Граничні вуглеводні
Граничні вуглеводні. Урок вивчення нового матеріалу. Урок побудований за сучасними вимогами.
Перегляд вмісту документа Граничні вуглеводні.
Основні методи та прийоми
Освітня: сформувати поняття в учнів: гомологічний ряд, гомологи, ізомерія з прикладу граничних вуглеводнів. Вивчити просторову будову алканів, їх способи одержання, фізичні та хімічні властивості. Показати взаємозв'язок між будовою та властивостями. Навчити учнів давати назви граничним вуглеводням за систематичною номенклатурою. Ознайомити з основними областями застосування насичених вуглеводнів.
Розвиваюча: з метою розвитку логічного мислення продовжити формування умінь аналізувати, порівнювати, робити висновки.
Виховна: розкрити зв'язок наукових даних із життям. Продовжити виховувати екологічно освічену особистість та відповідальне ставлення до навчання.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу
Вигляд уроку: з використанням ЦОР
Обладнання: шарострижневі моделі молекул граничних вуглеводнів, пластилін, сірники, запальничка,
Організація класу(вітання, перевірка відсутніх, готовності учнів до уроку)
Діти, на минулому уроці ми з вами почали вивчати новий розділ хімії. Який? (органічна хімія)
Що таке органічна хімія? (хімія сполук вуглецю)
Яка електронна будова атома вуглецю?
(На зовнішньому електронному рівні вуглець містить 4 електрони і до його завершення також не вистачає 4 електронів, тому тенденція до віддачі та прийняття електронів у нього виражена однаково.)
Чому дорівнює валентність атома вуглецю в органічних сполуках? (4)
Що таке валентність? Яквона визначається?
(Валентність - здатність атомів хімічних елементів утворювати певну кількість хімічних зв'язків, вона визначається числом хімічних зв'язків, які утворює даний атом з іншими атомами в молекулі)
Що таке хімічна будова речовини?
(певний порядок, послідовність з'єднання атомів у молекули)
Діти, давайте згадаємо неорганічну хімію, яку ми нещодавно вивчали. Що є теоретичною основою неорганічної хімії? (ПЗ та ПСХЕ Д.І. Менделєєва).
Що є теоретичною основою органічної хімії? (Теорія будови органічних сполук А. М. Бутлерова.)
Сформулюйте основні тези теорії А. М. Бутлерова.
Атоми в молекулах органічних речовин пов'язані один з одним відповідно до їх валентності.)
Властивості речовин залежать не тільки від складу їх молекул, а й від їхньої хімічної будови)
Вивчення нового матеріалу.
Якщо придивитися до поверхні зарослого ставка, болота або іншого водоймища, можна помітити, як на поверхню піднімаються бульбашки газу. З давніх-давен люди називали його болотним газом. І лише у 1785 році французький хімік Клод Луї Бертолле (який відкрив бертолетову сіль) встановив, що до складу болотного газу входять два елементи – вуглець та водень. Згодом було з'ясовано, що в цій сполукі на один атом вуглецю припадає чотири атоми водню, молекулярна формула речовини СН4. Болотяний газ отримав назву «метан». Метан – найпростіша органічна сполука, яка відноситься до класу УВ. Як ви вважаєте чому метан відноситься до УВ?
Ми з вами сьогодні розпочнемо вивчати цей клас з'єднань.
Відкрийте зошити, запишіть число та тему уроку.
Найпростіший представник ПУВ – метан (молекулярна,структурна формула). Але дані формули не відображають справжньої будови молекул метану. Молекула метану не має плоскої будови, як можна уявити на підставі структурної формули.
Молекула метану насправді має форму тетраедра. Тетраедр - це піраміда, в основі якої лежить рівносторонній трикутник. У центрі тетраедра знаходиться атом вуглецю, а всі його чотири валентності спрямовані до вершин тетраедра. Фізичними методами дослідження встановлено, що валентні кути дорівнюють 109-28'.
Робота з моделями молекули метану
Використовуючи пластилін та сірники, учні збирають молекулу метану. Для цього необхідно зробити 5 пластилінових кульок, з яких одна побільше, 4 інші – поменше. За допомогою сірників з'єднайте всі кульки в одне ціле таким чином, щоб вийшла тетраедрична модель молекули метану. А тепер відніміть від неї один атом водню – ви отримаєте вуглеводневий залишок, або радикал, – СН3, який називають метил. У ньому одна валентність вуглецю не насичена, вільна. Такі радикали існують дуже короткий час: у момент утворення вони з'єднуються з іншими атомами чи один з одним. З'єднайте між собою два радикали метилу і ви отримаєте інший вуглеводень, найближчий родич метану – етан. (Рис. 118, с. 201 уч.)
Якщо від молекули етану відібрати один атом водню, то вийде радикал етил -СН2 - СН3 або - С2Н5.
Радикал - це частка з неспареним електроном або з одним вільним хімічним зв'язком.
- Зберіть також молекулу пропану
- Складіть структурні та молекулярні формули зібраних моделей молекул – етану, пропану та бутану.
Їхня будова подібна, тому схожі їхні властивості.
- Чим відрізняються ці сполуки? (Будь-яке з наведених з'єднань можнаотримати додаючи або зменшуючи одну або кілька груп - СН2-).
Ряд речовин, розташованих у порядку зростання відносних молекулярних мас, подібних за будовою та властивостями, але відрізняються один від одного за складом на одну або кілька груп -СН2-, називають гомологічним рядом (від грецьк. гомолог - подібний). Речовини такого ряду називають гомологами.
Виходячи зі структурних формул, представлених на дошці, можна зробити висновок, що всі зв'язки між атомами С прості, одинарні.
Вуглеводні, у яких є лише прості зв'язки між атомами З і які з'єднані з максимально можливим числом атомів водню, тобто. насичені ними до краю, називають граничними вуглеводнями.
Інші назви цього класу сполук – насичені УВ, парафіни (від лат. – малоактивний), алкани.
А тепер, хлопці, встали,
Ручки дружно вгору підняли,
Наші пальчики розім'яли,
А потім знову їх стиснули.
І ногами постукали.
І знову працювати стали!
Назви перших 10 членів ГР алканів треба вивчити напам'ять, інакше ви не розберетеся не тільки в цій темі, а й у наступних. У певному сенсі назви 10 членів ГР алканів – це те саме, що й хімічна символіка, яку ви вивчали у 8 класі.
– Перші 7 членів ГР алканів та радикали наведені у вас у підручнику на с. 203 таблиця 9. У зошитах допишіть назви ще 3 членів ряду та радикалів.
Якщо ви уважно проаналізуєте кількісний склад вуглеводнів серед метан – декан, то зможете вивести загальну формулу ПУВ, саме, позначивши кількість атомів вуглецю у яких через n, отримаєте формулу CnH2n+2.
Завдання. – Скласти формулу ПУВ, що має у своєму складі 5 атомів С.
- Я називаюформулу, а ви визначаєте, чи належить це з'єднання до класу ПУВ:
Складання молекули бутану двома різними способами.
До готової молекули пропану додамо радикал метил. Для цього приберемо 1 атом Н від кінцевого атома і на його місце поставимо радикал. Отримаємо н-бутан.
- Складіть його структурну формулу. (прямий вуглецевий ланцюг)
- На минулому уроці я пропонував вам подумати - чи тільки в лінію можуть вишиковуватися вуглецеві атоми, з'єднуючись один з одним. Звичайно ж ні, для молекули складу С4Н10 можлива і розгалужена будова.
2. Приберемо атом Н від середнього атома вуглецю, отримаємо УВ з такою самою формулою, що й попередній, але іншої будови.
- Складіть його структурну формулу. (розгалужене вуглецеве коло) – ізобутан
- Теорія Бутлерова стверджує, властивості речовин залежать як від їх складу, а й від будови. Тому спостерігається різниця у властивостях цих 2 сполук.
Речовини, які мають однаковий якісний та кількісний склад, але відрізняються за своєю будовою та властивостями, називають ізомерами, а явище існування таких речовин носить назву ізомерії.
Явище ізомерії пояснює різноманітність органічних сполук. Число ізомерів зростає з числом атомів, наприклад для пентану С5Н12 існує тільки 3 ізомери, а для декану С10Н22 вже 75.
Перші чотири представники низки метану мають тривіальні (історичні) назви: метан, етан, пропан, бутан. Назви наступних членів гомологічного ряду утворюють від грецьких числівників, які вказують число атомів вуглецю з додаванням суфікса -ан: пентан, гексан і т.д. Назви радикалів дають виходячи з назви відповідного вуглеводню із заміною суфіксу -ан на -іл: метил, етил, гексил і т.д.
- Проблемне питання: Громадянин Іванов використовував у гаражі пальник на пропан-бутанової суміші. Чому взимку у морози Іванов не зміг запалити пальник.
Зі зростанням відносної молекулярної маси властивості гомологів у ряді закономірно змінюються:
перші 4 члени ряду – гази, наступні 13 – рідини, а далі – тверді речовини.
2. збільшуються tпл і tкіп.
3. зменшується розчинність.
- Повернімося до поставленого питання, хто відповість?
Досвід із парафіном.
Висновок: при горінні парафіну виділилися крапельки води, отже, до його складу входить Н. Помутніння вапняної води викликає вуглекислий газ, отже, до складу парафіну входить так само і С.
Найважливіша властивість ПУВ – горіння.
Суміш метану з киснем або повітрям під час запалювання може вибухнути.
Подібні суміші небезпечні у кам'яновугільних шахтах. Щоб забезпечити безпеку роботи в шахтах, там встановлюють аналізатори, що сигналізують про появу газу та потужні вентиляційні пристрої.
За високих температур молекули ПУВ розщеплюються. Наприклад, метан при температурі більше 1500С розпадається на вуглець і водень:
Реакції, у яких від молекул органічної речовини відщеплюються молекули водню, називають реакціями дегідрування.
При розкладанні етану поряд з воднем виходить етилен С2Н4:
Етилен – представник ненасичених вуглеводнів, про які йтиметься на наступному уроці.
§ 33, Упр. 1-5 після § 33, вивчити назви 10 членів ГР ПУВ та їх радикалів.
Прихильники природоохоронного руху з метою захисту довкілля та економії природних ресурсів запропонували припинити видобуток природних вуглеводнів. Чи можна підтримати їхню пропозицію? Відповідь обґрунтуйте.
на кожну партувидається по кросворду, час вирішення якого 5 хв. Після цього перевіряють відповіді. Діти, які відповіли на всі питання правильно і швидше за всіх, отримують оцінку «відмінно». Для заповнення сітки кросворду по горизонталі необхідно відповісти на наступні питання.
1. Алкан, що має молекулярну формулу С3Н8. 2. Найпростіший представник граничних вуглеводнів. 3. Речовини, які мають однаковий якісний та кількісний склад, але відрізняються хімічною будовою та властивостями. 4. Геометрична фігура, яку нагадує просторова будова молекули метану. 5. Рідке природне джерело вуглеводнів. 6. Назва радикала С2Н5-. 7. СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
Як називається цей процес?
8. Агрегатний стан перших чотирьох представників алканів за нормальних умов. Якщо ви правильно відповіли на питання, то у виділеному стовпціпо вертикаліотримають одну з назв граничних вуглеводнів.
Отже сьогодні ми з вами вивчили граничні вуглеводні, зв'язки в яких між атомами вуглецю прості, або одинарні. На наступному уроці ми з вами вивчатимемо інший клас вуглеводнів, з представником яких ми сьогодні познайомилися – етилен. Виставляємо оцінки.