Разработка урока по химии

10 класс

Урок 8

Тема урока: Алкины. Ацетилен, его получение пиролизом метана и карбидным способом. Химические свойства ацетилена: горение, обесцвечивание бромной воды, присоединение хлороводорода и гидратация. Применение ацетилена на основе свойств. Реакция полимеризации винилхлорида. Поливинилхлорид и его применение.

Цели урока:

- Изучить общую формулу, номенклатуру, физические свойства представителей гомологического ряда алкинов, их строение, химические свойства первого представителя гомологического ряда алкинов - ацетилена, применение.

- Развить общеучебные компетенции, логическое мышление.

- Повысить познавательный интерес учащихся, показать важность знания органической химии.

Тип урока: УПНЗ

Информационно-методическое обеспечение: слайды, схемы, материалы коллекций, таблицы по теме урока.

Учебник: Химия. Органическая химия. 10 класс (базовый уровень).  Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г., 15-е изд. - М.: 2012. - 192 с.

Характеристика деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, работа у доски.

Виды контроля: Опрос.

Ход урока

I. Организационный момент урока

II. Актуализация знаний

Опрос по основным понятиям:

Углеводороды

Насыщенные и ненасыщенные соединения

Алкины: формула ряда, первый представитель ряда, основные свойства, способы получения, применение.

III. Проверка домашнего задания

IV. Изложение нового материала

Алкины – непредельные углеводороды, молекулы которых помимо одинарных С-С- связей содержат одну тройную С≡С-связь.

Общая формула ряда – СnH2n-2

Особенности номенклатуры алкинов

Принадлежность углеводорода к классу алкенов отражают суффиксом –ин:

С2Н2 CH≡CH этин (ацетилен)

С3Н4 CH≡C-СН3 пропин

С4Н6 CH≡C-СН2-СН3 бутин-1

и т.д.

Правила названия соединений остаются такими же, как и для алкенов, лишь суффикс заменяется на –ин.

[pic]

Изомерия алкенов

1. Структурная изомерия.

   1. Изомерия строения углеродной цепи.

   2. Изомерия положения тройной связи.

   3. Межклассовая изомерия.

Приведите примеры изомеров каждого типа, назовите их!

Особенности строения молекул (на примере ацетилена)

В ацетилене углерод находится в состоянии sp-гибридизации (в гибридизации участвуют одна s и 1 p-орбиталь). У каждого атома углерода в молекуле этилена – 2 гибридные sp-орбитали и по две негибридные р-орбитали. Оси гибридных орбиталей располагаются в одной плоскости, а угол между ними равен 180°.Такие орбитали каждого атома углерода пересекаются с аналогичными другого атома углерода и s-орбиталями двух атомов водовода, образуя σ-связи С-С и С-Н.

Схема образования σ-связей в молекуле ацетилена

[pic]

Четыре негибридные р-орбитали атомов углерода перекрываются во взаимноперпендикулярных плоскостях, которые расположены перпендикулярно к плоскости σ-связей. Так образуются две π-связи.

С≡С = σ + 2 π

Схема образования π-связей в молекуле этилена

[pic]

Строение молекулы ацетилена

[pic]

Физические свойства

Ацетилен – газ, легче воздуха, малорастворим в воде, без запаха. С воздухом образует взрывоопасные смеси.

В ряду алкинов с увеличением молекулярной массы возрастает температура кипения.

Опишите физические свойства ацетилена в виде таблицы в тетради!

Получение

Способы получения ацетилена:

1. Из карбида кальция. (Лабораторный способ)

СаС2 + 2Н2О → С2Н2 ↑ + Са(ОН)2

Получение карбида кальция (в промышленности):

СаО + 3С СаС2 + СО↑

оксид кальция кокс карбид кальция

СаСО3 CaO + CO2

карбонат кальция оксид кальция

2. Термическое разложение метана.

2СН4 С2Н2 + 3Н2↑

Способы получения гомологов ацетилена – углеводородов ряда алкинов:

3. Дегидрогалогенирование - отщепление двух молекул галогеноводорода от дигалогеналканов, которые содержат два атома галогена либо у соседних, либо у одного атома углерода:

Реакция идет под действием спиртового раствора щелочей на галогенпроизводные.

2,2 – дибромпропан пропин

Химические свойства

1. Реакции присоединения

   1. Взаимодействие с галогенами

Качественная реакция на наличие кратных связей – обесцвечивание бромной воды!

Реакции присоединения идут в две стадии.

[pic]

1. 2. С водородом – гидрирование

[pic]

kt – Ni, Pt, Pd.

1. 3. С галоенводородами

[pic]

(1-хлорэтен) – винилхлорид

1. 4. С водой - гидратация (реакция Кучерова).

[pic]

ацетальдегид

1. 5. С металлами.

Продукт реакций – ацетилениды – малорастворимые, неустойчивые, взрывоопасные вещества!

Образование серовато-белого осадка ацетиленида серебра или красно-коричневого осадка ацетиленида меди – качественная реакция на концевую тройную связь!

[pic]

2. Реакции окисления.

   1. Горение.

[pic]

1. 2. Реакция с раствором перманганата калия.

Обесцвечивание раствора перманганата калия (ярко-розовая окраска) – качественная реакция на кратные связи!

Продуктами реакции окисления могут быть разные вещества, если окисление полное – то, основные продукты реакции – углекислый газ и вода.

[pic]

3. Реакции полимеризации.

Ацетилен может полимеризоваться в бензол и винилацетилен.

Полимеризация винилхлорида

[pic]

Из поливинилхлорида (ПВХ) получают прочную пластмассу, искусственную кожу, клеенку, диэлектрики и др.

Применение ацетилена

• Сырье в органическом синтезе (производство волокон, красителей, лаков, лекарств, ПВХ, хлорорпренового каучука, уксусной кислоты, растворителей и др.)

• При резке и сварке металлов.

V. Закрепление знаний.

Решение задач и упражнений

с.54 – упр.1,3,5,6.

с.55 – упр.8

с.55 – задачи 1.

VI. Рефлексия. Подведение итогов урока

VII. Домашнее задание

Параграф 13,

с. 55 – задачи 2, 3

1. Объясните отличия между строением молекул этилена и ацетилена.

2. Какой углеводород является ближайшим гомологом этина?

3. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения, укажите условия протекания реакций, назовите продукты реакции:

[pic]