Химические
свойства алканов
Цель: систематизировать
знания о химических свойств алканов, обобщить, дополнить.
Задачи:
·
закрепить
важнейшие химические свойства алканов, показать их зависимость от особенностей
строения предельных углеводородов;
·
совершенствовать
умения составления уравнений химических реакций и расстановки коэффициентов в
них;
·
воспитание
патриотизма на примерах значительных вкладов российских ученых химиков в
изучении механизмов протекания отдельных реакций.
Тип: семинар с
закреплением знаний, умений и навыков.
Оборудование: компьютер,
проектор, презентация «Химические свойства алканов», плакат «Химические
свойства алканов», дидактические карточки.
Подготовительный этап к уроку
За урок до проведения, ребятам выдаются
вопросы, которые нужно подготовить к семинару. Учитель называет тему,
предлагает учащимся список литературы, назначает консультантов по каждому
вопросу, которые определяют других детей, которые будут готовить ответ на данный
вопрос, устанавливают взаимосвязь учащихся и учителя.
Вопросы семинара:
Реакции с
разрывом связи С-Н
1.Галогенирование
2.Великий
естествоиспытатель ХХ века (Н.Н. Семенов).
3.Нитрования
(реакция Коновалова)
4.Отдельные факты
из жизни М.И. Коновалова
5.Дегидрирование
6.Риформинг
7.Пиролиз
Реакции с
разрывом связи С-С
8.Изомеризация
9.Крекинг
Реакции с
разрывом связи С-Н и С-С
10.Полное
окисление
11.Неполное
окисление
12.Каталитическое
окисление кислородом воздуха
13.Конверсия
метана
План
семинара:
1.Вступительное слово учителя.
2.Выступления учеников по вопросам,
подготовленным заранее (рассказ отдельного химического свойства алкана)
3.Проверка изученных знаний.
4.Отработка умений по записи уравнений
химических реакций, в которых участвуют алканы.
5. Подведение итогов урока.
Ход
семинара
1.Вступительное слово учителя.
Приветствие, запись темы урока: Химические
свойства алканов
Все связи в алканах малополярные, поэтому
для них характерны радикальные реакции. Отсутствие пи-связей делает
невозможными реакции присоединения. Для алканов характерны реакции замещения,
отщепления, горения.
2.Выступления учеников по вопросам,
подготовленным заранее.
Реакции с
разрывом связи С-Н
Реакции
замещения
1.Галогенирование
В первую очередь галоген замещает водород
у наименее гидрированного атома углерода. Реакция проходит поэтапно — за один
этап замещается не более одного атома водорода.
Механизм цепной
реакции замещения SR(фотохимическая)
Стадия 1 Инициирование
(зарождение) цепи:
Стадия 2 Развитие
(рост) цепи:
Стадия 3 Обрыв
цепи:
Труднее всего реагирует иод, и притом
реакция не идет до конца, так как, например, при взаимодействии метана с йодом
образуется йодистый водород, реагирующий с йодистым метилом с образованием метана
и йода (обратимая реакция).
2.Великий
естествоиспытатель ХХ века (Н.Н. Семенов).
3.Нитрования
(реакция Коновалова)
Алканы реагируют с 10% раствором азотной
кислоты или оксидом азота N2O4 в газовой фазе при
температуре 140° и небольшом давлении с образованием нитропроизводных. Один из
атомов водорода заменяется на остаток NO2 (нитрогруппа) и выделяется
вода.
4.Отдельные факты
из жизни М.И. Коновалова
Реакции
отщепления
5.Дегидрирование–
отщепление водорода. Условия реакции катализатор – платина и температура.
6.Риформинг
Алканы с основной цепью в 6 и более атомов
углерода также вступают в реакцию дегидроциклизации, но всегда образуют 6-членный
цикл (циклогексан и его производные). В условиях реакции этот цикл подвергается
дальнейшему дегидрированию и превращается в энергетически более устойчивый
бензольный цикл ароматического углеводорода (арена).
7.Пиролиз
При быстром
охлаждении продуктов пиролиза метана образуется ацетилен – промежуточный
продукт разложения
Реакции с
разрывом связи С-С
8.Изомеризация
Нормальные алканы
при определенных условиях могут превращаться в алканы с разветвленной
цепью.
9.Крекинг процесс термического разложения
углеводородов, в основе которого лежат реакции расщепления углеродной цепи
крупных молекул, с образованием соединений с более короткой цепью. При
температуре 450–7000С алканы распадаются за счет разрыва связей С–С
(более прочные связи С–Н при такой температуре сохраняются) и образуются алканы
и алкены с меньшим числом углеродных атомов
Реакции с
разрывом связи С-Н и С-С
Реакции
окисления
10.Полное горение при
поджигании (t = 6000С) алканы вступают в реакцию с кислородом, при
этом происходит их окисление до углекислого газа и воды.
11.Неполное
горение
12.Каталитическое окисление кислородом
воздуха при относительно
невысокой температуре и с применением молекулы и С–Н и используется для
получения ценных продуктов: карбоновых кислот, кетонов, альдегидов, спиртов.
13.Конверсия
метана
3.Проверка изученных знаний.
1. В какие реакции
вступают алканы?
а) пиролиз;
катализаторов сопровождается разрывом
только части связей С–С примерно в середине б) гидрирование;
в) конверсия;
г) присоединения;
д) замещения;
е) полимеризации.
2.При нагревании до температуры выше 5000С
в молекулах алканов происходит разрыв связей, между какими атомами?
а) С-С;
б) С-Н;
в) С-С и С-Н.
3.Кто из ученых, по словам
соотечественников сумел оживить «мертвецов»?
а) Н.Н. Семёнов;
б) М.И. Коновалов;
в) Н.Н. Зинин;
г) А.М. Бутлеров.
4.При нагревании до температуры выше 5000С
в молекулах алканов происходит разрыв связей между атомами С, и образуются
углеводороды с меньшей молярной массой
а) алканы
б) алкены
в) алканы и алкены
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.В отличие от
пропана бутан вступает в реакцию:
а) горения в кислороде
б) хлорирования при освещении
в) изомеризации
г) разложения на простые вещества
при сильном нагревании
7.Увеличивая температуру, можно достичь
такой степени разложения углеводорода, когда образуются простые вещества:
углерод (в виде сажи) и водород. Как называют такой процесс?
8.Если нагревать алканы с углеродной цепью
не менее чем из 6 атомов, над катализатором из платины и алюмосиликатов, то
отщепляется водород и образуются ароматические углеводороды – арены. Как
называют данную реакцию?
9.Взаимодействие алканов (чаще всего
используют природный газ) с парами воды при высокой температуре (800–1000°C) -
что это?
4.Отработка умений по записи уравнений
химических реакций, в которых участвуют алканы.
1.Допишите левые части уравнений реакций,
укажите условия их протекания.
àСН3-СНBr-CH2-CH3
+ HBr
àСН3-CH2-CH3
+ СН2=CH-CH3
àС2Н2
+ 3H2
àСН3-CH2-NO2 + H2O
2.Составь уравнения реакций и назови
продукты реакций:
а) хлорирования 2-метилбутана;
б) бромирования 2,2,3-триметилбутана;
в) нитрования 3-метилпентана;
г) горения 2-метил-3-этилпентана;
д) дегидрирования пропана;
е) изомеризации н-бутана.
3.Закончи уравнения реакций.
|
+Cl2, hV
|
|
|
+Br2,t
|
|
|
+HNO3,t,p
|
|
CH3-CH2-CH2-CH3
|
Cr2O3,t
|
|
|
AlCl3,t
|
|
|
t
|
|
|
+O2,t
|
|
4.Домашнее задание
П.7 в.10-13
5.Итог урока. Выставление оценок.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.