Конспект урока по химии "Алканы"

Урок по химии с применением ИКТ по теме "Алканы"

Цель урока: познакомить учащихся с алканами и выявить важную их роль в промышленности.

Задачи урока:

Образовательная: рассмотреть гомологический ряд предельных углеводородов, строение, физические и химические свойства, способы их получения при переработке природного газа, возможности их получения из природных источников: природного и попутного нефтяного газов, нефти и каменного угля.

Развивающая: развить понятие о пространственном строении алканов; развитие познавательных интересов, творческих и интеллектуальных способностей, развитие самостоятельности в приобретении новых знаний с использованием новых технологий.

Воспитательная: показать единство материального мира на примере генетической связи углеводородов разных гомологических рядов, получаемых при переработки природного и попутного нефтяного газов, нефти и каменного угля.

Оборудование: компьютер, мультимедиа проектор, экран, презентация.

Ход урока

I. Организационный момент. (Сообщить цель и тему урока).

II. Изученного нового материала.

Учитель

Тема урока: "Алканы". Слайд № 1

План изучения алканов. Слайд № 2

Определение. Общая формула класса углеводородов.

Гомологический ряд.

Виды изомерии.

Строение алканов.

Физические свойства.

Способы получения.

Химические свойства.

Применение.

Алканы. (Предельные углеводороды. Парафины. Насыщенные углеводороды.)

Алканы - углеводороды в молекулах которых все атомы углерода связаны одинарными связями и имеют общую формулу: C_nH_2n+2 Слайд № 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 Слайд № 4

Гомологи - это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп СH₂.

Структурная изомерия:

Алгоритм.

1. Выбор главной цепи: Слайд № 5

2. Нумерация атомов главной цепи: Слайд № 6

3. Формирование названия: Слайд № 7

2 - метилбутан

Строение алканов.

Атом углерода во всех органических веществах находится в "возбуждённом" состоянии, 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. Слайд № 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. Слайд № 14

Получение.

В промышленности

1) крекинг нефтепродуктов:

C₁₆H₃₄ - C₈H₁₈ + C₈H₁₆

2) В лаборатории:

а) Гидролиз карбидов:

A_l4C₃ +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 Слайд № 15

Химические свойства

Для алканов характерны следующие типы химических реакций:

Замещение атомов водорода;

Дегидрирование;

Крекинг;

Окисление.

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 - СН₃-СН-СН₂-СН₃

СН₃

3) Реакция с водяным паром:

CH₄ + H₂O = CO + 3H₂

4) Реакция дегидрирования:

2СН₄ - НС=СН + 3Н₂ + Q

5) Реакция окисления:

CH₄ + O₂ - Н₂C=О + H₂O

6) Горение метана:

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O + Q Слайд № 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 - типографическая краска), при получение органических веществ (4 - растворителей; 5 - хладогентов, используемых в холодильных установках; 6 - метанол; 7 - ацетилен) Слайд № 21

III. Закрепление.

Составьте все возможные изомеры для гептана и назовите их.

Составьте 2 ближайших гомолога для пентана и назовите их.

Определить предельный углеводород, плотность паров которого по воздуху равна 2. (C₄H₁₀).

Учебник: №12 (стр. 33).

IV. Домашнее задание: Учебник О.С. Габриелян (10 класс базовый уровень): 3, упр. 4, 7, 8 (стр. 32).

Литература.

Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по химии к учебным комплектам О. С. Габриеляна и др., 10 (11) класс. М.: "ВЕКО", 2008 г.