Урок 1 Теорія як вища форма наукових знань. Теорія хімічної будови органічних речовин О. М. Бутлерова - Хімія 11 клас - Старша школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Старша школа » Хімія 11 клас

Урок 1 Теорія як вища форма наукових знань. Теорія хімічної будови органічних речовин О. М. Бутлерова

 

 

Урок 1

Теорія як вища форма наукових знань.
Теорія хімічної будови органічних речовин О. М. Бутлерова

Мета уроку: розвивати в учнів розуміння етапів наукового пізнання, зокрема теорії, на прикладі теорії хімічної будови хімічних речовин О. М. Бутлерова, уміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою і властивостями речовин; показати застосування теоретичних знань на практиці; активізувати знання учнів з органічної хімії; повторити назви й формули алканів.

Очікувані результати: учні повинні встановлювати зв’язок між будовою і властивостями органічних речовин; учні повинні пояснювати значення теорії О. М. Бутлерова в органічній хімії, причини різноманітності органічних речовин.

Обладнання:                                                                                                                           

Тип уроку: урок вивчення й первинного закріплення нових знань.

 

  • 1. Організаційний етап

1.1. Привітання.

1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,

кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.

1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.

1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.

 

  • 2. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу

2.1. Повідомлення теми уроку.

2.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення  нового матеріалу.

2.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу. Запитання до учнів:

Яке значення мають наукові теорії у розробці практичного застосування речовин? У створенні нових матеріалів?

 

  • 3. Актуалізація опорних знань

Фронтальна бесіда

1. Як ви пам’ятаєте, всі вуглеводні містять у складі атоми Карбону й Гідрогену. Яким чином атоми лише двох елементів можуть утворювати велику кількість (кілька тисяч) різноманітних речовин?

2. Як ви вважаєте, які етапи необхідно було пройти О. М. Бутлерову при створенні своєї теорії?

 

  • 4.      Етап засвоєння нових знань

1.         Місце практики в науковому пізнанні світу

Розповідь учителя

Поняття «практика» походить від грецького слова «праксис», що в перекладі означає діяння, активність, діяльність.

Практика — це діяльність, за допомогою якої людина змінює, перетворює світ. Людина як суспільна, матеріальна істота, що наділена свідомістю, змінює дійсність у трьох вимірах: 1) матеріально; 2) на певному конкретно-історичному етапі розвитку суспільства та в межах відповідних суспільних відносин; 3) свідомо. Поза цими вимірами неможливе людське перетворення світу, але кожний з них, узятий окремо, не відображає сутності практики як філософської категорії.

Під практикою, перш за все, розуміється сукупна діяльність людства, весь його досвід у процесі історичного розвитку. Як за своїм змістом, так і за способом реалізації, практична діяльність має суспільний характер і виступає як цілісна система дій, є способом суспільного буття людини та специфічною формою його самоутвердження у світі. Практика — це матеріальна, чуттєво-предметна, цілеспрямована діяльність людини, що містить освоєння та перетворення природних та соціальних об’єктів. Вона є основою багатозначних форм життєдіяльності людини. Якщо практику розглядати як певний процес перетворення природи відповідно до інтересів людини, яким регулюється і контролюється обмін речовин між людиною і природою, то тоді практика приймає форму праці. Якщо ж узяти її як суспільну, втілену в конкретно-історичних формах діяльність, що соціалізує природу, трансформує природне буття в суспільне, то практика набуває ознак виробництва. Якщо ж практика розглядається як діяльність, що штучно відтворює ті або інші боки об’єктивної дійсності, створює умови для повного наукового дослідження, вона розглядається як науковий експеримент.

Отже, категорія «практика» тісно пов’язана з такими категоріями, як «діяльність», «праця», «виробництво» в їх різноманітних формах. Найбільш багатостороннім і суттєвим визначенням практики є: практика — це чуттєво-предметна, матеріально перетворююча, свідомо цілеспрямована, суспільно-історична діяльність людей.

Основою практики є праця, матеріальне виробництво, у процесі якого людина змінює себе, а також відповідно до своїх цілей та інтересів природну та соціальну реальність. Проте зміст практики не вичерпується лише матеріальним, суспільним виробництвом. До неї відносять соціально-політичну діяльність людей, яка регулює взаємовідносини між державами, націями, народами і націлена на постійну зміну та оновлення суспільного життя.

Важливе значення має діяльність у науковому пізнанні — науковий експеримент. Можна виділити певні форми практики на основі взаємозв’язку теорії та практики. З цієї точки зору першою формою практики є зовнішня діяльність людини, що збігається з її соціальною поведінкою, з орієнтацією на здоровий глузд та певні соціально-визначені норми. Друга форма практики — власне предметно-перетворююча діяльність, що ґрунтується на емпірично-практичному досвіді. Тут практика збігається з практичним досвідом. Знання, що відповідають цій формі практики, відображають досвід як певну систему операцій з об’єктом. Практичне ставлення людини до світу набуває характеру системи умінь, навичок, вправності. Третьою формою практики є практика у поєднанні з науковим знанням. Вона ґрунтується на теоретичному осягненні предмета, виступає як цілісність дій, що визначені в теорії. Ця форма розвивається разом з виникненням великого машинного виробництва. Практична діяльність ґрунтується на науковій теорії, яка осягає узагальнені характеристики предмета і представляє їх як мету діяльності.

Загалом практика є діяльністю з перетворення світу відповідно до інтересів людини — це її головний зміст, у цьому її сенс як специфічно людського ставлення до світу. Оскільки практика в суттєвому, глибинному розумінні є не тільки простим повторенням того, що було і є, вона виступає як момент акумуляції, включення того, що буде, майбутнього. Проте зазначимо, що окрім дій, які є творчо-креативними за своїм характером, змінюють, перетворюють навколишній світ і створюють основний, визначальний рівень власне практики, вона містить ще один, хоч і підпорядкований, рівень діянь. Якщо перший рівень можна назвати перетворюючим, то другий рівень — використовуючим.

Використовуючий рівень практики містить певну сукупність звичок і дій-операцій, які здійснюються за відповідними правилами (нормами, рецептами, інструкціями), що сприяють безперервному відтворенню досягнутого людством рівня контролю над навколишнім світом. Це дії з використання засобів виробництва, транспорту, побутових приладів, виконання правил технології виробництва — тобто ті дії, що раніше відбувалися. Для реалізації діяльності на використовуючому рівні немає потреби мати знання, що розкривають безпосередньо саме діяння, його сутність, — для цього досить мати рецепт, формулу, власне алгоритм досягнення потрібного результату. Наприклад, щоб користуватись електричним освітленням, зовсім не обов’язково мати навіть елементарні знання з теорії електрики, для цього досить уміння користуватись вимикачем.

 

2.   Значення теорії в накопиченні, обробці й використанні наукових даних

Бесіда

Теоретичний рівень пізнання характеризується домінуванням понять, теорій, законів, принципів, наукових узагальнень і висновків. Теоретичне пізнання відображає предмети, властивості, істотні зв’язки і закономірності, що осягнуті раціональною обробкою емпіричних даних. Відбувається така обробка на основі форм мислення: поняття, судження, умовиводу, закону, категорії та ін.

  • Запитання до учнів

— Наведіть приклади понять, суджень, умовиводів.

— Які закони хімії та інших наук вам відомі?

 

Головна мета теоретичного пізнання — осягання об’єктивної істини, вільної від суб’єктивності, пояснення та інтерпретація емпіричних фактів. Теорія користується різними методами: аксіоматичним, гіпотетико-дедуктивним, системно-структурним, еволюційним, редукціоністським, структурно-функціональним аналізом, методом пізнання від абстрактного до конкретного.

  • Запитання до учнів

— Які наукові теорії вам відомі?

Теоретичні уявлення виникають на основі узагальнення емпіричних даних. Одночасно вони впливають на збагачення і зміну цих емпіричних знань.

Теоретичний рівень наукового знання припускає встановлення законів, що дають можливість сприйняття і пояснення емпіричних ситуацій, тобто пізнання сутності явищ. Теоретичні закони мають суворіший, формальніший характер, у порівнянні з емпіричними.

Терміни опису теоретичного знання належать до об’єктів, що умовно ідеалізуються, тобто є абстрактним. Подібні об’єкти неможливо піддати безпосередній експериментальній перевірці.

  • Запитання до учнів

— Наведіть приклади абстрактних об’єктів (у різних науках).

Для експертних оцінок процесу появи нових знань використовують обсяг знань, накопичений у бібліотеках. Експериментальним шляхом вивчають здатність людини одержувати інформацію в процесі самонавчання у нормованих за інформацією середовищах. Поки не має можливості у повному обсязі виміряти темпи виробництва знання, оскільки немає адекватних універсальних моделей.

 

3.   Створення теорії будови органічних речовин О. М. Бутлеровим

Ідея хімічної будови була викладена О. М. Бутлеровим у доповіді «Про хімічну будову речовин» на з’їзді натуралістів у Шпейері.

У цій доповіді він дав своє чітке визначення хімічної будови: «Я називаю хімічною будовою розподіл дії цієї сили (спорідненості), внаслідок якого хімічні атоми, посередньо або безпосередньо впливаючи один на одного, з’єднуються в хімічну частку». Говорячи про хімічну будову, О. М. Бутлеров вважав за необхідне чітко роз’яснити, що він має на увазі «хімічну взаємодію атомів», залишаючи поки відкритим питання, чи прилягають один до одного атоми, що хімічно безпосередньо діють один на одного. Подальший розвиток науки довів, що відповідність між хімічною будовою й просторовим розташуванням існує, але в часи О. М. Бутлерова наука ще не давала матеріалу для відповіді на це питання.

Користуючись поняттям хімічної будови, О. М. Бутлеров дав у своїй доповіді відоме класичне формулювання: «Хімічна натура складної частки визначається натурою елементарних складових частин, їхньою кількістю і хімічною будовою». Далі в доповіді йшлося про шляхи вивчення хімічної будови. Про хімічну будову можна дізнатися насамперед на підставі різних способів синтезу речовини, особливо, якщо вони «відбуваються при температурі мало підвищеної, і взагалі за умови, коли можна стежити за ходом поступового ускладнення хімічної частки». Реакції розкладання, що переважно відбуваються у м’яких умовах, — також дають можливість зробити висновок про хімічну будову, тобто вважати, що «залишки (радикали) перебували готовими в частці, що розклалася». Разом із цим О. М. Бутлеров передбачав, що не всі реакції придатні для визначення будови: існують серед них і такі, під час яких «змінюється хімічна роль деяких паїв, а виходить, і будова». Інакше кажучи це реакції, що супроводжуються ізомеризацією скелета або перенесенням реакційного центра.

Побудована за хімічною будовою раціональна формула, підкреслював О. М. Бутлеров, буде однозначною:

«Для кожного тіла можливою буде лише одна раціональна формула, і коли постануть відомими загальні закони залежності хімічних властивостей тіл від хімічної будови, то подібна формула буде вираженням усіх цих властивостей. Типові формули в їхньому нинішньому значенні повинні б тоді вийти з використання... Справа в тому, що ці формули є тісними для сучасного стану науки!»

 

4.   Основні положення теорії О. М. Бутлерова

Складання конспекту

  • Завдання учням

За розповіддю вчителя або самостійно за відповідним матеріалом підручника учні виписують у зошит основні положення теорії хімічної будови органічних речовин.

Основні положення теорії хімічної будови органічних речовин:

  1. Атоми в молекулах з’єднані між собою в певному порядку хімічними зв’язками відповідно до їхньої валентності; Карбону всіх органічних сполуках є чотирьохвалентним.
  2. Властивості речовини визначаються не тільки її якісним складом, але і її будовою.
  3. Атоми й групи атомів, що утворили молекулу, взаємно впливають один на одного, від цього залежить реакційна здатність молекули.

Зараз можна доповнити формулювання ще одним пунктом:

4.   Будова молекули може бути визначена на основі вивчення її хімічних властивостей.

Важливим наслідком теорії будови є висновок про те, що кожна органічна сполука повинна мати одну хімічну формулу, що відображає її будову. Цей висновок теоретично обґрунтовує явище ізомерії — існування речовин з однаковим молекулярним складом, але з різною будовою й різними властивостями.

Існування ізомерів потребує використання не тільки молекулярних брутто-формул, але й структурних формул, що відображають порядок зв’язків атомів у молекулі кожного ізомеру.

5. Повторення назв і формул алканів. (Заповнення таблиці.)

 

 

 

 

 

Назва

Формула

молекулярна

структурна (скорочена)

Mетан

CH4

CH4

Етан

C2H6

H3C—CH3

Пропан

C3H8

H3C—CH2—CH3

Бутан

C4H10

H3C—(CH2)2 —CH3

Пентан

C5H12

H3C—(CH2)3—CH3

Гексан

C6H14

H3C—(CH2)4 —CH3

Гептан

C7H16

H3C—(CH2)5 —CH3

Октан

C8H18

H3C—(CH2)6—CH3

Нонан

C9H20

H3C—(CH2)7—CH3

Декан

C10H22

H3C—(CH2)8—CH3

 

6. Значення теорії будови органічних речовин. (Бесіда.)

  • 5. Узагальнення й закріплення знань

5.1. Фронтальне опитування.

1. Що таке хімічний елемент? Які властивості він має?

2. Який елемент обов’язково міститься у складі органічних речовин?

3. Дайте характеристику Карбону за його положенням у Періодичній системі хімічних елементів.

4. Сформулюйте основні положення теорії О. М. Бутлерова.

5. Наведіть приклади, що підтверджують цю теорію.

5.2. Робота біля дошки.

Складіть структурні формули галогенопохідних насиченого вуглеводню, що має склад C4H9Cl.

  • 6. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

6.1. Завдання для всього класу.

Підручник _______________________________________________________________

Робочий зошит ___________________________________________________________

Збірник завдань __________________________________________________________

6.2. Індивідуальне завдання.

_________________________________________________________________________

Категорія: Хімія 11 клас | Додав: uthitel (07.09.2014)
Переглядів: 994 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: