матеріал 7

33. Неорганічні та органічні речовини. Частина 1

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №33. Неорганічні та органічні речовини. Частина 1

Очікувані результати навчання

планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або в співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1];
спостерігає, експериментує, моделює, досліджує обрані природні явища та об’єкти, використовуючи надані прилади, моделі [2 ПРО 1.4];
пропонує варіанти організації роботи групи: розподілення обов’язків, налагодження комунікації для розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.4.1];
формулює самостійно або в співпраці з іншими висновки за результатами досліджень та обґрунтовує їх [12 ПРО 1.5.2];
здійснює самоаналіз дослідницької діяльності, описує та пояснює те, про що дізнався; радіючи пізнанню нового, розуміє, що помилки є невід’ємною частиною пізнання.

Мета уроку: сформувати в учнівства розуміння понять “органічні” й “неорганічні” речовини. Навчити учнів розрізняти органічні та неорганічні речовини дослідним шляхом за хімічними формулами й деякими властивостями.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:

3) Підтримання хорошого здоров’я.
4) Якісна освіта.

Ключові поняття: хімічні елементи, складні й прості речовини, елементи-органогени, будова речовини, органічна хімія, неорганічна хімія.

План уроку:

Визначення понять “органічний” і “неорганічний”.
Знайомство з класифікацією органічних і неорганічних речовин.
Дослідження будови органічних і неорганічних речовин.
Дослідження властивостей твердих органічних і неорганічних речовин.
Рефлексія.

Очікувані результати для учнівства:

Я пояснюю відмінності між органічними і неорганічними речовинами.
Я вмію складати моделі молекул деяких органічних і неорганічних речовин.
Я визначаю за хімічною формулою належність речовини до органічного чи неорганічного світу.
Я розрізняю дослідним шляхом органічні й неорганічні речовини.

Очікувані результати для вчителя:

Учні пояснюють ключові відмінності між органічними та неорганічними речовинами; описують властивості деяких органічних і неорганічних речовин.
Учні пояснюють, з яких елементів складаються органічні та неорганічні речовини;
Учні аналізують практичний кейс і знаходять реальні можливості до застосування знань.

Дружня порада вчителю

Тривалість до 2 хв.
Не бійтеся, вони не кусаються!

Мотивація:

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Продемонструйте:

Харчові продукти: соняшникова олія, оцет, цукор, крохмаль, лимонна кислота.

Запитайте:

На вашу думку, чому виробник закцентував увагу покупців на слові “органічний/органічна”? Як ви розумієте значення слова “натуральний”?

На вашу думку, які речовини називаються “органічними”? Які речовини тоді “неорганічні”? Демонстрація органічних речовин: з яких тварин та рослин було добуто ці речовини?

Не критикуємо! Ціль цього завдання визначити наявні уявлення учнів! Бали за неправильні відповіді не віднімаємо.

Після демонстрації органічного розчинника:
“Якщо органічні речовини — це речовини, які можна добути з живої природи, то чому тоді керосин (правильно — гас) — органічний розчинник, як зазначено на етикетці? Якщо гас не добувають із рослин та тварин, то які тоді речовини називаються “органічними”? У чому полягає відмінність між органічними та неорганічними речовинами?”.

Розгляньте приклади харчових продуктів. Поміркуйте, чому виробник закцентував увагу покупців на словах “органічний” / “органічна” / “натуральний”?

Поясніть значення слів “натуральний компонент”, “органічний продукт”.

Спробуйте дати визначення поняттям “органічна речовина”, “неорганічна речовина”.

“Органічний” — слово, що зустрічається не лише на упаковках харчових продуктів. Напис на етикетці “Органічний розчинник. КЕРОСИН”. Поміркуйте, з якої сировини було добуто цю рідину?

Органічні розчинники 646, 647 і 650.

Відповідь:

Тобі може знадобитися

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 10 хв.

Використовуйте:

Відео “Органічні й неорганічні речовини”.

Презентація з простими схемами, що описує будову й деякі властивості органічних і неорганічних речовин. Акцент на будові речовин:
“Неорганічні речовини утворені майже всіма елементами Періодичної системи. Прості речовини (метали і неметали) відносяться до неорганічних. Органічні речовини складаються з елементів-органогенів: С, H, O, N (також до складу органічних речовин можуть входити S, P, Cl, I, Br, F та деякі металічні елементи. Наприклад: Fe і Сu — у складі крові ссавців і молюсків відповідно, Mg — у складі хлорофілу).

Джерела для підготовки 👉

Органічна хімія

Теоретичні основи органічної хімії (pdf)

Матеріали для опрацювання:

Відео: “Органічні й неорганічні речовини” (4 хв 35 сек).

Відео

Відео: “Periodic Table Song”: метали і неметали (2 хв 40 сек).

Відео

Періодична система хімічних елементів (скористатися, щоб подивитися зовнішній вигляд простих речовин, а також розповсюдженість хімічних елементів у складі земної кори та космосу).

Джерело: https://www.expii.com/t/organic-vs-inorganic-molecules-definition-overview-10340

Життєва ситуація

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 15 хв.

Діяльність учителя:

Консультуйте групи, допомагайте виправляти помилки.

Диференціація для учнів!

Виберіть завдання, які, на вашу думку, будуть максимально цікавими для учнів.

Завдання № 1

Учень Микола вирішив дослідити вельми популярний газований напій. Його основною метою було визначити в його складі неорганічні й органічні речовини. Ретельно прочитавши склад на етикетці, Микола виписав на аркуш такі хімічні формули:

H₂O, CO₂, C₁₂H₂₂O₁₁, H₃PO₄, С₈Н₁₀N₄O₂.

Допоможіть Миколі за хімічними формулами речовин визначити, які з них органічні, а які неорганічні. Заповніть таблицю.

*Неорганічні речовини*	*Органічні речовини*

Запишіть ознаку, за якою ви здійснювали класифікацію речовин.

Дружня порада вчителю

(Картинка увесь час прихована від учнів. Після виконання завдання вчитель демонструє учням склад “кока-коли” та пояснює, формули яких речовин вони досліджували).

Обговорення з класом: за яким принципом учні класифікували речовини?

Завдання № 2

Дофамін — це нейромедіатор, що відповідає за формування позитивних емоцій у людському мозку. Його часто називають “гормоном щастя”. На рисунку представлена модель молекули дофаміна. Вам потрібно “розшифрувати” її: указати, які елементи входять до її складу і в якій кількості.

Складіть молекулярну формулу дофаміну, розставивши елементи в такому порядку:
1-й — Карбон, 2-й — Гідроген, 3-й — Нітроген, 4-й — Оксиген.
Біля кожного атома поставте індекс (знизу і справа від хімічного елемента), що вказує на кількість атомів цього елемента в речовині. Зважайте, що атом Карбону в органічних речовинах утворює чотири зв’язки з іншими атомами, Гідроген — один, Нітроген — три, Оксиген — два.

Зверніть увагу! Кожен атом позначений різним кольором.

Перед виконанням завдання радимо ознайомитись з інфографікою:
“Типи формул в органічній хімії”.

Молекулярна формула дофаміну: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання № 3

Розгляньте діаграму складу атмосфери Землі.
В симуляції PHET побудуйте молекули кисню, азоту, водню, вуглекислого газу й метану.

Проаналізуйте діаграми, представлені вище. Позначте «+», якщо твердження правильне або «-», якщо твердження хибне:

Основними компонентами повітря є азот та кисень.
Відповідь: Так (+)
Об’ємна частка вуглекислого газу в повітрі становить 0,9340%.
Відповідь: Ні (-)
Об’ємна частка кисню становить приблизно ⅕ від усього об’єму повітря.
Відповідь: Так (+)
До складу повітря, представленого на діаграмі, входять лише дві складні речовини.
Відповідь: Так (+)
Склад повітря є сталим і ніколи не змінюється.
Відповідь: Ні (-)
У промислових зонах або у зонах з підвищеною вулканічною активністю склад повітря відрізняється від того, що наведений на діаграмі.
Відповідь: Так (+)
Сумарний вміст органічних речовин у повітрі становить 0,00018% .
Відповідь: Так (+)
Об’ємна частка складних речовин у повітрі більша за об’ємну частку простих речовин.
Відповідь: Ні (-)
Співвідношення молекул азоту й кисню в повітрі становить 1:2 відповідно.
Відповідь: Ні (-)

Поміркуйте, речовини, що входять до складу повітря, — органічні чи неорганічні?
Відповідь обґрунтуйте. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання № 4

На всіх етапах розвитку людського суспільства виноград постійно привертав до себе увагу. Нині відомо, що виноград містить у собі глюкозу, яку ще інакше називають “виноградним цукром”. Саме з винограду спиртовим бродінням глюкози отримують етиловий спирт. А за участі деяких бактерій із виноградного соку можна добути оцтову кислоту (її 9%-й розчин відомий як оцет). Побудуйте молекули етилового спирту, оцту та глюкози за допомогою винограду та зубочисток. Порівняйте їхню будову: що між молекулами є спільного та відмінного.

Увага! Перед виконанням завдання радимо ознайомитись з інфографікою: “Типи формул в органічній хімії”.

Пам’ятайте! В органічних речовинах атом Карбону утворює завжди чотири зв’язки з іншими атомами, Гідроген — один, Оксиген — два.

Формули речовин: С₆Н₁₂О₆ — глюкоза, С₂Н₅ОН — етиловий спирт, оцтова кислота — СН₃СООН.

За потреби можна скористатись одразу структурними (графічними) формулами цих речовин.

Дружня порада вчителю

Замість винограду можна використати моделі атомів, пластилін або скористатися редактором MolView, що дозволяє побудувати моделі будь-яких органічних молекул.

Відеоінструкція до MolView.

Попрактикуймо самостійно

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 15 хв.

Діяльність учителя:

Нагадайте учням ключові правила техніки безпеки під час роботи з речовинами. Стежте за дотриманням правил техніки безпеки під час роботи учнів. Консультуйте учнів, допомагайте їм виправляти помилки.

Після проведення дослідів обговоріть результати роботи з учнями.
− «Отож, що спільного та відмінного у властивостях органічних і неорганічних речовин?»
− «Яким способом можна відрізнити органічну речовину від неорганічної?»

Вислухайте відповіді учнів.

ДОСЛІДЖЕННЯ ТВЕРДИХ ОРГАНІЧНИХ І НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

Дослідіть властивості органічних та неорганічних речовин, провівши низку дослідів. Результати досліджень обговоріть з учителем.
Перед початком роботи пригадайте правила техніки безпеки.

Відео

Обладнання: мікроскоп (або лупа), пальник (або сухе пальне, або спиртівка, або термоплита), ложки для спалювання (підійде: металеві чайні ложки, або шпатель, або пінцет, або порцелянові чаші), хімічні стаканчики (підійдуть: пластикові стаканчики, пробірки), калій йодид (або мідний купорос), кухонна сіль, порошкоподібна крейда (або пісок), цукор, глюкоза (або фруктоза), крохмаль, пташине пір’я, дерев’яна шпажка, поліетиленовий пакетик, пластикова коктейльна соломинка.

Виконання роботи: працюйте в парах або об’єднайтеся в групи по 3—4 учні.

1. Дослідження структури речовин.

Користуючись мікроскопом або лупою, визначте тип будови речовини: кристалічна або аморфна.

Примітка: кристал — тверде тіло з упорядкованою внутрішньою будовою, що має вигляд багатогранника з пласкими гранями та прямими ребрами. Частинки аморфних речовин не мають чіткої геометричної форми.

Результати спостережень внесіть у таблицю. Замалюйте побачене у відведених для цього зонах.

Речовина	Тип будови (кристалічна або аморфна)	Колір речовини	Геометрична форма кристалу (якщо речовина аморфна, ставимо “—”)
Калій йодид (KI)
Кухонна сіль (NaCl)
Крейда (CaCO₃)
Цукор (C₁₂H₂₂O₁₁)
Глюкоза (C₆H₁₂O₆)
Крохмаль (C₆H₁₀O₅)n

Критерії успіху:

замальована чітка форма кристалів;
у таблиці чітко вказана геометрична форма кристалів;
у таблиці зазначено колір речовин;
у таблиці чітко вказаний тип будови речовини;
указано збільшення мікроскопа.

2. Горючість (за можливості виконується під витяжною шафою)

Варіант 1, “Дослід із відкритим вогнем“: запаліть пальник або спиртівку.
Помістіть у металеву ложку зразок однієї з речовин.
Внесіть ложку з речовиною в полум’я, спостерігайте за речовиною протягом 30 с. Результати спостережень занесіть у таблицю.
Повторіть дослід з іншими зразками досліджуваних речовин.

Варіант 2, “Дослід із термоплитою”: у порцелянові чаші (в кожну окремо) внесіть зразки досліджуваних речовин (по 2 г кожного зразка). Поставте їх на нагріту термоплиту. Спостерігайте за речовинами протягом 1—3 хвилин.

*Речовина*	*Спостереження*
Калій йодид (KI)
Кухонна сіль (NaCl)
Крейда (CaCO₃)
Цукор (C₁₂H₂₂O₁₁)
Глюкоза (C₆H₁₂O₆)
Крохмаль (C₆H₁₀O₅)n

3. Розчинність

У скляні (пластикові) стаканчики (або пробірки) налийте 10 мл води. Внесіть до кожної ємності з водою зразки досліджуваних речовин (дрібку, на кінчику шпателя або ложки). Ретельно збовтайте пробірки (або стаканчики). Запишіть результати спостереження в таблицю: позначте речовини як розчинна або нерозчинна.

*Речовина*	*Розчинність у воді*
Калій йодид (KI)
Кухонна сіль (NaCl)
Крейда (CaCO₃)
Цукор (C₁₂H₂₂O₁₁)
Глюкоза (C₆H₁₂O₆)
Крохмаль (C₆H₁₀O₅)n

ЗРОБІТЬ ВИСНОВОК ПРО СПІЛЬНІ ТА ВІДМІННІ ВЛАСТИВОСТІ ОРГАНІЧНИХ І НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН!

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рефлексія

Дружня порада вчителю

Тривалість — до 5 хв.

Можливі запитання до учнів:

“Отож, що спільного та відмінного у властивостях органічних і неорганічних речовин?”

Можливі відповіді учнів:

Спільне:

Здебільшого розчинні у воді, але не всі. Деякі малорозчинні або взагалі не розчиняються. Тверді речовини здебільшого мають кристалічну будову.

Відмінне:

температура плавлення органічних речовин менша за температуру плавлення неорганічних.

При нагріванні органічні речовини швидше плавляться та обвуглюються.

При горінні органічних речовин можна спостерігати появу неприємного “горілого” запаху.

“Як можна довести, що органічні речовини утворені атомами Карбону?”.

Можливі відповіді:

Нагріти їх (або підпалити). При горінні тверді органічні речовини обвуглюються, що вказує на вміст Карбону в їхньому складі.

Оберіть одну з пробірок, що демонструє рівень вашої обізнаності у цій темі. Рівень води в пробірці ілюструє рівень вашої впевненості в опрацьованому матеріалі.

100 % — все зрозумів/зрозуміла, з усім розібрався/розібралася, 0% — нічого не зрозуміло.

Поясніть ваш вибір. Наприклад: я зрозумів, як відрізнити органічні речовини від неорганічних, проте ще потребую додаткової практики в складанні моделей молекул.

Дайте відповідь «так» або «ні», або позначте «+» або «-»:

Твердження	Відповідь
Я складаю моделі молекул деяких органічних і неорганічних речовин.
Я будую гіпотезу за змінними в експерименті.
Я розрізняю органічні й неорганічні речовини: – дослідним шляхом; – за хімічними формулами.

У вільний від відпочинку час

Прості речовини: метали й неметали (англ. і укр. версії).

Унікальні властивості деяких простих речовин

Відео

Чому саме Карбон, а не Силіцій утворює життя?

Відео

Молекулярна Shape of You

Відео

Відео:

“Взаємодія сульфатної кислоти з цукром”.

Відео

“Різноманіття речовин, їхні властивості та застосування”.

Відео

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №33. Неорганічні та органічні речовини. Частина 1

Очікувані результати навчання

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку опрацьовуємо на уроці:

3) Підтримання хорошого здоров’я.
4) Якісна освіта.

План уроку:

Визначення понять “органічний” і “неорганічний”.
Знайомство з класифікацією органічних і неорганічних речовин.
Дослідження будови органічних і неорганічних речовин.
Дослідження властивостей твердих органічних і неорганічних речовин.
Рефлексія.

Очікувані результати :

Я пояснюю відмінності між органічними й неорганічними речовинами.
Я вмію складати моделі молекул деяких органічних і неорганічних речовин.
Я визначаю за хімічною формулою належність речовини до органічного чи неорганічного світу.
Я розрізняю дослідним шляхом органічні й неорганічні речовини.

Мотивація

Поясніть значення слів “натуральний компонент”, “органічний продукт”.

Спробуйте дати визначення поняттям “органічна речовина”, “неорганічна речовина”.

Органічні розчинники 646, 647 і 650

Відповідь:

Тобі може знадобитися

Життєва ситуація

Завдання № 1

H₂O, CO₂, C₁₂H₂₂O₁₁, H₃PO₄, С₈Н₁₀N₄O₂.

*Неорганічні речовини*	*Органічні речовини*

Запишіть ознаку, за якою ви здійснювали класифікацію речовин.

Завдання № 2

Зверніть увагу! Кожен атом позначений різним кольором.

Перед виконанням завдання радимо ознайомитись з інфографікою:
“Типи формул в органічній хімії”.

Завдання № 3

Основними компонентами повітря є азот та кисень.
Об’ємна частка вуглекислого газу в повітрі становить 0,9340%.
Об’ємна частка кисню становить приблизно ⅕ від усього об’єму повітря.
До складу повітря, представленого на діаграмі, входять лише дві складні речовини.
Склад повітря є сталим і ніколи не змінюється.
У промислових зонах або в зонах із підвищеною вулканічною активністю склад повітря відрізняється від того, що наведений на діаграмі.
Сумарний вміст органічних речовин у повітрі становить 0,00018% .
Об’ємна частка складних речовин у повітрі більша за об’ємну частку простих речовин.
Співвідношення молекул азоту й кисню у повітрі становить 1:2 відповідно.

Завдання № 4

Увага! Перед виконанням завдання радимо ознайомитись з інфографікою: “Типи формул в органічній хімії”.

Формули речовин: С₆Н₁₂О₆ — глюкоза, С₂Н₅ОН — етиловий спирт, оцтова кислота – СН₃СООН.

За потреби можна скористатись одразу структурними (графічними) формулами цих речовин.

Попрактикуймо самостійно

ДОСЛІДЖЕННЯ ТВЕРДИХ ОРГАНІЧНИХ І НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН

Дослідіть властивості органічних та неорганічних речовин, провівши низку дослідів. Результати досліджень обговоріть з учителем.
Перед початком роботи пригадайте правила техніки безпеки.

Відео

Виконання роботи: працюйте в парах або об’єднайтеся в групи по 3—4 учні.

1. Дослідження структури речовин.

Користуючись мікроскопом або лупою, визначте тип будови речовини: кристалічна або аморфна.

Результати спостережень внесіть у таблицю. Замалюйте побачене у відведених для цього зонах.

Речовина	Тип будови (кристалічна або аморфна)	Колір речовини	Геометрична форма кристалу (якщо речовина аморфна, ставимо “—”)
Калій йодид (KI)
Кухонна сіль (NaCl)
Крейда (CaCO₃)
Цукор (C₁₂H₂₂O₁₁)
Глюкоза (C₆H₁₂O₆)
Крохмаль (C₆H₁₀O₅)n

Критерії успіху:

замальована чітка форма кристалів;
у таблиці чітко вказана геометрична форма кристалів;
у таблиці зазначено колір речовин;
у таблиці чітко вказаний тип будови речовини;
указано збільшення мікроскопа.

2. Горючість (за можливості виконується під витяжною шафою)

Варіант 1, “Дослід із відкритим вогнем”: запаліть пальник або спиртівку.
Помістіть у металеву ложку зразок однієї з речовин.
Внесіть ложку з речовиною у полум’я, спостерігайте за речовиною протягом 30 с. Результати спостережень занесіть у таблицю.
Повторіть дослід з іншими зразками досліджуваних речовин.

*Речовина*	*Спостереження*
Калій йодид (KI)
Кухонна сіль (NaCl)
Крейда (CaCO₃)
Цукор (C₁₂H₂₂O₁₁)
Глюкоза (C₆H₁₂O₆)
Крохмаль (C₆H₁₀O₅)n

3. Розчинність

*Речовина*	*Розчинність у воді*
Калій йодид (KI)
Кухонна сіль (NaCl)
Крейда (CaCO₃)
Цукор (C₁₂H₂₂O₁₁)
Глюкоза (C₆H₁₂O₆)
Крохмаль (C₆H₁₀O₅)n

ЗРОБІТЬ ВИСНОВОК ПРО СПІЛЬНІ ТА ВІДМІННІ ВЛАСТИВОСТІ ОРГАНІЧНИХ І НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН!

Рефлексія

100 % — все зрозумів/зрозуміла, з усім розібрався/розібралася, 0% — нічого не зрозуміло.

Дайте відповідь «так» або «ні», або позначте «+» або «-»:

Твердження	Відповідь
Я складаю моделі молекул деяких органічних і неорганічних речовин.
Я будую гіпотезу за змінними в експерименті.
Я розрізняю органічні й неорганічні речовини: – дослідним шляхом; – за хімічними формулами.

У вільний від відпочинку час

Прості речовини: метали і неметали (англ. і укр. версії)