Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Современные информационные технологии должны помочь избежать прагматической ориентации образования в ущерб раз­витию личности. В обществе с тревогой г...полностью>>
'Методические рекомендации'
Проанализировать свой план-график в ЕИС и в АЦК ГЗ на соответствие количества и содержания строк «Закупки». В случае обнаружения несовпадений, необход...полностью>>
'Реферат'
Чайковский Трудно представить себе столь гром­кую и столь заслуженную славу! Немногим художни­кам довелось при жизни познать не только восторги творч...полностью>>
'Документ'
лекарствами, ядовитыми растениями и прочее: Поездки: Доступ на улицу: Передача в гостиницу, на передержку и прочее: Смена владельца: Вакцинация:...полностью>>

Главная > Урок

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Министерство науки и образования РК

Средняя школа №42

Открытый урок по химии в 9 классе.

По теме:

«Предельные углеводороды»

Учитель: Кривошеева Н.А.

г. Петропавловск, 2006 г

Тема урока: Предельные углеводороды.

Цель урока: изучение класса органических соединений – алканов.

Задачи:

  • Сформулировать знания учащихся о пространственном строении алканов.

  • Дать понятия о гомологах, ознакомить с правилами составления названий орг. соединений по систематической номенклатуре.

  • Рассмотреть способы получения, химические и физические свойства алканов, показать взаимосвязь между строением и свойствами.

  • Познакомить с основными областями применения насыщенных углеводородов.

  • Продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, делать выводы; развить навыки культуры общения.

  • Воспитывать экологически образованную личность и ответственное отношение к учебе.

Тип урока: сообщение новых знаний.

Вид урока: лекция + элементы самостоятельной работы учащихся.

Оборудование:

  • Шаростержневая модель молекулы метана.

  • Зажигалка.

  • Опросные листы.

  • Таблицы: “Строение метана”; “Строение этана и бутана”;

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

  1. Фронтальная беседа (5 мин).

    • Что называется органической химией?

    • Что является теоретической основой органической химии?

    • Кто и когда сформулировал теорию строения органических соединений?

    • Назовите основные положения этой теории и объясните их.

    • Что называется изомерией? Приведите примеры.

  1. Работа с опросным листом (5 мин).

  2. Работа по карточкам у доски (3 человека)

III. Сообщение новых знаний

Цели урока:

  • Познакомиться с классом органических соединений – алканами,

  • Рассмотреть пространственное строение молекулы метана и его гомологов,

  • Изучить физические свойства предельных углеводородов и их применение.

Знакомство с планом новой темы:

  1. Понятие об углеводородах.

  2. Особенности пространственного строения предельных углеводородов.

  3. Гомологический ряд метана и составление названий алканов.

  4. Получение алканов.

  5. Химические свойства.

  6. Физические свойства алканов.

  7. Применение алканов.

Изложение лекционного материала учителем в соответствии с планом

1. Понятия об углеводородах.

Углеводороды – это органические соединения, состоящие из двух элементов - углерода и водорода.

Таких соединений очень много. Алканы – название предельных углеводородов по международной номенклатуре. Исторически алканы называют парафинами, что в переводе с латинского языка означает малоактивный. Алканы по сравнению с другими углеводородами относительно менее активные.

Их также называют насыщенными, т.к. все валентности атомов С насыщены атомами водорода. Простейшим представителем предельных углеводородов является метан.

2. Особенности пространственного строения предельных углеводородов. Современные представления о строении вещества не сводятся только к установлению порядка соединений атомов, но также включают рассмотрение пространственного строения молекул и электронной природы химических связей.

Предлагается написать молекулярную, электронную, структурную формулы метана, выяснить, что они показывают.

СН4 – молекулярная формула (качественный, количественный состав);

– электронная формула (ковалентная полярная связь);

– структурная формула (порядок соединения атомов в молекуле).

Но данные формулы не отражают истинного строения молекул метана. Молекула метана не имеет плоского строения, как можно представить на основании структурной формулы.

Работа с моделями молекулы метана

Молекула метана в действительности имеет форму тетраэдра. Тетраэдр – это пирамида, в основании которой лежит равносторонний треугольник. В центре тетраэдра находится атом углерода, а все его четыре валентности направлены к вершинам тетраэдра. Физическими методами исследования установлено, что валентные углы равны 109о28'.

Учащимся предлагаются проблемные вопросы:

  • Почему молекула метана имеет такую пространственную форму?

  • Чем объясняется направление валентных связей атома углерода от центра к вершинам тетраэдра?

Ответ следует искать в электронном строении атома углерода и молекулы метана.

С 1S2 2S2 2P2 ––> C * 1S2 2S1 2P3

     (основное состояние)                      (возбужденное состояние)

Так как на втором энергетическом уровне Р-подуровне есть свободная орбиталь, то на неё переходит один из 2S2-электронов. В результате этого атом углерода в возбуждённом состоянии имеет четыре неспаренных электрона, т.е. становится четырёхвалентным.

(негибридные электронные облака)      (гибридные электронные облака)

Облака всех четырёх валентных электронов атома углерода выравниваются, становятся одинаковыми. При этом они принимают форму вытянутых в направлении к вершинам тетраэдра восьмёрок.

Явление, при котором происходит смешение и выравнивание по форме и энергии электронных облаков, называется гибридизацией.

Так как гибридизации подвергаются один S и три Р-электрона, то такое состояние называется SP3-гибридизацией.

Несимметричное распределение электронной плотности означает, что вероятность нахождения электрона по одну сторону от ядра больше, чем по другую. Гибридные электронные облака вытянуты в пространстве под углом 109о28' к вершинам воображаемого тетраэдра, и в этом направлении они перекрываются с электронными облаками атомов водорода.

Итак, молекула метана имеет тетраэдрическое строение, что обусловлено SP3-гибридизацией атома углерода, тетраэдрическим направлением четырёх гибридных электронных облаков атома углерода.

Сравнивая масштабную и шаростержневую модели молекул метана, можно отметить, что шаростержневая модель, появившаяся до возникновения электронной теории, более наглядно рассматривает строение молекулы метана.

Работа с таблицами “Строение метана” и “Строение этана и бутана”

Для активизации учащихся им предлагается рассмотреть данные таблицы и ответить на вопросы (анализ информации, заключённой в таблицах).

  • Что общего в строении молекул метана и этана вы видите?

  • Чему равны валентные углы в молекулах гомологов метана?

  • Виды химической связи в молекулах метана и этана?

Проанализировав информацию, учащиеся делают выводы.

Для гомологов метана характерно:

  • тетраэдрическое строение атома углерода (SP3-гибридизация);

  • одинаковое значение всех валентных углов;

  • наличие С – С и С – Н химических связей.

Практическое задание: сделать шаростержневую модель молекулы метана.

После выполнения задания – проверка правильности выполнения и создание гомологов метана – этана, пропана, бутана.

3. Гомологический ряд метана.

Существует много углеводов, сходных с метаном, то есть гомологов метана. В их молекулах имеются 2, 3, 4 и более атомов углерода. Каждый последующий углеводород отличается от предыдущего группой атомов СН2. Например, если к формуле СН4 прибавить группу СН2, получим следующий углеводород С2Н6 – этан – гомолог метана. Группа СН2 называется гомологической разностью.

Для предельных углеводородов характерна общая формула: СnH2n+2, где n – целое число атомов углерода. Пример:

n=5 C5Н2Х5+25Н12 – пентан

n=8 C8Н2Х8+28Н18 – октан

Работа с учебником стр. 151 (таблица).

Работа с опросным листом.

Для названия углеводородов используют две номенклатуры: историческую (случайные названия) и систематическую.

Для составления названия алканов по систематической номенклатуре нужно:

  1. Выбрать самую длинную неразветвленную цепь углерода.

  2. Пронумеровать эту цепь таким образом, чтобы заместители, которые в молекулах углеводородов замещают атомы водорода, были ближе к началу цепи.

  3. Указать цифрой место и название заместителя, затем название основной цепи с суффиксом –ан. Для этого нужно знать название радикалов (образуются при отщеплении атома водорода от атома углерода), которые образуются от названий соответствующих углеводородов, путём замены суффикса –ан на –ил.

СН4 - метан, СН3 - метил

С2Н6 – этан, С2Н5 – этил

С3Н8 – пропан, С3Н7 – пропил

Работа с опросным листом.

Для примера рассмотрим молекулу бутана и изобутана.

? записать на доске структурную формулу молекулы бутана и изобутана.

СН3 – СН2 - СН2 – СН3 и СН3 – СН – СН3

бутан СН3

изобутан

молекулу изобутана назовем по систематической номенклатуре

1 2 3

СН3 – СН – СН3 2-метил-пропан

СН3

СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 гексан

СН3

СН3 – С – СН2 – СН3 изогексан или 2,2, - диметилбутан.

СН3

Работа с опросным листом.

4. Получение:

  1. Промышленный крекинг.

С8Н18 С4Н10 + С4Н8

С4Н10 С2Н6 + С2Н4 алкан + алкен

С16Н34 С8Н18 + С8Н16

  1. Лабораторные способы:

    1. реакцией гидролиза карбида алюминия:

Al4C3 + 12HOH → 3CH4 + 4Al(OH)3

Метан гидроксид

алюминия

    1. щелочным плавлением солей карбоновых кислот:

t

CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3

ацетат натрия

3. реакцией Вьюрца:

CH3Cl + 2Na CH3 - CH3 + 2NaCl

хлорметан этан

4. восстановлением алкилгалогенидов:

CH3 – СН2Cl + Н2 CH3 - CH3 + HCl

хлорэтан этан

  1. Физические свойства.

? проблемный вопрос: В благоустроенных квартирах используют смесь газов пропана и бутана. Почему прошедшей зимой во многих домах газ замерз и не поступал в квартиры?

С увеличением Mr закономерно изменяются:

а) агрегатное состояние углеводородов

С14 - газы

С516 – жидкости

n > 16 – твердые вещества

б) увеличиваются tпл и tкип.

в) уменьшается растворимость.

Вернемся к поставленному ранее вопросу, кто ответит?

5. Химические свойства.

Предельные углеводороды характеризуются малой реактивной способностью. Их называют инерционными, химически стойкими, парафинами (от латинского parum affinis – “мало сродства”).

Сегодня на уроке познакомимся со взаимодействием алканов с кислородом, галогенами, термическим разложением, изомеризацией.

1. Горючесть алканов.

При поджигании (t = 600oС) алканы вступают в реакцию с кислородом, при этом происходит их окисление до углекислого газа и воды.

СnН2n+2 + O2 CO2 + H2O + Q

например:

СН4 + 2O2 CO2 + 2H2O + Q

Смесь метана с кислородом или воздухом при поджигании может взрываться.

Наиболее сильный взрыв получается при объёмных отношениях 1 : 2 (с кислородом) или 1 : 10 (с воздухом), т.к. метан и кислород вступают в реакцию полностью.

Подобные смеси опасны в каменноугольных шахтах. Чтобы обеспечить безопасность работы в шахтах, там устанавливают анализаторы, сигнализирующие о появлении газа, и мощные вентиляционные устройства.

С3Н8 + 5O2 3CO2 + 4H2O + Q

Горение пропан-бутановой смеси можно продемонстрировать на примере газовой зажигалки.

При горении алканов выделяется много теплоты, что позволяет использовать их в качестве источника энергии. Но большая часть их используется в качестве сырья для получения других продуктов.

2. Разложение алканов.

СnН2n+2 C + H2

СНC + 2H2

С4Н10  4C + 5H2

Метан в термическом отношении более устойчив, чем другие алканы. Причина этого в достаточной прочности С – Н связей.

3. Реакции замещения (протекают с галогенами и другими окислителями при определённых условиях: свет, температура).

СН4 + Cl2 CH3Cl + HCl

СН3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl

СН2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

СНCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

Механизм цепных реакций достаточно сложен, объяснение ему было дано русским учёным Н.Н. Семёновым, за что он в 1956 г. был удостоен Нобелевской премии.

4. Реакции изомеризации характерны не для всех алканов. Обращается внимание на возможность превращения одних изомеров в другие, наличие катализаторов.

С4Н10 C4H10

Уравнение вызывает недоумение, т.к. учащиеся не встречались с реакциями, при которых состав молекул не изменялся. Значит, химические реакции могут сопровождаться не только изменением состава веществ, но и изменением их строения, что часто встречается в органической химии. Чтобы выразить такое превращение, надо пользоваться структурными формулами.

Структурно это выглядит следующим образом:

СН3 – СН2 – СН2 – СН3 СН3 – СН – СН3

СН3 СН3

бутан изобутан

  1. Применение.

? Сторонники природоохранного движения в целях защиты окружающей среды и экономии природных ресурсов предложили прекратить добычу природных углеводородов. Можно ли поддержать их предложение? Ответ обоснуйте.

Работа учащихся с текстом учебника стр. 153.

IV. Выводы.

В конце урока учащиеся записывают выводы, вытекающие из содержания изученного материала .

Алканы (предельные углеводороды) характеризуются общими свойствами, на основании которых объединяются в гомологические ряды:

  • имеют общую формулу СnH2n+2;

  • все атомы углерода находятся в них в состоянии SP3-гибридизации;

  • имеют прочные ковалентные (сигма) связи;

  • на основе их свойств алканы широко используются в различных сферах деятельности человека.

Свойства алканов находятся в зависимости от электронно-пространственного строения, прочных химических связей.

V. Первичная проверка полученных знаний

1. Укажите ошибочное определение алканов:

а) предельные углеводороды;
б) карбоциклические соединения (в молекулах имеются циклы);
в) насыщенные углеводороды;
г) парафиновые углеводороды.

2. Общая формула алканов:

а) СnH2n;
б) СnH2n+1;
в) СnH2n+2;
г) СnН2n-2.

3. Признаки, характеризующие строение алканов:

а) SP3-гибридизация, плоская форма молекул 120о, и -связи;
б) SP-гибридизация, линейная форма молекул 180о, и -связи;
в) SP3-гибридизация, форма молекул – тетраэдр 109о28', -связи.

4. Невозбуждённый атом углерода имеет электронную конфигурацию:

а) 1S22S12P3;
б) 1S22S22P2;
в) 1S22S22P3;
г) 1S22S22P4.

5. Возбужденный атом углерода имеет электронную конфигурацию:

а) 1S22S22P3;
б) 1S22S22P2;
в) 1S22S22P4;
г) 1S22S12P3.

6. Всем алканам присущи свойства:

а) вступать в реакцию замещения;
б) окисляться при обычных условиях;
в) гореть в кислороде;
г) реагировать с активными металлами.

VI. Итоги урока, оценки, дом. задание.

Пар-ф 46, стр. 154, А(2,4,6). Тест (стр. 156-158) – обязательный уровень, А(5,8) – повыш. Сложности. Составить задание по пройденной теме –творч. задание.

Опросный лист.

Ученика 9 «___» класса ________________________________________

Вариант 1.

  1. Проверка знаний.

  1. Органическая химия – это …

  2. Сколько веществ представлено формулами:

СН3 – СН2 – СН – СН3 СН3 – СН2 – СН2 – СН3

СН3

СН3

СН3 – СН2 – СН – СН3

Ответ: _______

  1. Перечислите основные положения теории строения органических соединений А.М. Бутлерова:

    1. __________________________________________

    2. __________________________________________

    3. __________________________________________

    4. __________________________________________

II. Закрепление новых знаний.

  1. Какие из этих соединений являются предельными (подчеркнуть)? Дать им названия.

С5Н12 - 5Н10 - , С4Н8 - , С2Н4 - , С3Н6 - , С10Н22 - .

  1. Дайте названия следующим радикалам:

СН3 - _____________, С3Н7 - _________________

С2Н5 - _____________, С4Н9 - _________________

СН3 – СН - ______________.

СН3

  1. Назовите следующие вещества:

III. Первичная проверка новых знаний.

Выделите правильный ответ.

1. Укажите ошибочное определение алканов:

а) предельные углеводороды;
б) карбоциклические соединения (в молекулах имеются циклы);
в) насыщенные углеводороды;
г) парафиновые углеводороды.

2. Общая формула алканов:

а) СnH2n;
б) СnH2n+1;
в) СnH2n+2;
г) СnН2n-2.

3. Признаки, характеризующие строение алканов:

а) SP3-гибридизация, плоская форма молекул 120о, и -связи;
б) SP-гибридизация, линейная форма молекул 180о, и -связи;
в) SP3-гибридизация, форма молекул – тетраэдр 109о28', -связи.

4. Невозбуждённый атом углерода имеет электронную конфигурацию:

а) 1S22S12P3;
б) 1S22S22P2;
в) 1S22S22P3;
г) 1S22S22P4.

5. Возбужденный атом углерода имеет электронную конфигурацию:

а) 1S22S22P3;
б) 1S22S22P2;
в) 1S22S22P4;
г) 1S22S12P3.

6. Всем алканам присущи свойства:

а) вступать в реакцию замещения;
б) окисляться при обычных условиях;
в) гореть в кислороде;
г) реагировать с активными металлами.

Опросный лист.

Ученика 9 «___» класса ________________________________________

Вариант 2.

I. Проверка знаний.

1. Изомерия – это …2. Сколько веществ представлено формулами:

СН2 – СН2 СН3 – СН2 – СН2 – СН3

СН3 СН3

СН3

СН3 – СН2 – СН2 Ответ: ______

  1. Перечислите основные положения теории строения органических соединений А.М. Бутлерова:

1.__________________________________________

2.__________________________________________

3.__________________________________________

4.__________________________________________

  1. Закрепление новых знаний.

  1. Какие из этих соединений являются предельными (подчеркнуть)? Дать им названия.

С5Н12 - 5Н10 - , С4Н8 - , С2Н4 - , С3Н6 - , С10Н22 - .

  1. Дайте названия следующим радикалам:

СН3 - _____________, С3Н7 - _________________

С2Н5 - _____________, С4Н9 - _________________

СН3 – СН - ______________.

СН3

  1. Назовите следующие вещества:

III. Первичная проверка новых знаний.

Выделите правильный ответ.

1. Укажите ошибочное определение алканов:

а) предельные углеводороды;
б) карбоциклические соединения (в молекулах имеются циклы);
в) насыщенные углеводороды;
г) парафиновые углеводороды.

2. Общая формула алканов:

а) СnH2n;
б) СnH2n+1;
в) СnH2n+2;
г) СnН2n-2.

3. Признаки, характеризующие строение алканов:

а) SP3-гибридизация, плоская форма молекул 120о, и -связи;
б) SP-гибридизация, линейная форма молекул 180о, и -связи;
в) SP3-гибридизация, форма молекул – тетраэдр 109о28', -связи.

4. Невозбуждённый атом углерода имеет электронную конфигурацию:

а) 1S22S12P3;
б) 1S22S22P2;
в) 1S22S22P3;
г) 1S22S22P4.

5. Возбужденный атом углерода имеет электронную конфигурацию:

а) 1S22S22P3;
б) 1S22S22P2;
в) 1S22S22P4;
г) 1S22S12P3.

6. Всем алканам присущи свойства:

а) вступать в реакцию замещения;
б) окисляться при обычных условиях;
в) гореть в кислороде;
г) реагировать с активными металлами.

Составьте все возможные изомеры для вещества состава С5Н12.

Составьте по два изомера для вещества состава

С6Н14.

__________________________________________________

Составьте по два изомера для вещества состава

С7Н16.

______________________________________________________



Похожие документы:

  1. Рабочая программа по химии в 10 классе по курсу «Органическая химия, профильный уровень»

    Рабочая программа
    ... химии классов органических соединений, которые рассматриваются в порядке усложнения от более простых (углеводородов ... нужной информации по заданной теме в источниках ... в содержании уроков. В процессе ... перманганата калия предельной и непредельной карбоновых ...
  2. Урок по химии в 9 классе. Строение углеводородов

    Урок
    ... Пензенской области Урок по химии в 9 классе. Строение углеводородов. Гомологи. Изомеры. Учитель химии П. В. Штырков Цели урока: Познакомить ребят ... еще раз к теме урока. Углеводороды – состоят только из атомов углерода и водорода. Предельные – образуют ...
  3. Пояснительная записка рабочая программа по химии в 8 классе составлена на основе: Федерального компонента образовательного стандарта основного общего образования по химии

    Пояснительная записка
    ... по химии Тема № 4 Растворы. Вода. 6 8 Формирование опорных понятий, умений по химии Тема № 5 Основные классы ... и химических свойств углеводородов. Знать понятия: предельные углеводороды, гомологический ряд предельных углеводородов, изомерия. Уметь ...
  4. Рабочая программа по химии для 9 класса Учитель

    Рабочая программа
    ... -тематическое планирование учебного материала по химии в 9 классе. №п/п Тема урока (тип урока) Элементы содержания Информ.-методич ... §31, записи 55 2. Предельные углеводороды (КУ) Строение алканов. Номенклатура. Углеводороды, особенности химич. и физич ...
  5. Приказ № от 20 г. Рабочая программа педагога пиденко Наталии Дмитриевны, учителя 1 квалификационной категории по химии 8-11 классы Рассмотрено на заседании

    Рабочая программа
    ... по химии 8 класса. Увеличено число часов на изучение темы «Периодическая система химических элементов», т.к эта тема ... соединений А.М Бутлерова. Значение органической химии. 52. 22.03 Предельные углеводороды. 1 Гомологический ряд. Гомологи ...

Другие похожие документы..