Проект урока химии по теме &quot

Урок химии в 10 классе
Тема урока: «Физические и химические свойства алканов»
Цели урока:
Образовательные:
1. Обеспечить усвоение особенностей физических и химических свойств у алканов;
2. Отработать навыки составления уравнений химических реакций, характеризующих
свойства алканов;
3. Добиться усвоения механизма галогенирования алканов и прогнозирования протекания
реакций замещения у различных атомов углерода.
Развивающие:
1. Развитие аналитического и синтезирующего мышления;
2. Развитие познавательных умений.
Воспитательные:
1. Воспитание мотивов учения и дисциплинированности;
2. Содействовать становлению нравственных и экологических устоев личности.
Тип урока: изучения нового учебного материала.
Методы: монологические, диалогические, эвристической беседы.
Оборудование:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Доска;
Мультимедийное оборудование;
Компьютерная презентация «Физические и химические свойства алканов»;
Видеоролики: «Взаимодействие метана с перманганатом калия и бромной водой»,
«Пространственное строение этана», «Реакция замещения», «Горение метана»,
«Горение алканов», «Взрыв метана»;
Экран;
Карточки с заданием (тест);
Карточки с дозированной помощью;
Учебник Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. Химия 10 класс.
Оформление доски:
13.12.11
Физические и химические свойства алканов.
План урока:
1.
2.
3.
4.
5.
Организация начала урока………………………………..2 мин.;
Актуализация знаний……………………………………..7 мин.;
Изучение нового материала……………………………....20 мин.;
Этап проверки понимания и закрепления знаний………9 мин.;
Подведение итогов на рефлексивной основе……………2 мин.
Ход и содержание урока:
I. Организационный момент. Цели урока.
(слайд 1)
Учитель: На сегодняшнем уроке мы продолжим изучение органических веществ. Перед
нами стоит задача – изучить физические и химические свойства предельных
углеводородов. Вспомнить понятия «Углеводороды», «Алканы», «Гомологи».
II. Подготовительный этап. Актуализация знаний
Давайте с вами вспомним.
-Какие вещества называются углеводородами? (слайд 2)
-Органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода.
- Какие углеводороды называются алканами? (слайд 3)
-Органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода, имеющие в своем
строении между атомами углерода только одинарные связи, с общей формулой CnH2n+2.
- Как называется первый представитель алканов и какую он имеет формулу?
(слайд 4)
-Метан; Молекулярная формула молекулы метана CH4
- Какое же пространственное строение будут иметь гомологи метана? (слайд 5)
- Строение молекул других алканов.
(слайд 6)
-Какие вещества называют гомологами?
(слайд 7)
-Соединения, сходные по строению, а значит, и по химическим свойствам и
отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп CH2, называются гомологами.
III. Рассмотрение нового материала урока.
Мы вспомнили состав, строение алканов. Сейчас нам предстоит изучить физические и
химические свойства данного класса веществ.
Тема нашего урока «Физические и химические свойства алканов» (слайд8)
1. Физические свойства алканов (слайды 9-10)
1)Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной
главной углеродной цепи
При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12
до C15H32 — жидкости; после C16H34 — твёрдые тела.
Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более
разветвленным. Так, например, при 20 °C н-пентан — жидкость, а неопентан — газ.
Все алканы легче воды, в ней не растворимы, однако растворимы в неполярных
растворителях (например, в бензоле) и сами являются хорошими растворителями.
2)МЕТАН – газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, мало растворим в воде.
Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков
растительных и животных организмов. Поэтому может быть обнаружен в заболоченных
водоемах, где появляется в виде пузырьков газа, или накапливается в каменноугольных
шахтах, куда выделяется из угольных пластов. В значительном количестве (80-97%) метан
содержится в природном газе и в попутных нефтяных газах. (слайд 11)
3)ЭТАН, ПРОПАН И БУТАН входят в состав природного и попутного нефтяного газов.
АЛКАНЫ содержатся в нефти. С ростом относительной молекулярной массы
наблюдается переход количественных отношений в качественные: изменяется агрегатное
состояние, возрастают температуры плавления и кипения. (слайд 12)
2. Химические свойства алканов.
В обычных условиях алканы химически инертны. Они устойчивы к действию
многих реагентов: не взаимодействуют с концентрированными серной и азотной
кислотами, с концентрированными и расплавленными щелочами, не окисляются
сильными окислителями – перманганатом калия KMnO4 и т. п. (слайды 13 - 14)
Насыщенные или предельные и поэтом алканы химически малоактивны и могут
вступать в реакции замещения и отщепления, горения при создании необходимых
условий. (слайд 15)
1)Реакции замещения:
(слайды 16 – 21)
А) Реакции галогенирования, т.е. замещения галогенами (за исключением фтора)
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl (на свету)
Теперь мы познакомимся с Вами с тем, каким образом протекает данная реакция,
т.е. узнаем ее механизм.
На первой стадии – инициировании происходит гомогенный распад молекул
галогена на свету на радикалы:
Cl2 = 2Cl·
На второй стадии – росте цепи, радикалы атакуют молекулы, находящиеся в
системе.
Cl· + CH4 = CH3· + HCl
CH3· + Cl2 = CH3Cl + Cl·
Третья стадия приводит к взаимодействию радикалов между собой и называется –
обрыв цепи.
CH4· + Cl· = CH3Cl
CH3· + CH3· = CH3-CH3
2Cl· = Cl2
Таким образом, механизм данной реакции принято считать цепным
свободнорадикальным. Данная реакция может протекать в молекулах алканов до тех пор,
пока не будут замещены все атомы водорода.
В случае галогенирования метана и этана не возникает вопрос о том, где же
произойдет замещение, т.к. все атомы водорода равноценны, но как же быть в случае с
алканами более сложного строения? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть
взаимное влияние в углеводородных радикалах (первичных, вторичных и третичных).
Было установлено, что реакции замещения легче протекают у третичных атомов углерода,
чуть сложнее – у вторичных, еще сложнее – у первичных.
С-С-С
С-С-С
С-С
С
третичный атом углерода вторичный атом
первичный атом
Б) реакция нитрования по Коновалову (с раствором азотной кислоты при 120ºС).
RH + HNO3 = R NO2 + HOH
(слайд 22)
B) Сульфирование – замещение атома водорода сульфогруппой. При нагревании конц.
серная кислота («дымящаяся») дает с высшими парафинами сульфокислоты.
R-H + H2SO4 → R-SO3H + H2O (слайд 22)
Запомните!
(слайд 23)
• Для алканов характерны реакции замещения атомов водорода на другие
атомы или группы атомов.
• В этих реакциях водород никогда не выделяется, а образуется
галогеноводород или вода.
• Замещение у алканов идет в первую очередь по менее гидрогенизированному
атому углерода.
2).Реакции отщепления.
(слайд 24)
А) дегидрирования – отщепления водорода (нагрев; катализатор)
CnH2n+2 = CnH2n + H2
Б) крекинг алканов (при 400-500 ºС) – разрушение цепи с образованием алкана и алкена.
Например:
C4H10 = C2H4 + C2H6
Или CnH2n+2 = CmH2m+2 + CbH2b
В) термического разложения (нагрев до 1000ºС).
CnH2n+2 = n C+ (n+1)H2
Г) пиролиз метана (нагрев до 1500 ºС)
2CH4 = C2H2 + 3 H2
3). Реакции изомеризаци (слайд 25)
Изомеризация – образования изомеров (катализатор – AlCl3) (начиная с С4).
C-C-C-C-C = C-C-C-C
C
н-пентан
2-метилбутан
4).Реакции окисления. (слайд 26 - 31)
А) горение
CnH2n+2 + (1.5n+0.5) O2 = nCO2 + (n+1) H2O
Запомните!
(слайд 32)
Аланам характерны следующие химические реакции:
1. Реакции замещения;
2. Реакции отщепления;
3. Реакции изомеризации;
4. Реакции окисления (горение).
IV. Первичная проверка понимания и закрепления знаний
1)Составить уравнения химических реакций, характеризующих свойства гептана (работа
на доске вместе с учащимися, они диктуют, учитель – записывает).
2)Вопросы для самотестирования (слайды 33 – 37)
1. Назовите по систематической номенклатуре алкан строения:
а) 1-метил-2-этилбутан
б) 2-метил-3-этилбутан
CH3 – CH – CH – CH3
в) 2-этил-3-метилбутан
г) 2, 3-диметилпентан
CH3 C2H5
2. Укажите формулы гомологов метана:
а) C3H8
б) C4H8
в) C4H!0
г) C7H8
3. Каким соединениям даны неправильные названия?
а) 2-метилпентан
б) 2-этилбутан
в) 1-метилпентан
г) диметилбутан
4. Какое вещество имеет наибольшую температуру кипения?
а) бутан
б) пропан
в) 2-метилбутан
г) пентан
5. Какие характеристики применимы для описания реакции хлорирования этана?
а) цепная
б) свободнорадикальная
в) протекает в темноте без нагревания
г) сопровождается гомолитическим разрывом связей
6. Для алканов невозможны реакции:
а) замещения
б) полимеризации
в) присоединения
г) изомеризации
7. В отличие от пропана бутан вступает в реакцию:
а) горения в кислороде
б) хлорирования при освещении
в) разложения на простые вещества при сильном нагревании
г) изомеризации
8. Как изменяется массовая доля углерода в алканах с возрастанием их молярной массы:
а) не изменяется
в) уменьшается
б) возрастает
г) изменяется немонотонно
- проверка теста (слайды 38 -39)
- выставление оценок учащимися за тест (слайды 40)
3)Выводы по уроку: (слайд 41)
1. При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4 до C4H10 — газы; с
C5H12 до C15H32 — жидкости; после C16H34 — твёрдые тела.
2. В обычных условиях алканы химически инертнты. При создании необходимых
условий для них характерны реакции замещения, отщепления, изомеризации.
окисления (горение).
V. Подведение итогов. Рефлексия. (слайд 42)
В заключение – рефлексивный тест.
1. Узнал(а) много нового.
2. Мне это пригодится в жизни.
3. Было над чем подумать.
4. На возникшие вопросы я получил(а) ответ.
5. Поработал(а) добросовестно, цель достигнута.
На доске два рисунка с рожицами (с улыбкой и без).
Предлагается выбрать вариант ответа в рефлективном тесте и
зарисовать рисунок рожицы, который отражает отношение ученика к проведенному уроку
на листах с кроссвордом.
Учитель благодарит учащихся за работу на уроке, комментирует полученные оценки за
урок. (слайд 43)