Тема: «Предельные углеводороды».
1.Предмет: химия
2.Класс: 10 -й
3.Тема: «Предельные углеводороды».
4.Цель: Обобщение и систематизация знаний и умений по теме: «Предельные углеводороды: свойства, получение и применение». Составление опорных карт для работы на уроке.
5.Задачи:
-Образовательные: расширение понятий об алканах ( гомологи, изомеры, радикал, sp3 - гибридизация), умений решать задачи с алканами, развитие навыков написания структурных формул, углубление понятий строения, а также совершенствование учебно-коммуникативных навыков и умений.
-Воспитательные: Формировать у учащихся познавательный интерес к изучаемому предмету.
-Развивающие: Развивать у учащихся умение выделять главное, сравнивать, обобщать, логически излагать свои мысли.
6.Тип урока: Урок обобщения и систематизации знаний при помощи опорных карт.
7.Методы обучения: использование ИКТ, методического пособия «химической линейки», тренировочные упражнения в группах, работа с опорными картами.
8.Ход урока:
1.Организационный момент – 1 мин.
2.Проверка домашнего задания – 5 мин.
3.Объяснение нового материала- 30 мин.
4 Составление опорной карты совместно с учащимися.
5.Групповая работа (в 4группах). 1 группа - внесение в опорную карту физических свойств алканов,
2 группа - внесение в опорную карту химических свойств алканов, 3 группа - внесение в опорную карту получение алканов ,
4 группа – внесение в опорную карту применение алканов.
6.Повторение и закрепление знаний -7 мин.
7.Подведение итогов урока- 2 мин.
9.Структура урока:
1.Сообщение темы, задач урока, мотивация учебной деятельности.
2.Проверка ранее усвоенных знаний - устная фронтальная.
3. Восприятие и осмысление учащимися нового материала.
4. Усвоение навыков и умений по опорным картам.
5.Подведение итогов урока и оценка деятельности учащихся.
Ход урока. 1.Организационный момент 2.Проверка домашнего задания: Стр.11 № 4, 5.- 1 чел.
(пока письменно на рабочем месте Стр.11 № 7 (а) – 1 чел отвечают, проводится фр. опрос) Стр.11 № 15 - 1 чел Фронтальный опрос:
1.Две группы веществ на начало XIX столетия? (минеральные и органические).
2.Кого называли виталистами? (Учёных, считавших, что органические вещества могут образовываться только в живых организмах при помощи «жизненной силы»).
3.Что вам известно об учёном Ф. Вёлере, А.В .Кольбе, М. Бертло, А.М. Бутлерове, Н.Н. Зинине, С.В. Лебедеве?(открытие щавелевой к-ты, мочевины; уксусной кислоты; синтез жира; получение сахаристого вещества; промышленная разработка анилина из бензола, производство синтетического каучука).
4.Основные положения теории органических веществ:
-1) все атомы, образующие молекулы….
-2)свойства веществ зависят….
-3) по свойствам данного вещества…
-4)атомы и группы атомов….
5.Значение теории строения орг. в-в А.М. Бутлерова. (Теория не только объяснила строение….).
3. Новый материал.
Тема нашего сегодняшнего урока «Предельные углеводороды (алканы или парафины)». На прошлом уроке вы увидели структурную формулу молекул углеводородов метана СН4, пропана С3Н8 и бутана С4Н10. В молекулах алканов все валентные связи С и Н полностью насыщены, поэтому они не способны к реакциям присоединения.
И поэтому данному классу можно дать определение: Углеводороды с общей формулой СnН2n+2, которые не присоединяют водород и другие элементы, называются предельными углеводородами или алканами.
Включаю проектор. Вы видите здесь структурные формулы алканов. Простейший представитель предельных углеводородов – метан СН4., его структурная и электронная формула. Здесь же и пространственное строение молекулы. Вспомним о формах электронных облаков и размещении электронов по энергетическим уровням и подуровням. Эта картина вам знакома и изучена в 9 классе « Положение элементов подгруппы углерода в П.С.Х.Э., строении их атомов», (глава V, параграф 28, стр.78-80). Какие электроны участвуют в гибридизации? Верно. Так как в гибридизации участвуют один s-электрон и три p-электрона, то вы знаете, что такой её вид называется = правильно= sp3 - гибридизацией.
А теперь перейдём к подобным углеводородам, сходных по свойствам и строению с метаном. На прошлом уроке мы с вами использовали «химическую линейку» с изображением структурных формул, на которой справа указаны наименования алканов. Какие вы уже знаете? Обратите внимание на их структурные формулы. Существует много углеводородов, сходных с метаном, т.е. гомологов метана (греческое «гомолог» - сходный). Посмотрите на линейку, назовите гомологи. Правильно. Кто заметил отличие? Чем отличаются друг от друга эти углеводороды? (СН2). Группу СН2 -называют гомологической разностью. А общая формула предельных углеводородов будет СnН2n+2 . А теперь поверните линейку обратной стороной и вы увидите, что справа стоят окончания – ил. Это линейка радикалов. Пользуясь ею, прочтите название первого, второго, третьего и т.д. радикала алкана, передвигая движущуюся часть вправо. А какие отличия вы здесь видите? Да. Правильно. Это тот же ряд углеводородов, что и на обратной стороне... Но, вычисляя из формул по одному атому водорода, мы получаем группы атомов, которые называются радикалами. Изменение суффикса –ан на –ил даёт название радикалу : метил, этил…
Многочисленность углеводородов объясняется явлением изомерии. С возрастанием числа атомов углерода в молекуле число изомеров резко увеличивается. На экране показаны структурные формулы веществ. Назовите увиденный углеводород. Правильно. Это бутан. А его изомер называется изобутан. Изомерия начинается с четвёртого атома углерода, т. е. с бутана. На следующем уроке мы познакомимся с изомерами подробно и изучим их построение. А сейчас мы делимся на четыре группы. Вы принесли чистые листы, в которых запишите результаты опыта и сведения об алканах А теперь внимание: опыт. Я беру ацетат натрия и и твёрдый гидроксид натрия, соединяю их и нагреваю. Скажите, что вы наблюдаете при нагревании ацетата натрия с твёрдым гидроксидом натрия? Да, выделяется газ. Эта реакция была названа реакцией Вюрца( в 1855 г. её осуществил фр.химик А.Вюрц).Первая группа , графически обозначьте в цветном изображении на листе бумаги, что за газ находится в пробирке. Его физические свойства. Да, правильно заметили, что газ легче воздуха, поэтому пробирка перевёрнута. Обсудите его свойства, исходя из наблюдения. Вторая группа, посмотрите на экран и вспомните, в какие реакции могут вступать предельные углеводороды и почему. Почему их назвали предельными? Значит , в какие реакции они могут вступать, а в какие нет? Вспомните фильм и слайды об алканах . Обозначьте все химические свойства на листе бумаги. Третья группа, посмотрите и вспомните, из каких веществ получился газ. Выполните то же, что и другие группы. И четвёртая группа - где можно применить предельные углеводороды. А теперь все посмотрим ещё раз опыт на экране, на продукты реакции и нахождение в природе, сделаем в группах необходимые выводы на основе увиденного и услышанного и продолжим графическое изображение на листах, как вы уже умеете это делать. Ученики заполняют листы, а я вывешиваю опорную карту предельных углеводородов, заранее приготовленную. Внимание: группы, теперь обменяйтесь картами друг с другом так, чтобы у вас осталась одна ваша карта, а другие обменяйте на другие, чтобы они не повторялись. Посмотрите, вы сделали общую большую карту, на которой указаны физические, химические свойства, получение и применение. Сравните её с моей. Вы будете ею пользоваться при работе на уроках. А теперь напишем общую формулу для предельных углеводородов. Назовите её. Правильно СnН2n+2.
Физические свойства
[pic] [pic]
С3-С4- под Р (жидк).
С5-до пентадекана
С1-С4
С1( - Н2О) [pic] пентадекан-…
Получение
CH3COONa+NaOH CH4 +NA2CO3
2CH3I +2Na C2H6 + 2NaI
(реакция А.Вюрца)
Химические свойства
H H
(1)H-C-H + CL-CL H-C-CL + H-CL
H H
(2)
C [pic]
(3) (4) -C-C-C-C-
2H2
-C-C-C- CH4 - C -
Применение
-метанол
-уксусная кислота
-синтез-газ
-в холодильных установках:СН3CL.
-растворители:СН2СL2,CH CL3,CCL4.
-резка, сварка
-типографская краска
-резина
-моторное топливо, растворители
-жирные кислоты, смазочные масла, синтетические жиры
- высшие алканы - в медицине
Здесь, на карте, мы собрали все сведения о предельных углеводородах. В следующий раз при прохождении темы «Циклопарафины (циклоалканы)» я с классом так же буду составлять опорную карту, и так по всем темам. При необходимости учащиеся не будут листать учебник «Химия» и выискивать формулы или свойства. Опорные карты будут под рукой постоянно.
Закрепление темы:
-представитель 1-й группы - расскажите о физических свойствах, опираясь на вашу карту: от метана до бутана газы без цвета, без запаха, легче воздуха, метан плохо растворим в воде. Пропан, декан под давлением жидкости, от пентана до пентадекана жидкости, а от пентадекана твёрдые вещества.
-представитель 2-й группы – расскажите о химических свойствах, опираясь на вашу карту: реакция замещения (1),реакция горения – бесцветным пламенем(2), реакция разложения (3), реакция изомеризации (4).
- представитель 3-й группы – расскажите о получении, опираясь на вашу карту: в лаборатории при нагревании ацетата натрия с твёрдым гидроксидом натрия и при взаимодействии однородных галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием.
- представитель 4-й группы – расскажите о применении, опираясь на вашу карту: холодильные установки, тетрахлорметан CCL4 для тушения пожаров, для получения синтетического каучука, резины, краски, бензина, растворителей, при резке и сварке металлов, иодоформ –CHI3 для ускорения заживления открытых ран в медицине. И так, вы таким образом повторили и закрепили новую тему о свойствах алканов. Какие у вас вопросы? Что непонятно из нового материала? Для закрепления материала – задание: уравнение : С СН4 СН3CL C2H6 C2H5CL. Вспомните из 9 класса тему « Подгруппа углерода» и скажите, в какие химические реакции он вступает. Какая реакция подходит для нашего уравнения? (окислительные свойства, С+2Н2 t СН4 (метан) Здесь вы узнали впервые о метане и о sp3 - гибридизации. На опорных картах посмотрите: в какие химические реакции вступают предельные углеводороды. Да, верно, т.к. все связи насыщены – в реакцию замещения, здесь с CL2: СН4 + CL2 CH3CL + HCL(метилхлорид). Смотрим далее на карту: получение алканов. Да, на примере реакции А.Вюрца: 2CH3CL+2Na C2H6+2NaCL. Какие продукты реакции? Что можно сказать о связях? И, это вы уже писали, реакция….да, замещения. C2H6+ CL2 C2H5CL+ HCL.На примере опорной карты вы повторили свойства не только теоретически, но и закрепили на практике решением уравнений.
А теперь посмотрим связь химии с биологией, вернее с разделом «Человек», но не о его строении, а о медицинских препаратах, применяемых для человека. Например, «Розенталя паста»: йод – 0,3 г, спирт этиловый-10 г, парафин- 15 г, хлороформ – 80 г. Какие вещества вам известны? (новое - хлороформ - CH CL3). При бронхиальной астме и хроническом бронхите применяется препарат необензинол (необензинолюм –Neobenzinolum) и его состав: гексан и гептан по 16% и масло персиковое или прованское 68%. И какие вещества вам известны? Конечно, это только что изученные предельные углеводороды.
Домашнее задание: стр.22 № 3,4,5,6,10,11,14.
стр.22 уравнения № 17, 18.
стр.23 задачи 1,2,3.
Отметки за урок.
Урок окончен.
Если позволяет время, повторяем связь химии с другими науками и готовимся к вопросам для участия во внеклассном мероприятии. А из 9 класса , например, вспоминаем медицинский состав «Локка раствор»: натрия хлорид, калия хлорид, кальция хлорид, натрия гидрокарбонат, глюкоза, вода дистиллированная; всем известная марганцовка (калий тетраоксоманганат) или перманганат калия – формула? (KMnO4). И вспомним состав гипса – сульфат кальция дигидрат (CaSO4*2H2O). Задаю вопросы, на вспоминание наименования химических веществ. Например, нашатырь или (аммоний хлорид)- хлорид аммония (NH4CL).Спрашиваю, как химия взаимосвязана с такой наукой, как математика? (расчёты на массовые доли веществ, все математические действия). Прошу привести пример связи химии с географией (минералы и горные породы). А вспомнить любую формулу?. К примеру NaCL – каменная соль, добываемая на Украине, FeO*Fe2O3 магнитный железняк (магнетит)-Урал… А почему лёд не тонет? Почему под крышкой в кастрюле быстрее закипает вода? Это связь с физикой…Прошу ответить дома на эти вопросы и начинать готовиться к внеклассному мероприятию «Неделя химии».
На следующем уроке при подробном изучении изомеров в качестве тренировки пишем структурные формулы, расширяя кругозор, например, на лекарственную тему:
Ритосепт -2,2 – метилен – бис (3,4,6 – трихлорфенол) – забегая вперёд к теме «Фенолы»(показания: дезинфекция рук хирурга перед операцией).
Фторотан – 1,1,1 – трифтор -2 –хлор-бром-этан(показания: применяется для наркоза при различных хирургических вмешательствах у взрослых и детей).
Работа учащихся на уроке с «химической линейкой».
Применение
Сдвиг
ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ CnH2n+2
(-ан)
(СН4) 1.метан
2.этан
3.пропан
4.бутан
5.пентан
6.гексан
7.гептан
8.октан
9.нонан
10.декан
Н
1
Н С
Н
Н
ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ФОРМУЛЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ.
Структурное строение углеводородных радикалов
Сдвиг
ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (CnH2n+2)-Н
РАДИКАЛ - R (-ан ил )
(СН3-) 1.метил
2.этил
3.пропил
4.бутил
5.пентил
6.гексил
7.гептил
8.октил
9.нонил
10.декил
Н
1
Н С
Н
ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ФОРМУЛ РАДИКАЛОВ
Основная карта. Общие сведения о структурной формуле предельных углеводородов.
Сдвиг
_ _ _ _
ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ CnH2n+2
(-ан)
1.метан
(С2Н6) 2.этан
3.пропан
4.бутан
5.пентан
6.гексан
7.гептан
8.октан
9.нонан
10.декан
Н Н
1 2
Н С С
Н н
н
_ _ _
Структурное строение углеводородных радикалов
Сдвиг
ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (CnH2n+2)-Н
РАДИКАЛ - R (-ан ил)
1.метил
(С2Н5-) 2.этил
3.пропил
4.бутил
5.пентил
6.гексил
7.гептил
8.октил
9.нонил
10.декил
Н H
1 2
Н с с
Н H
Методическое пособие «химическая линейка».
Линейка в работе. Сдвигая вправо движущуюся часть, мы наблюдаем увеличение атомов углерода, которые пронумерованы и сопоставляем с правой частью наименований. Здесь на линейке при одном атоме углерода – справа находим СН4 – метан, на второй линейке оканчивается на атоме углерода 2С и справа находим второй по счёту С2Н6 - этан. Передвигая далее, так же будем находить наименование по числу атомов углерода. Эта линейка удобна для отсутствующих детей на первых уроках занятий и могут самостоятельно изучить как строение предельных углеводородов, так и их радикалов. Поэтому на линейке радикалов 1С находим справа СН3- - метил, а на второй линейке 2С радикал С2Н5- - этил и т.д.. Пользуются в основном до запоминания.
Пояснение: На изучение темы «Предельные углеводороды» отводится 5 уроков. При подготовке к уроку я решила составить и применить опорную карту по свойствам, получения и применения предельных углеводородов на один урок, чем освободила время остальных 4- х уроков для тренировочных заданий по решению задач и составлению структурных формул. На первом уроке я так же даю краткое понятие электронному и пространственному строению алканов, а так же о гомологах, изомерах и радикалах, которые будут рассматриваться полностью и закрепляться на остальных уроках с применением уравнений и задач.
Список использованной литературы:
1.Г.Е.Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, Химия 10 класс,М.,Просвещение,1997 г.
2. Справочник « Лекарственные препараты», Минск, 1968 . стр.443,357.
3.111 вопросов по химии для всех, М.,Просвещение,1994.
Учитель МОУ СОШ № 16
г.Королева М.О. Л.Ю. Ивакина Л.Ю.
