Открытый урок по теме : «Алканы» в 10-ом классе
Открытый урок по теме : «Алканы» в 10-ом классе
учителя химии Видинеевой С.А.
Цель урока: познакомить учащихся с представителями предельных углеводородов гомологического ряда-алканы и выявить их важную роль в промышленности.
Задачи урока:
Оборудование: компьютер, мультимедиа проектор, экран, презентация
Ход урока:
I. Организационный момент (сообщение цели и темы урока).
II. Изучение нового материала:
Вступительное слово учителя:
«Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие.
Куда ни посмотрим ,куда ни оглянемся – везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания» - М.В. Ломоносов.
Да, действительно, эти гениальные слова стали пророческими ,так как химия служила человечеству во все времена, и современную жизнь без химии представить невозможно!
Химия проникает во все области нашей жизни. Она многогранна. И это-бесчисленные вещества с их свойствами, ведь, химия – это наука о веществах, их свойствах и превращениях.
А сегодня речь пойдет о веществах – представителях гомологического ряда предельных углеводородов – «Алканы»
Учитель
№ слайда
Тема урока: "Алканы".
1
План изучения темы:
2
Алканы. (Предельные углеводороды. Парафины. Насыщенные углеводороды.)
Алканы - углеводороды ,в молекулах которых все атомы углерода связаны одинарными связями (-) и имеющие общую формулу:
CnH2n+2
3
- Что такое гомологи?
Гомологический ряд метана:
СН4-метан
С2H6-этан
C3H8-пропан
C4H10-бутан
C5H12-пентан
C6H14-гексан
C7H16-гептан
C8H18-октан
C9H20-нонан
C10H22-декан
Ученик
4
Гомологи - это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп -СH2.
Структурная изомерия:
Алгоритм формирования названия алканов:
1. Выбор главной цепи:
5
2. Нумерация атомов главной цепи:
6
3. Формирование названия:
2 - метилбутан
7
Строение алканов:
Атом углерода во всех органических веществах находится в "возбуждённом" состоянии, т. е. имеет на внешнем уровне четыре неспаренных электрона.
Каждое электронное облако обладает запасом энергии: s- облако имеет меньший запас энергии, чем р-облако, в атоме углерода они находятся в разных энергетических состояниях. Поэтому при образовании химической связи происходит гибридизация, т. е. выравнивание электронных облаков по запасу энергии. Это отображается на форме и направленности облаков, происходит перестройка (пространственная) электронных облаков.
В результате sp3 - гибридизации все четыре валентных электронных облака гибридизованы: валентный угол между этими осями гибридизованных облаков 109° 28', поэтому молекулы имеют пространственную тетраэдрическую форму, форма углеродных цепей зигзагообразна; атомы углерода не находятся на одной прямой, т. к. при вращении атомов валентные углы остаются прежними.
Все органические вещества построены в основном за счёт ковалентных связей. Углерод - углеродные и углерод - водородные связи относятся к сигма - связям - это связь, образующаяся при перекрывании атомных орбиталей по линии, проходящей через ядра атомов. Возможно вращение вокруг сигма - связей, поскольку эта связь имеет осевую симметрию.
8
9
10
11
12
13
Физические свойства:
СН4-C4Н10 - газы
T кипения: -161,6:-0,5 °C
T плавления: -182,5:-138,3 °C
С5Н12-C15Н32 - жидкости
T кипения: 36,1-270,5 °C
T плавления: -129,8-10 °C
С16Н34 и далее- твёрдые вещества
T кипения: 287,5 °C
T плавления: 20 °C
С увеличением относительных молекулярных масс предельных углеводородов закономерно повышаются их температуры кипения и плавления.
14
Получение:
В промышленности:
1) крекинг нефтепродуктов:
C16H34 -> C8H18 + C8H16
2) В лаборатории:
а) гидролиз карбидов:
Al4C3 +12 H2O = 3 CH4 + 4 Al(OH)3
б) реакция Вюрца:
C2H5Cl + 2Na -> C4H10 + 2NaCl
в) декарбоксилирование натриевых солей карбоновых солей:
СН3СООNa + 2NaОН -> СН4 + Nа2СО3
15
16
Химические свойства:
Для алканов характерны следующие типы химических реакций:
17
1) Замещение атомов водорода:
А) реакция галогенирования:
CH4 +Cl2 -> CH3Cl + HCl
Б) реакция нитрования (Коновалова):
CH4 + HNO3 -> CH3-NO2 + H2O + Q
В) реакция сульфирования:
CH4 + H2SO4 -> CH3-SO3 H + H2O + Q
2) Реакция изомеризации:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 ->
3) Реакция с водяным паром:
CH4 + H2O -> CO + 3H2
4) Реакция дегидрирования:
2СН4 -> НС=СН + 3Н2 + Q
5) Реакция окисления:
CH4 + 2O2 -> Н-C + 2H2O + Q
6) Горение метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O + Q
18
19
20
Применение:
(Возможно, заранее подготовленные выступления учащихся.)
Широко используются в качестве топлива, в том числе для
двигателей внутреннего сгорания, а также при производстве сажи
(1 - картриджи; 2 - резина; 3 – типографская краска), при получение органических веществ (4 - растворителей; 5 - хладогентов, используемых в холодильных установках; 6 - метанол; 7 - ацетилен)
21
22
III. Закрепление:
- Составьте все возможные изомеры гептана и назовите их.
- Составьте два ближайших гомолога пентана и назовите их.
- Определите предельный углеводород, плотность паров по воздуху которого равна 2. (C4H10).
- Выполните задание из учебника: №12 (стр. 33).
IV. Домашнее задание:
учебник О.С. Габриелян (10 класс базовый уровень): § 3, упр. 4, 7, 8 (стр. 32).
Учитель:
Ребята ,нередко мы с вами разочарованно говорим :«Мы изучаем химию,а это – бессонные ночи,это постоянные разговоры о химии, это лабораторные и практические работы ,и это родители,которые говорят : «Тьфу,наш ребенок – химик!»
Вы хотите спросить , почему же я стала химиком?
«Да потому, что,химия – это бессонные ночи,это постоянные разговоры о химии, это лабораторные и практические работы и это мои родители ,которые говорят «Наш ребенок – химик! И это счастье и это жизнь!» Чего же и я вам желаю!
Благодарю всех за работу!
Автор: Видинеева Светлана Алексеевна