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, sp

3

- 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 СН

4,

пропана С

3

Н

8

и бутана С

4

Н

10

. 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 СnН

2

n

+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 СН

4.,

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= sp

3

- 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

СН

2

-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.

Предельные углеводороды СnН

2

n+

2

Физические свойства

С

3

-С

4

- под Р (жидк).

С

5

-до пентадекана

С

1

-С

4

С

1

( - Н

2

О)

пентадекан-…

Получение

CH

3

COONa+NaOH

CH

4

+NA

2

CO

3

2CH

3

I +2Na C

2

H

6

+

2NaI

(реакция А.Вюрца)

Химические свойства

H

H

(1)H-C-H + CL-CL H-C-CL + H-CL

H

H

(2)

C

(3) (4) -C-C-C-C-

2H

2

-C-C-C-

CH4 - C -

Применение

-метанол

-уксусная кислота

-синтез-газ

-в холодильных установках:СН

3

CL.

-растворители:СН

2

СL

2,

CH

CL

3

,CCL

4.

-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 CCL

4

для тушения пожаров,

для получения синтетического каучука, резины, краски, бензина,

растворителей, при резке и сварке металлов, иодоформ –CHI

3

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 СН

4

СН

3

CL C

2

H

6

C

2

H

5

CL. Вспомните из 9 класса

тему « Подгруппа углерода» и скажите, в какие химические реакции он

вступает. Какая реакция подходит для нашего уравнения? (окислительные

свойства, С+2Н

2

t СН

4 (метан)

Здесь вы узнали впервые о метане и о

sp

3

-

гибридизации. На опорных картах посмотрите: в какие химические реакции

вступают предельные углеводороды. Да, верно, т.к. все связи насыщены – в

реакцию замещения, здесь с CL

2

: СН

4

+ CL

2

CH

3

CL + HCL(метилхлорид).

Смотрим далее на карту: получение алканов. Да, на примере реакции

А.Вюрца: 2CH

3

CL+2Na C

2

H

6

+2NaCL. Какие продукты реакции? Что

можно сказать о связях? И, это вы уже писали, реакция….да, замещения.

C

2

H

6

+ CL

2

C

2

H

5

CL+ 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

CL

3

). 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? (KMnO

4

). И

вспомним состав гипса – сульфат кальция дигидрат (CaSO

4

*2H

2

O). 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*Fe

2

O

3

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

Основная карта. Общие сведения о структурной формуле предельных углеводородов.

Сдвиг

ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

C

n

H

2

n+

2

(-ан)

(СН

4

) 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 (

C

n

H

2

n+

2)

-Н

РАДИКАЛ - R

(-

ан

ил

)

(СН3-) 1.метил

2.этил

3.пропил

4.бутил

5.пентил

6.гексил

7.гептил

8.октил

9.нони

л

10.декил

Н

1

Н

С

Н

ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ФОРМУЛ РАДИКАЛОВ

Основная карта. Общие сведения о структурной формуле предельных углеводородов.

Сдвиг

_ _ _ _

ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

C

n

H

2

n+

2

(-ан)

1.метан

(С

2

Н

6

) 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 (

C

n

H

2

n+

2)

-Н

РАДИКАЛ - R

(-

ан

ил

)

1.метил

(С

2

Н

5

-) 2.этил

3.пропил

4.бутил

5.пентил

6.гексил

7.гептил

8.октил

9.нони

л

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 СН

4

– метан, на второй линейке

оканчивается на атоме углерода 2С и справа находим второй по счёту С

2

Н

6

- 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 СН

3

- - метил, а на второй линейке 2С

радикал С

2

Н

5

- - 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 химии МБОУ СОШ № 16

г.Королева Московской области Л.Ю. Ивакина