Учебное пособие: Компьютерные технологии при изучении темы "Молекулярные перегруппировки"

Таким образом, объектом исследования служит изучение молекулярных перегруппировок и тестирования, как метода контроля усвоенных знаний.

Предметом исследований являются разнообразные молекулярные перегруппировки, предусмотренные программой.

Литературный обзор

1.Значение и место темы «Молекулярные перегруппировки» в курсе органической химии

Химия - наука изучающая состав, свойства и превращения веществ, а также явления, которые сопровождают эти превращения. Одно из первых определений химии как науки дал русский ученый М.В. Ломоносов: «Химическая наука рассматривает свойства и изменения тел... состав тел... объясняет причину того, что с веществами при химических превращениях происходит». По Менделееву, химия — это учение об элементах и их соединениях. Химия сегодня - это продукты и лекарства, горючее и одежда, удобрения и краски, анализ и синтез, организация производства и контроль качества его продукции, подготовка питьевой воды и обезвреживание стоков, экологический мониторинг и создание безопасной среды обитания человека. В ней широко применяются математические методы, используются расчеты и моделирование процессов на электронно-вычислительных машинах. Повсюду, куда бы мы не обратили свой взор, нас окружают предметы и изделия, изготовленные из веществ и материалов, которые получены на химических заводах и фабриках. Создание новых материалов, которые не требовали бы больших затрат в материальном, экологическом и временном отношениях, но в тоже время обладающих комплексом полезных свойств, - это существенная необходимость нашей современности. Учитывая эти обстоятельства, вопрос об изучении молекулярных перегруппировок становится все более целесообразным, поскольку перегруппировки имеют большие преимущества при получении ценных веществ по сравнению с другими методами синтеза. Так, например, при синтезе фенолкетонов с помощью перегруппировки Фриса можно зачастую обеспечить более высокие выходы конечного продукта, нежели по реакции Фриделя – Крафтса. Все знают, что моторное топливо является немаловажным и широко используемым сырьем, соответственно его получают в огромных количествах. А это обеспечивается с помощью реакций изомеризации парафиновых углеводородов. В качестве примеров можно также привести бензидиновую перегруппировку, которая используется в производстве азокрасителей, например бензидина, толидина, дианизидина; перегруппировку Вагнера- Мейервейна , которая широко используется в промышленности при получении камферы из α- пинена; изоборнилацетата из камфена, а также, терпенофенолов- промежуточных продуктов в синтезе кедрола, санталидола и некоторых других душистых веществ; перегруппировка Арбузова, которая имеет огромное значение в синтетической химии и роль которой будет рассмотрена ниже.

Изучение химии в школе- основа для формирования ряда мировоззренческих идей:

-о материальном единстве всех веществ окружающего мира;

-об обусловленности свойств веществ их составом и строением;

-о познаваемости химических явлений.

Изучение химии не только способствует познанию природы, но и вооружает человека знаниями, необходимыми для практической деятельности, в том числе для развития материального производства.

Изучение органической химии должно обеспечить:

-развитие личности обучающихся, их памяти, наблюдательности, способности к вербальному выражению результатов наблюдений, ассоциативного и аналитического мышления, аккуратности и собранности;

- формирование системы химических знаний (важнейших фактов, понятий, законов, теорий и языка науки) как компонента естественнонаучной картины мира;

- выработка у учащихся понимания общественной потребности в развитии химии, формирование у них отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности;

- формирование грамотного поведения, навыков безопасного обращения с веществами в повседневной жизни.

Содержание химического образования на основном этапе призвано обеспечить формирование у учащихся представлений о многообразии веществ, зависимости свойств веществ от их строения, материальном единстве и генетической взаимосвязи органических и неорганических веществ, роли химии в познании явлений жизни, развития материального производства, решении экологических проблем.

Знание основ органической химии является обязательной составной частью школьного курса химии. В настоящее время органическая химия является наиболее крупным разделом химических наук, одной из самых обширных областей современного естествознания, а её успехи позволяют говорить о ведущей роли в создании материальной культуры общества.

На современном этапе органическая химия испытывает поистине революционные преобразования благодаря технической революции и использованию быстродействующих ЭВМ. Использование ЭВМ открыло неограниченные возможности синтеза и установления структуры органических веществ, позволило во многих случаях выяснить механизмы реакций, что, в свою очередь, увеличило предсказательную способность органической химии при объяснении свойств и химических превращений органических соединений. [3]

Из выше изложенного, не трудно сделать вывод, что органическая химия была и остается одной из наиболее крупных разделов химической науки. Поэтому органическая химия является обязательной составной частью школьного курса.

Молекулярные перегруппировки имеют важное значение с точки зрения получения различных соединений посредством внутримолекулярных или межмолекулярных взаимодействий.

2. Цели и задачи изучения темы «Молекулярные перегруппировки»

При изучении темы «Молекулярные перегруппировки», как при изучении любой другой темы, возникает необходимость в правильном выборе цели и задач [4].

Цель – это осознанное представление конечного результата определенной деятельности, которая направляет и регулирует действия. Четко сформулированная цель приводит к достижению нужного результата. [5]

При изучении темы «Молекулярные перегруппировки» мы ставим перед собой следующие цели:

- системное раскрытие содержания данной темы;

- усвоение основных понятий по данному разделу;

- формирование у учащихся экологических и мировоззренческих знаний.

-ознакомление с основными особенностями каждой перегруппировки

Основные задачи изучения темы «Молекулярные перегруппировки»: