матеріал 7

Діагностичний урок з теми «Гетероциклічні сполуки»

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок 85. Діагностичний урок з теми «Гетероциклічні сполуки»

Очікувані результати

формулює самостійно або у співпраці з іншими висновки відповідно до завдань дослідження [12 ПРО 1.5.2-2 П]
пов’язує самостійно або у співпраці з іншими інформацію природничого змісту, представлену в різних формах, із реальними об’єктами і явищами [12 ПРО 2.2.2-1 П]
визначає самостійно або у співпраці з іншими властивості об’єктів, істотні ознаки явищ і процесів, необхідні для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 3.1.1-2 П]
класифікує (розрізняє/ систематизує/упорядковує) самостійно або у співпраці з іншими об’єкти і явища за визначеними ознаками/властивостями [12 ПРО 3.2.1-2 П]
виявляє взаємозв’язки у природі, необхідні для розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 3.3.1-2 П]
виокремлює, ідентифікує, формулює самостійно або у співпраці з іншими навчальну/життєву проблему [12 ПРО 4.2.1-1 П]
розробляє самостійно або у співпраці з іншими критерії оцінювання результатів розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.2.1-4 П]
пропонує самостійно або у співпраці з іншими варіанти розв’язання навчальної/життєвої проблеми, оцінює можливості їх реалізації [12 ПРО 4.3.1-1 П]
розв’язує самостійно або у співпраці з іншими навчальні/життєві проблеми, використовуючи здобуті наукові знання і набутий досвід [12 ПРО 4.3.2-1 П]
оцінює самостійно або у співпраці з іншими ефективність і варіативність обраних способів/засобів розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.3.2-2 П]

Мета уроку: узагальнити знання про будову, електронну структуру та хімічні властивості гетероциклів, перевірити вміння застосовувати поняття ароматичності та електронних ефектів груп атомів для прогнозування реакційної активності органічних сполук, оцінити рівень сформованості навичок розв’язувати розрахункових задач.

Очікувані результати для вчителя:

– учні володіють теоретичними знаннями з теми «Гетероциклічні сполуки»;
– учні правильно розподіляють час на виконання завдань, дотримуючись інструкцій щодо виконання роботи;
– аналіз результатів діагностичної роботи можна використати для корекції знань та навичок учнів для розв’язування практичних завдань з теми.

Очікувані результати для учнівства:

розв’язують задачі на визначення молекулярної формули речовини,
встановлюють тип гетероциклічної системи та пояснюють вплив гетероатома на розподіл електронної густини в молекулі, прогноз

Ключові слова

гетероциклічні сполуки
молекулярна та структурна формули
кислотний та основний характер гетероатому
масові частки елементів

План уроку

Ознайомлення зі структурою контрольної роботи та спільна розробка критеріїв оцінювання (5 хв.).
Виконання завдань контрольної роботи (37 хв.).
Рефлексія (3 хв.).

1. Ознайомлення зі структурою підсумкової роботи та спільна розробка критеріїв оцінювання

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв

Підсумкова робота стосується основних понять з теми «Гетероциклічні сполуки» та складається із 8 (восьми) завдань у двох варіантах. Завдання розроблено до трьох груп результатів природничої освітньої галузі.

Завдання кожного варіанту пропонуються у форматі кластеру, де кожне завдання стосується спільного стимулу. Якщо учні не зможуть визначити відповідно до завдання №1 молекулярну формулу речовини, є можливість без додаткових втрат балів по іншим групам результатів виконати усі завдання, спираючись на іншу теоретичну молекулярну формулу речовини.

Учні пропонують критерії оцінювання завдань підсумкової роботи, можуть вносити уточнення щодо різних аспектів виконання роботи.

Орієнтовна схема оцінювання:

Групарезультатів	І. Проводить дослідження природи		ІІ. Опрацьовує та використовує інформацію			ІІІ. Усвідомлює закономірності природи			Всього
№ питання	1	2	3	4	5	6	7	8	8
К-сть балів	6	6	4	4	4	4	4	4	–
К-сть балів	12		12			12			–

2. Виконання завдань підсумкової роботи.

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 37 хв

Варіант І. «Невідомий лікарський препарат»

У фармацевтичній лабораторії досліджували деяку органічну сполуку А, що проявляє антибактеріальні властивості. Відомо, що речовина:

є гетероциклічною;
містить один гетероатом;
містить карбоксильну групу -СООН;
під час повного окиснення (згоряння) 12,3 г речовини утворюється 29,7 г карбон(IV) оксиду та 6,3 г водяної пари;
у молекулі міститься 1 атом Нітрогену.

Дослідникам потрібно встановити формулу, будову та пояснити її властивості.

ГР 1. Проводить дослідження природи

Дружня порада для вчителя

Учень / учениця працює з «експериментальними» даними.

Що оцінюється:

логіка встановлення формули.

коректність розрахунків;

вміння робити висновок із кількісних даних;

Відповідно до даних отриманих у результаті згоряння речовини визначте її молекулярну формулу.
- Якщо не вдалося визначити молекулярну формулу речовини, для виконання наступних завдань вважайте, що сполука – С₅Н₅NO₂
З метою складання можливої структурної формули речовини проводять аналіз ступеня ненасиченості молекули за формулою:

(1) $\begin{equation*} D = \frac{2C + 2 + N - H}{2}\end{equation*}$

де D – ступінь ненасиченості, С, N та Н – кількість атомів Карбону, Нітрогену та Гідрогену в молекулі відповідно.

Враховуючи, що ступінь ненасиченості указує на кількість подвійних зв’язків та / або циклів, висловіть припущення щодо типу гетероциклу у молекулі невідомої речовини А.

ГР 2. Опрацьовує та використовує інформацію

Дружня порада для вчителя

Учень / учениця працює зі структурою та довідковими знаннями.

Що оцінюється:

здатність застосовувати поняття (ароматичність, електронна густина, індуктивний ефект).

аналіз структурної формули;

Відповідно до виведеної формули, а також відомості про ступінь ненасиченості та склад молекули, складіть три можливі структурні формули речовини А.
Визначте та укажіть:
- тип гетероциклу,
- функціональні групи,
- можливі реакційні центри.
Обчисліть та укажіть масові частки (%) елементів у складі молекули речовини А.

ГР 3. Усвідомлює закономірності природи

Дружня порада для вчителя

Учень / учениця формулює висновки та робить узагальнення.

Що оцінюється:

встановлення зв’язків «будова – властивості – функція»

причинно-наслідкове мислення;

уміння робити узагальнення;

Поясніть, чому наявність гетероатома в кільці часто підвищує біологічну активність сполук.
Порівняйте реакційну здатність бензену та ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука. Сформулюйте загальну закономірність впливу гетероатома на ароматичну систему.
Відповідно до електронної будови ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука, укажіть кислотні чи основні властивості йому характерні. Коротко поясніть свою відповідь.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Варіант ІІ. «Природний гетероциклічний компонент білків»

Сполука А є однією із 20 природних амінокислот, що входять до складу білків. Відомо, що речовина:

є гетероциклічною;
містить один гетероатом;
містить карбоксильну групу -СООН;
у молекулі міститься 1 атом Нітрогену;
під час повного окиснення (згоряння) 5,0 г речовини утворюється 9,2 г карбон(IV) оксиду та 2,3 г водяної пари.

Дослідникам потрібно встановити формулу, будову та пояснити її властивості.

ГР 1. Проводить дослідження природи

Дружня порада для вчителя

Учень / учениця працює з «експериментальними» даними.

Що оцінюється:

логіка встановлення формули.

коректність розрахунків;

вміння робити висновок із кількісних даних;

Відповідно до даних отриманих у результаті згоряння речовини визначте її молекулярну формулу.

Якщо не вдалося визначити молекулярну формулу речовини, для виконання наступних завдань вважайте, що сполука – С₆Н₅NO₂

З метою складання можливої структурної формули речовини проводять аналіз ступеня ненасиченості молекули за формулою:

(2) $\begin{equation*} D = \frac{2C + 2 + N - H}{2}\end{equation*}$

ГР 2. Опрацьовує та використовує інформацію

Дружня порада для вчителя

Учень / учениця працює зі структурою та довідковими знаннями.

Що оцінюється:

здатність застосовувати поняття (ароматичність, електронна густина, індуктивний ефект).

аналіз структурної формули;

Відповідно до виведеної формули, а також відомості про ступінь ненасиченості та склад молекули, складіть три можливі структурні формули речовини А.
Визначте та укажіть:
- тип гетероциклу,
- функціональні групи,
- можливі реакційні центри.
Обчисліть та укажіть масові частки (%) елементів у складі молекули речовини А.

ГР 3. Усвідомлює закономірності природи

Дружня порада для вчителя

Учень / учениця формулює висновки та робить узагальнення.

Що оцінюється:

встановлення зв’язків «будова – властивості – функція»

причинно-наслідкове мислення;

уміння робити узагальнення;

Поясніть, чому наявність гетероатома в кільці часто підвищує біологічну активність сполук.
Порівняйте реакційну здатність бензену та ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука. Сформулюйте загальну закономірність впливу гетероатома на ароматичну систему.
Відповідно до електронної будови ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука, укажіть кислотні чи основні властивості йому характерні. Коротко поясніть свою відповідь.

3. Рефлексія

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 3 хв.

Цю рефлексію учні можуть виконати на тих же аркушах / зошитах, в яких і контрольну роботу та здають учителю. Учитель зможе порівняти вже перевірену роботу із думкою учня та оцінити емоційний стан учнів при виконанні ними підсумкової роботи.

Інформацію про емоційний стан учнів можна взяти до відома або запропонувати шкільному психологу пропрацювати техніки подолання тривожності, активізації механізмів пам’яті та уваги.

Учні малюють смайлик/або пишуть словом, які емоції відчували під час виконання контрольної роботи.
Учні зазначають, на які номери завдань їм (на їхню думку) вдалося дати правильні відповіді.
Учні зазначають номери завдань (на їхню думку) щодо правильності виконання яких вони мають сумніви.

У вільний від відпочинку час

Дружня порада для вчителя

Наступного уроку можна організувати розбір складних завдань підсумкової роботи та розгадування ребусів. Або розроблені ребуси використати в майбутньому для інших уроків.

Підготуйте на окремих білих листках ребуси із зашифрованими поняттями, що вивчались під час теми «Гетероциклічні сполуки». Можна скористатися онлайн сервісом щодо створення ребусів: http://rebus1.com/

Завантажити матеріал (PDF)

Урок 85. Діагностичний урок з теми «Гетероциклічні сполуки»

Робочий аркуш учнівства

Очікувані результати

Очікувані результати для учнівства:

Я вмію використовувати теоретичні знання для вирішення практичних завдань.
Я порівнюю хімічні властивості ароматичних гетероциклів та бензену відповідно до їхньої електронної будови та впливу гетероатому.
Я складаю структурні формули гетероциклічних сполук за відомостями про їхній склад та особливості хімічної будови.
Я маю сформовані навички розв’язування задач на встановлення молекулярної формули органічних речовин за продуктами згоряння.
Я вмію розподілити час при виконанні певного обсягу завдань на кожне відповідно до рівня їх складності.
Я зберігаю спокій під час виконання завдань діагностичної роботи, вмію побороти хвилювання і сконцентрувати увагу.

Ключові слова

гетероциклічні сполуки
молекулярна та структурна формули
кислотний та основний характер гетероатому
масові частки елементів

План уроку

Ознайомлення зі структурою контрольної роботи та спільна розробка критеріїв оцінювання (5 хв.).
Виконання завдань контрольної роботи (37 хв.).
Рефлексія (3 хв.).

1. Ознайомлення зі структурою підсумкової роботи та спільна розробка критеріїв оцінювання

Орієнтовна схема оцінювання:

Групарезультатів	І. Проводить дослідження природи		ІІ. Опрацьовує та використовує інформацію			ІІІ. Усвідомлює закономірності природи			Всього
№ питання	1	2	3	4	5	6	7	8	8
К-сть балів	6	6	4	4	4	4	4	4	–
К-сть балів	12		12			12			–

2. Виконання завдань підсумкової роботи.

Варіант І. «Невідомий лікарський препарат»

є гетероциклічною;
містить один гетероатом;
містить карбоксильну групу -СООН;
під час повного окиснення (згоряння) 12,3 г речовини утворюється 29,7 г карбон(IV) оксиду та 6,3 г водяної пари;
у молекулі міститься 1 атом Нітрогену.

Дослідникам потрібно встановити формулу, будову та пояснити її властивості.

ГР 1. Проводить дослідження природи

Відповідно до даних отриманих у результаті згоряння речовини визначте її молекулярну формулу.
- Якщо не вдалося визначити молекулярну формулу речовини, для виконання наступних завдань вважайте, що сполука – С₅Н₅NO₂
З метою складання можливої структурної формули речовини проводять аналіз ступеня ненасиченості молекули за формулою:

(3) $\begin{equation*} D = \frac{2C + 2 + N - H}{2}\end{equation*}$

ГР 2. Опрацьовує та використовує інформацію

Відповідно до виведеної формули, а також відомості про ступінь ненасиченості та склад молекули, складіть три можливі структурні формули речовини А.
Визначте та укажіть:
- тип гетероциклу,
- функціональні групи,
- можливі реакційні центри.
Обчисліть та укажіть масові частки (%) елементів у складі молекули речовини А.

ГР 3. Усвідомлює закономірності природи

Поясніть, чому наявність гетероатома в кільці часто підвищує біологічну активність сполук.
Порівняйте реакційну здатність бензену та ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука. Сформулюйте загальну закономірність впливу гетероатома на ароматичну систему.
Відповідно до електронної будови ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука, укажіть кислотні чи основні властивості йому характерні. Коротко поясніть свою відповідь.

Варіант ІІ. «Природний гетероциклічний компонент білків»

Сполука А є однією із 20 природних амінокислот, що входять до складу білків. Відомо, що речовина:

є гетероциклічною;
містить один гетероатом;
містить карбоксильну групу -СООН;
у молекулі міститься 1 атом Нітрогену;
під час повного окиснення (згоряння) 5,0 г речовини утворюється 9,2 г карбон(IV) оксиду та 2,3 г водяної пари.

Дослідникам потрібно встановити формулу, будову та пояснити її властивості.

ГР 1. Проводить дослідження природи

Відповідно до даних отриманих у результаті згоряння речовини визначте її молекулярну формулу.

З метою складання можливої структурної формули речовини проводять аналіз ступеня ненасиченості молекули за формулою:

(4) $\begin{equation*} D = \frac{2C + 2 + N - H}{2}\end{equation*}$

ГР 2. Опрацьовує та використовує інформацію

Відповідно до виведеної формули, а також відомості про ступінь ненасиченості та склад молекули, складіть три можливі структурні формули речовини А.
Визначте та укажіть:
- тип гетероциклу,
- функціональні групи,
- можливі реакційні центри.
Обчисліть та укажіть масові частки (%) елементів у складі молекули речовини А.

ГР 3. Усвідомлює закономірності природи

Поясніть, чому наявність гетероатома в кільці часто підвищує біологічну активність сполук.
Порівняйте реакційну здатність бензену та ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука. Сформулюйте загальну закономірність впливу гетероатома на ароматичну систему.
Відповідно до електронної будови ароматичного гетероциклу, похідною якого є досліджувана сполука, укажіть кислотні чи основні властивості йому характерні. Коротко поясніть свою відповідь.

3. Рефлексія

Учні малюють смайлик/або пишуть словом, які емоції відчували під час виконання контрольної роботи.
Учні зазначають, на які номери завдань їм (на їхню думку) вдалося дати правильні відповіді.
Учні зазначають номери завдань (на їхню думку) щодо правильності виконання яких вони мають сумніви.

У вільний від відпочинку час

Завантажити матеріал (PDF)

Ділись та обговорюй важливе