Номенклатура органических соединений
Цели и задачи
- Цель урока по SMART: к концу урока научиться по структурной формуле определять главную углеродную цепь, нумеровать её, называть заместители и составлять систематические названия простейших органических соединений с одной функциональной группой, выполнив не менее 4 из 5 заданий базового и повышенного уровня.
- Сформировать представление о последовательности построения систематического названия органического соединения по правилам ИЮПАК и закрепить её на примерах алканов, алкенов, спиртов и карбоновых кислот.
- Развивать умение анализировать структурную формулу, выделять главную цепь и функциональную группу, аргументировать выбор нумерации в парной работе.
- Формировать навыки самоконтроля и взаимопроверки при выполнении заданий разной сложности, в том числе с использованием материалов учебника.
- Показать практическую значимость номенклатуры для чтения химической информации, дальнейшего изучения органической химии и подготовки к профессиональному обучению.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение единого химического языка для научного общения и будущей профессиональной деятельности.
- Проявляют ответственное отношение к точности записи формул и названий веществ.
- Развивают учебную самостоятельность и готовность анализировать собственные ошибки без боязни затруднений.
- Проявляют уважение к мнению партнёра при обсуждении вариантов названия соединения.
Метапредметные
- Выделяют существенные признаки структурной формулы и преобразуют графическую информацию в словесную.
- Планируют последовательность действий при составлении названия вещества и проверяют результат по алгоритму.
- Сравнивают несколько вариантов нумерации цепи и аргументируют выбор наиболее корректного.
- Работают с текстом учебника, извлекают правила и применяют их в новой ситуации.
- Осуществляют парную проверку, формулируют вопросы и корректно объясняют найденную ошибку.
Предметные
- Знать названия углеводородных радикалов метил-, этил-, пропил- и основные суффиксы классов органических соединений.
- Знать последовательность составления систематического названия: главная цепь, нумерация, заместители, положение кратной связи или функциональной группы, название класса.
- Уметь выбирать самую длинную углеродную цепь и нумеровать её с учётом старшей функциональной группы или кратной связи.
- Уметь составлять и читать названия разветвлённых алканов, алкенов, одноатомных спиртов и карбоновых кислот на базовом уровне.
- Уметь находить и исправлять ошибки в названиях органических соединений.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личный смысл освоения химической номенклатуры как основы точного описания веществ.
- Оценивают готовность применять алгоритм самостоятельно и запрашивать помощь при затруднении.
- Проявляют познавательный интерес к связи строения вещества и его названия.
Регулятивные УУД
- Формулируют цель работы с названием органического соединения.
- Планируют действия по алгоритму и распределяют их при парной работе.
- Проверяют название по критериям: цепь, нумерация, заместители, суффикс.
- Обнаруживают ошибку, устанавливают её причину и вносят исправление.
- Оценивают результат по предложенной шкале.
Познавательные УУД
- Выделяют главную цепь, функциональную группу, кратную связь и заместители.
- Классифицируют соединения по функциональной группе и типу связи.
- Моделируют алгоритм составления названия в виде последовательности шагов.
- Сопоставляют структурную формулу и систематическое название.
- Анализируют неверные названия и объясняют, какое правило нарушено.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в паре: аналитик формулы и редактор названия.
- Формулируют аргументированный ответ, используя химические термины.
- Задают уточняющие вопросы о выборе цепи и направлении нумерации.
- Согласовывают итоговый вариант названия и корректно принимают замечания партнёра.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию или запись на доске с алгоритмом: главная цепь → нумерация → заместители и их положения → кратная связь или функциональная группа → суффикс.
- Подготовить карточки трёх уровней сложности с изображениями структурных формул и заданиями на составление названий — по одной карточке каждого уровня на пару.
- Распечатать лист самопроверки с критериями: выбрана самая длинная цепь, нумерация выполнена правильно, заместители названы, положения указаны, суффикс соответствует классу.
- Подготовить карточки для этапа актуализации с формулами пропана, бутена, пропанола и пропановой кислоты — по одной на парту.
- Выбрать в учебнике фрагмент о номенклатуре и подготовить указание на работу с ним без привязки к страницам и номерам заданий.
- Разместить на доске или экране таблицу корней: 1 — мет-, 2 — эт-, 3 — проп-, 4 — бут-, 5 — пент-, 6 — гекс-.
- Подготовить цветные маркеры или стикеры для выделения главной цепи, функциональной группы и заместителей.
- Подготовить таймер на 3–4 минуты для парной работы и индивидуальной самостоятельной работы.
- Подготовить карточку с домашним заданием трёх уровней и лист контрольных вопросов для проверки понимания.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность и показать необходимость единого языка названий органических веществ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс: "Здравствуйте. Проверьте, пожалуйста, наличие тетради, ручки и учебника. Сегодня нам потребуется внимательность к каждой букве и цифре, потому что в органической химии одна цифра может изменить смысл названия." | Проверяют готовность к уроку, открывают тетради, записывают дату. |
2 мин | Учитель показывает на экране две записи: структурную формулу разветвлённого углеводорода и название «2-метилбутан»: "Представьте, что эту формулу получили два химика из разных лабораторий. Как им убедиться, что они говорят об одном веществе? Почему недостаточно сказать просто «углеводород»? Сегодня мы выясним, как из формулы получить точное название." | Обсуждают вопрос, формулируют предположения: "Нужны единые правила", "Название должно отражать строение вещества". Записывают тему урока. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что название должно быть не случайным обозначением, а кратким описанием строения вещества. Теперь проверим, какие элементы этого описания вы уже умеете распознавать."
Этап 2. Актуализация знаний и выявление затруднения (6 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о строении органических веществ, углеродной цепи, кратных связях и функциональных группах.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель раздаёт парам карточки с формулами $CH_3-CH_2-CH_3$, $CH_2=CH-CH_2-CH_3$, $CH_3-CH_2-OH$, $CH_3-CH_2-COOH$: "Работаем приёмом «Подумай — обсуди в паре». Сначала каждый самостоятельно определяет класс вещества и отмечает кратную связь или функциональную группу, затем одна минута на обсуждение." | Индивидуально выделяют признаки, затем сравнивают ответы в парах. Называют: «алкан», «алкен», «спирт», «карбоновая кислота». |
3 мин | Учитель спрашивает: "Как вы назвали бы первое и второе вещество? Можно ли по формуле $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ сразу уверенно назвать соединение? Что вызывает сомнение?" Учитель фиксирует на доске затруднения: выбор цепи, направление нумерации, название заместителя. | Отвечают: «пропан», «бутен»; для разветвлённой формулы предполагают: «нужно выбрать главную цепь и указать метильную группу». Формулируют затруднение: «не знаем, с какого конца нумеровать и где поставить цифру». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Опорные признаки классов вы распознаёте, но для точного названия нужен общий алгоритм. Сформулируем цель и проверим её на нескольких формулах."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Цель этапа: сформулировать учебную проблему и спланировать действия по её решению.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает на доске две возможные записи для формулы $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$: «2-метилбутан» и «3-метилбутан». "Оба варианта используют знакомые слова. Как установить, какой вариант корректен? Какие шаги нам понадобятся?" | Сравнивают варианты, приходят к выводу: «нужно нумеровать цепь с ближайшего к заместителю конца». Предлагают шаги алгоритма. |
2 мин | Учитель обобщает предложения: "Сегодня мы научимся составлять систематическое название по структурной формуле и проверять его. Запишите рабочую цель: определить главную цепь, выбрать направление нумерации, назвать заместители и правильно подобрать окончание для класса вещества." | Записывают цель и предлагают критерии успеха: «название однозначно соответствует формуле», «все цифры и суффиксы указаны верно». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена, а критерии понятны. Теперь обратимся к учебнику и совместно восстановим правила, которые превращают формулу в название."
Этап 4. Открытие нового знания по учебнику (10 мин)
Цель этапа: вывести и зафиксировать алгоритм составления систематических названий органических соединений.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель предлагает обратиться к фрагменту учебника о номенклатуре: "Прочитайте текст с пометками. Галочкой отметьте уже известное, знаком плюс — новое правило, вопросом — то, что требует пояснения. Найдите ответ на вопрос: как выбирают главную цепь?" | Читают фрагмент учебника, делают пометки, формулируют правило: «главная цепь содержит максимальное число атомов углерода и должна учитывать старшую функциональную группу или кратную связь». |
3 мин | Учитель демонстрирует формулу $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$: "Выделяем цепь из четырёх атомов углерода — бутан. Заместитель $CH_3$ называем метилом. Нумеруем с конца, ближайшего к заместителю. Получаем 2-метилбутан. Почему не 3-метилбутан?" | Цветным маркером выделяют главную цепь и заместитель в тетради. Объясняют: «при нумерации с другого конца заместитель получает большее число, поэтому выбираем номер 2». |
3 мин | Учитель записывает на доске: $CH_2=CH-CH_2-CH_3$ и $CH_3-CH_2-CH_2-OH$: "Для алкена приоритет имеет положение двойной связи, для спирта — положение гидроксильной группы. Назовите соединения и объясните расстановку цифр." | Составляют названия «бут-1-ен» и «пропан-1-ол» или используют принятую в школьном курсе форму «1-бутен» и «1-пропанол», объясняя выбор нумерации. |
Запись в тетрадях
Ученики записывают алгоритм: 1) выбрать главную цепь; 2) определить класс и старшую функциональную группу; 3) пронумеровать цепь с нужного конца; 4) назвать заместители и указать их положения; 5) назвать главную цепь и добавить суффикс класса; 6) проверить соответствие названия и формулы.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы получили общий алгоритм и увидели, что цифра показывает положение важного структурного элемента. Теперь применим правило сначала вместе с партнёром, а затем самостоятельно."
Этап 5. Первичное закрепление в парах (7 мин)
Цель этапа: применить алгоритм к формулам базового и среднего уровня, проговаривая каждый шаг.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт каждой паре базовую карточку: «Назовите соединения $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$ и $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$. Один ученик выделяет цепь и нумерует, второй записывает название; затем поменяйтесь ролями». | В парах выделяют главные цепи, ставят номера, записывают ответы «бутан» и «2-метилбутан», проговаривают алгоритм. |
3 мин | Учитель раздаёт карточку среднего уровня: $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ и $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-OH$: "Обоснуйте направление нумерации. Не просто назовите вещества, а укажите, какой признак получил наименьший номер." | Определяют положения двойной связи и гидроксильной группы, предлагают названия «пент-2-ен» и «2-метилпентан-1-ол», объясняют выбор. |
2 мин | Учитель организует взаимопроверку: "Обменяйтесь карточками с соседней парой. Используйте три вопроса: цепь выбрана правильно? цифра стоит у нужного элемента? суффикс соответствует классу? Отметьте одну сильную сторону и одно исправление." | Проверяют работу другой пары по критериям, записывают «две звезды и пожелание», исправляют найденную ошибку. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "В парной работе вы не только назвали вещества, но и доказали, почему название построено именно так. Теперь проверим индивидуально, насколько алгоритм уже стал вашим собственным способом действия."
Этап 6. Самостоятельная работа с дифференциацией и самопроверкой (10 мин)
Цель этапа: выполнить индивидуальные задания трёх уровней, проверить результат по эталону и скорректировать ошибки.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель объясняет выбор: "Базовый уровень обязателен для всех. Если вы уверенно выполняете его, переходите к повышенному; продвинутый уровень выбирают те, кто готов объяснить несколько возможных вариантов нумерации. Работайте молча, на выполнение — пять минут." | Выбирают уровень, записывают номер варианта и готовят рабочее место. |
5 мин | Учитель выдаёт задания. Базовый: назвать $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_3$ и $CH_2=CH-CH_2-CH_3$. Повышенный: назвать $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-OH$ и $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH=CH_2$. Продвинутый: найти ошибки в названиях «3-метилбутан» для $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ и «4-метилпент-2-ен» для $CH_3-CH(CH_3)-CH=CH-CH_3$, исправить и объяснить. | Самостоятельно составляют названия. Базовый вариант: «2-метилбутан», «бут-1-ен». Повышенный вариант: «2-метилбутан-1-ол», «3-метилпент-1-ен». В продвинутом варианте исправляют на «2-метилбутан» и «4-метилпент-2-ен» только после анализа того, что вторая запись требует проверки главной цепи и нумерации; объясняют правила. |
2 мин | Учитель показывает эталон на экране: "Сверьте не только итог, но и каждый шаг. Если ошибка есть, подчеркните её причину: неверная цепь, нумерация, заместитель или суффикс." | Проверяют работу, выделяют место ошибки другим цветом, записывают краткое исправление. |
2 мин | Учитель проводит приём «Светофор»: "Зелёная карточка — могу составить название самостоятельно; жёлтая — понимаю алгоритм, но ошибаюсь в нумерации; красная — нужна помощь на первом шаге. Поднимите соответствующую карточку." | Показывают карточку, формулируют личное затруднение: «путаю положение двойной связи», «не всегда выбираю главную цепь». |
Эталон решения
Для формулы $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$: 1) самая длинная цепь содержит четыре атома углерода — бутан; 2) боковая группа $CH_3$ — метил; 3) нумерацию начинают с ближайшего к заместителю конца; 4) метил находится у второго атома; 5) название — 2-метилбутан. Для формулы $CH_2=CH-CH_2-CH_3$: 1) цепь содержит четыре атома углерода; 2) двойная связь начинается у первого атома; 3) название — бут-1-ен.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная работа показала, что общий алгоритм уже работает, но точность требует проверки каждого шага. Завершим урок применением знания к объяснению ошибок и короткой рефлексией."
Этап 7. Включение в систему знаний и рефлексия (5 мин)
Цель этапа: обобщить алгоритм, связать номенклатуру со строением веществ и оценить достижение цели урока.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает формулу $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-OH$: "Объясните соседу по парте весь путь от формулы к названию, не пропуская ни одного шага. Затем один представитель пары сформулирует общий принцип." | В парах проговаривают алгоритм, формулируют: «название кодирует длину цепи, заместители, их положения и функциональную группу». |
2 мин | Учитель задаёт вопросы: "Какое правило нельзя нарушить при выборе главной цепи? Что проверяем после записи названия? Какая ошибка встречается чаще всего?" | Отвечают: «нельзя выбирать короткую цепь при наличии более длинной», «проверяем нумерацию и суффикс», «часто путают направление нумерации». |
1 мин | Учитель предлагает «Билет на выход»: "Запишите название одного соединения, которое сегодня научились составлять, и одно правило, которое ещё нужно потренировать." | Заполняют билет на выход и сдают учителю. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы перешли от изображения формулы к точному химическому названию. Вы научились видеть в названии структуру вещества и проверять себя по алгоритму."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно выполнены все задания выбранного уровня, правильно выделены главные цепи, указаны положения заместителей или кратных связей, названия записаны с корректными суффиксами и приведено объяснение выбора нумерации.
- «4» — верно выполнены не менее 80% заданий, допущена одна неточность в нумерации или оформлении названия, но общий алгоритм применён правильно.
- «3» — верно выполнено не менее 50% заданий базового уровня, главная цепь в основном выбрана правильно, однако имеются ошибки в указании положения заместителя, кратной связи или суффиксе.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какой шаг алгоритма составления названия вы выполняете уверенно? | Выявление осознанного освоения отдельных операций. |
На каком этапе вы чаще всего ошибаетесь: выбор цепи, нумерация или оформление названия? | Выявление точек затруднения для последующей коррекции. |
Как вы докажете, что название соответствует структурной формуле? | Проверка понимания критериев самоконтроля. |
Какое задание вы выбрали бы для дальнейшей тренировки и почему? | Развитие самооценки и учебной самостоятельности. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы заложили основу химического языка органических соединений. Вы увидели, что систематическое название строится по алгоритму и отражает длину цепи, заместители, их положения и функциональную группу. Самая частая ошибка — начать нумерацию не с того конца или выбрать не главную цепь, поэтому всегда проверяйте каждый шаг. Дома вы закрепите алгоритм на формулах разной сложности. На следующем уроке мы продолжим связывать строение, номенклатуру и свойства органических веществ."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить систематические названия для 5 структурных формул: двух алканов, одного алкена, одного одноатомного спирта и одной карбоновой кислоты. Для каждой формулы выделить главную цепь и указать направление нумерации. | Закрепляет базовый алгоритм; при проверке обратить внимание на длину цепи, положение кратной связи или функциональной группы и правильность суффикса. |
Средний (повышающий) | Составить названия для 4 разветвлённых соединений, включая два вещества с функциональной группой, и записать структурные формулы по двум предложенным названиям. | Развивает переход от формулы к названию и обратно; проверить соответствие количества атомов углерода, заместителей и их положений. |
Продвинутый (дополнительный) | Проанализировать 3 пары похожих структурных формул, объяснить, почему их названия различаются, и составить краткую памятку о выборе главной цепи и нумерации. | Формирует аналитическое мышление и умение аргументировать; проверить использование химической терминологии и отсутствие противоречий в объяснении. |
Контрольные вопросы перед выходом: «Как выбирают главную углеродную цепь? С какого конца начинают нумерацию? Как называют группу $CH_3$ в качестве заместителя? Какие признаки необходимо проверить перед окончательной записью названия?»
