH

1. Содержится в водорослях, грибах, лишайниках. Ее соли и сложные эфиры называются сукцинатами. (2 — янтарная кислота.) 2. Содержится в желудочном соке, в соленых огурцах. Применяется при дублении кожи, для подкисления безалкогольных напитков, ее соли называются лактатами. (3 — молочная кислота.) 3. В природе встречается в виде кислых солей калия и натрия в щавеле, кислице, лишайниках. Ее соли называют оксолатами. (5 — щавелевая кислота.) 4. Кислота и ее соли применяются в медицине, в синтезе красителей, как консервирующее средство в производстве пищевых продуктов. (4 — бензойная кислота.) 5. Находится в выделениях желез муравьев, в иглах ели, в ворсинках жгучей крапивы и в поте животных. (1 — муравьиная кислота.) Соли карбоновых кислот 1 Капринат 4 Пальмитат

2 Стеарат 5 Формиат

3 Бутират 6 Капронат

1. Соль гексановой кислоты. (6 — капронат.) 2. Соль метановой кислоты. (5 — формиат.) 3. Соль гексадекановой кислоты. (4 — пальмитат.) 4. Соль декановой кислоты. (1 — капринат.) II тур «Эстафета» Из приведенных частиц составьте формулы органических соединений и дайте им названия. (Первый участник выполняет задание на листке и передает листок второму участнику.) СН3–, C2H5–, C3H7–, C6H5–, C4H9–, CH2=CH–, HО–, –C–C 72

В течение двух минут участники составляют формулы органических соединений. По количеству правильных формул и названий команда получает звезды. Возможные формулы соединений: CH3–C2H5 — пропан CH3–C3H7 — бутан CH3–C6H5 — метилбензол CH3–COOH — этановая кислота CH3–COH — этаналь CH3–C4H9 — пентан CH3–OH — метанол C2H5–C6H5 — этилбензол C2H5–COOH — пропановая кислота C2H5–COH — пропаналь C2H5–OH — этанол C2H5–C4H9 — гексан C6H5–OH — фенол C6H5–COOH — бензойная кислота C6H5–COH — бензойный альдегид

CH2=CH–CH3 — пропен CH2=CH–C4H9 — пентен-1 CH2=CH–OH — этенол CH2=CH–C2H5 — бутен-1 CH2=CH–C3H7 — пентен-1 CH2=CH–C6H5 — винилбензол CH2=CH–COH — пропеналь CH2=CH–COOH — пропеновая кислота CH2=CH–CH=CH2 — бутадиен-1,3 C3H7–OH — пропанол C3H7–COH — бутаналь C3H7–COOH — бутановая кислота C4H9–OH — бутанол C4H9–COH — пентаналь C4H9–COOH — пентановая кислота

III тур Химические свойства 1 Гидрирование 4 «Серебряное зеркало»

2 Этерификации 5 Ацетилирование

3 Галогенирование 6 Алкилирование

1. Реакция, в результате которой образуется сложный эфир. (2 — реакция этерификации.) 2. Реакция, в результате которой образуется сильная кислота. (3 — галогенирование.) 3. Реакция, с помощью которой можно распознать муравьиную кислоту. (4 — реакция «серебряного зеркала».) 4. Реакция, в результате которой из непредельной кислоты образуется предельная карбоновая кислота. (1 — гидрирование.) Финал Из букв слова декарбоксилирование составьте названия химических веществ. Ответ: вода, силикон, карбид, ион, карбоксид, винил, сера, бор, кислород, калий, скандий, ванадий, ниобий, радий, серебро, индий, йод, барий, радон, родий, оксид, алкен, алкин, алкан, селен, окисление, сода, радикал, кокс, керосин, донор, волокна, белок, анод, воск, колба, вес, сила, нобелий, берклий, арсин, рений, карбин, лавсан, аденил. 73

2.3.4. Урок-игра «Страна кетонов» В этой игре участвуют две команды. Каждый этап игры оценивается по-разному. Первый этап «Да или нет» За каждый правильный ответ — 2 балла. Первая команда 1. Кетон — это карбоновое соединение. 2. Акролеин — это непредельный кетон. 3. Диацетил — это желтый газ. 4. Ацетон — органический растворитель. Вторая команда 1. В состав кетона входит кетоновые группы. 2. Кетон — это непредельный кетон. 3. Ацетилацетон — это 2,4-пентадион. 4. Диацетил — применяется в производстве маргарина. Второй этап «Знай ученых!» Первая команда: автор реакции получения ацетилацетона при конденсации ацетона с этиловым эфиром уксусной кислоты. Вторая команда: автор реакции получения жидкости, с температурой кипения 81C — метилвинилкетона — в результате гидратации винилацетилена. После этого этапа игры болельщики показывают концертные номера и отвечают на вопросы ведущего. Третий этап «Знай названия» На этом этапе участникам раздаются карточки, где расписаны структурные формулы веществ. Игроки должны назвать эти вещества по рациональной, исторической и номенклатуре ИЮПАК. За каждый правильный ответ — 5 баллов. Первая команда: 1. CH3–CO–CH3. 2. CH3–CH=CH–COH. 3. CH2=CH–CO–CH3. 4. CH3–CO–CO–CH3. Вторая команда: 1. CH3–СO–CH2–CH3. 2. CH3–CO–CH(CH3)2. 3. CH2=C=O. 4. CH3–CO–CH2–CO–CH3. В конце игры участников награждают, поздравляют победителей. 74

Упражнения по теме «Кетоны» 1. Назовите нижеперечисленные соединения по исторической номенклатуре ИЮПАК: а) CH3–CO–CH2–CH2–CH3; б) CH3–CH2–CO–CH2–CH3; в) СН3–С9(СН3)2–СО–СН(СН3)–СН3; г) CH3–CH(CH3)–CH(CH3)–CH2–CO–CH(CH3)–CH3; д) C6H5–CH2–CO–CH3; е) C6H5–CO–C6H5. 2. Напишите структурные формулы следующих кетонов: а) диметилкетон; б) этилизопропилкетон; в) диацетил; г) пентадион-2,4; д) метил-третичный бутилкетон; е) метилвинилкетон. 3. Напишите структурные формулы изомеров ниже приведенных кетонов и назовите их по номенклатуре ИЮПАК: а) C3H6O; б) C4H8O; в) С5H10O; г) С6H12O. 4. Расположите данные кетоны по порядку активности нуклеофильного присоединения: а) С6H5–СO–C6H5; б) CH3–CO–C6H5; в) CH3–CO–CH3; г) CH3–CO–CH2–CH3. 5. Напишите формулы кетонов, образованных при окислении данных веществ: а) уксусной и пропионовой кислот; б) уксусной, пропионовой, изомасляной кислот; в) пропионовой, изомасляной, изовалериановой кислот. 6. Напишите уравнение реакции Н. М. Кинжнера — получение пропана из ацетона. 7. Напишите уравнение реакции Кучерова — получение 3-метилпентанона-2 и 3,3-диметилбутанона-2.

75

8. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) метилфенилкетон; б) 2- метилгексанон-5; в) 2,4-диметилпентен-1-он-3; г) пентадион-2,4; д) пропиофенол; е) 2,2- диметилбутанон-3; ж) изопропилизобутилкетон; з) ацетилацетон. 9. Напишите уравнения реакции образования гидразонов, фенилгидразонов, оксимов с помощью следующих кетонов: а) метилэтилкетон; б) ацетон; в) этилпропилкетон. 10. Как можно получить 2-пропанол из ацетона? Напишите уравнение данной реакции. Задачи по теме «Кетоны» Задача № 1 Сколько килограммов ацетона можно получить из 300 кг ацетата кальция? Решение: Дано: Mr ((CH3COO)2Ca) = 158 m(CH3COO)2Ca = 300 кг Mr (CH3–CO–CH3) = 58 300 — x Найти: 158 — 58 m(CH3–CO–CH3) — ? 300  58 17 400  110 кг. = х= 158 100 Ответ: 110 кг. Задача № 2 Вычислите массу 58%-ного водного раствора ацетона, полученного при окислении 1 т вторичного пропилового спирта. Ответ: 570 кг. Задача № 3 Сколько килограммов ацетона образуется из 1 т ацетата кальция? Ответ: 367 кг. Задача № 4 Сколько граммов ацетона можно получить из 239 г ацетилена? Ответ: 730 г. 76

2.4. Игры на тему «Азотсодержащие органические соединения» 2.4.1. Конкурс «Ароматические амины в жизни человека» Задачи: • вызвать интерес к предмету, расширить кругозор учащихся, развивать творческое мышление и культуру общения; • учить применять химические знания на практике; • воспитать умение работать коллективно, оценивать свои возможности и своих товарищей. Ход вечера Разминка По кругу: первая команда задает вопросы второй, вторая — третьей и т. д., а затем в обратном порядке. Примерные вопросы 1. Какие соединения называются ароматическими аминами? 2. Простейший представитель класса ароматических аминов. 3. Способны ли амины образовывать водородные связи? Как это сказывается на их растворимости в воде? 4. Приведите пример первичного, вторичного и третичного аминов. 5. Назовите два основных способа получения аминов. 6. Какова роль опытов Н. И. Зинина? 7. Охарактеризуйте физические свойства ароматических аминов. 8. Назовите основные свойства аминов. 9. Назовите основные свойства анилина. 10. С чем связано увеличение химической активности анилина в сравнении с бензолом в реакциях замещения? 11. Как влияет аминогруппа на свойства бензольного кольца? 12. Как влияет бензольное кольцо на свойства аминогруппы? 13. В чем проявляется взаимное влияние атомов в молекуле анилина? 14. Назовите основные области применения анилина и аминов. Конкурс стенгазет Они посвящены важнейшим представителям ароматических аминов, их применению, воздействию. Участники придумывают кроссворды и головоломки по теме, приводят интересные исторические факты, не упоминаемые в учебниках. Команды сдают стенгазеты за три дня до срока. Максимальная оценка стенгазет — 30 баллов. 77

Разгадывание кроссворда Время для решения — 5 мин. Каждое правильное слово — 2 балла. 1. Низшие члены этих соединений представляют собой газообразные вещества, имеют запах аммиака, легко растворяются в воде с выделением тепла, подобно аммиаку. 2. Бесцветный газ с резким удушливым запахом, горит в кислороде, легкорастворим в воде, используется для получения азотной кислоты и ее солей. 3. Бесцветная маслянистая жидкость, малорастворимая в воде, образует соли только с сильными кислотами. Пары ядовиты. Исходное вещество в производстве многочисленных красителей, используется при получении важных лекарственных веществ, например сульфаниламидных препаратов, взрывчатых веществ, высокомолекулярных соединений и т. д. Получен Н. Н. Зининым в 1842 г. 4. Русский химик-органик, академик Петербургской академии наук, синтезировал много новых органических веществ — продуктов восстановления нитросоединений. В 1842 г. открыл доступный способ получения анилина. 5. Производные аммиака, в молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены на углеводородные радикалы. Широко распространены в природе.

78

Химическая викторина 1. Другое название анилина. 2. Молекулярная формула анилина. 3. Что собой представляет анилин? 4. Когда впервые получен анилин и как он был назван? 5. Когда анилин получил свое современное название и что оно значит? 6. Применение анилина в производстве. 7. Что такое азокрасители? Их воздействие на человека. 8. Применение о-аминофенола. 9. Применение р-аминофенола. 10. Применение дифениламина и пентил-2-нафталамина. 11. Где находят основное применение бензидин и аурамин? 12. Применение фенилдиамина. 13. Применение ксилидина и меламина. 14. Какую опасность представляют ароматические амины для организма человека? 15. Пути проникновения в организм ароматических аминов. 16. Каковы меры безопасности при работе с ароматическими аминами? Конкурс капитанов 1. Каким образом можно осуществить превращения нитробензол-анилин-бромид фениламмония? 2. Назовите следующие амины: C6H5–NH2, CH3–C6H4–NH2, C6H5–N(CH3)2, H2N–C6H4–C6H5. 3. Получите из анилина o-броманилин (через ацетанилид). Подведение итогов. 2.4.2. Урок-игра «Азотсодержащие органические соединения» Группа делится на две команды и представители выбирают названия своим командам «Амины» и «Аминокислоты». За два дня до урока студентам было дано задание представить свои команды и сделать презентацию. Выбирается жюри: преподаватели химии и других дисциплин. Начало урока Девиз: «Кто мало знает, для того и этого много. Кто много знает, тому и этого мало».

79

Конкурс — представление команд Каждая команда выбирает название класса веществ, кратко рассказывает о классификации, свойствах, приводит примеры. Представители соседней команды дополняют ответы, при этом получают дополнительные очки. Конкурс-разминка «Узнай своего» На экран проецируются формулы веществ, из которых представители каждой команды должны выбрать аминокислоты и амины, дать им названия: NH2CH3 CH2NH2COOH CH3NO2 C6H5NH CH3C2H5NH2

CH3NHC2H4 C3H6NH2COOH C6H5NH2 C3H6NH2COOH NH2CH10COOH

Конкурс «Лишний» Каждая группа получает карточку, в которой написаны пять строк формул, по три формулы в каждой строке. Такие же таблицы проецируются на экран. Одна из них лишняя, её необходимо зачеркнуть. Для команды «Амины»

С6Н5N С5Н11NH2 С6Н4(NH2)2 СН3NH2 С2Н5NH2

СН3NHСН3 NH3 С6Н5NС6Н5H С2Н5NHCH3 СН3NHС6Н5

СН3NСН3СН3 С6Н12N С2Н5NHCH3 СН3NO2 СН3NСН3C3H7

Для команды «Аминокислоты»

C3H6NH2COOH C6H5NH2 C3H5NH2COOH. CH2 CH NH2COOH CH2NH2COOH

C4H8CH(NH2)2COOH C6H5NH2 CH(NH2)2COOH (NH2)2C3 H5COOH C3H6NH2COOH

C3H5NH2(COOH)2 C6H5NH2 C4H7NH2(COOH)2 NH2CH(COOH)2 C2H3NH2(COOH)2

Конкурс «Химическая эстафета» I. Каждая группа получает карточку с цепочкой превращений. Число превращений должно быть равно числу членов группы, чтобы уравнение написал каждый. Учащиеся пишут уравнения, называют вещества, определяют типы реакций. Причём группа сама решает, кому какое уравнение писать, очерёдность не имеет значения: студенты выбирают посильное задание. 80

Для группы «Амины»: CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H5NO2 → C6H5NH2 → HCl → X. Для группы «Аминокислоты»: CH3Cl → C2H6 → CH3COH → CH3–COOH + NH3 → X. Каждый член группы зачитывает своё уравнение и поясняет, один из её членов пишет уравнение на доске, чтобы было наглядно. II. Команды получают по две задачи разного уровня: за решение задачи 1 команда получает 3 балла, за решение задачи 2 — 5 баллов. На решение задачи дается 10 мин. После окончания указанного времени капитаны сдают решение членам жюри для проверки. Пока команды решают задачи, жюри подводит промежуточные итоги зачета. Для команды «Амины» 1. При бромировании анилина массой 250 г было получено триброманилин массой 600 г. Вычислите выход триброманилина (в %) от теоретического. 2. Первичный амин образует с бромоводородом соль, массовая доля брома в которой составляет 71,4%. Установите молекулярную формулу этого амина и назовите его. Для команды «Аминокислоты» 1. Какой объем аммиака потребуется для превращения бромуксусной кислоты в глицин (аминоуксусная кислота), в результате которого было получено 250 г глицина, если выход её составляет 95% от теоретического? 2. Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу. Конкурс-тест «Амины, аминокислоты» Вариант 1 1. Общая формула гомологического ряда предельных аминов: 1) CnH2n + 2NH2; 2) CnH2n + INH2; 3) CnH2nNH2; 4) CnH2n + IN. 2. Для предельных аминов не характерна изомерия: 1) углеродного скелета; 2) положения функциональной группы; 3) положения заместителей; 4) положения кратной связи. 81

3. За счет неподеленной пары электронов на атоме азота для аминов характерны: 1) кислотные свойства; 2) основные свойства; 3) амфотерные свойства; 4) амины безразличны к кислотам и основаниям. 4. Изомерами являются: 1) аминопропионовая кислота и 2-аминомасляная кислота; 2) аминомасляная кислота и 2-аминобутановая кислота; 3) аминопропионовая кислота и 3-аминопропионовая кислота; 4) аминоуксусная кислота и глицин. 5. В растворах аминокислоты проявляют 1) кислотные свойства; 2) основные свойства; 3) амфотерные свойства; 4) с кислотами и основаниями не взаимодействуют. 6. При взаимодействии глицина с соляной кислотой образуется: 1) хлоргидрат аминоуксусной кислоты; 2) хлоруксусная кислота; 3) глицин хлорид; 4) хлорид аминоуксусной кислоты. 7. В построении белковых молекул участвуют: 1) все типы аминокислот; 2) только -аминокислоты; 3) только -аминокислоты; 4) только ?-аминокислоты . Вариант 2 1. Общая формула гомологического ряда ароматических аминов: 1) CnH2n–7NH2; 2) CnH2n–6NH2; 3) CnH2n–6N; 4) CnH2n–7N. 2. Метилэтиламин и триметиламин являются: 1) гомологами; 2) изомерами; 3) одним веществом; 4) аллотропными модификациями. 3. В водном растворе диэтиламина среда: 1) кислая; 82

2) нейтральная; 3) щелочная; 4) диэтиламин в воде не растворяется. 4. Гомологами являются: 1) -аминопропионовая кислота и 2-аминомасляная кислота; 2) -аминомасляная кислота и 2-аминобутановая кислота; 3) -аминопропионовая кислота и 3-аминопропионовая кислота; 4) аминоуксусная кислота и глицин. 5. Растворимость аминокислот в воде и эфире: 1) растворимы в воде и растворимы в эфире; 2) растворимы в воде и нерастворимы в эфире; 3) нерастворимы в воде и растворимы в эфире; 4) нерастворимы в воде и нерастворимы в эфире. 6. В водном растворе аминокислоты не взаимодействуют с: 1) НСl; 2) NaOH; 3) KNO3; 4) С2Н5ОН. 7. В синтезе белков в живых организмах принимают участие: 1) 150 аминокислот; 2) 100 аминокислот; 3) 20 аминокислот; 4) 10 аминокислот. Критерии, оценки (на доске): 5 — нет ошибок; 4 — одна ошибка; 3 — две ошибки. Конкурс «Закончи фразу» Участники конкурса получают конверт, в который вложен листок с заданием. Каждая команда за 5 мин должна вставить вместо многоточия пропущенное слово. Выигрывает команда, которая разгадает больше слов. За каждое правильно разгаданное слово ставится 1 балл. 1. Углерод в органических соединениях имеет валентность, равную ... 2. Углеводороды, в молекулах которых имеется тройная связь, называют ... 3. Двойная связь — это сочетание двух связей: ... и ... 4. Для предельных углеводородов характерны реакции ... 5. Для непредельных углеводородов наиболее характерны реакции ... 83

6. Многократно повторяющаяся в структуре полимера группировка атомов называется ... 7. Число структурных звеньев в молекуле полимера называют ... 8. Реакция отщепления водорода называется ... 9. Реакция, в результате которой происходит отщепление воды, — это ... 10. Для большинства органических веществ характерны реакции ... 11. Качественная реакция на анилин — ... 12. Характерные свойства аминокислот: ... Конкурс конструкторов Теоретическая часть Составить структурные формулы. Для команды «Амины»: а) анилина; б) 2-метиланилина; в) 3,4-дихлоранилина; г) 2,6-динитроанилина. Для команды «Аминокислоты»: а) 2-аминоуксусной кислоты; б) альфа, бетта-диаминобутановой кислоты; в) 1,3-диамино-4-оксигексановой кислоты; г) аминобензойной кислоты. Практическая часть Построить: а) шаростержневые модели: 2,3-диметилбутиламина-2; б) объемную модель: 3-метил 4-аминопентановой кислоты. Конкурс «Эксперимент» Каждая группа получает практическое задание и выполняет его с последующим объяснением. Пример задания для группы «Амины» В пробирку прилейте 0,5 мл анилина и 3 мл воды. Взболтайте. Что наблюдаете? В пробирку добавьте соляной кислоты до полного растворения анилина в воде. К полученному раствору добавьте 1– 2 мл щелочи. Что наблюдаете? Задания 1. Почему при добавлении соляной кислоты происходит растворение анилина? Напишите уравнение реакции.

84

2. Почему при добавлении щелочи анилин выделяется из водного раствор? Напишите уравнение реакции. Пример задания для группы «Аминокислоты» В трех пробирках содержатся растворы: моноаминокислоты, диаминокислоты и аминодикарбоновой кислоты. Как с помощью одного реактива можно распознать, какая кислота в какой пробирке? Что наблюдаете? Задания 1. Чем обусловлено появление различной окраски растворов при действии выбранного реактива. 2. Записать соответствующие уравнения реакций. Конкурс «Кроссворд» Задание: разгадать кроссворд. Участники конкурса получают конверт, в котором вложен листок с кроссвордом. Каждая команда за 5 мин должна разгадать слова. Какая команда больше разгадает слов, та и победила. За каждое правильно разгаданное слово ставится 1 балл. По горизонтали 1. Одноатомный спирт, в молекуле которого три атома углерода. 3. Органическое вещество, в молекуле которого содержится две двойные связи. 5. Азотистое основание. 11. Название вещества с формулой CuSO45H2О. 12. Млечный сок каучуконосных растений. 13. Вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение. 14. Одно из агрегатных состояний вещества. 17. Органическое вещество, в молекуле которого ОН-группа непосредственно соединена с бензольным кольцом. 18. Вещество, предоставляющее электронную пару при образовании ковалентной полярной связи. 19. Число атомов углерода в молекуле пропина. 20. Аминокислота, содержащаяся в белках. 21. Получение сложных веществ из более простых путем химических реакций. По вертикали 2. Химическая посуда. 4. Одно из условий, часто необходимое для протекания химических реакций. 85

6. Пищевой продукт, из которого впервые была получена лактоза. 7. Цифры в химических формулах, которые показывают число атомов в молекуле. 8. Продукт переработки нефти, который используется как топливо для тракторов, реактивных самолетов и ракет. 9. Реакция взаимодействия карбоновых кислот со спиртами, приводящая к образованию сложных эфиров. 10. Реакция введения хлора в молекулы органических веществ. 15. Единица измерения количества вещества. 16. Низкомолекулярное вещество, образующиеся при дегидратации спиртов. 1

2

3 5

4

6

7

8

9

10 11

12

13 14 15

16

17

18

19 20

21

Ответы на кроссворд По горизонтали: 1-пропанол; 3-алкадиен; 5-тимин; 11-купорос; 12-латекс; 13-изомеры; 14-газ; 17-фенол; 18-донор; 19-три; 20-глицин; 21-синтез. По вертикали: 2-пробирка; 4-давление; 6-молоко; 7-индексы; 8-керосин; 9-этерификация; 10-хлорирование; 15-моль; 16-вода. Конкурс «Ребусы и лабиринты» Участники конкурса получают конверт с ребусами, которые им предлагается разгадать. Каждая команда за 5 мин должна разгадать ребусы, написать на листе ответы и отдать жюри. За каждый правильно разгаданный ребус ставится 1 балл. 86

Для прочтения лабиринта существует правило: начав движение с левой верхней клетки и передвигаясь по горизонтали (налево или направо) или по вертикали (вверх или вниз), пройдите все клетки так, чтобы из букв получилось правило по технике безопасности. Каждая клетка может быть использована один раз. Решить ребус можно, если уметь играть в шахматы. Итак, ходом ладьи, начиная с а8 на b8, обойдите всю доску (конечный пункт е3) так, чтобы расшифровать правило по технике безопасности.

Подведение итогов Жюри подводит итоги урока, оценивает студентов, отмечает лучшие ответы. Каждый студент получает отметку за работу на уроке, а команды — подарки. Заключение Вывод: амины биогенные, группа азотсодержащих органических соединений, образующихся в организме человека, животных, растений и бактерий путём декарбоксилирования аминокислот, т. е. отщепления от них карбоксильной группы –COOH. Многие из биогенных аминов — гистамин, серотонин, норадреналин, адреналин, тирамин — являются биологически активными веществами, оказывают воздействие на процессы торможения и возбуждения в коре головного мозга и подкорковых центрах, вызывают сдвиги кровяного давления расширением или сужением сосудов и другие изменения в организме. Таким образом, трудно представить наш организм без биогенных аминов, ведь они участники многих жизненно-важных процессов 87

в нашем организме. Аминокислоты — это «кирпичики», из которых построены молекулы важнейших биополимеров — белков. Многообразие функций, осуществляемых белками в живых организмах, определяется их химической структурой и физико-химическими свойствами. Для понимания строения и свойств аминокислот, которые являются соединениями со смешанными функциями и проявляют как свойства карбоновых кислот, так и свойства аминов, необходимо изучение и азотсодержащих органических соединений. Знания, полученные по теме «Азотсодержащие соединения», пригодятся на уроках биологии.

2.5. Интегрированный урок по теме «Жиры» Тип урока: интегрированный урок — химия + биология. Цели урока: 1) познавательные: • рассмотреть состав и строение жиров; • вспомнить классификации жиров; • изучить реакции омыления и гидрирования жиров; • познакомить учащихся с получением мыла; • сформировать познавательный интерес у обучающихся, реализуя межпредметные связи химии и биологии; 2) развивающие — используя интегрированный подход: • развивать умения выделять главное, существенное, сравнивать, анализировать и обобщать; • способствовать развитию логического мышления коммуникативных и оценочных умений; 3) воспитывающие — сформировать научное мировоззрение, целостную картину мира. Оборудование: образцы различных растительных и животных жиров (сливочное, подсолнечное масло), маргарин, водный раствор перманганата калия, штатив с пробирками. Ход урока Вступление Для большинства жителей нашей планеты существует проблема правильного питания. Важнейшие составные части нашего пищевого рациона — это белки, жиры и углеводы. Пища дает нам все исходные вещества, необходимые, чтобы организм жил и нормально функционировал. Жиры являются одним из основных продуктов питания. 88

– В каких продуктах содержатся жиры? Жиры содержатся в мясе, рыбе, молочных продуктах: молоке, сметане, сливочном масле, в различных плодах. – Вспомните из курса биологии, какие функции в нашем организме выполняют жиры? – Энергетическую: при полном окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии (при расщеплении 1 г белков или углеводов — 17,6 кДж энергии); – запасающую функцию; – являются источником воды (при окислении 100 г жира образуется 110 г воды); – защитную функцию (у многих позвоночных животных хорошо выражен подкожный жировой слой); – теплоизоляционную функцию (у таких животных, как моржи, тюлени, белые медведи); – строительную функцию (фосфолипиды образуют основу клеточных мембран животной клетки); – регуляторную функцию (многие производные липидов, в том числе витамины А, D, Е, участвуют в обменных процессах, происходящих в организме). – Средняя суточная норма жира для человека — 60–70 г. Что происходит с жирами, когда они попадают к нам в организм? В тонком отделе кишечника под действием фермента липазы жиры гидролизуются на глицерин и жирные (карбоновые) кислоты. Продукты гидролиза всасываются ворсинками кишечника, поступают в кровь, которая доставляет их в каждую клеточку организма для того, чтобы из них образовались другие жиры, свойственные данному организму. Таким образом, жиры — это природные соединения, представляющие собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и трех высших карбоновых кислот. – Что значит «высшие кислоты»? Это те карбоновые кислоты (КК), которые содержат более 10 атомов С в молекуле, их также называют жирными. Н2С–ОН | НС–ОН + 3R–СООН | Н2С–ОН глицерин

Н2С–О–СО–R1 | → HС–О–СО–R2 + 3Н2О | Н2С–О–СО–R3 общая формула жиров 89

Природные жиры содержат в основном остатки КК от С10–С18. Таким образом, природные жиры отличаются друг от друга только остатками органических кислот. Например: в состав свиного жира входят: 1) непредельная олеиновая кислота С17Н33СООН; 2) предельная пальмитиновая кислота С15Н31СООН; 3) предельная стеариновая кислота С17Н35СООН, а в состав сливочного (коровьего) масла вместо стеариновой входит масляная кислота С3Н7СООН. КК, наиболее часто встречающиеся в жирах: • С3Н7СООН — масляная кислота; • С15Н31СООН — пальмитиновая кислота, присутствует во всех природных жирах; • С17Н35СООН — стеариновая кислота; • С17Н33СООН — олеиновая кислота (1 двойная связь), присутствует во всех природных жирах; • С17Н31СООН — линолевая кислота (2 двойные связи); • С17Н29СООН — линоленовая кислота (3 двойные связи). Названия жирных кислот с числом углеродных атомов в цепи свыше 6 являются историческими, т. е. тривиальными, большинство из которых впервые были выделены из жиров. Существует одна неразгаданная загадка природы: в состав природных жиров входят только одноосновные КК с неразветвленной цепью и четным числом атомов углерода (исключения составляют редкие жиры). – Какие КК называются одноосновными? Которые содержат одну функциональную группу. Природные жиры, как правило, являются смешанными сложными эфирами, т. е. их молекулы образованы различными кислотами. Жиры могут содержать остатки как предельных, так и непредельных КК. В зависимости от этого жиры бывают: насыщенными, ненасыщенными, полиненасыщенными. Стадия осмысления I. Физические свойства жиров 1. Плотность жиров меньше плотности воды. Эксперимент: в пробирку налить воды и капнуть несколько капель растительного масла. Результат: капли растительного масла плавают на поверхности воды. 2. Жиры не растворимы в воде, но хорошо растворимы в спирте и других органических растворителях (бензине, бензоле). 90

Эксперимент: пробирку встряхнуть — образовалась мутная эмульсия (масло не растворилось в воде). В эту же пробирку добавить этилового спирта — содержимое светлеет, т. е. жиры растворяются в спирте. 3. Различают твердые и жидкие жиры: Жиры твердые жидкие В основном животного происхожде- В основном растительного происхожния (исключение — кокосовое масло) дения (исключение — рыбий жир) Содержат R предельных КК — стеа- Содержат R непредельных КК — олеириновой, пальмитиновой новой, линолевой. Называют маслами

4. Температура плавления жира тем выше, чем больше в нем содержится предельных кислот. Она также зависит от длины углеводородной цепи жирной кислоты; температура плавления растет с ростом длины углеводородного радикала. II. Химические свойства 1. Каждый слышал такую фразу: при физической нагрузке человек сжигает жир. Выражение образное, но не лишено «химического» смысла. Мы уже вспомнили, что при расщеплении и окислении жиров в организме выделяется значительное количество энергии, необходимой для протекания жизненно важных эндотермических процессов поддержания постоянной температуры тела. То есть жиры, как и большинство органических соединений, горят. Эксперимент: в форфоровой чашке налито несколько мл растительного масла и помещен фитиль. Фитиль поджечь. Результат: жир горит ярким сильно коптящим пламенем. До XIX в. для освещения улиц и домов использовали китовый жир и сало. Помимо того, что пищевое сырье использовалось для технических целей, это привело к массовому истреблению редких животных. В первой половине XIX в. продолжалось интенсивное исследование жиров. Основную роль в этих работах сыграл французский химик Мишель Эжен Шеврель (1786–1889). По заказу текстильной фабрики он анализировал состав мыла, изготавливаемого нагреванием отходов жиров со щелочью. Выяснилось, что оно представляет собой натриевые соли предельных одноосновных кислот с длинными углеводородными радикалами (например, стеариновой). Тогда Шеврель решил изучить продукты взаимодействия других жиров со щелочами, причем не только распространенных, таких как гусиного и говяжьего, но и экзотических: ягуарьего и тигриного. Результат оказался порази91

тельным: любые жиры представляли собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и трехатомного спирта глицерина. М. Э. Шеврель предложил использовать вместо сальных свечей стеариновые. В 1825 г. он взял патент на производство стеариновых свечей, что положило начало новой эре освещения. В скором времени стеарин (смесь высших предельных карбоновых кислот) стали получать не из жира, а каталитическим окислением парафина. 2. Твердые жиры являются более ценными и дорогостоящими по сравнению с маслами. – Можно ли непредельные жиры превратить в предельные, если да, предложите свой способ? По химическому составу они отличаются лишь наличием двойных углерод-углеродных связей в углеводородных радикалах жидких жиров. Превратить непредельный углеводородный радикал в предельный можно присоединением по двойной связи молекулы водорода, т. е. провести реакцию гидрирования: Н2С–О–СО–С17Н35 Н2С–О–СО–С17Н33 | | Pt Ni, НС–О–СО–С17Н33+ 3Н2 ⎯⎯⎯⎯ → НС–О–СО–С17Н35 | | Н2С–О–СО–С17Н33 Н2С–О–СО–С17Н35 триолеат глицерина тристеарат глицерина – Какое значение имеет процесс гидрирования? Гидрирование растительных масел — важнейший промышленный процесс. Он стал возможным благодаря работам французского химика Поля Сабатье, нашедшего катализатор этого процесса: мелкоизмельченные металлические никель или платина. За это открытие в 1912 г. Сабатье был удостоен Нобелевской премии. В результате этого процесса получается искусственный твердый жир — саломас, идущий на изготовление маргарина и заменителей сливочного масла. В жировую основу маргарина добавляют эмульгаторы, молоко, соль, сахар, ароматические вещества, сливочное масло. В кондитерской промышленности, как и в быту, маргарин идет на изготовление тортов, кремов, пирожных. Он придает тесту особый вкус и «легкость», а по калорийности не уступает натуральному коровьему маслу. Маргарин — это твердый жир, содержащий только остатки предельных карбоновых кислот. Поэтому маргарин не будет проявлять свойства непредельных УВ. Сливочное масло содержит остатки непредельных кислот, поэтому будет обесцвечивать бромную воду или раствор перманганата калия. 92

– Можем ли мы отличить натуральное сливочное масло от маргарина? Эксперимент: опустить в раствор KMnO4 кусочек исследуемого жира. Результат: если раствор обесцветился, значит — это сливочное масло, если не обесцветился, значит это маргарин. – Вы знаете, что маргарин может быть разной консистенции от «мягкого» до «твердого», склонного к крошению, хрупкого продукта? Как вы считаете, почему? Зависит от количества двойных связей. Если в процессе гидрогенизации в молекуле жиров сохранилось достаточное количество двойных связей, полученный продукт получается мягким. Если провести процесс дольше, количество двойных связей уменьшается и маргарин получается твердым. Поэтому гидрогенизацию никогда не проводят до конца, поскольку это ухудшает качество продукта, маргарин становится хрупким и слишком твердым. 3. Двойные связи непредельных кислот в жидких жирах сохраняют способность к полимеризации. Взаимодействуя с кислородом воздуха жидкие жиры способны образовывать твердые пленки — «сшитые» полимеры. Такие масла называют высыхающими. Это свойство используется при изготовлении олифы — натуральной (на основе льняного и конопляного масла) или синтетической (оксоль). Натуральную олифу получают полимеризацией масла при повышенной температуре с последующим введением особых добавок, называемых сиккативами. При нанесении на металл, дерево или любую поверхность олифа высыхает с образованием прочной, блестящей пленки, нерастворимой в воде и органических растворителях. Кроме того, олифу используют для изготовления и разбавления масляных красок. 4. Одним из важнейших свойств жиров, как и других сложных эфиров, является реакция гидролиза (гидро- — вода, -лиз — разрушение). В незначительной степени гидролиз протекает и при хранении жира под действием влаги, света и тепла. Жир прогоркает, т. е. приобретает неприятный вкус и запах, обусловленный образующимися кислотами: Н2С–О–СО–С17Н35 | НС–О–СО–С17Н35 + 3Н2О | Н2С–О–СО–С17Н35

СН2–ОН |  СН–ОН | СН2–ОН

Данная реакция является обратимой. 93

+ 3С17Н35СООН

– Как можно сместить равновесие вправо? Один из способов — удалить один из конечных продуктов, например, превратив его в другое вещество. Если на выделившуюся КК подействовать щелочью, она превратится в соль. С17Н35СООН + NaOH → C17H35COONa + H2O. Если объединить эти две реакции в одну, т. е. нагревать жир с раствором щелочи, то разложение будет необратимым и пройдет до конца. СН2–ОН Н2С–О–СО–С17Н35 | | НС–О–СО–С17Н35 + 3NaОH → СН–ОН + 3С17Н35СООNa | | Н2С–О–СО–С17Н35 СН2–ОН Эта реакция называется омылением, так как образующиеся соли щелочных металлов (натриевые и калиевые) и высших КК являются мылами. Мыловарение — одно из самых древних в мире химических производств, стоящих на службе человека. Уже в I в. использовали процесс омыления для получения твердых и жидких мылоподобных продуктов путем кипячения жиров с золой наземных растений (содержащих соли калия) или морских водорослей (содержащих соли натрия). Натриевые соли высших КК имеют твердое агрегатное состояние, а калиевые — жидкое. Мыло душистое в быту незаменимо. Но и оно не без недостатков. Хозяйственное мыло имеет настолько сильнощелочную реакцию, что им не рекомендуется стирать шерстяные и шелковые вещи, оно сушит и раздражает чувствительную кожу рук и лица. Дорогие сорта туалетного мыла кроме отдушек содержат глицерин, увлажняющие и смягчающие добавки, они безвредны для кожи. Но у мыла есть серьезный недостаток — оно плохо мылится в жесткой воде, а при стирке в такой воде на белой одежде остается сероватый налет. – Какая вода называется жесткой? Вода, содержащая катионы Са2+ и Mg2+. В такой воде мыло теряет моющую способность. Кальциевые и магниевые соли высших КК нерастворимы в воде. Вместо пены они образуют хлопья осадка, и мыло расходуется впустую: 2C17H35COONa + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca + 2Na+. Этого недостатка лишены синтетические моющие средства, представляющие собой натриевые соли высших сульфокислот или алкилбензолсульфокислот. 94

Принцип действия синтетических моющих средств точно такой же, как и у мыла, однако они имеют некоторые преимущества: 1) не теряют моющую способность в жесткой воде; 2) не разъедают руки, так как не дают щелочной реакции в растворе. Однако остатки синтетических моющих средств в сточной воде очень медленно разлагаются биологическим путем и вызывают загрязнение окружающей среды. III. Применение Растительные и животные жиры являются не только пищевыми продуктами, но и химическим сырьем. Помимо мыла, из них изготавливают смазочные материалы, жирные кислоты, глицерин, косметические средства, олифу. Однако использовать в промышленности для этих целей пищевые продукты — это непозволительная роскошь и расточительство. Химики разработали процессы, позволяющие использовать для получения, например, высших карбоновых кислот парафин.

2.6. Игры на тему «Углеводы» 2.6.1. Урок-игра «Слабое звено» Цели: 1) развивать у учащихся умение анализировать, сопоставлять, применять теоретические знания на практике; 2) развивать любознательность, интерес к познанию, уверенность в своих силах, навыки работы в коллективе и чувство ответственности; 3) формировать навыки химического мышления, логики; 4) воспитывать четкость и организованность в работе, желание учиться активно, без принуждения. Девиз: «Радость видеть и понимать есть самый прекрасный дар» (А. Эйнштейн). Реквизит: карточки с именами участников, чистые листы бумаги, фломастеры. Условия игры Игра состоит из шести туров, в каждом из которых будут выбывать по одному участнику игры, т. е. это будут слабые звенья цепи. В первом туре каждому из 7 участников предлагается ответить на один вопрос. Время на продумывание ответа — 3 с, если участник не знает, он должен сказать — «не знаю», тогда следующий вопрос задается другому участнику. 95

Во втором туре участвуют 6 игроков и т. д. В шестом туре остаются 2 участника, которые должны ответить на два вопроса. Победителем останется один — самое сильное звено в цепи. В конце каждого тура жюри подводит итоги, и ведущий сообщает, кто стал победителем в данном туре. По статистике сильное звено — большее число ответов, слабое звено — меньшее число ответов. Игроки не имеют права голосовать против победителя. Им дается время на то, чтобы написать на листке и показать, кого они хотели бы удалить из игры по результатам прошедшего тура. При этом ведущий задает им вопросы вроде: – Кто не дружит с химией? – Кому с нами не по пути? – Кто уже «выпал в осадок»? – Кого пора «отфильтровать»? – Кто не выдерживает повышенной температуры? – Кого пора «выпаривать»? Победителем становится игрок, давший больше правильных ответов. Ему вручается приз и диплом. Зритель, получивший большее количество жетонов за правильный ответ, получает приз. I тур (7 участников по 1 вопросу) 1. Какие вещества дают реакцию «серебряного зеркала»? (Альдегиды.) 2. Какая у альдегидов функциональная группа? (Альдегидная.) 3. Какие вещества образуют с кислотами сложные эфиры? (Спирты.) 4. Какая функциональная группа у спиртов? (–ОН.) 5. О чем говорит тот факт, что глюкоза реагирует с 5 молекулами уксусной кислоты? (В ней пять групп –ОН.) 6. К какому классу можно отнести глюкозу? (Многоатомные спирты.) 7. Перечислите специфические свойства глюкозы. (Спиртовое, молочнокислое, маслянокислое.) II тур (6 участников по 2 вопроса) 1. Какие вещества образуются в организме в результате полного окисления глюкозы? (СО2, Н2О.) 2. В результате какого процесса в природе образуется глюкоза? (Фотосинтез.) 3. Назовите формулу глюкозы. (С6Н12О6.) 96

4. Что слаще: глюкоза или сахароза? (Сахароза в два раза слаще глюкозы.) 5. Как еще называют глюкозу? (Виноградный сахар.) 6. Назовите формулу сахарозы. (С12Н22О11.) 7. Какой дисахарид входит в состав молока и молочных продуктов? (Лактоза С12Н22О11, молочный сахар.) 8. Назовите формулу крахмала. ((С6Н10О5)n.) 9. Перечислите физические свойства крахмала. (Белый порошок, нерастворим в холодной воде, в горячей воде набухает и образует крахмальный клейстер.) 10. Какое вещество является продуктом гидролиза крахмала? (Глюкоза.) 11. Чему равна молярная масса глюкозы? (180 г/моль.) 12. Какие функциональные группы входят в состав глюкозы? (–ОН, –СОН.) III тур (5 участников по 2 вопроса) 1. Назовите имя ученого, который впервые произвел синтез простейших углеводов из формальдегида. (А. М. Бутлеров.) 2. Разгадайте шараду: Слог мой первый метлой выметают. Слогом вторым информатик считает. В целом скажу, дорогие друзья, Для многих больных вместо сахара я. (Сорбит.) 3. Какой продукт образуется в результате спиртового брожения глюкозы? (Этиловый спирт.) 4. Перечислите основные области применения глюкозы. (В медицине, пищевой промышленности, в текстильной промышленности, производстве зеркал и елочных украшений.) 5. Является ли сахароза альдегидом? (Нет.) 6. Из какого овоща в промышленности получают сахарозу? (Сахарная свекла.) 7. Какие продукты образуются в результате гидролиза сахарозы? (Фруктоза и глюкоза.) 8. Напишите общую формулу целлюлозы. ((С6Н10О5)n.) 9. Перечислите физические свойства сахарозы. (Бесцветные кристаллы сладкого вкуса, хорошо растворимы в воде.) 10. Какое вещество образуется при гидролизе целлюлозы? (Глюкоза.) 11. Как используется тринитрат целлюлозы? (Взрывчатое вещество.) 97

12. Какое вещество используют для изготовления ацетатного волокна? (Сложные эфиры целлюлозы.) IV тур (4 участника по 1 вопросу) 1. Продуктом восстановления глюкозы водородом на никелевом катализаторе является: 1) глюконовая кислота; 2) сорбит; 3) молочная кислота; 4) фруктоза. 2. Молочный сахар — это дисахарид: 1) сахароза; 2) мальтоза; 3) лактоза; 4) галактоза. 3. Продуктом окисления глюкозы аммиачным раствором оксида серебра является: 1) глюконовая кислота; 2) сорбит; 3) молочная кислота; 4) фруктоза. 4. Назовите общую формулу полисахаридов, образованных глюкозой. ((C6H10O5)n.) V тур (3 участника по 1 вопросу) 1. Альдегидоспиртом является: 1) глюкоза; 2) фруктоза; 3) сахароза; 4) крахмал. 2. Газообразным продуктом спиртового брожения глюкозы является: 1) СН4; 2) СО2; 3) O2; 4) СО. 3. Качественная реакция на крахмал — взаимодействие с: 1) гидроксидом меди (II); 2) йодом; 3) аммиачным раствором оксида серебра.

98

VI тур (2 участника по 2 вопроса) 1. Перечислите, в каких продуктах содержатся полезные углеводы. (Полезными углеводами являются нерафинированные, сложные углеводы, которые содержатся в овощах, бобовых, орехах, семенах и цельных зернах. Сложные углеводы превращаются в простые сахара, причем этот процесс происходит очень постепенно, занимая от четырех до шести часов, пока длится процесс пищеварения. Фрукты тоже содержат высококачественные углеводы.) 2. Перечислите, в каких продуктах содержатся вредные углеводы. (Вредные углеводы — это рафинированные углеводы, содержащиеся в безалкогольных напитках, алкоголе, джемах, пирожных, выпечках, конфетах и мороженом. Эти продукты содержат множество калорий, и истощают запас необходимых питательных веществ, требующихся для их собственного метаболизма.) 3. Какую структуру имеет макромолекула крахмала? (Линейную и разветвленную.) 4. Фруктоза — кетоноспирт. Какие функциональные группы входят в молекулу фруктозы? (–ОН и –СО.) Игра со зрителями Фруктоза слаще глюкозы и сахара? (Да.) Загадки по органической химии (о спиртах и фенолах) 1. Получают из глюкозы. Вреден он, когда сверх дозы. Антифризы из него Получают для авто, Многим жизнь укоротил Радикал + гидроксил. (Этанол.) 2. Для живого всего ядовит. Коль прибавить железа хлорид В миг раствор фиолетовым станет, Но пускай вас тот цвет не обманет. Все равно, хоть по виду прекрасен, Он, поверьте мне, очень опасен. (Фенол.) 3. Многоатомный спирт, сладковат. Он бесцветен, воде очень рад. 99

Гидроксида коль меди вливаешь, Средь других всех веществ распознаешь. Кожу рук он смягчит, Даже сердце полечит, А войдет в динамит — Берегись — искалечит! (Глицерин.) 4. Из газа сделали прибор, три четверти по весу — фтор. (Тефлон.) 5. Этих солей не найти ни в воде, ни в земле, но есть в магазине и в каждой семье. (Мыла — соли высших карбоновых кислот.) 6. Не фокус это, все мы знаем, что цепи длинные глотаем. (Полимеры — белки и углеводы.) 7. Присвоив «водные остатки», газ спиртом стал, густым и сладким. (Глицерин.) 8. Скажи, какая из кислот в лесу под деревом живет? (Муравьиная кислота.) 9. С кислотой металл сдружился и странно в сахар превратился. (Свинцовый сахар — ацетат свинца.) 10. Крупинка может жизнь спасти, а килограмм — дом разнести. (Нитроглицерин.) 11. В том они всю жизнь проводят, что сладость в горечь переводят. (Дрожжи.) 12. Расскажите в чем тут дело, от газа масло затвердело. (Гидрогенизация жиров.) 13. Двести миллионов лет живут брюнетка и брюнет. Они друг друга не встречали, хоть и живут в одном подвале. (Нефть и каменный уголь.) 14. Пока цела — не идет в дела, пользу получают, когда разделяют. (Сырая нефть, ее перегонка.) 15. Как от удара камень хрупкий, дробятся цепи в печах и трубках. (Крекинг нефтепродуктов.) 16. Цепочка сильно удлинилась и по асфальту покатилась. (Каучук.) 17. Падает вода на камень, чем больше капля, тем ярче пламя. (Вода и карбид кальция.) Вставьте пропущенные слова. Если ты, придя с мороза, Наливаешь крепкий чай, Хорошенько сахарозу В чашке ложкой размешай. 100

Виноградную … (глюкозу), И медовую … (фруктозу), и молочную … (лактозу) любит взрослый и малыш. Но … (крахмалом) и … (клетчаткой), Что совсем-совсем несладки, Тоже нас не удивишь. Так устроена природа — Это тоже … (углеводы). 2.6.2. Игра «Химия за чайным столом» 1. Разыгрывается сценка: Выходит Муха, а потом Паук и изображают то, что говорят за кулисами. Голос за кадром: Муха, Муха-Цокотуха, позолоченное брюхо, Муха по полю пошла, Муха денежку нашла, Пошла Муха на базар и купила самовар. «Приходите ко мне гости, я вас чаем напою, Потому что очень-очень я гостей встречать люблю». Но откуда-то явился вдруг очень важный и умный Паук, Посадил муху он в уголок и такую фразу изрек: «Погоди, не торопись, а немного просветись. Пусть тебе поможет, Муха, эта славная наука. (Показывает надпись «Химия».) Очень многое узнать, чтоб подружек угощать С пользой, с толком, с наслажденьем И чаёчком, и вареньем». Так что слушайте, внимайте, Да на ус себе мотайте! (Показываем плакат «Чай пить — не дрова рубить».) – Что ж, давайте посмотрим, такое ли уж это простое занятие — чай пить? Слово предоставляется главному специалисту по чаю. Он рассказывает о: 1) видах чая, их составе, свойствах черного и зеленого чая, 2) как правильно заваривать чай; 3) чай с молоком (молоко смягчает действие кофеина, находящегося в чае); 4) воду для чая нужно заваривать только свежую, ни в коем случае не доливать воду и кипятить, так как от многократного кипячения вода становится мертвой. 101

2. А теперь вспомним о том, что обычно мы подаем к чаю — конечно, сахар. О нем расскажет специалист по сахару. 1) Значение сахарозы. 2) Чем вреден сахар? (Распадается до молочной кислоты и разрушает зубы.) 3) Сахар-рафинад (рафинад — значит очищенный) не содержит хрома, этот элемент благотворно влияет на сердечно-сосудистую систему. 4) Пить чай с сахаром лучше вприкуску, а не класть его в чай. (От избытка сахара разрушаются витамины группы В.) Задание Восстановите химический процесс, протекающий в организме, о котором говорилось выше (две реакции, нужно подобрать планшеты с формулами и расположить их в нужном порядке). гидролиз

А) С12H 22O11 + H 2O ⎯⎯⎯⎯→ C6H12O6 + C6H12O6 ; брожение

Б) C6H12O6 ⎯⎯⎯⎯⎯ → молочная кислота. глюкоза

3. Коли от сахара так мало толку, какой же продукт может его достойно заменить? Об этом расскажет специалист по меду. (Следует рассказ о меде.) Редко какое чаепитие обходится без конфет. Конфеты бывают разные. Вначале расскажем о карамелях. Они бывают фруктовые, соевые. Карамель — это … (Вспоминаем определение.) 4. В состав фруктовых карамелей входят фруктовые эссенции? Задание 1. К какому классу органических веществ относятся фруктовые эссенции? 2. Запишите уравнения реакций получения сложных эфиров: а) масляно-бутилового (ананасовой эссенции); б) уксусно-изоамилового (грушевой эссенции); в) масляно-этилового (абрикосовой эссенции). (Работают две группы учащихся — одна пишет уравнения реакции, другая собирает планшеты.) Кто знает, что содержит эта карамель. (Показываем соевую карамель.) Кто любит эти конфетки? Скорее всего, когда вы узнаете, что содержит соя, ваше отношение к ним изменится. (Следует рассказ о веществах, находящихся в сое). 102

5. Наступила очередь рассказать о шоколадных конфетах и о шоколаде. Слово предоставляется специалисту по шоколаду. (Рассказывает о видах шоколада, отмечает пользу горького шоколада, так как в нем содержатся магний и цинк, благотворно влияющие на нервную систему, также отмечает, что настоящим можно считать шоколад, в составе которого есть какао-масло, если используется его эквивалент, то это не настоящий шоколад.) Задание 1. Найдите планшеты с формулами веществ триглицеридов, которые содержатся в шоколаде. 2. В составе шоколада есть вещество фенилэтиламин, оно вызывает чувство радости, эйфории, влюбленности. Напишите его формулу. 6. Расскажем еще о некоторых весьма полезных веществах: 1) агар-агар (прикрепить планшет с формулой и спросить, к какому классу относится), для чего используется и как получается; 2) пектины — что собой представляют, какую положительную роль играют в организме. 7. В каких же продуктах могут находиться эти полезные вещества? О них расскажет другой специалист (рассказ о мармеладе, зефире, пастиле). Не обходите вниманием такую полезную сладость, как халва (рассказ о пользе этой сладости). 8. Летом и осенью мы готовим еще один полезный и приятный для чаепития продукт — варенье. Послушайте рекомендации специалиста в этой области. Больше всего сохраняется витаминов и других полезных веществ в варенье, приготовленным сырым способом, но надо помнить, что мясорубкой лучше не пользоваться, так как от соприкосновения с железом разрушается витамин С. Лучше использовать деревянную толкушку или пестик. Очень полезно варенье из черноплодной рябины, в этой ягоде больше всего йода. Черная смородина — это природная аптека — в 100 г этой ягоды содержится трехдневная норма витамина С, дневная норма витамина Е, большое количество полезного бета-каротина. Очень полезно варенье из черники, голубики — благоприятно действует на зрение, улучшает деятельность желудочно-кишечного тракта.

103

9. «Красна изба не углами, а пирогами» К чаю мы подаем не только названные сладости, но и различные постряпушки. А что же мы добавляем в тесто? Корицу — она является антисептиком, способствует очищению организма, поднимает температуру тела, поэтому полезна в холод, помогает при простуде, кашле. Укрепляет иммунитет и снабжает ткани энергией. Задание а) К какому классу веществ относится это вещество, оно хорошо нам знакомо. (Показываем формулу ванилина.) Установлено, что оно может быть канцерогеном (получают его синтетически, а также из плодов ванили, это род вечнозеленых лиан семейства орхидных). б) Почему пресное тесто получается пористым? (В него добавляют пищевую соду NаНСО3). Напишите уравнение реакции, протекающей при выпечке теста. в) Что надо добавить в тесто, чтобы усилить образование СО2 и устранить привкус соды? (Уксусную или лимонную кислоту.) Nа2СО3 + 2СН3СООН ------ 2NаСН3СОО + Н2О + СО2. г) Лучше всего использовать карбонат аммония вместо соды. Напишите его формулу и химический процесс, протекающий при его нагревании. Знаете ли вы, что если: 1) в дрожжевое тесто добавить щепотку соды, булки и пирожки будут мягкими и долго не зачерствеют; 2) вместо маргарина лучше использовать натуральное сливочное масло, так как при производстве маргарина используют дешевые растительные масла, которые содержат органические кислоты, содержащие двойные связи. Чтобы сделать масло твердым, проводят реакцию гидрирования. Что это за реакция? При этом образуются трансизомеры, обладающие канцерогенным действием. Ну вот наше заседание подходит к концу, надеемся, что информация, которую вы прослушали, будет очень полезна вам и поможет сохранить здоровье на долгие годы! (Разворачивается плакат со словами: «Водку пьёшь — дровами лежишь, Чай пьёшь — орлом сидишь».) Снова появляются Муха и Паук. 104

Голос за кадром: Муха, Муха-Цокотуха, позолоченное брюхо, Вся от счастья засветилась и твердит: «Я просветилась! И теперь уж никогда Не причиню себе вреда! Будут гости ко мне приходить И полезный чаёк будут пить! Ну, спасибо, спасибо, Паук, Почитатель полезных наук!» Улыбнулся Паук, поклонился, Сел за стол и чайком угостился! Приглашаем всех присоединиться к приятному чаепитию.

2.7. Обобщающие игры по органической химии 2.7.1. Игра «Великолепная семерка» Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся по органической химии. Задачи урока: 1) выяснить усвоения учащимися знания основных положений теории химического строения А. М. Бутлерова; на основе положений и понятий теории обобщить знания об основных классах органических веществ: их строении, свойствах, применении и получении; уметь записывать уравнения реакций, доказывающие свойства данных веществ; 2) развивать умения различать понятия «гомолог» и «изомер», уметь на конкретных примерах записывать изомеры и называть их; составлять уравнения реакции, при помощи которых можно осуществить генетические цепочки; проводить опыты по определению органических веществ, соблюдая правила по технике безопасности. Ход урока Организационный момент: учащиеся делятся на три команды по 7 человек; выбирают капитана. Вступление Слово учителя. Сегодня на уроке мы должны обобщить весь материал по органической химии. Это очень важные и практически необходимые сведения о том многообразии органических веществ, основой которых явился многоликий углерод. Углерод, который называли «царем живой природы», хотя в ней его всего лишь 0,35%. 105

Он же и «основа жизни», и «хлеб растений», элемент № 6, который способен легко соединяться с различными химическими элементами и образовывать огромный и разнообразный мир органических веществ, окружающий нас постоянно от рождения и до глубокой старости. Начало игры (урока) Слово учителя. Итак, сегодня (громко звучит музыка в стиле рэп) новое поколение выбирает… Новое поколение выбирает «Великолепную семерку» из…, которая знает и любит химию (музыка постепенно стихает). Наш девиз: «Кто мало знает, для того и этого много. Кто много знает, тому и этого мало». Сегодня на нашем уроке-игре три команды, претендующие на роль лучшей, должны выполнить много заданий, достойно пройти все этапы и, конечно, победить. Сегодня игру нашу будет судить жюри (познакомить), а помогать мне будут ассистенты. Конкурс «Знакомство» Надо назвать свою команду и защитить это название. Команда 1 «Углеводы» — так как они обеспечивают наш организм теплом и энергией. Если в дом, придя с мороза, Пить ты сядешь крепкий чай, Хорошенько сахарозу В чашке ложкой размешай Так устроена природа — Это тоже углеводы! Команда 2 «Спирты. R-OH» Запомним, друг, и я, и ты, Чем отличаются спирты? В них углерод и гидроксид, И каждый спирт легко горит. (Демонстрация опыта.) Команда 3 «Углеводороды» Углеводороды — это и нефть, и бензин, и керосин. А еще — органический растворитель бензол С6Н6, парафин, из которого сделаны новогодние свечки, вазелин из аптеки и даже полиэтиленовый пакет для упаковки продуктов.

106

Углеводороды все такие разные — Жидкие и твердые, и газообразные. Почему так много их в природе? Дело в ненасытном углероде. 3 балла Химический диктант Вопросы 1. Отвечает общей формуле ряда СnН2n–нОН. 2. Находит применение в пищевой промышленности. 3. Применяется в качестве горючего для двигателей. 4. Взаимодействует с щелочами. 5. Дает реакцию «серебристого зеркала». 6. Содержится почти во всех органах растений: плодах, корнях, листьях. 7. Относится к классу углеводов. 8. В быту, при приготовлении теста, этим веществом гасят соду. 9. Вещества, имеющие в своем составе карбоксильную группу. 10. Вступает в реакцию этерификации. 11. Важным свойствам данного вещества является брожение. Для этого диктанта дается 3 вещества: этанол, уксусная кислота, глюкоза. По жребию каждая команда отвечает на вопросы о нем. Ответы оформляются: если вопрос соответствует данному веществу, то ставят «+», если не соответствует, то «–». Конкурс «Счастливый билетик» Кто быстрее? На доске написаны фамилии ученых: Бутлеров, Зелинский, Лебедев, Кекуле, Кучеров, Зинин, Бертло, Вюрц, Фишер, Марковников, Шеврель. На билетах, которые вытягивают учащиеся, написаны уравнения реакций, надо выбрать, имя какого ученого носит данная реакция. Билет № 1 2RHal + 2Na = R–R + 2NaHal. Имя какого ученого носит эта реакция? Какие вещества были получены с помощью этой реакции? Ответ: первым эту реакцию в 1855 г. осуществил французский химик Шарль Адольф Вюрц (реакция Вюрца). Получены этан и другие предельные углеводороды с более длинной углеродной цепью.

107

Билет № 2

Имя какого ученого носит эта реакция? Какое вещество получено с помощью этой реакции? Ответ: Кучеров (реакция Кучерова). Образуется ацетальденид. Билет № 3

Имя какого ученого носит эта реакция? Какое вещество получили с помощью этой реакции? Ответ: этот метод в 1927 г. применил Н. Д. Зелинский (реакция Зелинского). Получен бензол. «Назови соседей» Каждый учащийся группы получает лист с формулами углеводородов. Задание: дописать по две формулы гомологов к данной формуле и дать им название. I. ? С2Н5ОН ?

? СН3–СН2–ОН ?

? СН3–С ?

? С3Н7ОН ?

? СН3–С ?

? СН3–СН2–ОН ?

? С2Н5ОН ?

? СН3–СН2–С ?

? СН3–С ?

II.

III.

108

Задание капитанам «Узнай знакомый силуэт» В органической химии есть понятие «углеродный скелет» (каркас органической молекулы). Определите знакомые вещества по изображению их молекул (нарисованы на листах). Ответ: 1) этилен; 2) циклопропан; 3) бензол; 4) резина; 5) ацетилен; 6) метан; 7) циклобутан. Задание командам «Изомеры» Составить формулы изомеров и дать название изомеру. Листок с записями передается по ряду от первого ученика ко второму, третьему и т. д. Нельзя повторять формулы. За каждую правильно составленную формулу и за правильное название команда получает по одному баллу. (Формула: С7Н16.) Практическое задание «Сделай сам» Девиз: «Эксперимент 7 раз воспроизведи, потом лишь заяви». Слово учителя. Да, это так, и об этом особенно необходимо помнить при выполнении опытов с органическими веществами. Точность, четкость, аккуратность в обращении с реактивами и приборами и, конечно, отличные теоретические знания — вот какие черты необходимы для химика-исследователи, химика-практика. И сейчас мы посмотрим, как вы умеете справляться с практическими экспериментальными задачами по определению органических веществ. Задания для каждой команды лежат в конвертах, нужно подойти и выбрать любой. Затем в команде после обсуждения выделяют представителя для выполнения этого задания у доски. 1. Определить каждое из двух предложенных органических веществ: раствор глицерина и глюкозы. Записать качественные реакции. 2. Определить каждое из двух предложенных органических веществ: раствор этилового спирта, глицерина. Записать качественные реакции. 3. Определить каждое из двух предложенных органических веществ: раствор крахмала и глюкозы. Записать качественные реакции. Задание командам «Химические превращения» Составьте уравнение реакции, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: С2Н6 → С2Н5Сl → C2H5OH → CH3–CОН; C → СН4 → С2Н2 → CH3–CОН → СН3–СООН. Викторина «Знаешь ли ты?» Каждый правильный ответ — 2 балла. 1. Какое взрывчатое вещество иногда держат под языком для снятия сердечных спазм? (Нитроглицерин.) 109

2. При попадании азотной кислоты на кожу и ногти появляется желтое окрашивание, чем оно вызвано? (Это ксантопротеиновая реакция, так как протеин — это белок.) 3. Кто первым научился получать волокно? (Паук при изготовлении паутины синтезирует в организме и выпускает жидкость, которая затвердевает на воздухе. Его считают первым ткачом.) 4. Почему крапива жжется? (Из надломленных волосков выбрызгивается муравьиная кислота.) 5. Какой спирт вызывает гибель зрительного нерва и повреждает сетчатку глаза? (Метанол, или метиловый спирт.) 6. Почему мороженый картофель имеет сладкий привкус? (На морозе крахмал, образовавшийся в картофеле в результате фотосинтеза, частично превращается в сахар. Аналогичные процессы происходят в других растениях при их подготовке к зиме.) 7. Какое вещество называют виноградным сахаром? (Глюкоза.) 8. Какие свойства химических веществ представляют опасность для человека? (Это ядовитость, взрывоопасность, ожоги и поражения кожных покровов, слизистых оболочек, дыхательных путей, радиоактивность.) 9. Какие органы чувств используют химики в качественном анализе химических веществ? (Химики широко используют зрение, обоняние и, гораздо реже, вкус и осязание.) 10. Какой химический элемент входит в состав любого органического вещества? (Углерод.) 11. Почему у печеного хлеба есть корочка? (Когда хлеб пекут, от сильного жара крахмал, содержащийся в муке, дегидратируется и переходит в декстрин, который склеивает крахмальные зерна с образованием хрустящей корочки.) В конце урока подводятся итоги. Жюри объявляет победителей, награждается команда-победительница и лучшие игроки этой и других команд. 2.7.2. Игра «Химия и жизнь» Цели игры: 1) развивать интерес учащихся к химии; 2) активизировать их познавательную активность, приобщать учащихся к чтению научно-популярной литературы; 3) использовать навыки логического и абстрактного мышления; 4) развивать умение обобщать и проводить аналогии, прогнозировать результаты, включая интуицию;

110

5) формировать умения отстаивать свои убеждения, выбирать из массы накопленных знаний главное и существенное, делать нужные выводы; 6) повышать мотивацию обучения. Девиз: «Единственное счастье в жизни — это постоянное стремление вперед» (Эмиль Золя). Подготовка к игре Заранее формируется команда учащихся 9–11 классов в количестве 6 человек — лучших знатоков химии в школе. Игра проводится в актовом зале или большом кабинете. На стене вывешиваются плакат с надписью «Химия и жизнь», различные красочные рисунки о роли химии в медицине, быту, на производстве, в природе и т. д. На сцене — стол для знатоков, разделенный на 14 секторов, секундомер. Презентация к игре. Условия игры На игровом столе 13 вопросов, 14-й сектор — музыкальная пауза. За каждый правильный ответ команда получает 1 очко. Игра продолжается до 7 очков. На размышление дается 1 мин. В блиц-туре на обдумывание дается по 20 с на каждый вопрос. Конверт с вопросами выбирается с помощью волчка или, при его отсутствии, учащиеся — игроки называют последовательность чисел (от 1 до 13), обозначающих номера вопросов. В презентации имеется табло, на котором можно выбрать необходимый вопрос. План игры 1. Вступительное слово ведущего. 2. Условия игры. 3. Представление команды. 4. Раунды (от 7 до 13 в зависимости от того, как складывается игра). 5. Подведение итогов Ведущий (учитель химии). Уважаемые ребята! Открываем заседание элитарного клуба знатоков. Игра посвящена царице всех наук, великой волшебнице нашего времени — химии! Тема игры: «Химия и жизнь». Можно ли превратить горох в шерсть? А из газа получить галоши? Уже никто не удивляется, что даже части человеческого тела 111

(кровеносные сосуды, кости) можно сделать из пластмассы. Этим чудесам мы обязаны такой науке, как химия! Демонстрируются химические «чудеса»: «Дым без огня», «Огонь без спичек», «Вулкан». Представляются индивидуально все члены команды. Например, будущий ректор университета..., будущий академик в области биохимии..., будущее светило в области фармакологии... и т. д. Итак, начинаем игру. Счет 0–0. Конкурс 1 «Кто быстрее» 1. Какая связь между клубнями картофеля и автопокрышкой? Ответ: из картофеля, содержащего крахмал, получают спирт, а из спирта вырабатывают бутадиен, из которого с помощью реакции полимеризации синтезируют каучук. Из каучука делают автопокрышки. 2. Шел XVII в. Монастырь. Молодому монаху было поручено приготовить красную краску «скарлет». В соответствии с рецептом он взял водный раствор нитрата ртути Hg(NO3)2 и прилил к нему раствор йодида калия KI. Монах увидел, как раствор сначала стал красным, а затем прозрачным и бесцветным. Никакого красного осадка «скарлет» не образовалось. Объяснив происшедшее «дьявольским наваждением», монах бросил работу и стал молиться. Ответ: красный осадок йодида ртути (краска «скарлет»), малорастворимый в воде, образуется только при смешивании строго стехиометрических количеств реагентов, отвечающих реакции Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2 + 2KNO3. Вероятно, монах вылил в сосуд с раствором нитрата ртути весь раствор йодида калия, рассчитанный на несколько синтезов. Поэтому образовавшийся вначале осадок йодида ртути HgI2 стал тотчас же взаимодействовать с избытком йодида калия, образуя прозрачный раствор тетрайодомеркурата калия: HgI2 + 2KI = K2[HgI4]. 3. Раствор этого вещества — один из «лучших друзей» новорожденного ребенка. В слабом растворе малыша купают, крепким — моллюски прижигают. Ответ: это раствор перманганата калия KMnO4 (марганцовка). Конкурс 2 «Загадки» 1. Из газа сделали прибор, три четверти по весу — фтор. (Тефлон.) 112

2. Этих солей не найти ни в воде, ни в земле, но есть в магазине и в каждой семье. (Мыла — соли высших карбоновых кислот.) 3. Не фокус это, все мы знаем, что цепи длинные глотаем. (Полимеры — белки и углеводы.) 4. Присвоив «водные остатки», газ спиртом стал, густым и сладким. (Глицерин.) 5. Скажи, какая из кислот, в лесу под деревом живет? (Муравьиная кислота.) 6. С кислотой металл сдружился и странно в сахар превратился. (Свинцовый сахар — ацетат свинца.) 7. Крупинка может жизнь спасти, а килограмм — дом разнести. (Нитроглицерин.) 8. В том они всю жизнь проводят, что сладость в горечь переводят. (Дрожжи.) 9. Расскажите в чем тут дело, от газа масло затвердело. (Гидрогенизация жиров.) 10. Двести миллионов лет живут брюнетка и брюнет. Они друг друга не встречали, хоть и живут в одном подвале. (Нефть и каменный уголь.) 11. Пока цела не идет в дела, пользу получают, когда разделяют. (Сырая нефть, ее перегонка.) 12. Как от удара камень хрупкий, дробятся цепи в печах и трубках. (Крекинг нефтепродуктов.) 13. Цепочка сильно удлинилась и по асфальту покатилась. (Каучук.) 14. Падает вода на камень, чем больше капля, тем ярче пламя. (Вода и карбид кальция.) Конкурс 3 «Блиц» 1. Как иначе называют глюкозу? (Виноградный сахар.) 2. Какой газ называется карбоновым драконом? (Метан.) 3. Как называется раствор натурального каучука в бензине? (Растительный клей.) 4. В Зимбабве полагают использовать для этих целей самогон из сахарного тростника, а в некоторых странах — растительное масло. Для чего? (Замена бензина.) 5. Какие три главных средства химия дала хирургии, благодаря которым современные операции стали безболезненными и вообще возможными? (1. Введение в практику эфирного наркоза, а затем и других наркотических средств. 2. Использование антисептических средств для предупреждения инфекции. 3. Получение новых, не имеющихся в природе, аллопластических материалов — полимеров.) 113

6. Раньше на Руси голову мыли так: настаивали на золе воду, процеживали и этой водой мыли. Зачем это делали? (Щелочь снижает жесткость воды. А зола содержит поташ — карбонат калия, который подвергается гидролизу с образованием щелочной среды.) Конкурс 4 «Черный ящик» 1. Всем известно, что царская водка растворяет почти все металлы, но есть всем известное бытовое покрытие, которое не поддается этому воздействию. Назовите это покрытие. Ответ: тефлоновое покрытие, сделанное из пластмассы, которое также называется фторопластом. На него не действует даже царская водка. 2. Какими способами можно обеззаразить воду в полевых условиях? Ответ: 1) Прокипятить. 2) Добавить небольшое количество перманганата калия (марганцовки). 3) Обработать активированным углем. 3. В начале XX в. из порта Нью-Йорка вышла в открытый океан красавица-яхта. Ее владелец, американский миллионер, не пожалел денег, чтобы удивить свет. Корпус яхты был сделан из очень дорогого в то время алюминия, листы которого скреплялись медными заклепками. Это было красиво: сверкающий серебристым блеском корабль, усеянный золотистыми головками заклепок! Однако через несколько дней обшивка корпуса начала расходиться, и яхта быстро пошла ко дну. Почему? Ответ: Алюминий в контакте с медью является протектором (как более активный металл), и поэтому подвергается коррозии. 4. Эти вещества широко распространены в растительном мире. Обладают сильным физиологическим действием. В больших дозах — яды. В малых дозах применяются как лекарства. Они содержатся в маковых, пасленовых. Обычно входят в состав органических кислот — щавелевой, яблочной, лимонной. Назовите класс этих веществ. Ответ: алкалоиды. Например: хинин, морфин, кофеин, атропин и др. 2.7.3. Игра «Именные реакции» Какая польза тем, что в старости глубокой Во тьме бесславия кончают долгий век? Добротами всходить наверх горы высокой И славно умереть родился человек. М. В. Ломоносов 114

Цель: познакомиться с некоторыми известными именными реакциями, с биографией ученых, открывших их, посмотреть какой вклад внесли отечественные ученые в развитие органической химии. Конкурс 1 «Разминка» Тема: «Вклад зарубежных учёных в становление и развитие органической химии». Вопросы предлагаются учащимся разных команд попеременно. 1. Какой учёный разработал основы современного метода определения углерода и водорода в органических веществах? (Ю. Либих, t

1831 г.: С x H y + CuO ⎯⎯ → Cu + CO2 +H 2O.) 2. Какой учёный установил, что углерод в органических соединениях четырёхвалентен? (А. Кекуле, 1857 г.) 3. Кто из учёных заложил основы представлений о валентности? (Э. Франкланд, 1852 г.) 4. Кто ввёл в химию термины «изомерия», «органические вещества», «органическая химия»? (Й. Я. Берцелиус.) 5. Какой учёный предложил гипотезу гибридизации орбиталей? (Л. Полинг.) 6. Что такое синтез Вюрца? (Взаимодействие галогеналканов с натрием, например: СH3Cl + Na + CH3Cl → CH3–CH3 + 2NaCl.) 7. Как французский химик Гриньяр усовершенствовал синтез Вюрца? (Синтезом Вюрца неудобно получать алканы с нечётным числом атомов углерода. Гриньяр предложил использовать магнийорганические вещества — реактив Гриньяра: а) 2CH3Cl + Mg → CH3СН3 + MgCl2; б) СH3MgCl + ClCH2–CH3 → CH3–CH2–CH3 + + MgCl2.) 8. Какой учёный предложил структурную формулу бензола в виде карбоциклического шестиугольника с сопряжёнными связями? (А. Кекуле, 1866 г.) 9. Как называется реакция, уравнение которой электролиз

2RCOONa + 2H2O ⎯⎯⎯⎯⎯ → R−R + CO2 + H2 + 2NaOH? (На аноде ацетат ион, на катоде Na+ и Н2О — синтез Кольбе.) 10. Какой учёный в 1854 г. синтезировал аналоги стеарина, пальмитина, олеина и других жиров, в том же году гидратацией этилена в присутствии серной кислоты осуществил синтез этанола, который до него получали только брожением углеводов? (П. Бертло, 1854 г.) 11. Кто опроверг виталистическое учение, господствовавшее в органической химии, получив в 1828 г. в лабораторных условиях карбамид упариванием водного раствора цианата аммония? (Ф. Вёлер.) 115

12. Как в органической химии называют метод алкилирования и ацилирования ароматических углеводородов в присутствии катализатора хлорида алюминия? (Реакция Фриделя — Крафтса.) 13. Что такое реакция Дюма? (Способ получения алканов из солей карбоновых кислот.) 14. Назовите имя изобретателя бездымного пороха, динамита, газовой сварки, искусственного шёлка. (А. Нобель.) Конкурс 2 «Соревнование эрудитов» Учащиеся выбирают листы с вопросами конкурса и поочерёдно отвечают на них, записывают на доске уравнения реакций. Билет 1. Он родился в год, когда молодой немецкий ученый Ф. Вёлер получил в лаборатории мочевину. Во время работы он проводил в подвале пансионата опыты, один из них закончился взрывом. За это экспериментатору повесили на грудь чёрную доску, на которой крупными буквами была выведена надпись «Великий химик». Д. И. Менделеев писал о нём: «Он один из замечательнейших русских учёных. Он русский и по образованию, и по оригинальности трудов. Ученик нашего знаменитого академика Н. Н. Зинина, он сделался химиком не в чужих краях, а в Казани, где и продолжает развивать самостоятельную школу. Направление учёных трудов его не составляет продолжение или развитие идей его предшественников, но принадлежит ему самому». Этот учёный был отличным пчеловодом, опубликовал много научных статей по пчеловодству. О ком идёт речь? Какая реакция в органической химии носит имя этого учёного? Ответ: об А. М. Бутлерове. Одна из открытых им реакций — получение углевода из формальдегида в результате альдольной конденсации в присутствии известкового раствора (1861): Ca(OH)

2 →C H O . CH2O ⎯⎯⎯⎯ 6 10 5

Билет 2. «Первоклассный химик, которому многим обязана химия», «равно могуч и талантлив как в симфонии, так и в опере и в романсе», «основатель, хранитель и поборник женских врачебных курсов, опора и друг учащихся» — так говорили о нём химик Д. И. Менделеев, музыкальный критик В. В. Стасов, первые русские женщины-врачи. Основная область его исследований в химии — органический синтез. Он разработал способы получения бромзамещённых жирных кислот, фторангидридов, органических кислот, исследовал продукты конденсации альдегидов. Прослушайте запись музыкального произведения этого учёного-композитора. Назовите имя 116

учёного и это произведение. Напишите уравнение реакции, которую он впервые осуществил в 1872 г. одновременно с Ш. Вюрцем. Ответ: А. П. Бородин. Богатырская симфония. Бородин осуществил реакцию альдольной конденсации:

Билет 3. Сенсационным открытием или открытием XX в., называли этот способ получения сразу двух важнейших органических веществ. Сама реакция была известна давно. Её открыл в 1926 г. В. Н. Ипатьев. Затем её совершенствовали в направлении максимального выхода продуктов реакции и простоты проведения. Трое советских учёных, арестованных по ложному обвинению как враги народа, принудительно выполняли задание, связанное с решением определённых задач в области органической химии. Специальная лаборатория для проведения этих работ, организованная при тюрьме, была оснащена необходимыми приборами и реактивами. В 1949 г. особой комиссии был представлен особый метод проведения упомянутой выше реакции, простой в технологическом оформлении и очень экономичный, характеризующийся большим выходом продуктов реакции и высокой степенью их чистоты. Таким образом, оказалось, что в недрах истории отечественной науки есть что-то парадоксальное: выдающееся открытие, осуществлённое в тюрьме. О чём идёт речь? Назовите фамилии учёных — авторов описанного открытия. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе этого научного открытия. Ответ: П. Г. Сергеев, Р. Ю. Удрис, Е. М. Немцов. Они разработали кумольный способ получения фенола, вместе с фенолом в этом способе получается и ацетон: АlCl

3 → C H CH(CH ) ; а) С6Н6 + СН2 =СН−СН3 ⎯⎯⎯ 6 5 3 2

H SO

2 4 → C H OH + CH COCH . б) С6Н5СН(СН3 )2 + О2 ⎯⎯⎯⎯ 6 5 3 3

Билет 4. С именем этого учёного связана целая эпоха в истории отечественной химии. Будучи патриотом своей Родины, он вошёл в её историю как деятель науки, который в критические для своей страны моменты без колебания становился на её защиту. Так было в истории с противогазом в Первую мировую войну, с синтетическим бензином — в Гражданскую, авиационным топливом — в Великую Отечественную. Это был не просто химик-исследователь, он возглавлял едва ли не самую большую в стране научную школу, исследования которой были направлены на разработку способов получения вы117

сокооктанового топлива для авиации, мономеров для синтетических каучуков. Назовите этого учёного и реакцию, носящую его имя. Ответ: Н. Д. Зелинский. Совместно с инженером А. Кумантом он создал противогаз; практически реализовав идею В. Г. Шухова, разработал вместе с Б. А. Казанским и А. И. Анненковым метод крекинга солярового масла и нефти, давший бензин высокого качества. Совместно с Н. С. Козловым в 1932 г. начал работы по получению хлоропренового каучука. Н. Д. Зелинский применил катализатор — активированный уголь в реакции тримеризации ацетилена, эту реакцию называют реакцией Зелинского — Казанского: 3CHCH → C6H6. Билет 5. Этот учёный родился в год, когда началась Отечественная война с Наполеоном. Вместе с А. А. Воскресенским он создал школу химиков, из которой впоследствии вышли такие известные учёные, как А. М. Бутлеров, В. В. Марковников, А. П. Бородин и др. Его выдающиеся способности к математике привлекали к нему знаменитых математиков Н. И. Лобачевского и М. В. Остроградского. Его научные идеи лежат в основе современных способов получения лекарственных препаратов, взрывчатых веществ, красителей и других соединений. Выдающийся немецкий химик А. В. Гофман сказал о нём: «Если бы он не сделал ничего, кроме этого превращения, то и тогда его имя осталось бы записанным золотыми буквами в истории химии. Никто не мог бы представить себе и во сне, что новому методу суждено послужить основой могучей заводской промышленности, которая даст, в свою очередь, совершенно неожиданный и плодотворный толчок науке». Назовите имя этого учёного, напишите уравнение реакции, которую он открыл. Как в настоящее время получают это вещество? Ответ: Н. Н. Зинин. В 1842 г. он открыл простой и доступный способ восстановления нитробензола в анилин с помощью сульфида аммония. Раньше это органическое вещество выделяли из природных объектов. В 1840 г. оно было получено русским химиком Ю. Ф. Фрицше при нагревании растительной краски индиго с раствором едкого кали и названо анилином. Реакция Зинина: C6H5–NO2 + 3(NH4)2S → C6H5–NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O. В настоящее время нитробензол восстанавливают в других условиях: Fe, HCl

С6Н5−NO2 + 6Н ⎯⎯⎯⎯ → C6H5−NH2 + 2H2O. Билет 6. Этот учёный — ученик В. В. Марковникова. В 1884 г. окончил физико-математический факультет Московского университета. По рекомендации своего учителя был оставлен в университете 118

«для приготовления к профессорскому званию». Этот учёный, по словам известного химика Н. Д. Зелинского, «оживил химических мертвецов» — так называли тогда насыщенные углеводороды. Это произошло в 1888 г. О каком открытии идёт речь? Кто автор этого открытия? Ответ: в 1888 г. М. И. Коновалов открыл способность атома водорода в насыщенных углеводородах замещаться на нитрогруппу под действием 13%-ного раствора азотной кислоты при нормальном или повышенном давлении и температуре 90–140°С (реакция Коновалова): CH4 + HONO2 → CH3NO2 + H2O. Билет 7. Значение трудов этого учёного состоит прежде всего в том, что они указали на необходимость перехода науки со структурного уровня развития на более высокий уровень, где господствующими теориями должны стать химическая кинетика и катализ. В 1926 г. в Росси был объявлен конкурс на создание промышленных способов получения одного вещества. Учёный, о котором идёт речь, одержал в этом конкурсе победу. Его супруга вспоминала: «В день отправки этого вещества в лаборатории царило необычное оживление. Вещество имело форму коврижки, издавало резкий, неприятный запах». Жюри конкурса, возглавляемое академиком А. Е. Чичибабиным, вынесло решение немедленно организовать крупнотоннажное производство этого вещества. Химики и технологи многих стран мира расценивали этот успех как чудо, в которое они поверили только тогда, когда, побывав в Воронеже, Ленинграде, Ярославле, Ефремове, собственными глазами увидели первые заводы, производящие это вещество. Назовите реакцию, в результате которой было получено вещество, послужившее сырьём для получения химического соединения, объявленного в конкурсе. Кто осуществил эту реакцию? Ответ: это реакция получения дивинила из этилового спирта: Al O , ZnO, t

2 3 2С2Н5ОН ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → CH2 =CH−CH=CH2 + H2 + 2H2O.

Она носит имя С. В. Лебедева. Работы этого учёного подтвердили открытую русскими химиками возможность получения каучуков на неизопреновой основе. Сам изопрен оказался в то время необычайно труднодоступным. С. В. Лебедев взял в качестве сырья дивинил, несколько граммов которого для начала работы в этом направлении он получил в качестве дружеского дара из лаборатории В. Н. Ипатьева. Поэтому синтез каучука можно считать результатом работы не только Лебедева, но и его учителя, выдающегося 119

учёного XX столетия В. Н. Ипатьева. Именно Ипатьев впервые указал на возможность получения дивинила из этанола. Билет 8. Этот учёный обладал прекрасным голосом. Его приглашали петь в театре и предлагали высокий гонорар. Он мог часами исполнять и слушать произведения А. П. Бородина. После окончания в 1922 г. Петербургского университета он начал химические исследования под руководством А. М. Бутлерова. Первой его научной удачей было исследование, показавшее, что однозамещённые ацетиленовые углеводороды легко переходят в двузамещенные под действием щёлочи и нагревания. Изучению химии ацетилена и его производных он посвятил 50 лет своей трудовой деятельности. Учёный считал, что всякая научная работа должна быть в итоге практически полезной для человека. Открытие реакции ацетиленовых углеводородов с хлорноватистой кислотой оказало огромное влияние на развитие синтетической органической химии, привело к получению важнейших для техники кислот акрилового ряда. Сейчас акриловая и метакриловая кислоты и их эфиры служат сырьём для изготовления пластмасс. Этот учёный изучал изопрен, так как его интересовала проблема получения синтетических каучуков. В 1941 г. он получил Государственную премию СССР за разработку нового вида синтетических каучуков. Ему удалось получить один из простых непредельных эфиров. Назовите учёного. О каких реакциях идёт речь? Ответ: А. Е. Фаворский. Речь идёт о реакциях: KOH

RCH 2CCH ⎯⎯⎯→ RCCCH3 ; KOH, t

→ CH 2 =C(CH3 )−CH=CH 2 + H 2O; CHCH + CH3COCH3 ⎯⎯⎯⎯ KOH, t

→ CH 2 =CH−O−C2 H5 . CHCH + C2 H5OH ⎯⎯⎯⎯ Билет 9. Впервые эта реакция была осуществлена в 1881 г. и описана автором в статье «Наблюдения над бромистым винилом». Учёный обратил внимание на то, что бромистый винил под действием солей, щелочей, алкоголятов распадается: CH2=CHBr → CHCH + HBr. Он установил, что ацетилен, взбалтываемый с водой и бромидом ртути, даёт альдегид даже при обычной температуре. Эта реакция оказалась общей для углеводородов всего ацетиленового ряда. Для проведения этой реакции учёный изучил каталитическое действие не только бромида, но и другие соединений ртути. Ему удалось доказать, что в кислотной среде гидратация ацетилена происходит в присутствии хлорида, бромида, сульфата и ацетата ртути. Открытая им реакция носит 120

его имя. В 1909 г. он доказал, что её можно проводить в присутствии солей магния, кадмия, цинка при высокой температуре. В 1910 г. первый патент на использование этого открытия приобрела Англия, а в России она стала востребованной лишь в 1920 г., когда её уже использовали в США, Канаде, Англии, Франции, Германии. Назовите имя учёного. О какой именно реакции идёт речь? Ответ: речь идёт о реакции гидратации ацетилена и его гомологов: CHCH + H2O → CH3CHO. Автор этой реакции — М. Г. Кучеров. Билет 10. Этот учёный явился одним из основоположников учения о катализе. Он русский химик, академик Петербургской академии наук. В 1812 г. открыл каталитическую реакцию получения глюкозы при нагревании одного из природных полимеров с раствором серной кислоты, в 1814 г. изучал осахаривание этого полимера под влиянием солода. Детально изучил влияние концентрации кислоты и температуры на скорость этой реакции. Открытая им реакция почти в неизменном виде и сейчас используется в промышленном получении глюкозы. С 1792 по 1802 г. он работал помощником директора, а затем директором главной аптеки Петербурга. Этот учёный занимался также анализом минералов, получением взрывчатых веществ. О ком идёт речь? Напишите уравнение реакции, которую открыл этот учёный. Ответ: о К. С. Кирхгофе. Он открыл каталитическую реакцию получения глюкозы из полисахарида крахмала: (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6. Билет 11. Русский химик-органик, окончил Петербургский университет в 1865 г., в 1869–1875 гг. работал там же ассистентом А. М. Бутлерова, преподавал на Высших женских курсах в Петербурге. Этот учёный установил каталитическое действие галогенидов алюминия при бромировании ароматических углеводородов, изомеризации и крекинге ациклических углеводородов. Открыл непрочные комплексные соединения галогенидов алюминия с различными углеводородами, обладающие каталитическими свойствами. В 1887 г. действием цинка на 1,3-дибромпропан получил циклопропан, а затем тем же способом — его производные. Учёный провёл много плодотворных исследований в области общей химии. Назовите учёного. Напишите уравнение реакции, которая была открыта им в 1887 г. Ответ: Г. Г. Густавсон. Уравнение реакции: BrCH2–CH2–CH2Br + Zn →  + ZnBr2. 121

Билет 12. Русский учёный и плодовод. Родился в Германии в Висбадене в 1845 г. Учился в Петербургском и Лейпцигском университетах. В 1870 г. работал в Петербургском университете под руководством А. М. Бутлерова. Пропагандировал его теорию строения органических соединений. Его основные работы относятся к области органической химии. В 1868 г. открыл метод синтеза вещества, которое является конечным продуктом азотистого обмена в организме человека и животных. В 1887 г. опубликовал работу о закономерностях изменения атомных масс элементов. Способствовал рационализации виноградарства и виноделия в России. Назовите имя этого учёного и метод синтеза вещества, им полученного. Ответ: А. И. Базаров. В 1868 г. он открыл метод синтеза мочевины, нашедший широкое промышленное применение в органическом синтезе и сельском хозяйстве: CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO. Конкурс 3 «Болельщики» 1. Правило, носящее имя этого учёного, строго соблюдается только при присоединении галогенводородов к алкенам по ионному механизму. Если же реакция идёт по радикальному механизму (например, в присутствии пероксидных соединений или кислорода), то порядок присоединения может быть обратным. Такое исключение из правила было установлено М. Харашем (1933) и названо эффектом Хараша. О каком правиле идёт речь? Кто автор этого правила? Какие вещества присоединяются к алкенам по этому правилу? Ответ: правило Марковникова. В. В. Марковников, изучая свойства алкенов, установил закономерность: при ионном присоединении (при обычных условиях) галогенводородов к несимметричным алкенам водород присоединяется по месту двойной связи к наиболее гидрированному атому углерода, а галоген — к наименее гидрированному. По этому же правилу в присутствии катализаторов к алкенам присоединяются вода, серная кислота и другие вещества. 2. По какому правилу идёт дегидратация спиртов в присутствии катализаторов? Какой учёный установил это правило? Ответ: Правило Зайцева: при дегидратации спиртов водород отщепляется от наименее гидрированного атома углерода. 3. Укажите, на каких этапах в процессе следующих превращений веществ должны быть проведены известные вам именные реакции: 122

+H O

+C

t , kat , тримеризация

2 a) CaO ⎯⎯→ X 1 ⎯⎯⎯→ X 2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→

+ HNO

+ H , kat

3 → X 4 ⎯⎯⎯⎯→ 2 X 3 ⎯⎯⎯⎯ X 5;

+Na, t

t , kat

KMnO , H O

4 2 → б) CH3Br ⎯⎯⎯⎯ → X 1 ⎯⎯⎯→ X 2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯

+2HBr

+ KOH, спирт, t −2KBr, 2H 2O

X 3 ⎯⎯⎯⎯ → X 4 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ → X 5. 4. Составьте цепочку превращений органических веществ, в которую включите не менее трёх известных вам именных реакций. 5. Русский учёный С. А. Фокин исследовал каталитическое гидрирование жиров в присутствии никеля. В 1909 г. он руководил постройкой и пуском первой в России промышленной установки для гидрогенизации масел. Напишите уравнение реакций гидрирования триолеата. 6. В. Г. Шухов в 1892 г. получил патент на создание установки пиролиза углеводородов нефти, что явилось началом развития работ в области крекинга нефти. Он произвёл расчеты первого в России нефтепровода и руководил его постройкой. Также он впервые осуществил факельное сжигание жидкого топлива с помощью изобретённой им форсунки. По какому механизму идёт крекинг углеводородов нефти? Составьте уравнения реакций, происходящих при пиролизе октана. Конкурс 4 «Стихи, песни и пляски» Участники придумывают стихи или песни, чтобы слова были из органической химии. В это время жюри считает баллы. 2.7.4. Брейн-ринг «Органическая химия» Цели: 1) развитие устойчивого интереса к химии; 2) развитие творческой активности учащихся; 3) расширение связей с другими предметами; 4) воспитание уважения к сопернику, умения вести спор, работать в коллективе, умения проигрывать. Ход мероприятия Ведущий 1: Добрый день! Мы приветствуем вас на интеллектуальной игре «Брейн-ринг»! Ведущий 2. Сегодня играют 3 команды 10 класса. Ведущий 1. Представляем жюри... Ведущий 2. Команды готовы?

123

Ведущий 1. Напоминаем правила нашей игры. Игра состоит из 3 раундов по 8 вопросов в каждом. Ведущий 2. (Зачитывает вопрос. После команды «Время» игроки приступают к обсуждению вопроса.) Ведущий 1. На обсуждение командам дается 1 мин. По ходу обсуждения вопроса ведущий вправе объявлять или не объявлять командам время, оставшееся до конца обсуждения. Ведущий 2. Ответы записываются на специальных карточках с указанием названия команды, номера вопроса и одного варианта ответа. Ведущий 1. По окончании минуты команды имеют десять секунд для того, чтобы записать ответ и принести карточку с ответом ведущему. Ведущий 2. Если у команды нет версии ответа, то сдаётся пустая карточка с названием команды и номером вопроса. Ведущий 1. По окончании десятисекундного отсчёта карточки с ответами не принимаются. Ведущий 2. В случае если на карточке два или несколько вариантов ответа, не указано название команды или номер вопроса, то ответ считается неверным. Ведущий 1. Итак, начинаем! Раунд 1 Вопрос 1. Однажды теплым весенним днем 1836 г. в одном из частных казанских пансионов случился взрыв. Старший воспитатель Роланд кинулся в подвал и извлек на свет восьмилетнего мальчишку с опаленными бровями и волосами. Мальчишку замкнули в темном карцере, но, полагая, что этого мало, воспитатель повесил ему на шею черную доску с надписью «Великий химик» и выставил на всеобщее осмеяние. Если бы этот Роланд мог знать, что именно над ним посмеется судьба, а мальчишка станет славой и гордостью русской науки! Назовите имя этого человека. Ответ. Александр Михайлович Бутлеров. Вопрос 2. Однажды А. М. Бутлеров, придя к товарищу, не застал того дома. Окинув взглядом комнату, он заметил некий предмет, стоящий у камина. Когда хозяин вернулся, то сразу заметил «визитную карточку» Бутлерова — букву «Б». Что за предмет использовался для создания «визитки»? Ответ: кочерга. Вопрос 3. Александр Михайлович Бутлеров известен прежде всего как выдающийся химик. Однако в круг его интересов попадали 124

самые разные вещи; например, степень кандидата он получил за работу о бабочках. А его последней работой, так сказать прощальным поклоном, стало краткое руководство... По какой деятельности? Ответ: пчеловодство. Вопрос 4. Александр Михайлович Бутлеров создавал свою структурную теорию строения химических веществ в начале 1860-х гг. Интересно, что термин «структура» Бутлеров ввел вместо другого слова, так же латинского происхождения. Историкам известно, что это слово вызывало острейшую отрицательную реакцию у государственных властей России — может быть, именно поэтому «крамольный» термин пришлось заменить. Что же это за термин? Ответ: конституция. Вопрос 5. Как-то раз, придя утром в лабораторию, профессор Казанского университета А. М. Бутлеров застал двух своих ассистентов за работой: стоя у вытяжного шкафа, они нагревали что-то на пламени спиртовки. На вопрос, чем они занимаются, один из них ответил: «Да вот, получаем помаленьку синильную кислоту. Если хотите, можете посмотреть, сколько уже отогнали». С этими словами он достал из шкафа колбу и так неловко протянул ее оторопевшему Бутлерову, что она выскользнула у него из рук и разбилась. Увидев разлившуюся у своих ног лужу, Бутлеров опрометью бросился вон из комнаты. Что же крикнул ему вслед ассистент? Ответ: с 1 апреля. Вопрос 6. Немецкий химик Фридрих Велер в XIX в. писал: «Она в настоящее время способна довести человека до сумасшествия. Она производит на него впечатление ужасающей, безграничной чащи, из которой нет выхода и в которую нельзя войти без страха». Кто она? Ответ: органическая химия. Вопрос 7. В «Органической химии» Рихтера о веществе фенилацетилен написано, что у него слабый запах, в «Органической химии» Бернтсена — что у него приятный запах, а в «Руководстве по органической химии» Дайсона — что у него неприятный запах, похожий на запах лука. Кто из них прав? Ответ: все (восприятие запахов очень индивидуально). Вопрос 8. Этот будущий ученый-химик в 1830 г. поступил на математическое отделение философского факультета Казанского университета. На него вскоре обратили внимание ведущие профессора. После окончания университетского курса в 1833 г. со степенью кандидата он остался в Казани и был назначен репетитором при профессоре физики. В 1835 г. ректор университета Лобачевский поручил 125

ему преподавание теоретической химии, хотя до этого тот не интересовался специально химией и готовился к экзамену на степень магистра физико-математических наук. Отказать Лобачевскому молодой учёный не решился, в результате российская наука получила блестящего химика, основателя научной школы. После сдачи магистерского экзамена в качестве темы магистерской диссертации Совет университета предложил ему химическую тему: «О явлениях химического сродства и о превосходстве теории Берцелиуса о постоянных химических пропорциях перед химическою статикою Бертоллета». 21 октября 1836 г. он защитил диссертацию и 14 ноября получил учёную степень магистра химии. Ответ: Николай Николаевич Зинин. Раунд 2 Вопрос 1. Это геометрическое тело — самый распространенный строительный элемент природы. Этим словом называется международный журнал по органической химии, а сама фигура изображена на обложке «Журнала структурной химии». Что это? Ответ: тетраэдр. Вопрос 2. Перед вами — один из элементов последовательности, представленной в олимпиадной задаче. Перед ним располагаются три элемента, скрытых от участника, после — огромное множество. Назовите первые три. Раздаточный материал. Ответ: метан, этан, пропан (флаг страны Бутан. Бутан — четвертый в ряду предельных углеводородов). Вопрос 3. Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нет необходимости хорошо разбираться в химии. Группа индийских химиков, проанализировав формулы семи миллионов органических соединений, нашла, что среди них существенно больше веществ с четным числом атомов углерода в молекуле. Как объясняет наука причины такой асимметрии? Ответ: никак (эти причины науке неизвестны). Вопрос 4. Запишите в столбик: сера — вода, фосфор — вода, метан — углекислый газ, парафин — углекислый газ, алюминий — песок, магний — песок. Из справочника по какой специальности, если это не химия, взята эта информация? Ответ: из справочника по пожаротушению. Вопрос 5. Назовите вещество.

126

Раздаточный материал.

Ответ: адреналин. Вопрос 6. Какой химический термин происходит от новолатинского сокращения фразы «спирт, лишенный водорода»? Ответ: альдегид. Вопрос 7. Внимание, в вопросе есть замена. В начале XX в. такими практичными утюгами можно было пользоваться всегда и везде. Ни дыма, ни запаха, ни копоти — простота конструкции, безопасность и даже некоторое изящество. А кроме того, относительная дешевизна. Расход гептила по ценам 1905 г. составлял копейку с четвертью в час. Тем не менее именно в России они не прижились. Что мы заменили словом «гептил»? Ответ: спирт (этанол). Раунд 3 Вопрос 1. Метафорой этой пропахли бутоны, пень на гектарах, гепард оконный. Для запоминания чего служит этот «нонсенс декламации»? Ответ: названий углеводородов (в гомологическом ряду). Вопрос 2. Эти два органических вещества являются изомерами друг друга. Первое из этих соединений является продуктом питания человека; второе вещество является строительным материалом для растений, человеком не переваривается, но переваривается многими животными, например, коровой. Назовите оба органических соединения. Ответ: крахмал, целлюлоза. Вопрос 3. Этот способ интенсификации творческого мышления широко использовали Пушкин, Маяковский, Менделеев, Кекуле. Бальзак использовал его около 10 ч ежедневно. Гёте и Шиллер применяли его не более 5 ч ежесуточно, а Эдисон, несмотря на свои немалые творческие достижения, — не более 3 ч в сутки. Что это за способ? Ответ: сон. Вопрос 4. Заметка в газете «День» рассказывала о проведении проверки, целью которой являлось предупреждение несчастных слу127

чаев при пользовании природным и сжиженным газом в быту. Закончите название этой заметки одни словом: «Люди гибнут за ...». Ответ: метан. Вопрос 5. Прослушайте статистические данные о причинах смертности населения СССР в результате отравлений. На пятом месте по численности отравлений находятся лекарства, на четвертом — пестициды, на третьем — концентрированные кислоты и щелочи, на втором — угарный газ. А какие отравления составляют 59% и находятся на первом месте? Ответ: отравления алкоголем. Вопрос 6. Когда межзвездный корабль «Непобедимый» сел на планету Регис III, первым делом был произведен анализ местной атмосферы. Вот его результаты: азот — 78%, аргон — 2%, двуокиси углерода — 0%, метана — 4%, остальное — кислород. Что в составе атмосферы удивило капитана? Ответ: метан и кислород в соотношении 1:4 — гремучая смесь, но они не взрывались. Вопрос 7. Ведущий передачи «Изменчивая история химии», рассказывая о них, собирает из одного и того же набора деталей конструктора «ЛЕГО» лодку, космический корабль и самолет. Назовите их словом греческого происхождения. Ответ: изомеры. Подведение итогов игры. 2.7.5. Викторина «Занимательная органическая химия» Цель: повторить, обобщить и систематизировать знания учащихся по курсу органической химии; повысить интерес к предмету, расширить кругозор. Игра может проводиться как в рамках одного класса, так и как соревнование между классами. Для участия в игре набирается команда (количество участников произвольное). Игроки придумывают название, девиз, эмблему и приветствие для своей команды. Каждый конкурс игры оценивается по 10-балльной шкале. Команды получают одинаковые задания. На выполнение каждого дается определенное время. Конкурс 1 Название, приветствие, девиз и эмблема команды. Конкурс 2 «Химическая эстафета» Команде раздается задание. За отведенное время нужно ответить на максимальное количество вопросов. 128

1. Синтезируют из простых веществ. 2. Находит применение в пищевой промышленности. 3. Применяется в качестве топлива. 4. Взаимодействует со щелочами. 5. Не образует изомеров. 6. Образуется в процессе фотосинтеза. 7. При нагревании разлагается на простые вещества. 8. Используется для получения растворителя, красителей, волокон, пластмасс. 9. Дает реакцию «серебряного зеркала». 10. Содержится почти во всех органах растений: плодах, корнях, листьях. 11. Вступает в реакцию замещения с галогенами. 12. Имеет два оптических изомера. 13. Относится к классу углеводов. 14. Вещество, которое получают по реакции Зелинского. 15. В быту и в процессе приготовления теста им гасят соду. Количество вопросов может быть увеличено, в зависимости от подготовленности команд. Конкурс 3 «Перевертыши» Команды получают карточки с заданиями. В предложениях зашифровывается их смысл, только наоборот. Участники должны правильно прочитать положения теории А. М. Бутлерова, зашифрованные в задании. Необходимо не только назвать положение, но и дать его точное определение. 1. Молекулы вне вещества находятся в беспорядке, в несоответствии с их степенью окисления. 2. Кремний в чистом виде имеет неопределенную степень окисления. 3. Молекулы и единичные молекулы обратимо воздействуют сами по себе. 4. Молекулы вне веществ фантастически отсутствуют. 5. На составе тел нельзя найти их характер и на характере потерять состав. 6. Характер тела свободен только от бракованной, но бесчисленной части и от хаоса разложения молекул в веществах. Конкурс 4 «Кто быстрее» Команды получают карточки с заданиями. За отведенное время нужно дать названия предложенным реакциям по имени химика. Ва129

рианты ответов прилагаются: Бутлеров, Вюрц, Зелинский, Лебедев, Бертло, Зинин, Кучеров, Фаворский, Фишер, Марковников. 2СН3–Сl + 2Na → C2H6 + 2NaCl; C2H2 + HOH → CH3–CH=O; 3C2H2 → C6H6. Количество реакций может быть увеличено, в зависимости от подготовленности команд. Результаты конкурсов заносят в таблицу: Название конкурсов Приветствие Эмблема Девиз Название команды «Кто быстрее» «Перевертыши» «Химическая эстафета»

1 команда

2 команда

Подведение итогов и награждение победителей. 2.7.6. Турнир знатоков химии Цели: 1) образовательные: расширение и углубление знаний обучающихся по химии; 2) воспитательные: формирование интереса к предмету; умение работать в коллективе; 3) развивающие: расширение общего кругозора; развитие самостоятельности; развитие творческого и логического мышления. Оборудование и реактивы: два цилиндра, стаканы, стеклянные палочки, фарфоровая чашка, спиртовка, 25%-ный раствор аммиака, соляная кислота (конц.), перманганат калия, серная кислота (конц.), хлорид кальция (крист.), хлорид марганца (II) (крист.), хлорид кобальта (II) (крист.), хлорид никеля (II) (крист.), силикат натрия (раствор), сахарная пудра, вода. Предварительная подготовка: ученики разбиваются на две команды, садятся за составленные столы кругом, на столах листочки, ручки. Необходимо заранее продумать и состав жюри.

130

Ход мероприятия Учитель. Здравствуйте, ребята! Сегодня мы собрались с вами, чтобы проверить знания и умения, которые вы получили, изучая химию. Добро пожаловать на турнир знатоков химии! Ваши ответы будет оценивать жюри. За каждый правильный ответ команда получает один балл. Итак, начинаем! Ученик. О! Физика — наука из наук! Все впереди! Как мало за плечами! Пусть химия нам будет вместо рук, Пусть станет математика очами. Не разлучайте этих трех сестер Познания всего в подлунном мире, Тогда лишь будет ум и глаз остёр И знанье человеческое шире. (М. Агилер) Учитель. Всё сплошные «Что» да «Если», «Почему», «Откуда», «Как», А на них ответы есть ли? Вас проверю я — вот так! Итак, начинаем игру. Учащиеся разделились на две команды и назвали их. Команда ... и команда ... Оценивать ваши ответы будут «Хранители знаний» — компетентное жюри в составе ... Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл. Первый тур называется «Разминка». (Командам по очереди загадывают загадки.) 1. Две сестры качались, правды добивались, А когда добились, то остановились. (Весы.) 2. Его придумал Макентош, Когда ходил он в нем под дождь. Надевал он всем в пример Натуральный полимер. (Каучук.) 3. Мы часто её за столом встречаем, Названье её мы сейчас угадаем, Рассыпать её, говорят к несчастью, К обеду иметь, наверное, счастье. (Соль.)

131

4. Я мягкий, ковкий, легкий, сверкаю в упаковке, Обернуты конфеты блестящею фольгой, Для плиток шоколада меня немало надо. А раньше был я очень дорогой. (Алюминий.) Историческая справка: в 1855 г. на всемирной выставке его демонстрировали как материал для ювелирных украшений, который ценился дороже золота. 5. Такова моя природа: Известняк, песок и сода, Много требуют огня, Чтобы выплавить меня Я прозрачно и светло И зовут меня … (стекло). 6. Он с морской капустой дружит. И лекарством людям служит. Знает издавна народ — Коль ушиб, то нужен … (йод). Учитель. Теперь мы переходим с вами во второй тур, который называется «Вопросы для смекалистых из черного ящика». За каждый правильный ответ — 1 балл. Вопрос команде 1 Однажды Бертолле растирал кристаллы хлората калия KClO3 в ступке, в которой осталось небольшое количество серы. Через некоторое время произошел взрыв. Так Бертолле впервые осуществил реакцию, которую позднее стали применять при производстве...? (Шведских спичек.) Вопрос команде 2 По приказу Наполеона, для солдат, долго находившихся в походе, было разработано дезинфицирующее средство с троекратным эффектом — лечебным, гигиеническим и освежающим. Ничего лучше не было придумано и через 100 лет, поэтому в 1913 г. на выставке в Париже это средство получило «Гран-при». Дошло это средство и до наших дней. Под каким названием оно выпускается в нашей стране? (Тройной одеколон.) Вопрос команде 1 Это средство было изобретено как дорогое упаковочное, например, для ценных подарков, цветов и ювелирных изделий. В наши дни, сохранив свои функции, это стало чуть ли не самым главным мусором планеты. Что это? (Целлофан.) 132

Вопрос команде 2 Не так давно во Флориде построен первый дом из алюминия. Алюминий был получен при переработке вторичного сырья. Всего на сооружение этого дома потребовалось более полумиллиона единиц этого вторичного сырья. Что это за сырьё? (Банки из-под пива и безалкогольных напитков.) Учитель. И теперь благополучно перебираемся в третий тур, который называется «Крылатые выражения». Вашему вниманию будет предложено несколько крылатых выражений, в которых некоторые слова заменены противоположными по смыслу словами (антонимами). Вот пословицы и поговорки, которые необходимо расшифровать и записать на листочке. Каждое правильное выражение оценивается в 1 балл. 1. Звери живут за неметалл. (Люди гибнут за металл.) 2. Не та грязь, что тусклая. (Не все золото, что блестит.) 3. Гладь металл, пока холодно. (Куй железо, пока горячо.) 4. Разговор серебро — крик золото. (Слово серебро — молчание золото.) 5. Пролежал холод, сушь и медные трубы. (Прошел огонь, воду и медные трубы.) 6. Под стоячий камень лед течет. (Под лежачий камень вода не течет.) Учитель. А теперь, пока наши «Хранители знаний» подводят итоги за 3-й тур нашей игры, я предлагаю вашему вниманию занимательные опыты по химии. Жюри подводит итоги, учитель выполняет занимательные опыты, которые необходимо проводить в хорошо проветриваемом помещении или в вытяжном шкафу. «Дым без огня». Возьмите два цилиндра. В один из них налейте несколько капель 25%-ного раствора аммиака, а в другой — несколько капель концентрированной соляной кислоты (будьте осторожны!). Поднесите цилиндры друг к другу. Произойдет выделение белого дыма. Это образуется хлорид аммония. «Волшебная палочка». Для опыта в фарфоровую чашку помещают заранее приготовленную кашицу из перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Стеклянную палочку погружают в свежеприготовленную окислительную смесь. Быстро подносят палочку к влажному фитилю спиртовки, фитиль воспламеняется. «Химические водоросли». В стакан наливают раствор силиката натрия и на дно бросают кристаллы хлоридов кальция, марганца (II), кобальта (II), никеля (II). Через некоторое время в стакане начинают 133

расти кристаллы соответствующих труднорастворимых силикатов, напоминающие водоросли. «Чертов палец». В химический стакан ёмкостью 150 мл насыпьте 40 г сахарной пудры и слегка смочите его 3–4 мл воды. Теперь в полученную массу добавьте 20–25 мл концентрированной серной кислоты и размешайте смесь стеклянной палочкой. Палочку не вынимайте. Через несколько минут смесь потемнеет, температура повысится, и из стакана начнёт «вырастать» чёрная пенообразная масса. Это пористый уголь, появление которого объясняется дегидратацией сахара серной кислотой. Учитель. А теперь к четвертому туру нашей игры. Это блицопрос «Все о воде». За каждый правильный ответ команда получает 1 балл. (По очереди задает вопросы командам, которые дают ответы сразу, не обдумывая.) 1. При какой температуре замерзает чистая вода? (0С.) 2. При какой температуре закипает чистая вода? (100С.) 3. Реагирует ли вода с натрием? (Да.) 4. Реагирует ли вода с медью? (Нет.) 5. Из каких атомов состоит молекула воды? (Один атом кислорода и два атома водорода.) 6. Какая вода тяжелее: пресная или солёная? (Соленая.) 7. Содержит ли морская вода золото? (Да.) 8. Сколько дней человек может прожить без воды: 3 дня или 7 дней? (7 дней.) 9. Какая часть поверхности Земли покрыта водой? (3/4.) 10. Где на Земле находятся самые большие запасы пресной воды: в Антарктиде или в Евразии? (В Антарктиде.) 11. Биохимики шутят: «Жизнь — это одушевленная вода». А какова массовая доля воды в организме человека? (75%.) 12. В кактусах вода полностью обновляется за 28 лет, в организме черепахи — за 1 год, верблюда — за 3 мес. А в организме человека: за 1 мес. или полгода? (1 месяц.) 13. Как древние греки звали бога морей? (Посейдон.) 14. Какая из древнегреческих богинь по легенде родилась из морской пены — Артемида или Афродита? (Афродита.) Учитель. А теперь, закончив четвертый тур на исторической нотке, мы переходим к пятому туру нашей игры, который так же связан с историей и называется «Знатоки истории». Вашему вниманию будут поочерёдно предоставляться подсказки, по которым вы должны будете угадать, о каком великом учёном идёт речь. С каждой подсказкой число баллов уменьшается на 1 (максимально 5 баллов). 134

Вопрос команде 1 Подсказка 1. А. С. Пушкин сказал о нём: «Наш первый университет». Подсказка 2. Этому ученому принадлежит крылатое выражение: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие». Подсказка 3. Он работает не только в области химии, но и физики, астрономии, географии, истории, языкознания. Он был первооткрывателем техники изготовления окрашенных стекол для мозаичных картин. Да и сам создал их не мало — более 40 шт. Подсказка 4. Родился он 19 ноября 1711 г. в Архангельской губернии в семье крестьянина-помора (рыбака). Подсказка 5. В возрасте 19,5 лет он ушел с обозом в Москву и поступил учиться в 1 класс. (Ответ: Михайло Ломоносов.) Вопрос команде 2 Подсказка 1. Его научная деятельность обширна и многогранна: химия, физика, воздухоплавание, метеорология, экономика. За всю свою деятельность он опубликовал более 500 работ по данным дисциплинам. Подсказка 2. В 1875 г. он изобрёл стратостат. Подсказка 3. В свободное время он занимался любимым делом — клеил чемоданы. Подсказка 4. Родился этот ученый 8 февраля 1834 г. в Тобольске в семье директора гимназии. Подсказка 5. В 1869 г. он открыл закон, на основе которого составил знаменитую таблицу химических элементов. (Ответ: Дмитрий Иванович Менделеев.) Учитель. Подходит к концу наша игра и мы переходим к последнему шестому туру, который называется «Кто больше?». У вас на столе лежит листочек. На котором написано слово «Углеводород». Необходимо как можно больше составить существительных в единственном числе, используя буквы этого слова. (Водород, двор, угол, ведро, дело, луг, вор, лев, город, гол, рог, долг, гул, друг, лед, род и др.) Подведение итогов, награждение победителей. 2.7.7. Игра «Звездный час» В игре участвуют 2 команды по 5 человек. I тур Каждая команда в течение 1 минуты должна ответить на 6 заданных вопросов. За каждый правильный ответ раздают звездочки. 135

Вопросы первой команде 1. Кто впервые открыл формилирование ароматических соединений? 2. Агрегатное состояние бензойного альдегида. 3. Какое вещество является ценным, душистым веществом? 4. Кто изучал получение оксикетонов? 5. При окислении антрацена какой хинон получается? 6. Какую окраску дает алюминиевый лак? Вопросы второй команде 1. Кто открыл бензоиновую конденсацию? 2. Какой ученый открыл восстановление хлорангидридов кислот? 3. Агрегатное состояние коричного альдегида. 4. При очистке ароматических кетонов натрием какое вещество получаем? 5. Какое вещество приводит к свертыванию крови? 6. Кто впервые написал реакцию нуклеофильного присоединения и конденсации. II тур Каждая команда в течение двух минут должна составить слова из слова ТЕТРАГИДРОНАФТОХИНОН. III тур Из заданных вопросов вы должны найти правильный ответ. 1. Как по-другому называют ацетофенон? 1) Бензойный альдегид; 2) бензофенон; 3) бакелит; 4) метилфелилкетон. 2. При какой температуре плавится бензольдегид? 1) –26С; 2) –27С; 3) –7С; 4) –8С. 3. При конденсации Перкина какое вещество получается? 1) Бензоин; 2) коричная кислота; 3) амарин; 4) гидробензамид. 136

4. Какого цвета ß-нафтохинон? 1) Красного; 2) оранжевого; 3) желтого; 4) синего. IV тур Составить текст по применению хинонов. V тур Из заданных букв составить как можно больше химических терминов: ТАБОЛСХРИНДУ 2.7.8. Химические знания в жизни человека Цели: 1) образовательные: познакомить учащихся с факторами загрязнения окружающей среды, химическими веществами загрязнителями; 2) воспитательные: бережное отношение к окружающей среде, любовь к природе; 3) развивающие: умение говорить, актерские способности. Подготовительная работа. За 3 недели по проведении раздать участникам сценарий с их ролями. Репетиции проводить 2–3 раза в неделю. Оборудование: костюмы актеров, таблицы, плакаты, анкета. Ход мероприятия Менеджер. Реклама. Предлагаем вашему вниманию новейшую разработку нашего предприятия — кукла Барби. Она демонстрирует одежду современного силуэта из натуральных материалов. Это любимая игрушка детей трех поколений, она выдержала испытание временем и безопасна для человека и окружающей среды. Покупатель. Из чего изготовлено туловище куклы? Менеджер. Конечно, из безопасных материалов. К кукле прилагается сертификат качества. Эколог. Позвольте уточнить. Голова, ноги, волосы куклы на 70% изготовлены из поливинилхлорида (ПВХ), каждая Барби содержит в среднем 100 г ПВХ. ПВХ является вторым по распространенности полимеров после полиэтилена. На его основе изготовляют кожзаменители для одежды, обуви, галантереи, линолеум, моющие обои. Добавки, применяемые при производстве ПВХ, — в первую 137

очередь тяжелые металлы кадмий и свинец, пластификаторы (фталаты или эфиры фталатов) — наносят вред здоровью людей и окружающей среде. Пластификатор диэтилгексилфталат (DEHP) признан канцерогеном, вызывающим нарушения репродуктивной системы и раковые заболевания. Менеджер. Можно ли сравнивать?! Да в кукле Барби содержатся лишь капли этих вредных веществ по сравнению с морем других изделий из ПВХ. 1-й химик-эксперт. Дайте мне слово. Из капель складывается море. Использование ПВХ создает острую проблему, актуальную не только на сегодняшний день, — увеличение раковых заболеваний, но и долгосрочную — утилизация отходов. Дело в том, что поливинилхлоридные изделия нельзя сжигать. Напомню вам химический состав ВХ и ПВХ:

Казалось бы, что при сгорании полимера должны получаться только неорганические вещества. Но на самом деле при высоких температурах происходит деполимеризация с образованием наиболее токсичных из всех известный человеку веществ — диоксидов. Самым опасным из них является 2,3,7,8-тетрахлордибензол-1,4-диоксид:

Особенно много диоксидов образуется, когда сжигают ПВХ вместе с пищевыми отходами, как это происходит сейчас на свалках. С продуктами сгорания диоксиды попадают в природные воды, а затем в организмы человека и животных, вызывает специфическую экзему. Диоксиды сохраняются в природе до полного разложения 20– 25 лет, а в живых организмах 10–12 лет. Таким образом, винилхлорид, поливинилхлорид являются одними из загрязнителей окружающей среды. Менеджер. И все же я надеюсь, что, несмотря на протесты «зеленых» и выводы химиков, наши куклы не залежатся на прилавках. Верно, дорогие покупатели? (Обращается к сидящим в зале.) Ведущий. Слово предоставляется главному химику-эксперту (преподавателю химии). 138

Учитель химии. Как же быть? Количество ПВХ-изделий растет, сжечь их нельзя. Существуют, правда природные бактерии (плесень), разлагающие ПВХ за полсотни лет. Но за это время планета покроется слоем мусора в несколько метров, так утверждают экологи. Может быть не производить изделий из этого полимера? Но посмотрите, пожалуйста, на свою обувь. У всех ли она из натуральной кожи? А кожгалантерея: сумки, пеналы, обложки, ручки и т. д.? Сможем ли мы исключить из нашего обихода все это? Что мы можем сделать для предотвращения грядущей экологической катастрофы? Может быть, мы сможем найти ответ после анализа анкеты, которую вы все сейчас получите. (Раздают всем анкеты.) Анкета (неверные утверждения вычеркнуть) Ф. И. О. _____________________________________________________

I. Чтобы не нанести ущерб окружающей среде, считаю необходимым: а) запретить свалки, строить больше печей для сжигания нерассортированного мусора; б) громогласно протестовать против сжигания нерассортированного мусора; в) закапывать мусор в специально отведенных для этого местах; г) не сортируя мусор, облагораживать свалки, формировать ландшафт, высаживать растения; д) разрабатывать новые технологии утилизации отходов и обезвреживания ядовитых веществ; е) каждому земледельцу самому сортировать отходы и их перерабатывать: пищевые закапывать для перегнивания, не содержащие хлора пластмассы сжигать, ПВХ-мусор закапывать на неплодородных землях. II. Для безопасного использования и утилизации ДСП: а) закапывать отходы; б) сжигать на общей свалке; в) сжигать в отсутствии пищевых отходов и хлорсодержащих пластмасс. III. Я считаю нецелесообразным широкое применение инсектицидов по следующим причинам: а) у насекомых быстро возникает привыкание к яду; б) указанные вещества и продукты их разложения способны к биоаккумуляции, т. е. ... в) погибают птицы — естественные враги насекомых; г) аэрозоли способствуют образованию смога и мусора. IV. Я могу предложить другие способы борьбы с вредными насекомыми: а) … б) … 139

Ответьте, пожалуйста, на вопрос I анкеты (звучит музыка 2 мин). Ведущий. Продолжим работу нашей выставки. Слово второму менеджеру. 2-й менеджер (на бейджике АО «Мебель»). Рекомендую вам использовать производимую по новым технологиям экологически чистую древесно-стружечную плиту (ДСП). Она уже покрыта тонким слоем масляной краски. Разнообразна палитра окрашенных образцов, каждый выберет цвет по своему вкусу. Покупайте экологически чистый материал! (Демонстрирует образцы.) Представитель из зала. Это хорошо, что образцы окрашены. Но действительно ли этот материал безопасен? Я в этом сомневаюсь. 2-й химик-эксперт. Разрешите мне ответить на этот вопрос. Я напомню вам, как производится ДСП. Фенол при нагревании вступает в реакцию поликонденсации с формальдегидом и в конечном результате образует смолу. (Показывает уравнение на экране.)

Этой смолой пропитывают опилки, добавляя избыток формальдегида, и при высокой температуре формуют плиты. Избыток формальдегида необходим для затвердения смолы при горячем прессовании, так как при этом образуется полимер пространственного строения. Но избыточный формальдегид, оставаясь в плите, постепенно улетучивается в атмосферу. Тонкое покрытие не препятствует его выделению. Газообразный формальдегид вызывает раздражение дыхательных путей, слизистых оболочек глаз и носа при концентрации 0,025 мг/м3. Предельно допустимая концентрация формальдегида в рабочей зоне 0,5 мг/м3. Это вещество обладает канцерогенными свойствами. Поэтому я советую вам приобретать плиты с плотным лакокрасочным покрытием или древесину. 2-й эколог. Позвольте реплику! На Западе, например, для пола производят плиты из фанеры, между которыми находится прессованная солома, пропитанная желатином. Новое — это хорошо забытое старое! 2-й менеджер. На всю Россию фанеры не хватит.

140

Учитель биологии. В самом деле, наиболее безопасны для природы вещества, созданные самой природой. Но природа не успевает удовлетворять растущие потребности человека в древесных стройматериалах, поэтому вряд ли в России сократится потребность в ДСП. Где же выход? Решайте сами, ответьте на вопрос II анкеты (звучит музыка 2 мин). Ведущий. Наша работа продолжается. Рассматривайте новые товары. 3-й менеджер (на бейджике АО «Арникс»). Прежде чем я представлю свою продукцию, мне хотелось вам процитировать классика: «Ох, лето красное! Любил бы я тебя, когда б не зной, да пыль, да комары, да мухи…». Классику я могу только посочувствовать, а вам, дорогие друзья, просто обязан помочь. Смотрите, радуйтесь и спешите купить! Легкое нажатие кнопки — и вокруг вас ни одной мошки! (Демонстрирует инсектицидные аэрозоли: «Карбозоль, «Антимоль» и др.) После этого достаточно хорошенько проветрить помещение — и никакой для вас опасности! Представитель из зала. Но ведь у этих препаратов такой ужасный запах! 3-й менеджер. Наши препараты используют не один десяток лет, даже сами экологи наверняка их применяют. 3-й химик-эксперт. Действительно, препараты в аэрозольной упаковке очень распространены. Многие из них изготовлены на основе фреонов или ксилолов. Эти вещества летучие и легко конденсируются, поэтому их используют не только в аэрозолях, но и в холодильных установках. Для организма эти инсектициды умеренно токсичны, однако требуют соблюдения указанных на изделии мер предосторожности. 3-й менеджер. Вот, видите, я прав! 3-й эколог. Вы правы с точки зрения обывателя, жаждущего комфорта. Обыватель не задумывается, что из миллионов маленьких облачков аэрозольного тумана складывается над городами громадное облако смога, а из выбрасываемых баллонов — гора мусора, не поддающегося утилизации. А в качестве инсектицидов и репеллентов можно с успехом использовать природные препараты: от муравьев — листья мяты, от моли — лаванду, от тараканов — кавказскую ромашку. Учитель биологии. Итак, дорогие друзья, в третий раз сегодня вам предстоит решить для себя: стоит ли быть жертвой рекламы и комфорта или задуматься о необратимых экологических последстви141

ях. Прошу высказать свою точку зрения на вопрос III анкеты (звучит музыка). Ведущий. Пора подвести итоги нашей выставки. На примере трех ходовых товаров мы убедились, как в любом изделии сталкиваются материальные интересы производителей, потребителей и жизненные интересы общества. Каким покупателем будет каждый из нас? Учитель химии. Я думаю, во-первых, мы должны быть образованными покупателями, чтобы осмыслить предлагаемый нам сертификат качества продукции. Во-вторых, мы обязаны быть сознательными потребителями и не забывать об экологических последствиях. Каждый раз, покупая вещь, каждый из нас будет делать выбор между личным и общественным. Каким будет, этот выбор? Кто спасет нас от экологической катастрофы? К кому обращаться за помощью? Может в первую очередь к самим себе? Эколог. Есть в природе равновесие, Нарушать его нельзя. В жизни это очень важно Для тебя и для меня. Что бы было равновесие Надо с вами, нам, друзья Не выбрасывать отходы И не загрязнять моря. Меньше ездить на машинах И пускать из фабрик дым, Чтоб не летали в атмосфере И не делали там дыр. Меньше фантиков, бумажек Ты на улицу бросай! Тренируй в себе, ты, ловкость: Точно в урну попадай. А когда захочешь кинуть Ты бумажку не в корзину, Ты подумай о природе — Нам ещё здесь жить как вроде!

142

2.7.9. Игра «Счастливый случай» Тема: «Органические вещества, входящие в состав живых организмов». Цель: в занимательной форме провести контроль знаний учащихся о составе, строении и выполняемых функциях жиров, углеводов, белков, нуклеиновых кислот. Оформление: 1. Высказывания Энгельса, Ньютона и др. о жизни белков. 2. Стенд «Тёмная лошадка». 3. Стенд «Элементы — белок — животное — растение». 4. Стенд — задания для индивидуального опроса с карточками. 5. Начерченная таблица для результатов игры. Реактивы: 3 нумерованные пробирки: 1) уксусная кислота; 2) глюкоза; 3) глицерин; CuSO4, NaOH, t°. I. Вступление Меняя каждый миг свой образ прихотливый, Капризна, как дитя, и призрачна, как дым, Кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой, Великое смешав с ничтожным и смешным... С. Я. Надсон На уроках биологии и химии вы лишь слегка прикоснулись к раскрытию тайны живого, пытаясь ответить на вопрос: «Что такое жизнь?» И мы в первую очередь связываем явления жизни с теми веществами, из которых построены живые организмы, — углеводами, жирами, нуклеиновыми кислотами и, конечно же, белками. Сегодняшний урок, целью которого является проконтролировать ваши знания, мы проведём в форме игры. «Принимаясь за дело, соберись с духом» (Козьма Прутков). II. Игра 1 «Гонки за лидером» Если действовать не будешь, ни к чему ума палата. Шота Руставели 1. Лидеры групп выбирают индивидуальные задания и отвечают устно. Вопросы для лидеров по составу, строению, свойствам жиров, углеводов, белков и нуклеиновых кислот. А. По составу. 1. Напишите формулы глюкозы, открытую и циклическую. Мономерами каких веществ они являются? 143

2. Напишите формулу молекулы жира. Назовите его по систематической номенклатуре. К какому классу веществ он относится? На какие вещества расщепляется при гидролизе? 3. В полипептидной цепи фиброина шёлка повторяются фрагменты такого типа: -ала-гли-ала-гли-. Напишите химическую формулу такого фрагмента, где «ала» — аланин (2-амино-3-метилпропановая кислота), «гли» — глицин (2-аминоуксусная кислота). Б. По строению. 1. На какие группы делятся углеводы? Приведите примеры. 2. На какие группы делятся жиры? Чем различаются по строению и свойствам эти группы? 3. Расскажите о структурах белка, за счёт каких связей они образуются? РНК, их виды, роль в биосинтезе белка. В. По свойствам. 1. Напишите уравнения реакций, характеризующие химические свойства глюкозы: а) восстановление; б) окисление аммиачным раствором оксида серебра; в) брожение. Назовите продукты реакций, практическое значение этих процессов. 2. Напишите уравнения реакций: а) гидрирования жидких жиров; б) взаимодействия жидких жиров с гидроксидом натрия. Для чего применяются эти реакции? 3. Перечислите функции белков. Для каждой из них приведите конкретные примеры. 4. Функции нуклеиновых кислот. Поясните понятия «трансляция», «транскрипция», «редупликация», «принцип комплементарности». 2. Команда-тест. Вопросы для команд (тест). Выберите правильный ответ. 1. Мономером целлюлозы является: а) аминокислота; б) α-глюкоза; в) β-глюкоза; г) рибоза. 2. Жиры по своему составу являются: а) сложными эфирами; б) простыми эфирами; 144

в) спиртами; г) полимерами. 3. Первичная структура белка поддерживается за счёт ... связей: а) сложноэфирных; б) ионных; в) пептидных; г) водородных. 4. Пространственной структурой ДНК является: а) двойная спираль; б) -спираль; в) одинарная спираль; г) -складчатая структура. 5. Дисахаридом является: а) глюкоза; б) целлюлоза; в) крахмал; г) сахароза. 6. В состав нуклеотида входят: а) азотистое основание; б) аминокислота; в) фосфорная кислота; г) углевод. 7. Реакция превращения жидких жиров в твёрдые называется: а) гидролиз; б) гидрирование; в) окисление; г) замещение. 8. Реакция образования крахмала из глюкозы называется: а) гидролиз; б) гидрирование; в) окисление; г) замещение. 9. Аминокислоты проявляют свойства: а) основные; б) кислотные; в) амфотерные; г) окислительно-восстановительные. 10. При гидролизе жиров образуются: а) аминокислоты; б) глицерин; 145

в) глюкоза; г) жирные кислоты. Ответы: 1 — в, 2 — а, 3 —в, 4 — а, 5 — г, 6 — а, в, г, 7 — б, 8 — а, 9 — в, 10 — б, г. III. Игра 2 «Заморочки из бочки» (занимательные вопросы) 1. Обыкновенная лягушка может переживать зиму, вмерзая в лёд, а весной возвращаться к жизни. Это явление основано на повышенном содержании одного вещества в крови, что предотвращает замерзание жидкости крови и повреждение стенок клеток. Назовите это вещество. (Глюкоза.) 2. Почему при заквашивании капусты с большим количеством соли она иногда значительно хуже сохраняется, чем при добавлении очень малых количеств соли — ведь соль является консервантом? (Молочнокислые бактерии, вызывающие молочнокислое брожение при квашении капусты, могут, как и все живые организмы, развиваться только при определённых условиях (при рН = 3,5). Соль губительно действует на многие организмы, в том числе и на молочнокислые бактерии. Поэтому при избытке соли процесс молочнокислого брожения подавляется, и в капусте не образуется достаточного количества консерванта — молочной кислоты.) 3. Если вы за праздничным столом посадили на одежду жирное пятно и не можете сразу же заняться его выведением, рекомендуется немедленно засыпать пятно солью. Иногда после такой обработки пятно полностью исчезает. К каким способам выведения можно отнести этот приём — к физическим или к химическим? (К физическим — адсорбция жира солью.) 4. Почему стиральные порошки с биологически активными добавками особенно сильно разъедают руки? (В эти типы порошков добавляют ферменты, разрушающие белковые загрязнения. Эти добавки будут частично разрушать и молекулы кератина, из которого состоит верхний роговой слой кожи. Кроме того, нередко в состав порошков включают ферменты, способствующие эмульгированию и расщеплению жиров; эти ферменты способствуют обезжириванию кожи.) 5. Почему врачи-косметологи рекомендуют при выпадении волос принимать внутрь очищенную серу? (В состав кератина входит значительное количество серы, поэтому нередко дефицит этого элемента в организме и становится причиной плохого роста волос и их выпадения.)

146

IV. Игра 3 «Тёмная лошадка» (распознавание веществ) Знания, не проверенные опытом, бесплодны и полны ошибок. Леонардо да Винчи V. Игра 4 «Дальше, дальше» Знать хорошее важнее, чем знать многое. Ж. Ж. Руссо По 5 вопросов каждой команде. 1. Вещества с различным строением, но одинаковой формулой. (Изомеры.) 2. Древнее название метанола. (Древесный спирт.) 3. Животный крахмал. (Гликоген.) 4. Искусственное волокно, получаемое из целлюлозы. (Ацетатное, ацетатный шёлк.) 5. Функциональная группа, которая обусловливает у органических соединений свойства оснований. (Аминогруппа.) 6. Вещества со сходным строением, но различные по количественному составу. (Гомологи.) 7. Вещества, которые образуются при взаимодействии одноатомного спирта и карбоновой кислоты. (Эфиры сложные.) 8. Процесс, в результате которого из глюкозы образуется этиловый спирт. (Брожение.) 9. Мономер крахмала. (α-глюкоза.) 10. Отличие твёрдого мыла от жидкого мыла. (Твёрдое — натриевая соль жирных кислот, калиевая соль жирных кислот или натриевая соль непредельных кислот.) 11. Другое название аминоуксусной кислоты. (Глицин.) 12. Чем по наличию функциональных групп является глюкоза? (Альдегидоспиртом.) 13. В каком растении содержится муравьиная кислота? (Крапива.) 14. Вещество, состоящее из аденина, углевода и трёх остатков фосфорной кислоты. (АТФ — аденозинтрифосфорная кислота.) 15. Чем выражается детонационная стойкость бензина? (Октановым числом.) 16. Пространственная форма молекулы метана. (Тетраэдр.) 17. Смесь жидких углеводородов в природе. (Нефть.) 18. Чем являются по отношению друг к другу глюкоза и фруктоза? (Изомерами.) 19. Вещество, полученное в результате взаимодействия двух аминокислот друг с другом. (Дипептид.) 147

20. Другое название карболовой кислоты. (Фенол.) 21. Реакция, обратная реакции этерификации. (Гидролиз.) 22. Процесс термического или каталитического разложения нефти. (Крекинг.) 23. Чем по составу отличаются друг от друга рибоза и дезоксирибоза? (Атомом кислорода или ОН-группой.) 24. Основной компонент мёда. (Фруктоза.) 25. Водный раствор метанола. (Формалин.) VI. Подведение итогов 27 баллов — максимум. 25–27 баллов — отметка «5». 20–24 балла — отметка «4». Отдельно оцениваются тест и практика. VII. Заключение Спасибо всем за участие в игре — и участникам, и судьям, и болельщикам. 2.7.10. Игра «Магия химии» Цели: 1) развивать познавательный интерес к химии, грамотную монологическую речь с использованием химических терминов, внимание, наблюдательность, умение применять знания в новой ситуации; 2) приучать детей к доброжелательному общению. Задачи: 1) образовательные: • закрепление в процессе практической деятельности теоретических знаний, полученных на уроках химии; • вовлечение в словарный запас химических слов и выражений; • развитие коммуникативных навыков; осуществление межпредметных связей; 2) развивающие: • развитие памяти, внимания; образного мышления; • творческого воображения, восприятия; • повышение самооценки, снижение тревожности. 3) воспитательные: • воспитание любви и уважения к изучаемым предметам; • развитие творческих способностей учащихся; • самореализация личности подростка через внеклассную деятельность. 148

Место проведения мероприятия: кабинет химии. Оборудование: штатив с пробирками, коническая колба, химические стаканы, спички, стеклянные палочки, лабораторный штатив, скальпель, вата, фарфоровая чашка, лучина. Реактивы: карбонат натрия, 10%-ный раствор NH3, концентрированная соляная кислота, концентрированная серная кислота, сахарная пудра, порошок магния, 10%-ный раствор хлорида кальция, 10%-ный раствор хлорида бария, 10%-ный раствор сульфата магния, 5%-ный раствор гексацианоферрата калия, 10%-ный раствор хлорида железа, насыщенный раствор нитрата калия, дихромат калия, 20%-ный раствор гидроксида натрия, 10%-ный раствор серной кислоты, тиоцианат калия, фторид лития, сухой аммиак, хлорид аммония NH4Cl 16 г, гидроксид кальция Са(ОН)2. Подготовка к мероприятию: до начала мероприятия были распределены роли, все опыты были заранее проделаны. Ход мероприятия Вступительное слово Дорогие друзья! Добро пожаловать на вечер химии! Химия — удивительная наука. С одной стороны, она очень конкретна и имеет дело с бесчисленными полезными и вредными веществами вокруг нас. Она нужна всем: повару, шоферу, садоводу, строителю и многим другим. С другой стороны, это наука абстрактна: она изучает мельчайшие частицы, которые не увидишь в самый сильный микроскоп, рассматривает грозные формулы и сложные законы. Если считать первыми химиками древнеегипетских жрецов, то химия — наука-старушка, ей несколько тысяч лет. Вместе с тем постоянно открываются новые области этой старой науки, синтезируются новые вещества, появляются новые методы их получения и исследования, и старая наука молодеет. Итак, объявляю вечер, посвященный химии открытым! Сейчас мы проведем и покажем ряд демонстрационных опытов, которые откроют для вас красивую и таинственную сторону химии. Подготовка Один из опытов проведем в два этапа, один из которых, подготовительный, будет сейчас и для него нужны помощники, а другая часть будет немного позже. Одному добровольцу 9 «А» класса дали лист бумаги и стакан с насыщенным раствором KNO3, и попросили написать название своей команды. То же самое предложили представителю из 9 «Б» класса, но 149

с раствором желтой кровяной соли. После чего листочки повесили сушиться на штативы — так, чтобы они были на глазах у учеников. Опыты «Облако из колбы» Опыт демонстрирует учитель. Наверняка, в некоторых фильмах вы видели, как из чего-нибудь, например, из вазы или кувшина, выходит облако. Давайте выпустим свое облако. Описание опыта: в колбу емкостью 2–3 л насыпаем порошок карбоната натрия слоем 1–2 см и осторожно наливаем 10%-ный раствор аммиака в таком количестве, чтобы его слой, покрывающий кристаллы, был не толще 2 мм. Затем очень тонкой струйкой вливаем в колбу немного концентрированной соляной кислоты. Из горла колбы вырывается плотная струя густого белого дыма, который под собственной тяжестью сползает по ее наружным стенкам и стелется по поверхности стола. «Три чуда: молоко, творог и газировка» Опыт демонстрирует учитель. Химия — удивительная наука, она может превращать воду в молоко, творог или газировку. Сейчас я это вам продемонстрирую. Описание опыта: в один стакан насыпаем 2 чайные ложки хлорида кальция СаС12, а в другой — столько же карбоната натрия Na2CО3 и наливаем в каждый стакан воды примерно на 1/4 их объема. Затем полученные растворы сливаем вместе, и жидкость становится белой, как молоко. Этот опыт надо демонстрировать быстро, так как карбонат кальция СаСО3 выпадает в осадок, и зрители могут заметить, что это вовсе не молоко. Но если добавить к смеси избыток соляной кислоты, то «молоко», закипев, мгновенно превращается в «газированную воду». Если к разбавленному водному раствору хлорида бария ВаСl2 добавить раствор сульфата калия K2SО4, образуется белый осадок сульфата бария BaSО4, похожий на творог. «Апельсин, лимон, яблоко» Опыт демонстрирует учитель. Обладая некоторыми специальными химическими знаниями, можно перейти из одного сока в другой. Описание опыта: сначала учитель показывает зрителям стакан с раствором дихромата калия оранжевого цвета. Потом, добавив щелочь, превращаем «апельсиновый сок» в «лимонный». Затем наобо150

рот: из «лимонного сока» — «апельсиновый», для этого добавляем немного серной кислоты, затем добавляем немного раствора пероксида водорода и «сок» становится «яблочным». Обратного хода от «яблок» к «апельсинам» и «лимонам» нет: окислительно-восстановительную реакцию повернуть вспять не удастся. «Огненная надпись» и «секретные чернила» Опыт демонстрирует учитель. А теперь подошло время для выполнения опытов, для которых делали заготовки в начале встречи. Описание опытов: учитель снимает листочек со штатива и демонстрирует его, на нем ничего нет, затем протирает его ваткой, смоченной в растворе хлорида железа (III), на желтом фоне появляется синяя надпись. Демонстрирует второй чистый листок, висящий на штативе, и не снимает его, а подносит к нему тлеющую лучину. Листок не загорается, а лишь обугливается высохшая надпись. «Костер без спичек» Опыт демонстрирует учитель. В походе может возникнуть ситуация, при которой спички промокли, зажигалка сломалась или потерялась, но это не помеха для человека, знакомого с химией, он может разжечь костер без спичек или зажигалки. Сейчас я покажу способ, как это можно сделать Описание опыта: делаем смесь размером с горошину из кристаллического перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Помещаем смесь в фарфоровую чашечку и сверху на нее кладем лучинки (дрова), таким образом, чтобы они не касались смеси. Смачиваем ватку обильно спиртом и выдавливаем каплю спирта на смесь. Костер загорается. «Эскимо» Многие дети любят мороженое, химики тоже любят это лакомство, но на этом они не остановились и придумали свой способ приготовления эскимо. Описание опыта: сахарную пудру помещаем в высокий стеклянный стакан, смачиваем ее водой и перемешиваем стеклянной палочкой до получения густой кашеобразной смеси, затем приливаем по палочке концентрированную серную кислоту и быстро перемешиваем смесь в стакане. В скором времени содержимое стакана начинает чернеть, вспучиваться и в виде объемистой, рыхлой и ноздреватой массы поднимается, увлекая вверх стеклянную палочку. 151

«Вулкан» Описание опыта: насыпаем немного дихромата калия в фарфоровую чашечку, затем добавляем немного порошка магния, хорошо перемешиваем смесь и формируем в чашечке горкой. Прикасаемся к вершине «вулкана» горящей лучиной. Горящая смесь выбрасывает большое количество искр, это напоминает извержение вулкана. Сам вулкан при этом непрерывно растет и меняет цвет, из оранжевого в зеленый. «Малиновый фонтан» Описание опыта: готовим сухую круглодонную колбу с резиновой пробкой и трубкой. Колбу закрепляем вверх дном в кольце штатива и наполняем сухим аммиаком, получая его нагреванием смеси 10 г хлорида аммония NH4Cl и 16 г гидроксида кальция Са(ОН)2 в колбочке с газоотводной трубкой по реакции 2NH4Cl + Са(ОН)2 = СаСl2 + 2H2O + 2NH3. Аммиак легче воздуха, поэтому его собирают, вытесняя воздух из большой колбы. У ее горловины во время опыта держат влажную красную лакмусовую бумажку. Как только она посинеет, указывая на присутствие в воздухе большого количества аммиака (вещества с основными свойствами), круглодонную колбу закрывают пробкой с трубкой. Опустив трубку в чашу с водой, куда предварительно добавлен индикатор фенолфталеин, впрыскивают в колбу несколько капель воды. Они растворяют собранный в колбу аммиак, создается разрежение, и под действием атмосферного давления вода с растворенным в ней индикатором с силой устремляется в колбу. Там она мгновенно окрашивается в малиновый цвет, так как среда в растворе аммиака щелочная. Завершение Спасибо за внимание. Наша занимательная встреча подошла к концу. Мы надеемся, что вам все понравилось, и вы по-другому взглянули на эту сложную науку. 2.7.11. Викторина «Выдающиеся химики нашей Родины» Цели: 1) расширить знания учащихся по истории русской химической науки; 2) приобщить к чтению научной и научно-популярной литературы; 3) выявить уровень химического кругозора; 4) продолжить работу по развитию творческих возможностей и познавательного интереса, используя межпредметные связи. 152

Форма мероприятия: интеллектуальная игра. Оборудование: портреты русских учёных-химиков, Реактивы: С6Н12О6 (глюкоза), C6H5NH2, C6H6, С2Н5ОН, бутадиеновый каучук, СН3СООН, СН3СОН, HCI (конц.), NH3 (конц.). Девиз: «Тот народ достоин уважения, который чтит свою историю». Ведущий. Сегодня мы проводим интеллектуальную игру, посвящённую вкладу русских учёных в становление мировой химической науки. (Называется тема, цель игры. Представление команды, жюри, гости.) Начинаем игру. Конкурс 1 «Галерея русских химиков» Девиз конкурса: «Жизнь замечательных людей — очень важный фактор в развитии науки, жизнеописание их является необходимой частью истории науки» (С. И. Вавилов). Задание команде: по описанию важнейших событий жизни и деятельности учёного вы должны назвать его имя. За правильный ответ после первой попытки получаете 10 баллов, после каждой очередной попытки (подсказки) — на 1 балл меньше. Отвечает тот, кто первым поднимет руку. 1. Представляем учёного. В историю науки он вошёл как один из самых выдающихся теоретиков и блестящих химиков-экспериментаторов. Родом он из Казанской губернии. Он был одним из первых, кто положил начало школе русских химиков. Назовите имя этого учёного. Подсказка 1. Однажды в частном пансионате в Казани раздался взрыв. Виновником взрыва оказался мальчик, увлекавшийся химией и организовавший в подвале пансионата тайную химическую лабораторию. За это он был посажен в карцер, а затем введён в столовую с доской на груди. На доске крупными буквами красовалось: «Великий химик». Подсказка 2. Он окончил Казанский университет «в разряде естественных наук» со степенью кандидата за сочинение по зоологии на тему: «Дневные бабочки Волго-Уральской фауны». Подсказка 3. Он открыл новый способ синтеза йодистого метилена, получил твёрдый полимер формальдегида (параформальдегид), а на его основе впервые получил (1861) уротропин и сахаристое вещество.

153

Подсказка 4. Он основал школу химиков-органиков. Его учениками были Мясников, Марковников, Зайцевы, Попов, Моргунов, Вагнер и др. Подсказка 5. Он является создателем классической теории химического строения вещества. Ответ: Александр Михайлович Бутлеров. 2. Представляем учёного. Гордость русской науки, воплотивший в себе народный гений, широту и силу русского характера. Он на все века оставил своей Родине пример того, как наука может и должна служить своему народу. Назовите имя этого учёного. Подсказка 1. Узнав о смерти учёного-энциклопедиста, наследник престола великий князь Павел Петрович сказал: «Что дурака жалеть — казну только разорял и ничего не сделал». Подсказка 2. Он был первым физико-химиком. Подсказка 3. Он создал первую русскую химическую лабораторию. Подсказка 4. Когда заходила речь о его профессии, он отвечал, не задумываясь: «Химик». До него химию не считали наукой, а лишь «химическим искусством». После же его работ так её не назвал никто. Подсказка 5. Он создал первый в России университет. По словам А. С. Пушкина, «Он, лучше сказать, сам был первым нашим университетом». Ответ: Михаил Васильевич Ломоносов. 3. Представляем учёного. Этот учёный был внебрачным сыном князя Л. С. Гедианова и солдатской дочери А. К. Антоновой. Фамилию и отчество он получил от камердинера Гедианова, сыном которого он и был записан в метрической книге. До десяти лет числился крепостным собственного отца, который лишь умирая дал ему вольную. Назовите имя этого учёного-химика. Подсказка 1. Его не брали в Медико-хирургическую академию как бывшего дворового человека, и мать фиктивно приписала сына к купечеству третьей гильдии, тем самым дала ему возможность учиться в высшей школе. Подсказка 2. Из всех изучаемых предметов ему больше всего нравилась химия. В 12 лет он превращает свою квартиру в своеобразную химическую лабораторию. Подсказка 3. Он много внёс в химическую науку: получил особым способом бутан, впервые в мире фторорганическое соединение, проделал две оригинальные работы с бензилом и хлороформом. 154

Подсказка 4. В мире он известен как композитор, о его занятиях химией, несмотря на 40 научных работ и реакцию, названную его именем, знают только специалисты. Подсказка 5. Он был профессор химии, генерал и композитор. Он написал оперу «Князь Игорь», «Богатырская симфония» и другие музыкальные произведения. Ответ: Александр Порфирьевич Бородин. 4. Представляем учёного. Он был преподавателем математики, механики, астрономии. В связи с отсутствием в Казанском университете преподавателя химии, ему в 1835 г. было поручено чтение лекций по «чистой химии». Своими многочисленными работами он заложил в России основы синтетической органической химии. Назовите имя выдающегося русского учёного-химика. Подсказка 1. Он был одним из организаторов русского физикохимического общества и первым его президентом (1869–1877). Подсказка 2. Его год рождения совпал с началом Отечественной войны 1812 г., он родился недалеко от границы с Ираном. В 1830 г. поступил на математическое отделение философского факультета Казанского университета. После его окончания читал там лекции по органической и аналитической химии. Подсказка 3. Он обладал исключительной памятью и отличался большой начитанностью. К нему за справками обращались и физики, и химики, и математики, и медики. Подсказка 4. В 1842 г. он открыл реакцию восстановления ароматических нитросоединений, послуживших основой новой отрасли химической промышленности. Подсказка 5. О нём писали: «Если бы он не сделал ничего более, кроме превращения нитробензола в анилин, то и тогда его имя осталось бы записанным золотыми буквами в истории химии». Ответ: Николай Николаевич Зинин. 5. Представляем учёного. О каком великом русском учёном сын в своих воспоминаниях написал: «...Опираясь на свою внутреннюю силу, отец был всегда независим, был "вольный казак", как он сам любил говорить. Его желали раздавить, но не могли. Как Сирано де Бержерак Ростана, отец всю жизнь был вынужден сражаться с пошлостью, бездарностью, завистью, тёмными силами, которым он был ненавистен, а также был преследуем всю жизнь стоящими тогда у власти». Подсказка 1. Учёба в пединституте, куда он поступил, давалась ему нелегко. На первом курсе он умудрился по всем предметам, кроме математики, получить неудовлетворительные оценки. Да и по ма155

тематике шёл лишь всего «удовлетворительно». Но на старших курсах дело пошло по-другому. И в 1855 г. он окончил институт с золотой медалью, получив диплом старшего учителя. Подсказка 2. Всем его начинаниям ставились непреодолимые препятствия. Он был забаллотирован в выборах в Академию наук, фактически уволен из университета, не мог довершить исследования над упругостью газов за прекращением поддержки со стороны технического общества — в силу позорной интриги. Ему не позволили издать даже газету, о которой он хлопотал, отказали в осуществлении арктической экспедиции, которая по средствам, которые он хотел пустить в ход, наверное, составила бы эру, отвергли проект «Главного училища наставников», который увенчал бы всю его деятельность, не поддержали тысячи его практических начинаний, травили в печати. Подсказка 3. Он сыграл исключительно большую роль в развитии химии и физики. Создал гидратную теорию растворов, которая помогла более глубоко объяснить свойства растворов и реакции между щелочами, кислотами и солями (электролитами). Впервые предложил идею подземной газификации каменного угля. Очень много сделал для развития отечественной нефтяной промышленности. Подсказка 4. То, что он сделал, он сделал вопреки окружающему, благодаря исключительной силе своей личности, признанной со стороны иностранцев, и поддержке на родине не очень многих признанных его лиц. Подсказка 5. В 1869 г. открыл периодический закон и создал периодическую систему химических элементов. Ответ: Дмитрий Иванович Менделеев. 6. Представляем учёного. Трудно найти другого такого химика, который, опубликовав в печати сравнительно небольшое число научных трудов (всего около 30), так прославил бы русскую химию. Подсказка 1. Родился 22 мая 1850 г. В 1871 г. он окончил Петербургский земледельческий институт (позднее переименованный в Петербургский лесной институт). Подсказка 2. После окончания института работал в нём сначала лаборантом, затем ассистентом, а через 19 лет занял место доцента. В 53 года был утверждён профессором. Подсказка 3. Похоронив двух дочерей и жену, он остался с тремя маленькими детьми. Испытывая большие материальные затруднения, учёный дополнительно работал ещё и в лаборатории анализа спиртоводочных изделий Министерства финансов. Подсказка 4. Он известен работами в области непредельных углеводородов. 156

Подсказка 5. Открыл реакцию, носящую его имя, — гидратацию ацетилена в уксусный альдегид. Ответ: Михаил Григорьевич Кучеров. Конкурс 2 «Узнай в лицо» Задание. Перед вами портреты выдающихся учёных нашей Родины. Определите, где какой учёный изображён. Реквизит: портреты ученых. Пока команды совещаются, проводится игра со зрителями. Ведущий: Молодёжные пятницы, которые Менделеев проводил у себя дома, вскоре превратились в литературно-художественные среды с приглашением известных художников и литераторов. На «менделеевских средах» много спорили о науке, литературе, искусстве. Для разрядки подчас серьёзной обстановки Д. И. Менделеев показывал занимательные опыты в шуточной интерпретации. Однажды он объявил: «Господа, курение — вред, и если кто-то из вас закурит, я соберу табачный дым в банку». Когда один из учёных закурил папиросу и выпустил первую струю дыма, Менделеев накрыл стеклянной крышкой банку, стоящую на столе. К удивлению присутствующих, банка действительно наполнилась дымом. Тогда Менделеев предложил понюхать собранный табачный дым в банке. Желающий тут же не замедлил сделать это, но сразу же поперхнулся, выхватил носовой платок и стал откашливаться. Опыт демонстрирует подготовленный ассистент. Вопрос: Какие вещества находились в банке? Что представляет собой «дым»? Ответ: в банке находилась концентрированная соляная кислота, на крышке — концентрированный раствор аммиака. Дым состоял из аммиака и частиц NH4Cl. Конкурс 3 «Любимые увлечения учёных» 1. Любимым занятием на досуге у знаменитого русского химика было изготовление чемоданов и рамок для портретов. Материалы для этих работ он закупал в Гостином дворе. Однажды, выбирая нужный товар, он услышал за спиной вопрос одного из покупателей: «Кто этот почтенный господин?». «Таких людей знать надо, — с уважением ответил приказчик. — Это знаменитый чемоданных дел мастер». Кто из русских химиков имел такое хобби? Ответ: Д. И. Менделеев. 2. Его любимым развлечением была охота, его любимым занятием, кроме лабораторных работ, было пчеловодство и цветоводство. 157

Он страстно любил музыку, в особенности вокальную. Хорошо знал дело стеклодувов, любил разводить аквариумных рыбок. Ответ: А. М. Бутлеров. 3. Производя астрономические наблюдения, он установил наличие атмосферы на Венере. Он изобрёл ночезрительную трубу (прибор ночного видения), увлекался стекловарением и открыл секрет изготовления окрашенных стёкол, выполнил мозаичную картину «Полтавская баталия», на которую было израсходовано 900 000 шт. цветного стекла. Ответ: М. В. Ломоносов. 4. Кто из русских учёных в 1887 г. один на аэростате поднялся выше облаков, чтобы понаблюдать солнечное затмение, а приземлиться пришлось далеко в другой губернии в поле и суеверные люди, сбежавшиеся из ближайших деревень, считали, что это спустился на землю бог. Ответ: Д. И. Менделеев. Конкурс 4 «Их именем названы, с их именем связаны...» Капитаны команд получают конверт с заданиями следующего содержания. 1. Среди имеющихся реактивов выберите только те вещества, которые были синтезированы русскими учёными: Н. Д. Зелинским, С. В. Лебедевым, Н. Н. Зининым, М. Г. Кучеровым. 2. Каждая из команд получает набор реактивов: C6H6, C6H5NH2, C6H12O6, C2H5OH, бутадиеновый каучук, СН3СОН, СН3СООН. Участники игры должны указать, кто из русских учёных получил каждое из этих веществ и где они применяются. Запишите уравнения реакций, с помощью которых были получены эти вещества. (За каждый правильный ответ — 2 балла.) Пока команды совещаются, проводится игра со зрителями. Опытная викторина Ведущий. Пока команды выполняют задание, я предлагаю продолжить знакомство с занимательными опытами, которые любил показывать у себя на «менделеевских средах» Д. И. Менделеев. «Каким пламенем горит винный спирт? — Спрашивал Менделеев. — Правильно! Гори всё синим пламенем! А я получу и другие цветы пламени. Вот смотрите». Демонстрация горения спиртовых растворов: СаCl2, H3BO3, NH4Cl, CH3COOK, BaCl2.

158

Конкурс 5 «Учёные шутят» За каждый правильный ответ — 2 балла. 1. Профессор химии Н. Н. Бекетов работал, когда в кабинет вбежал взволнованный слуга. «Николай Николаевич! В вашей библиотеке воры!». Бекетов поднял голову и удивлённо спросил: ...? Что спросил Бекетов у слуги? Ответ: Да? И что же они там читают? 2. И. А. Каблуков очень строго относился к своим студентам, требуя от них только хорошие знания химии. Правда, в отдельные минуты профессор позволял себе пошутить. Однажды во время экзамена Каблуков обнаружил у одного из студентов слабое знание материала. Он нахмурился и поинтересовался: «На троечке хотели прокатиться, молодой человек?» «Да», — ответил студент, опуская голову. Что ответил ему И. А. Каблуков? Ответ: «Идите пешком!» — резко бросил экзаменатор и поставил «2». 3. А. М. Бутлеров имел привычку по утрам заходить в свою лабораторию. Однажды он заглянул в свою лабораторию и увидел, что его ассистенты что-то нагревают под тягой. На вопрос, что они делают, один из ассистентов ответил: «Получаем синильную кислоту. Посмотрите, сколько отогнали». При этом ассистент протянул Бутлерову колбочку с жидкостью и вдруг, как бы нечаянно, уронил её на пол. Бутлеров сразу же оценил всю катастрофичность создавшегося положения: синильная кислота очень летуча, и вдыхание её паров смертельно уже в ничтожной дозе. Учёный бросился из помещения, но застыл на пороге, услышав за спиной громкий смех и задорное восклицание. Что это было за восклицание? Ответ: «С первым апреля!» 4. Как-то пришлось Н. Н. Зинину принимать экзамены в Петербургской медико-хирургической академии. Один из студентов, волнуясь из-за присутствия столь знаменитого химика, во время ответа выпалил: «Алкалоиды — это особые тела, названия которых оканчиваются на "ин"». Комментарий Зинина сразил молодого человека наповал. Каков был комментарий учёного? Ответ: «Следовательно, Зинин и Бородин — алкалоиды».

159

Викторина Ведущий. Пока жюри подводит итоги, предлагаю провести викторину среди зрителей и выявить победителей. Вопросы викторины 1. Он был сторонником изнуряющего стиля в работе, всем доказывая, что непрерывные долгие усилия необходимы, даже если вредят здоровью. Любил иногда поворчать. В лаборатории бранил студентов: «Ни одна кухарка не работает так грязно, как вы». В нём удивительным образом сочетались нежность и несносность. Он очень любил детей. «Чем бы я ни был занят, всегда радуюсь, когда кто-то из них входит ко мне», — говорил он. Однажды он пришёл в лабораторию в большом раздражении. Накричал буквально на всех. Потом в кабинете сел в кресло, улыбнулся и сказал весело: «Вот как я сегодня в духе!» О каком русском учёном идёт речь? Ответ: о Д. И. Менделееве. 2. Кому из русских учёных химиков принадлежат эти слова: «Широко распространяет руки свои химия в дела человеческие». Ответ: М. В. Ломоносов. 3. В 1899 г. Д. И. Менделееву во время его пребывания в Лондоне учёные из Англии преподнесли в дар весы, одна чаша этих весов была сделана из золота. Из какого металла была сделана другая чаша весов? Ответ: из алюминия. 4. Скоро сам узнаешь в школе, Как архангельский мужик По своей и божьей воле Стал разумен и велик. О ком из известных химиков говорится в этом стихотворении? Кто автор этого стихотворения? Ответ: об учёном М. В. Ломоносове, автор стихотворения А. Н. Некрасов. 5. Сейчас каждый знает, что использование нефти только для получения топлива нецелесообразно. Уже в XIX в. химики понимали, что нефть — бесценное сырьё органического синтеза. Знаменитый русский химик, возмущённый бездумным сжиганием остатков от перегонки нефти, бросил знаменитую фразу: «Нефть — не топливо. Топить можно и ассигнациями». Кто был этот химик? Ответ: Д. И. Менделеев. 160

6. Профессор Московского университета, академик, один из основоположников учения об органическом катализе. Создал крупную школу химиков-органиков в Советском Союзе. Открыл реакцию тримеризации ацетилена в бензол в присутствии активированного угля. Провёл большие работы по адсорбции и изобрёл угольный противогаз. Кто был этот химик? Ответ: Н. Д. Зелинский. 7. О каких двух выдающихся русских химиках идёт речь: число букв в их фамилиях одинаково, но в одной, кроме согласных, все гласные — «о», а в другой — «е». Ответ: М. В. Ломоносов и Д. И. Менделеев. 8. Д. И. Менделеев любил читать. У него были любимые писатели, книги которых он перечитывал неоднократно. Назовите их. Ответ: Жюль Верн и Александр Дюма.

2.8. Урок-зачет по органической химии Задания для 9 класса по ГОС. Аннотационная справка. Контролирующие задания для 9 классов состоят из двух частей. Часть 1 включает 4 задания. Часть 2 — более сложная, она включает задания для самостоятельной работы на проверку знаний номенклатуры и умений составлять структурные формулы изомеров и гомологов. Тип урока: обобщения и систематизации знаний (урок-зачет). Название: «Изомеры и гомологи». Часть 1 1. Что такое изомеры? 2. Что такое гомологи? 3. Заполните таблицу «Сравнительная характеристика гомологов и изомеров». Понятие

Качественный Количественный Химическое состав состав строение

Химические свойства

Гомологи Изомеры

4. Для вещества C4Н10 составьте по одной структурной формулегомолога и изомера. Назовите все вещества.

161

Часть 2 Для предложенного вещества составьте по одной структурной формуле изомера и гомолога. Назовите их.

Задания для профильных классов (по ФГОС) Аннотационная справка: контролирующие задания для 10 классов состоят из теста и задач. Тип урока: обобщения и систематизации знаний. Название: «Непредельные углеводороды (алканы, алкены, алкины, диены)». Задание 1. Тест на тему «Изомеры и гомологи» 1. Изомерами являются: 1) метилпропан и метилпропен; 2) бутен-1 и пентен-1; 3) метан и этан; 4) метилпропан и бутан. 2. Гомологами являются: 1) этен и метан; 162

2) пропан и бутан; 3) циклобутан и бутан; 4) этин и этен. 3. Структурным изомером бутена-1 является: 1) бутин-1; 2) 2-метилпропан; 3) 2-метилпропен; 4) 3-метилбутен-1. 4. Структурным изомером гексана является: 1) 3-этилпентан; 2) 2-метилпропан; 3) 2,2-диметилпропан; 4) 2,2-диметилбутан. 5. В виде цис- и трансизомеров может существовать: 1) этилен; 2) пропилен; 3) бутен-1; 4) бутен-2. Задание 2. Напишите формулу 2,3,3,4-тетраметилпентана. Приведите формулу его изомера, в молекуле которого имеются только первичные и вторичные атомы углерода. Задание 3. Напишите формулы изомеров 2,2-диметил-3-этилпентан. В одном из изомеров укажите первичные, вторичные, третичные атомы углерода. Задание 4. Напишите формулу 2,2,5,5-тетраметилгексана. Приведите формулу его изомера, в молекуле которого имеются только первичные и вторичные атомы углерода. Задание 5. Среди перечисленных ниже веществ найдите изомеры и гомологи 3-метилбутина-1: пентен-2, пентин-2, циклопентен, 3-метилгептин-1, гексадиен-1, 3,3-метилбутен-1. Ответы Задания для 9 класса по ГОС 1. Изомеры имеют одинаковый качественный и количественный химический состав, но разное строение. 2. Гомологи отличаются на одну или несколько групп CH2 и имеют сходное химическое строение.

163

3. Понятие

Гомологи Изомеры

Качественный Количественный Химическое состав состав строение

Химические свойства

Одинаковый Одинаковый

Различные Сходные

Одинаковый Различный

Различное Сходное

4. Гомолог (пропан) СН3–СН2–СН3. Изомеры (2-метилпропан) СН3–СН(СН3)–СН3. Подведение итогов 15–14 баллов — «5». 13–12 баллов — «4». 11–9 баллов — «3». 8 баллов и менее — «2». Задания для профильных классов (по ФГОС) 1. 1 — г; 2 — а; 3 — в; 4 — б; 5 — а. 2. 2,3,3,4-тетраметилпентан: CH3–CH(CH3)–C(CH3)2–CH(CH3)–CH3. Изомер 2,3,3,4-тетраметилпентана: CH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3. Первичный: CH3–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3. Вторичный: CH3–CH2–CH2(CH3)–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3. 3. Формула 2,2-диметил-3-этилпентана: СН3–СН2–СН(С2Н5)–С(СН3)2–СН3. Изомеры: СН3–СН(СН3)–СН(С2Н5)–СН(СН3)–СН3 — 2,4-диметил-3-этилпентан; СН3–СН(СН3)–СН2–(С2Н5)–С(СН3)–СН3 — 2,4,4-триметилгексан; СН3–СН2–СН(СН3)–(С2Н5)–С(СН3)–СН3 — 3,3,4-триметилгексан.

164

4.

Изомер:

5. Изомеры: 3-метилбутин-1, пентин-2 и циклопентен, пентен-2 и 3-метилбутен-1. Гомологи: 3-метилбутин-1 и 2-метилгептин-4, 2-метилгептин-4 и пентин-2. Подведение итогов 20–19 баллов — «5». 18–16 балла — «4». 15–13 балла — «3». 12 и менее баллов — «2».

165

3. ДИАГНОСТИКА ПОЗНАВАТЕЛЬНОГО ИНТЕРЕСА УЧАЩИХСЯ К ИЗУЧЕНИЮ ПРЕДМЕТА ХИМИИ Исследование влияния технологии дидактических игр на познавательный интерес и учебную мотивацию учащихся проводилось на основе психолого-педагогической диагностики испытуемых. Общее количество испытуемых — 40 обучающихся в возрасте 14–16 лет и 10 учителей в возрасте 40–50 лет. Эмпирическое исследование проводилось по следующим этапам. 1. Диагностический этап. Цель этого этапа — выявление уровня мотивации к достижению успеха и избеганию неудач у испытуемых, уровня школьной и учебной мотивации, познавательного интереса к предмету химия. Выявленные уровни позволят понять общее положение испытуемых в исследуемых сферах. 2. Рефлексивный этап. Целью этого этапа является качественный анализ полученных результатов диагностики. 3. Завершающий этап. Подведение итогов проверки эффективности использования дидактических игр. При проведении исследования нами использовались следующие методики: 1) тест «Мотивация к успеху» Т. Элерса; 2) тест «Мотивация к избеганию неудач» Т. Элерса; 3) анкета для оценки уровня школьной мотивации Н. Лускановой; 4) методики «Направленность на отметку» и «Направленность на приобретение знаний» Е. П. Ильина; 5) тест В. С. Юркевич «Познавательная потребность» (для учителей); 6) тест К. Н. Волкова «Познавательные интересы школьника» (для учителей). Выбор методик обусловлен необходимостью раскрытия особенностей исследуемых областей мотивационной сферы испытуемых, т. е. уровня мотивации к успеху и к избеганию неудач, уровня школьной и учебной мотивации. Также методики (благодаря их четкости в распределении первичных баллов и интерпретации данных) позволяют провести требуемый сравнительный анализ результатов тестирования. В ходе эмпирического исследования были использованы следующие методы: 1) тестирование; 166

2) методы математической обработки данных (подсчет диагностических баллов); 3) качественный анализ результатов. Дадим краткую характеристику выбранных методик. 1. Тест «Мотивация к успеху» Т. Элерса. Испытуемому предлагается 41 вопрос, на каждый из которых нужно ответить «Да» или «Нет». Затем баллы выставляются в соответствии с ключом и суммируются. В результате выявляются несколько уровней мотивации к успеху: • от 1 до 10 баллов — низкая мотивация к достижению успеха; • от 11 до 16 баллов — средний уровень мотивации к достижению успеха; • от 17 до 20 баллов — умеренно высокий уровень мотивации к достижению успеха; • свыше 21 балла — слишком высокий уровень мотивации к достижению успеха. 2. Тест «Мотивация к избеганию неудач». Испытуемому предлагается список слов из 30 строк, по 3 слова в каждой строке. В каждой строке нужно выбрать только одно из трех слов, которое дает наиболее точную характеристику мотивационных особенностей. Затем баллы выставляются в соответствии с ключом и суммируются. В результате выявляются несколько уровней мотивации к избеганию неудач: • от 1 до 10 баллов — низкая мотивация; • от 11 до 16 баллов — средний уровень мотивации к избеганию неудач; • от 17 до 20 баллов — высокий уровень мотивации к избеганию неудач; • свыше 21 балла — очень высокий уровень мотивации к избеганию неудач. 3. Анкета для оценки уровня школьной мотивации Н. Лускановой. Методика оценивает уровень школьной мотивации, уровень учебной и познавательной активности детей, ориентирует психолога в направлении общего отношения школьников к учебному процессу и получению знаний. Тест состоит из 10 вопросов, по результатам теста выделяются 5 уровней школьной мотивации: первый уровень (высокая мотивация) — 25–30 баллов; второй уровень (хорошая мотивация) — 20–24 балла; третий уровень (положительное отношение к школе) — 15–19 баллов; четвертый уровень (низкая мотивация) — 10–14 баллов; пятый уровень (дезадаптация) — ниже 10 баллов. В ходе тестирования с использованием данной методики ученикам было предложено отвечать на вопросы в контексте процесса изучения химии и отношения именно к этому предмету. 167

4. Методики «Направленность на отметку» и «Направленность на приобретение знаний» Е. П. Ильина. Ученику предлагается 12 утверждений-вопросов с парными ответами. Из двух ответов нужно выбрать один. За каждый ответ в соответствии с ключом начисляется 1 балл. Далее выявляются три уровня выраженности мотивации на получение знаний и мотивации на получение отметки: низкий — от 0 до 4 баллов; средний — от 5 до 9 баллов; высокий — от 10 до 12 баллов. 5. Тест В. С. Юркевич «Познавательная потребность» (для учителей) состоит из 5 вопросов с тремя вариантами ответов (А, Б, В). Интенсивность познавательной потребности определяется суммой баллов: 17–25 баллов — потребность выражена сильно; 12– 16 баллов — умеренно; меньше 12 баллов — слабо. За ответ А начисляется 5 баллов, за ответ Б — 3 балла, за ответ В — 1 балл. 6. Тест К. Н. Волкова «Познавательные интересы школьника» (для учителей) состоит из 5 вопросов с тремя вариантами ответов (А, Б, В). Высокий уровень познавательных интересов каждого школьника определяется большинством выборов варианта А (4 или 5 выборов); средний — выборы варианта Б; низкий — выборы варианта В. По указанным методикам были получены следующие результаты. Результаты по тесту Н. Лускановой представлены на рисунке 1.

Рис. 1 Обобщенные результаты диагностики уровня школьной мотивации

Как видим, преобладает средний уровень школьной мотивации: учебная успешность этих респондентов свидетельствует о положительном отношении к обучению, умении себя заставить выполнить нужные задания, но основной интерес преобладает не учебным, а 168

коммуникативным характером. Уровень ниже среднего представлен слабо — только 5 человек не показали выраженной школьной мотивации — возможно, у них с процессом обучения связаны скорее негативные, чем положительные эмоции, однако это уже вопросы коммуникации и взаимоотношений в классе. Это означает недостаточную мотивацию к обучению, нежелание посещать школу, чувство скуки и подавленности на уроках, ощущение непонимания материала. В основном эти дети во время занятий не делают умственных усилий, предпочитая играть, рассматривать журнал, но не выполнять требований учителя. Поэтому они, как указывает автор теста, испытывают серьезные затруднения в учебной деятельности и находятся в состоянии неустойчивой адаптации к школе. Низкий уровень не представлен в выборке, а высокий и выше среднего уровни показывают наличие устойчивой школьной мотивации у 8 и 12 человек соответственно. Эти дети не испытывают учебных трудностей, они адаптированы к школе и стремятся к успеху, выполняя задания и нередко проявляя собственную познавательную инициативу. Следовательно, в нашей выборке школьная мотивация представлена на хорошем уровне выраженности, и отношение к школе также определяется как положительное. Добавим, что школьная мотивация включает в себя и эмоциональное восприятие процесса обучения химии, и познавательный интерес, и стремление к различным достижениям. Перейдем к результатам тестов на мотивацию к получению знаний (рис. 2).

Рис. 2 Обобщенные результаты диагностики уровня мотивации к получению знаний 169

Как видим, высокий уровень отмечен у 12 человек, средний — у 19. Эти ученики заинтересованы в получении знаний, но при этом могут отдавать предпочтение более интересным занятиям. Если рассматривать по отдельности, то ученики, показавшие высокий уровень, нацелены на знания и развитие, у них уже сформирована мотивация к изучению химии. Ученики, находящиеся на среднем уровне, готовы к получению знаний, но в работе с ними необходимо выбирать методы, способствующие поддержанию интереса. Именно эта группа в наибольшей степени нуждается в проведении игр на уроках, применение игровых технологий положительно повлияло на мотивацию и интерес многих учащихся. На низком уровне находятся 9 человек — у них пока не развита мотивация на получение знаний, хотя учебная успеваемость хорошая. Возможно, многое здесь связано с отсутствием интереса к учебе и к предмету — такая проблема в настоящее время часто фиксируется исследователями и практикующими педагогами. Обратимся к данным по мотивации на отметку.

Рис. 3 Обобщенные результаты диагностики уровня мотивации на отметку

В выборке показано преобладание среднего уровня: в целом эти ученики ориентированы на получение хороших отметок, поскольку они подтверждают важность и оправданность усилий. Но при этом сохраняется и мотивация на знания (из курса химии), которая не уступает мотивации на получение отметки, что связано с развитием познавательного интереса. Высокий уровень мотивации на отметку представлен у 14 человек, а низкий — у 5. Ученики, показавшие высокую мо170

тивацию, готовы заниматься и показывать результаты своих трудов (они участвуют в олимпиадах по химии, 11-классники будут поступать на химический факультет или на отделение фармакологии в медицинском вузе), но они заинтересованы прежде всего в оценке, что может повлиять на уровень знаний. Низкая мотивация на отметку показывает равнодушие к оценкам — возможно, у этих учеников преобладает именно познавательный интерес, которым они руководствуются в первую очередь. При этом отсутствие учебной успеваемости, безусловно, повлечет за собой желание исправить ситуацию и развитие именно мотивации на отметку. Получение знаний для этих школьников оказывается второстепенным. Здесь можно остановиться на важной детали: оценка для ученика является тем же доказательством его усилий и умений, работоспособности и трудолюбия, каким является для взрослого человека получаемая им заработная плата. Снижение работоспособности взрослого человека всегда фиксируется во взаимосвязи с низкой оплатой труда. Поэтому наличие мотивации на оценку в ущерб мотивации на получение знаний нельзя трактовать сразу как проблему: школьнику важно равновесие между его трудом и результатом. Если результат оказывается ниже ожидаемого, то стремление к учебе закономерным образом начинает снижаться. Однако зафиксированное преобладание среднего уровня мотивации на отметку следует считать положительным результатом — большинство учеников стремятся к поддержанию хорошей успеваемости на уроках химии. Рассмотрим результаты мотивации к достижению успеха (рис. 4).

Рис. 4 Обобщенные результаты мотивации достижения успеха 171

Как видим, преобладает умеренно высокий уровень стремления к успеху. Под успехом в данном случае подразумевается получение разнообразных знаний по химии, их дальнейшее углубление и применение в практической сфере. Результат свидетельствует о большей готовности учеников с высокой успеваемостью к решению различных задач и преодолению препятствий, что впоследствии приведет к успеху. В целом, на наш взгляд, результат логичный: современный мир предъявляет к школьникам довольно высокие требования, особенно если учесть, что достижение успеха многие мыслят одновременно в нескольких сферах: уровень знаний, личные победы, школьные достижения, лидерство в классе. Поэтому стремление прилагать усилия, будучи мотивированным на успех в этих сферах, отражает качества современного школьника, учебная успеваемость которого достаточно высока. Что касается учеников с низкой успеваемостью, то большинство из них по-прежнему видят достижение успеха только в плане получения хороших оценок и нормальных отношений в классе, поэтому их мотивация более узкая. Средний уровень отмечен у 13 учеников. Эти испытуемые стремятся к успеху в обычной степени, понимая наличие внешних обстоятельств и собственных возможностей. Другими словами, они не готовы к постоянной борьбе и преодолению любых препятствий, но если ситуация складывается удачно, то со своей стороны эти ученики могут проявить нужную активность, которая нередко бывает обусловлена применением игровых технологий на уроках. В результате эти ученики не остаются «за бортом», предпринимая соответствующие своим способностям попытки подняться на уровень выше (по знаниям и умениям, по достижениям и оценкам, по взаимоотношениям с одноклассниками и учителями). Однако в своем стремлении к учебному успеху эти ученики сохраняют реальность взглядов и ставят только те цели, которые довольно быстро смогут достичь (к примеру, получение 4 за год по химии, 3 место на районной олимпиаде). Эти ученики не готовы понимать успех как результат постоянного напряжения сил, но при этом достаточно внимательно оценивают происходящее, выбирая нужный момент для проявления инициативы. Низкий уровень мотивации достижения успеха зафиксирован у 4 учеников, что обусловлено далеко не всегда отсутствием произвольности и самоконтроля, хотя эти качества здесь, безусловно, необходимы. Поэтому низкий уровень мотивации достижения свидетельствует о нежелании учеников (особенно с низкой успеваемостью) стремиться к успеху как результату усилий. При этом слишком высокий уровень мотивации достижения, отмеченный у 5 учеников, также 172

не является нормой: все свое время такой школьник тратит на максимальную реализацию своих способностей, причем старается успеть во всех выбранных им направлениях (не только участие в разных олимпиадах, но и собственные исследования, дополнительные занятия, подготовка к поступлению). Результатом такой учебы нередко становится эмоциональное выгорание, потеря сил и жизненного интереса: достигнутый успех приводит только к чувству пустоты. Однако нам следует обратить внимание на полученный результат: преобладание умеренно высокой мотивации к достижению успеха, вероятнее всего, связано с внедрением в уроки химии игровых методов. Перейдем к результатам мотивации к избеганию неудач (рис. 5).

Рис. 5 Обобщенные результаты мотивации избегания неудач

По рисунку видно незначительное преобладание среднего уровня (в сравнении с низким — 15 и 17 человек соответственно). Эти испытуемые осознают важность стремления к успеху, но при этом реально оценивают и вес проблем или задач, адекватно сопоставляя его со своими возможностями. Для них, так же как и в мотивации достижения успеха, важна прежде всего правильная оценка обстоятельств: возникающие неудачи могут быть и чрезмерно серьезными, поэтому рисковать постоянно эти ученики не расположены. Умеренно высокий уровень выявлен у 8 учеников, что говорит о частичном отсутствии у них стремления к положительной жизненной активности, так как чем выше уровень мотивации к избеганию неудач, тем ниже инициативность, активность, самоактуализация и желание завершить процесс самоопределения. Эти ученики готовы при173

лагать усилия, чтобы не столкнуться с проблемами, обойти их, но не решить. Возможно, это говорит о слабости воли и о желании выбрать наиболее простой путь. Однако оценивать категорично полученный результат нельзя — многим подросткам и старшим школьникам временами требуется умение скорее избежать неудачи, чем начать борьбу со сложной проблемой. Ученики, находящиеся на низком уровне, не воспринимают такую мотивацию в качестве позитивной, а неудачи оценивают, как нужный жизненный и учебный опыт. Поэтому избегание неудач для таких школьников означает и отсутствие социализированности, необходимой базы знаний собственных ошибок и умений принимать решения в сложных ситуациях. Многие из них часто принимают участие в олимпиадах, интеллектуальных турнирах по химии и проявляют высокую активность на уроках во время применения игровых технологий. В выборке не зафиксирован слишком высокий уровень выраженности диагностируемой сферы, что следует считать положительным результатом. Обратимся к результатам анкетирования учителей и проанализируем результаты познавательной потребности школьников. Как указывалось ранее, в тестировании принимали участие 10 учителей, но их наблюдения и ответы касались успеваемости всей выборки учеников (40 человек). Поэтому на рисунках ниже мы указали результаты распределения выборки учеников по трем уровням, осуществленного учителями.

Рис. 6 Обобщенные результаты анкетирования учителей по уровню познавательной потребности учеников 174

По рисунку очевидно сходство с результатами самих школьников — это говорит о достоверности полученных нами данных. Выраженная потребность в познании отмечается у 10 школьников; умеренная потребность доминирует; низкий уровень этого качества отмечается у 7 детей. Поэтому можно подчеркнуть, что, по мнению учителей, у школьников наблюдаются незначительные проблемы в сфере познавательного интереса, которые постепенно решаются посредством применения игровых технологий (в частности, дидактических игр). Выраженная познавательная потребность предполагает стремление к углубленному изучению конкретного предмета, подтверждаемое высоким уровнем знаний, творческим подходом, общей активностью на уроках. Слабая познавательная потребность в случае химии не может не отмечаться, поскольку этот предмет отличается сложностью и предполагает наличие определенных способностей. Поэтому полученный результат (7 учеников) следует считать нормой. Проанализируем результаты анкетирования учителей на предмет познавательного интереса учеников.

Рис. 7 Обобщенные результаты анкетирования учителей по уровню познавательного интереса учеников

Полученные результаты снова соответствуют общей диагностической картине — высокий уровень, по мнению учителей, зафиксирован у 14 школьников, средний уровень оказывается доминирующим, а низкий отмечен у 6 человек. Следует отметить, что данная ме175

тодика является важной в рамках нашего исследования, так как здесь с позиций учителя характеризуется степень стремления школьников к знаниям химии. Как видим, результаты анкетирования учителей не противоположны ответам школьников: познавательный интерес к конкретному предмету фиксируется с обеих сторон на среднем уровне. Таким образом, результаты тестирования показали наличие познавательного интереса и мотивации к изучению химии у большей части учеников. Тестирование проводилось спустя несколько месяцев после внедрения в методику преподавания химии дидактических игр. Полученные результаты, на наш взгляд, характеризуют положительное воздействие применения игровых технологий на мотивацию и интерес учеников средней и старшей школы.

176

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Развитие игровых технологий является перспективным направлением в методике проведения уроков химии. Нестандартные уроки с применением игровых технологий имеют множество преимуществ, таких как: • активизация процесса обучения; • высокий уровень самостоятельности учащихся; • воссоздание межличностных отношений; • стимулирование и повышение результативности процесса обучения; • источник мотивации к обучению; • способствование снятию стресса, разряжение напряженной обстановки во время урока. Игровой метод позволяет усвоить материал через все пути приема информации, причем это происходит непринужденно, само собой. При этом достигается максимальная активизация познавательной деятельности школьников во время урока. По результатам исследования можно заключить, что использование технологии дидактических игр на уроках химии оказывает положительное влияние на успеваемость, повышение познавательного интереса и мотивации к изучению данного предмета. Отсюда можно сделать вывод о том, что применение игровых технологий в сочетании с другими интерактивными технологиями обучения является эффективным средством достижения воспитательных, развивающих и образовательных задач н а данном конкретном уроке.

177

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ УРОКОВ ХИМИИ «Предельные одноосновные карбоновые кислоты» Класс: 10 «Б». Учебно-методический комплекс: И. И. Новошинский, Н. С. Новошинская. Тип урока: изучение нового материала. Цель: расширение знаний о кислородсодержащих органических соединениях. Задачи: 1) образовательные: ознакомление со свойствами предельных одноосновных карбоновых кислот; 2) развивающие: развивать личностные, регулятивные, познавательные, коммуникативные универсальные учебные действия, для достижения глубоких прочных и качественных знаний; 3) воспитательные: умение работать в коллективе индивидуально, стремление к познанию, воспитывать чувство товарищества и ответственности на уроках химии. Планируемые результаты обучения: 1) предметные: изучить химические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот; 2) метапредметные: отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими партнерами, владение письменной речью; вступать в учебный диалог, уметь строить высказывания, уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; 3) личностные: принимать социальную роль обучающегося, развить мотивы личных и межличностных отношений. Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная. Средства обучения: доска, презентация, учебник, раздаточный материал. Лабораторное оборудование и реактивы: штатив с пробирками, этиловый спирт, уксусная кислота, магний (металл), индикаторы (фенолфталеин, метилоранж, лакмус), оксид кальция, гидроксид калия, гидрокарбонат натрия раствор серной кислоты в качестве катализатора, спиртовка. 178

179

Актуализация

Изучение 4 нового материала

Деятельность обучающихся

Устраивает фронтальный опрос.

Объясняет новую тему урока: делает записи на доске. Организует лабораторную работу учащихся, объясняет ПТБ. Задает вопросы учащимся

179

Коммуникативные: умение выражать свои мысли. Регулятивные: умение планировать ход своей работы. Познавательные: умение обрабатывать полученную информацию. Личностные: развитие интереса к новому учебному материалу

Внимательно слушают учителя, делают записи в тетрадях. Берут раздаточный материал «Памятка для учащегося», читают, отмечают значками на полях насколько понятна информация, насколько она новая. Проводят реакции взаимодействия уксусной кислоты с магнием, оксидом кальция, гидроксидом калия, гидрокарбонатом

20 мин

2 мин

7 мин

Личностные: смыслообразование. Коммуникативные: умение выражать свои мысли. Регулятивные: самоконтроль, самопроверка. Познавательные: рефлексия своих действий Коммуникативные: умение аргументировать свою точку зрения. Познавательные: выявление цели урока

1 мин

Время

Коммуникативные: умение выстраивать диалог с учителем. Личностные: проявление уважения к учителю

Формируемые УУД

Формулируют тему урока

Отвечают на вопросы учителя

Приветствие с учащимися. Отмечает отсутПриветствуют учителя. Готоствующих, проверяет вятся к уроку готовность учащихся к уроку

Мотивация. Предлагает учащимся 3 Сообщение самим сформулиротемы и це- вать тему урока ли урока

2

Организа1 ционный момент

№ Этап урока Деятельность учителя

180

Деятельность обучающихся

180

Анализируют свою деятельность на уроке. Отвечают на вопросы учителя

Слушают учителя, записывают домашнее задание.

Проводит инструктаж по выполнению домашнего задания. Творческое задание: составить кроссворд по изученной теме

Информация до6 машнего задания

Рефлексия, подведение Выставляет оценки 7 итогов, учащимся. Отмечает оцениваактивных учащихся ние

Выполняют задания на карточках

Закрепление изу5 ченного материала

натрия. Записывают уравнения проведенных реакций, называют продукты реакции. Проводят реакцию этерификации, записывают уравнение реакции, называют полученные продукты

Предлагает учащимся для проверки степени усвоения материала выполнить задания на карточках

№ Этап урока Деятельность учителя

Коммуникативные: формирование диалога с учителем. Регулятивные: контроль, коррекция и оценка своих действий. Познавательные: поиск нужной информации. Личностные: осознание ценности своих знаний Коммуникативные: диалог с учителем. Регулятивные: самоконтроль, саморегуляция. Познавательные: умение применять полученные знания на практике. Личностные: осознание значимости полученных знаний Коммуникативные: умение выстраивать диалог. Регулятивные: самоконтроль, самопроверка. Познавательные: подведение итогов урока

3 мин

2 мин

10 мин

Продолжение табл. ВреФормируемые УУД мя

«Кислоты» Класс: 8 «Б». Учебно-методический комплекс: Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Тип урока: комбинированный урок. Цель: познакомить учащихся с особенностями состава кислот и их многообразием. Задачи: 1) образовательные: • формирование знаний учащихся о составе, классификации кислот, их представителях; • формирование умений экспериментировать, наблюдать, анализировать, делать выводы; 2) развивающие: совершенствовать умения экспериментировать, наблюдать, анализировать, делать выводы; умения слушать и слышать другого человека; 3) воспитательные: формировать умения учащихся работать в группах; оценивать ответы своих товарищей. Планируемые результаты обучения: 1) предметные: систематизировать и обобщить знания учащихся по теме «Кислоты»; 2) метапредметные: отстаивать свою точку зрения в диалоге и в выступлении, выдвигать гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими партнерами; вступать в учебный диалог, умение строить высказывания, умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; 3) личностные: принятие социальной роли обучающегося, развитие мотивов личных и межличностных отношений. Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная. Средства обучения: доска, презентация, учебник.

181

182

Актуализация

2

4

3

Организационный момент

1

Учитель доносит информацию. Подводит учащихся к определению класса кислоты. Предлагает учащимся вспомнить, что они уже знают о классах неорганических веществ

Деятельность учителя Проверяет готовность учащихся к уроку, создает эмоциональный настрой

Изучение нового материала

Побуждает к высказыванию своего мнения. Демонстрирует пробирки без надписей с щелочью и с кислотой

Мотивация. Предлагает учащимся Сообщение самим сформулировать темы и це- тему урока ли урока

Этап урока

№

182

Формулируют тему урока. Предлагают пути достижения поставленной цели урока, определяют ход деятельности на уроке Формулируют понятие кислоты. Учащиеся проводят определение кислот с помощью различных индикаторов, сравнивают с изменением

Воспринимают информацию. Анализируют. Определяют зашифрованное слово — «кислоты», отвечают на вопросы, работают в парах — из предложенных формул выбирают кислотные оксиды. Учащиеся вспоминают, что им уже известно по данной теме, поочередно высказываются

Слушают учителя, настраиваются на работу на уроке

Деятельность обучающихся

2 мин

30 мин

Коммуникативные: умение аргументировать свою точку зрения. Познавательные: выявление цели урока Познавательные: осуществляют анализ, обобщение, делают вывод; осознают поставленную задачу, выполняют эксперимент; устанавливают причинно-следственные связи; умеют использовать графические организа-

Формируемые УУД Время Коммуникативные: умение выстраивать диалог с учителем. 1 мин Личностные: проявление уважения к учителю Регулятивные: умение определять цели и ставить задачи, необходимые для ее достижения; планировать деятельность в сотрудничестве с учителем и одноклассниками. Познавательные: осознают поставленную задачу, слушают, извлека5 мин ют нужную информацию, осуществляют анализ, делают выводы; умеют расшифровать слово. Личностные: осознают неполноту своих знаний, проявляют интерес к новому содержанию

183

№

Этап урока

Деятельность учителя Мотивирует к проведению исследования. Инструктаж по ТБ при работе с кислотами и щелочами. Знакомит с формулами кислот. Организует обсуждение проблемы. Подводит к классификации. Демонстрация растворения концентрированной серной кислоты в воде с разогреванием. ТБ при разбавлении кислот. Знакомит с таблицей растворимости. Акцентирует внимание на правильность выполнения задания, выявление пробелов, их устранение. Структурирование знаний учащихся через фронтальную беседу — объяснение

183

Деятельность обучающихся окраски в нейтральной среде, делают выводы, заполняют таблицу в тетради. Читают формулы и названия кислот на экране. Выдвигают гипотезы классификации. Составляют кластер. Учатся работать с таблицей растворимости. Выдвигают различные суждения, предположения. Вспоминают ранее изученный материал и применяют его к новым знаниям. Задают учителю вопросы

Продолжение табл. Формируемые УУД Время торы, символы, схемы для средства для решения поставленной задачи; находят отличия между сравниваемыми объектами. Коммуникативные: вступают в учебный диалог с учителем, участвуют в общей беседе, соблюдая правила речевого поведения; формулируют собственные мысли, высказывают и обосновывают свою точку зрения. Осуществляют совместную деятельность в парах с учётом поставленных учебно-познавательных задач; умеют работать с различными источниками информации. Регулятивные: самоконтроль и самооценка достигнутого результата. Личностные: способность к самооценке своих действий

184

Деятельность обучающихся

Побуждает проанализировать собственную деятельность учащихся на уроке

Рефлексия, подведение итогов, оценивание

7

184

Анализ достижения цели урока

Слушают учителя, записывают домашнее задание

Устраивает миниОтвечают на вопросы минивикторину по изученному викторины материалу

Проводит инструктаж по выполнению домашнего задания

5

Информация домашнего задания

Закрепление изученного материала

Деятельность учителя

6

Этап урока

№

Продолжение табл. Формируемые УУД Время Регулятивные: принимают учебную задачу, самостоятельно планируют дальнейшие действия; самоконтроль и самооценка достигнутого результата. Познавательные: осознают поставленную задачу, самостоятельно находят её в материалах учебника, 5 мин рабочей тетради; обрабатывают и используют информацию, извлекают нужную информацию, выполняют учебно-познавательные действия. Личностные: потребность в справедливом оценивание своей работы Регулятивные: принимают учебную задачу, планируют самостоятельно дальнейшие необходимые действия. Познавательные: умение применять 1 мин полученные знания на практике. Личностные: осознание значимости полученных знаний Коммуникативные: умение выстраивать диалог. Регулятивные: самоконтроль, само1 мин проверка. Познавательные: подведение итогов урока

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ И МОТИВАЦИИ УЧАЩИХСЯ Тест «Мотивация к успеху» Т. Элерса 1. Когда имеется выбор между двумя вариантами, его лучше сделать быстрее, чем отложить на неопределенное время. 2. Я легко раздражаюсь, когда замечаю, что не могу на все 100% выполнить задание. 3. Когда я работаю, это выглядит так, будто я все ставлю на карту. 4. Когда возникает проблемная ситуация, я чаще всего принимаю решение одним из последних. 5. Когда у меня два дня подряд нет дела, я теряю покой. 6. В некоторые дни мои успехи ниже средних. 7. По отношению к себе я более строг, чем по отношению к другим. 8. Я более доброжелателен, чем другие. 9. Когда я отказываюсь от трудного задания, я потом сурово осуждаю себя, так как знаю, что в нем я добился бы успеха. 10. В процессе работы я нуждаюсь в небольших паузах для отдыха. 11. Усердие — это не основная моя черта. 12. Мои достижения в труде не всегда одинаковы. 13. Меня больше привлекает другая работа, чем та, которой я занят. 14. Порицание стимулирует меня сильнее, чем похвала. 15. Я знаю, что мои коллеги считают меня дельным человеком. 16. Препятствия делают мои решения более твердыми. 17. У меня легко вызвать честолюбие. 18. Когда я работаю без вдохновения, это обычно заметно. 19. При выполнении работы я не рассчитываю на помощь других. 20. Иногда я откладываю то, что должен был сделать сейчас. 21. Нужно полагаться только на самого себя. 22. В жизни мало вещей, более важных, чем деньги. 23. Всегда, когда мне предстоит выполнить важное задание, я ни о чем другом не думаю.

185

24. Я менее честолюбив, чем многие другие. 25. В конце отпуска я обычно радуюсь, что скоро выйду на работу. 26. Когда я расположен к работе, я делаю ее лучше и квалифицированнее, чем другие. 27. Мне проще и легче общаться с людьми, которые могут упорно работать. 28. Когда у меня нет дел, я чувствую, что мне не по себе. 29. Мне приходится выполнять ответственную работу чаще, чем другим. 30. Когда мне приходится принимать решение, я стараюсь делать это как можно лучше. 31. Мои друзья иногда считают меня ленивым. 32. Мои успехи в какой-то мере зависят от моих коллег. 33. Бессмысленно противодействовать воле руководителя. 34. Иногда не знаешь, какую работу придется выполнять. 35. Когда что-то не ладится, я нетерпелив. 36. Я обычно обращаю мало внимания на свои достижения. 37. Когда я работаю вместе с другими, моя работа дает большие результаты, чем работы других. 38. Многое, за что я берусь, я не довожу до конца. 39. Я завидую людям, которые не загружены работой. 40. Я не завидую тем, кто стремится к власти и положению. 41. Когда я уверен, что стою на правильном пути, для доказательства своей правоты я иду вплоть до крайних мер. Подсчет результатов По 1 баллу начисляется за ответ «да» на следующие вопросы: 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 32, 37, 41. Также начисляется по 1 баллу за ответы «нет» на вопросы: 6, 13, 18, 19, 20, 24, 31, 36, 38, 39. Ответы на вопросы 1, 11, 12, 19, 28, 33, 34, 35, 40 не учитываются. Тест «Мотивация к избеганию неудач» Т. Элерса Инструкция Предлагается список слов из 30 строк, по 3 слова в каждой строке. В каждой строке выберите только одно из трех слов, которое наиболее точно вас характеризует, и подчеркните его.

186

Бланк методики 1

2

3

1. Смелый

Бдительный

Предприимчивый

2. Кроткий

Робкий

Упрямый

3. Осторожный

Решительный

Пессимистичный

4. Непостоянный

Бесцеремонный

Внимательный

5. Неумный

Трусливый

Недумающий

6. Ловкий

Бойкий

Предусмотрительный

7. Хладнокровный

Колеблющийся

Удалой

8. Стремительный

Легкомысленный

Боязливый

9. Незадумывающийся

Жеманный

Непредусмотрительный

10. Оптимистичный

Добросовестный

Чуткий

11. Меланхоличный

Сомневающийся

Неустойчивый

12. Трусливый

Небрежный

Взволнованный

13. Опрометчивый

Тихий

Боязливый

14. Внимательный

Неблагоразумный

Смелый

15. Рассудительный

Быстрый

Мужественный

16. Предприимчивый

Осторожный

Предусмотрительный

17. Взволнованный

Рассеянный

Робкий

18. Малодушный

Неосторожный

Бесцеремонный

19. Пугливый

Нерешительный

Нервный

20. Исполнительный

Преданный

Авантюрный

21. Предусмотрительный

Бойкий

Отчаянный

22. Укрощенный

Безразличный

Небрежный

23. Осторожный

Беззаботный

Терпеливый

24. Разумный

Заботливый

Храбрый

25. Предвидящий

Неустрашимый

Добросовестный

26. Поспешный

Пугливый

Беззаботный

27. Рассеянный

Опрометчивый

Пессимистичный

28. Осмотрительный

Рассудительный

Предприимчивый

29. Тихий

Неорганизованный

Боязливый

30. Оптимистичный

Бдительный

Беззаботный

187

Ключ 1/2; 2/1; 2/2; 3/1; 3/3; 4/3; 5/2; 6/3; 7/2; 7/3; 8/3; 9/1; 9/2; 10/2; 11/1; 11/2; 12/1; 12/3; 13/2; 13/3; 14/1; 15/1; 16/2; 16/3; 17/3; 18/1; 19/1; 19/2; 20/1; 20/2; 21/1; 22/1; 23/1; 23/3; 24/1; 24/2; 25/1; 26/2; 27/3; 28/1; 28/2; 29/1; 29/3; 30/2. Порядок подсчета Испытуемый получает по 1 баллу за следующие выборы, приведенные в ключе. Первая цифра перед чертой означает номер строки, вторая цифра после черты — номер столбца, в котором нужное слово. Например, 1/2 означает, что слово, получившее 1 балл, находится в первой строке, во втором столбце — «бдительный». Другие варианты ответов испытуемого баллов не получают. Анкета для оценки уровня школьной мотивации Н. Лускановой Инструкция для групповой формы работы: прочитайте вопрос и из предложенных вариантов ответа выберите один и отметьте его буквенное значение на бланке ответов. Стимульный материал методики 1. Тебе нравится в школе? 1) Не очень; 2) нравится; 3) не нравится. 2. Утром, когда ты просыпаешься, ты всегда с радостью идешь в школу или тебе часто хочется остаться дома? 1) Чаще хочется остаться дома; 2) бывает по-разному; 3) иду с радостью. 3. Если бы учитель сказал, что завтра в школу не обязательно приходить всем ученикам, желающим можно остаться дома, ты бы пошел бы в школу или остался бы дома? 1) Не знаю; 2) остался бы дома; 3) пошел бы в школу. 4. Тебе нравится, когда у вас отменяют какие-нибудь уроки? 1) Не нравится; 2) бывает по-разному; 3) нравится. 5. Ты хотел бы, чтобы тебе не задавали домашних заданий? 1) Хотел бы; 188

2) не хотел бы; 3) не знаю. 6. Ты хотел бы, чтобы в школе остались одни перемены? 1) Не знаю; 2) не хотел бы; 3) хотел бы. 7. Ты часто рассказываешь о школе родителям? 1) Часто; 2) редко; 3) не рассказываю. 8. Ты хотел бы, чтобы у тебя был менее строгий учитель? 1) Точно не знаю; 2) хотел бы; 3) не хотел бы. 9. У тебя в классе много друзей? 1) Мало; 2) много; 3) нет друзей. 10. Тебе нравятся твои одноклассники? 1) Да; 2) не очень; 3) нет. Обработка результатов Ответы на вопросы анкеты расположены в случайном порядке, поэтому для упрощения оценки может быть использован специальный ключ. В итоге подсчитывается набранное количество баллов. Ключ № вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Оценка за ответ 1 1 0 1 3 0 1 3 1 1 3

Оценка за ответ 2 3 1 0 1 3 3 1 0 3 1

189

Оценка за ответ 3 0 3 3 0 1 1 0 3 0 0

Методика «Направленность на отметку» Е. П. Ильина Инструкция Ответьте на вопросы, поставив в соответствующей ячейке знаки «+» («да») или «–» («нет»). № п/п

Вопросы

1

Помнишь ли ты, когда получил первую в жизни двойку?

2

Беспокоит ли тебя, что твои отметки несколько хуже, чем у других учеников класса?

3

Бывает ли, что перед контрольной работой сердце у тебя начинает учащенно биться?

4

Краснеешь ли ты при объявлении тебе плохой отметки?

5

Если в конце недели ты получишь плохую отметку, у тебя в выходной день плохое настроение?

6

Если тебя долго не вызывают, это тебя беспокоит?

7

Волнует ли тебя реакция сверстников на полученную тобой отметку?

8

После получения хорошей отметки готовишься ли ты к следующему уроку как следует, хотя знаешь, что все равно скоро не спросят?

9

Тревожит ли тебя ожидание опроса?

10

Было бы тебе интересно учиться, если бы отметок вообще не было?

11

Захочешь ли ты, чтобы тебя спросили, если будешь знать, что отметку за ответ не поставят?

12

После получения отметки на уроке ты продолжаешь активно работать?

Да

Нет

Обработка результатов Начисляется по 1 баллу за ответ «да» на вопросы по позициям 1–9 и за ответы «нет» — по позициям 10–12. Подсчитывается общая сумма баллов. Методика «Направленность на приобретение знаний» Е. П. Ильина Инструкция Дается ряд утверждений-вопросов с парными ответами. Из двух ответов нужно выбрать один и рядом с позицией вопроса написать букву («а» или «б»), соответствующую выбранному ответу.

190

Текст опросника 1. Получив плохую отметку, ты, придя домой: а) сразу садишься за уроки, повторяя и то, что плохо ответил; б) садишься смотреть телевизор или играть на компьютере, думая, что урок по этому предмету будет еще через день. 2. После получения хорошей отметки ты: а) продолжаешь добросовестно готовиться к следующему уроку; б) не готовишься тщательно, так как знаешь, что все равно не спросят. 3. Бывает ли, что ты остаешься недоволен ответом, а не отметкой? а) Да; б) нет. 4. Что для тебя учеба? а) Познание нового; б) обременительное занятие. 5. Зависят ли твои отметки от тщательности подготовки к уроку? а) Да; б) нет. 6. Анализируешь ли ты после получения низкой отметки, что ты сделал неправильно? а) Да; б) нет. 7. Зависит ли твое желание готовить домашнее задание от того, выставляют ли за него отметки? а) Да; б) нет. 8. Легко ли ты втягиваешься в учебу после каникул? а) Да; б) нет. 9. Жалеешь ли ты, что не бывает уроков из-за болезни учителя? а) Да; б) нет. 10. Когда ты, перейдя в следующий класс, получаешь новые учебники, тебя интересует, о чем в них идет речь? а) Да; б) нет. 191

11. Что, по-твоему, лучше — учиться или болеть? а) Учиться; б) болеть. 12. Что для тебя важнее — отметки или знания? а) Отметки; б) знания. Обработка результатов За каждый ответ в соответствии с ключом начисляется 1 балл. Ключ к опроснику О мотивации на приобретение знаний свидетельствуют ответы «а» на вопросы 1–6, 8–11, ответы «б» на вопросы 7 и 12. Методика «Познавательная потребность» В. С. Юркевич Цель: определение интенсивности познавательной потребности. Материал: стандартизированная анкета, адресованная учителям, которые на основе наблюдений и бесед с родителями должны выбрать ответы на следующие вопросы. 1. Как часто вы подолгу занимаетесь какой-то умственной работой? а) Часто — 5 баллов; б) иногда — 3 балла; в) редко — 1 балл. 2. Что вы предпочитаете делать, когда задан вопрос на сообразительность? а) Потрудиться и самому найти ответ — 5 баллов; б) когда как — 3 балла; в) получить готовые ответы от других — 1 балл. 3. Часто ли вы читаете дополнительную литературу? а) Часто — 5 баллов; б) иногда — 3 балла; в) редко — 1 балл. 4. Часто ли вы задаёте вопросы учителям? а) Часто — 5 баллов; б) иногда — 3 балла; в) редко — 1 балл. 5. Насколько эмоционально вы относитесь к интересному для вас делу? а) Очень эмоционально — 5 баллов; б) когда как — 3 баллов; в) эмоции неярко выражены — 1 балл. 192

Обработка результатов Подсчитать сумму баллов каждого ребёнка и разделить её на 5 (5 — это показатель интенсивности познавательных потребностей). Интенсивность можно считать: • сильно выраженной, если показатель больше 3,5; • умеренный — показатель 2,5–3,5; • слабый — менее 2,5. Тест К. Н. Волкова «Познавательные интересы школьника» Цель: определение степени выраженности познавательных интересов школьников. Материал: бланк с пятью вопросами, имеющими возможные варианты ответов. Ход проведения Учителю дается бланк стандартизированной анкеты и предлагается выбрать из предъявленных возможных вариантов ответов какойлибо один. 1. Связаны ли интересы ученика с выбором будущей профессии? а) Очень тесно; б) связаны, но очень мало, сопровождаются соответствующей организацией деятельности; в) никак не связаны. 2. Обращается ли ученик к серьезным источникам: пользуется ли научной литературой, работает ли со словарем и т. д.? а) Постоянно; б) иногда; в) очень редко. 3. Ставит ли перед собой задачи, выполнение которых невозможно в один присест и требует кропотливой работы в течение многих дней и даже месяцев? а) Большинство заданий подчинено этому принципу; б) ставит, но редко выполняет; в) не ставит долговременных задач. 4. В какой мере, занимаясь любимым делом, может делать «черную», неинтересную для него интеллектуальную работу (например, выполнять длительное вычисление при решении интересной задачи)? а) Делает всегда столько, сколько нужно; б) делает периодически; в) не любит выполнять неинтересную работу. 193

5. Способен ли при необходимости заниматься продолжительное время интеллектуальной деятельностью, жертвуя развлечениями, а иногда и отдыхом? а) Всегда, когда нужно; б) только изредка; в) не способен. Обработка данных О сильной выраженности познавательного интереса свидетельствуют ответы «а».

194

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Артеменко, А. И. Удивительный мир органической химии. — М. : Дрофа, 2004. — 256 с. 2. Асамбаева, М. Интерактивные методы обучения. — М. : Каракол, 2004. 3. Бабанский, Ю. К. Оптимизация процесса обучения. — М. : Педагогика, 1977. — 256 с. 4. Берлянд, И. Е. Игра как феномен сознания. — Кемерово : Алеф, 1992. — 96 с. 5. Берн, Э. Игры, в которые играют люди. Психология человеческих взаимоотношений. Люди, которые играют в игры. Психология человеческой судьбы. — СПб. : Речь, 1992. — 224 с. 6. Божович, Л. И. Проблемы формирования личности. — Воронеж : МОДЭК, 1997. — 352 с. 7. Бондаренко, А. К. Воспитание детей в игре / А. К. Бондаренко, А. И. Матусик. — М. : Владос, 2003. — 192 с. 8. Брыксина, О. Ф. Интерактивная доска на уроке: как оптимизировать образовательный процесс. — Волгоград, 2011. — 111 с. 9. Букатов, В. М. Нескучные уроки: обстоятельное изложение социоигровых технологий обучения школьников / В. М. Букатов, А. П. Ершова. — Петрозаводск : VERSO, 2008. — 187 с. 10. Воронкова, О. Б. Информационные технологии в образовании. Интерактивные методы. — М. : Феникс, 2010. — 320 с. 11. Выготский, Л. С. Психология развития ребенка. — М. : Эксмо, 2004. — 512 с. 12. Габриелян, О. С. Химия. 10 класс. Базовый уровень : учебник. — М. : Дрофа, 2005. — 189 с. 13. Гавров, С. Н. Игра в пространстве культуры // Вестник МГУКИ. — 2004. — № 1. — С. 139–141. 14. Гин, А. Приемы педагогической техники. — М. : Вита-Пресс, 2003. — 112 с. 15. Горбунцова, С. В. Тесты и ЕГЭ по основным разделам школьного курса химии: 10–11 классы. — М. : ВАКО, 2006. — 160 с. 16. Гуслова, М. Н. Инновационные педагогические технологии. — М. : Академия, 2010. — 288 с. 17. Епишева, О. Что такое педагогическая технология // Школьные технологии. — 2004. — № 1. — С. 31–38. 18. Зайцев, О. С. Методика обучения химии. — М. : Владос, 1999. 195

19. Зверева, О. Сюжетно-ролевая игра // Игра и дети. — 2003. — № 6. 20. Зимняя, И. А. Педагогическая психология : учебник. — М. : Логос, 2002. 21. Зотова, И. В. Игровая деятельность как средство развития коммуникативных способностей детей старшего дошкольного возраста // International scientific review. — 2019. — № 3. — С. 67–69. 22. Иванова, Л. Интерактивные формы обучения. — М. : Наука, 2007. — 164 с. 23. Игра со всех сторон (Книга о том, как играют дети и прочие люди). Современные исследования, междисциплинарный подход, практические рекомендации, взгляд в будущее. — М. : Фонд научных исследований «Прагматика культуры», 2003. — 432 с. 24. Исаев, С. Д. Об использовании дидактических игр // Химия в школе. — 2002. — № 6. — С. 50–54. 25. Кашлев, С. С. Интерактивные методы обучения. — М. : ТетраСистемс, 2011. — 224 с. 26. Колеченко, А. К. Энциклопедия педагогических технологий. — М. : КАРО, 2008. — 368 с. 27. Кукушин, В. С. Педагогические технологии : учебное пособие. — Ростов-на-Дону : МарТ, 2002. — 319 с. 28. Куприянов, Б. В. Организация и методика проведения игр с подростками / Б. В. Куприянов, М. И. Рожков, И. И. Фришман. — М. : ВЛАДОС, 2001. 29. Леонтьев, А. А. Психология общения. — М. : Смысл, 1999. — 365 с. 30. Михайленко, Т. М. Игровые технологии как вид педагогических технологий // Педагогика: традиции и инновации: материалы Междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2011 г.). — Челябинск : Два комсомольца, 2011. — Т. I. — С. 140–146. 31. Новошинский, Н. И. Органическая химия. 11 класс / Н. И. Новошинский, Н. С. Новошинская. — М. : Русское слово, 2008–2012. 32. Опарина, С. А. Роль дидактических игр в процессе обучения химии // Обучение и воспитание: методики и практика. — 2015. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-didakticheskih-igr-v-protsesseobucheniya-himii. 33. Панфилова, А. П. Инновационные педагогические технологии: активное обучение. — М. : Академия, 2009. — 192 с. 34. Полат, Е. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. — М. : Академия, 2009. — 272 с. 196

35. Сафина, Л. Г. Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках химии с помощью игровых технологий // Самарский научный вестник. — 2014. — № 2. — С. 102–104. 36. Сафина, Л. Г. Формирование эвристических умений будущего учителя химии с помощью игровых технологий : дис. ... канд. пед. наук. — Самара, 2009. — 215 с. 37. Селевко, Г. К. Альтернативные педагогические технологии. — М. : НИИ школьных технологий, 2005. — 224 с. 38. Селевко, Г. К. Современные образовательные технологии. — М. : Народное образование, 1998. — 256 с. 39. Суворова, Н. Интерактивное обучение. Новые подходы. — М. : Вербум, 2005. — 42 с. 40. Фролова, Л. Что такое интерактивная технология обучения? Активные и интерактивные технологии обучения. — URL: http:// fb.ru/article/230997/chto-takoe-interaktivnaya-tehnologiya-obucheniya-ak tivnyie-i-interaktivnyie-tehnologii-obucheniya. 41. Шмаков, С. А. Игры учащихся — феномен культуры. — М. : Новая школа, 1994. — 240 с. 42. Штемплер, Г. И. Дидактические игры при обучении химии / Г. И. Штемплер, Г. А. Пичугина. — М. : Дрофа, 2003. 43. Шукайло, А. Д. Тематические игры по химии. 8 класс. — М. : Сфера, 2004. — 96 с. 44. Шутенко, А. В. Методы проведения учебных занятий с использованием средств информационных и коммуникационных технологий. — URL: https://pedsovet.su/publ/164-1-0-841. 45. Эльконин, Д. Психология игры. — М. : Владос, 1999. — 360 с. 46. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. — URL: http://school-collection.edu.ru. 47. Обобщающий урок по теме «Углеводороды». 10-й класс. — URL: http://festival.1september.ru/articles/655143/. 48. Внеклассное мероприятие по органической химии «Химия за чайным столом». — URL: https://festival.1september.ru/articles/534199/. 49. Урок-игра «Великолепная семерка» (обобщение знаний по органической химии). — URL: http://nsportal.ru/npo-spo/estestvennyenauki/library/2015/06/30/urok-igra-velikolepnaya-semerka-obobshchenieznaniy-po. 50. Игра. Брейн-ринг. Органическая химия. — URL: https://info urok.ru/igra-breynring-organicheskaya-himiya-561950.html. 51. Викторина «Занимательная органическая химия». — URL: https://infourok.ru/viktorina-zanimatelnaya-organicheskaya-himiya-10982 73.html. 197

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение .................................................................................................... 3 1. Теоретико-методические аспекты использования игровых технологий ................................................... 5 1.1. Игра и основы ее организации ...................................................... 5 1.2. Игры с подростками и старшими школьниками в условиях цифровизации образования ............................................. 13 1.3. Характеристика и роль дидактической игры на уроках химии .................................................................................. 21 1.4. Сравнительная характеристика традиционных уроков и уроков с использованием игр .......................................................... 24 2. Применение игр в школьном курсе химии .................................. 32 2.1. Особенности проведения учебных игр на уроках химии в 8–11 классах......................................................... 32 2.2. Игры на тему «Углеводороды» ................................................... 37 2.2.1. Игра «Алканы» ....................................................................... 37 2.2.2. Игра «Юные химики — вперед» .......................................... 38 2.2.3. Игра «Алкены» ....................................................................... 44 2.2.4. Урок-конкурс «Общественный смотр знаний» ................... 48 2.2.5. «Природные источники углеводородов»............................. 50 2.3. Игры на тему «Кислородсодержащие органические соединения» ......................................................................................... 59 2.3.1. Ролевая игра «Суд над алкоголем» ...................................... 59 2.3.2. Брейн-ринг «Спирты. Фенолы. Карбоновые кислоты»...... 67 2.3.3. «Звездный час». Игра на тему «Карбоновые кислоты»...... 71 2.3.4. Урок-игра «Страна кетонов» ................................................ 74 2.4. Игры на тему «Азотсодержащие органические соединения» ................................................................. 77 2.4.1. Конкурс «Ароматические амины в жизни человека»......... 77 2.4.2. Урок-игра «Азотсодержащие органические соединения» .............................................................. 79 2.5. Интегрированный урок по теме «Жиры» ................................... 88 2.6. Игры на тему «Углеводы» ........................................................... 95 2.6.1. Урок-игра «Слабое звено» .................................................... 95 2.6.2. Игра «Химия за чайным столом» ....................................... 101 2.7. Обобщающие игры по органической химии............................ 105 2.7.1. Игра «Великолепная семерка»............................................ 105 2.7.2. Игра «Химия и жизнь» ........................................................ 110 2.7.3. Игра «Именные реакции» ................................................... 114 2.7.4. Брейн-ринг «Органическая химия».................................... 123 198

2.7.5. Викторина «Занимательная органическая химия» ........... 128 2.7.6. Турнир знатоков химии ...................................................... 130 2.7.7. Игра «Звездный час» ........................................................... 135 2.7.8. Химические знания в жизни человека ............................... 137 2.7.9. Игра «Счастливый случай» ................................................ 143 2.7.10. Игра «Магия химии» ......................................................... 148 2.7.11. Викторина «Выдающиеся химики нашей Родины» ....... 152 2.8. Урок-зачет по органической химии ......................................... 161 3. Диагностика познавательного интереса учащихся к изучению предмета химии ............................................................. 166 Заключение .......................................................................................... 177 Приложение 1. Технологические карты уроков химии............... 178 Приложение 2. Методики определения познавательной активности и мотивации учащихся .................. 185 Список литературы ............................................................................ 195

199

3. ГОРМОНАЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ И ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

3

Фарид Джамалетдинович ЯМБУШЕВ

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ТЕХНОЛОГИЯ ИГРОВОГО ОБУЧЕНИЯ Учебное пособие Зав. редакцией литературы по химии, пищевой биотехнологии и технологии продуктов питания Т. В. Карпенко Ответственный редактор Е. О. Сапарова Подготовка макета О. О. Николаева Корректор Т. А. Быченкова Выпускающий В. А. Иутин ЛР № 065466 от 21.10.97 Гигиенический сертификат 78.01.10.953.П.1028 от 14.04.2016 г., выдан ЦГСЭН в СПб Издательство «ЛАНЬ» [email protected]; www.lanbook.com 196105, СанктПетербург, пр. Юрия Гагарина, д. 1, лит. А Тел./факс: (812) 3362509, 4129272 Бесплатный звонок по России: 88007004071 ГДЕ КУПИТЬ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИЙ: Для того, чтобы заказать необходимые Вам книги, достаточно обратиться в любую из торговых компаний Издательского Дома «ЛАНЬ»: по России и зарубежью «ЛАНЬТРЕЙД». 196105, СанктПетербург, пр. Юрия Гагарина, д. 1, лит. А тел.: (812) 4128578, 4121445, 4128582; тел./факс: (812) 4125493 email: [email protected]; ICQ: 446869967 www.lanbook.com пункт меню «Где купить» раздел «Прайс&листы, каталоги» в Москве и в Московской области «ЛАНЬПРЕСС». 109387, Москва, ул. Летняя, д. 6 тел.: (499) 7227230, (495) 6474077; email: [email protected] в Краснодаре и в Краснодарском крае «ЛАНЬЮГ». 350901, Краснодар, ул. Жлобы, д. 1/1 тел.: (861) 2741035; email: [email protected] ДЛЯ РОЗНИЧНЫХ ПОКУПАТЕЛЕЙ: интернет4магазин Издательство «Лань»: http://www.lanbook.com магазин электронных книг Global F5: http://globalf5.com/ Подписано в печать 21.11.22. Бумага офсетная. Гарнитура Школьная. Формат 84×108 1/32. Печать офсетная/цифровая. Усл. п. л. 10,50. Тираж 30 экз. Заказ № 163622. Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригиналмакета в АО «Т8 Издательские Технологии». 109316, г. Москва, Волгоградский пр., д. 42, к. 5.