Инфоурок Другое КонспектыКонспект урока по химии на тему "Ароматические углеводороды" (10 класс)

Конспект урока по химии на тему "Ароматические углеводороды" (10 класс)

Скачать материал

Разработка урока по химии по теме:

« Ароматические углеводороды (арены). Бензол. Строение бензола».

 

Цели и задачи урока:

1.     Сформировать понятие об ароматических углеводородах.

2.     Рассмотреть электронное и пространственное строение молекулы бензола, дать понятие об ароматичности.

3.     Ознакомить физическими свойствами, со способами получения.

4.     Развить умения сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, расчетные умения.

 

 

 

Методы: лекция (с элементами проблемного изложения), демонстрационный эксперимент, ИКТ,  решение расчетных задач, самостоятельная работа.

 

Тип урока: формирование новых знаний, обобщение и систематизация.

 

Демонстрации:

1.Отношение бензола к бромной воде и перманганату калия.

 

Оборудование:

1. На демонстрационном столе: бензол, бромная вода, раствор перманганата калия, демонстрационные пробирки, штатив для пробирок.

2. Мультимедийная  установка для демонстрации презентации, видеофрагмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опрос

 

1.Проверка расчетной задачи (ученик у доски):

В 1825 году М.Фарадей в светильном газе открыл углеводород состава 92,3% углерода и 7,7 % водорода. Плотность паров по воздуху 2,69. Какова молекулярная формула этого вещества?

 

Дано

W(C )= 92,3%

W (H) = 7,7%

Д в-х = 2,69

________________

CxHy -  ?

Решение

М = 29х Дв-х

М= 29х 2,69= 78

 

X= W (C) x M

         M ( C )

 

X= 0,923x78 = 5,9 (~ 6)

            12

 

 

y= W (H) x M

         M ( H )

 

y= 0,077x78 = 6

            1

 

C6H6

 

Ответ: C6H6

 

 

 

2.Проверка таблицы с обобщенными сведениями по углеводородам:

Признаки сравнения

алканы

алкены

алкины

 

Общая формула

CnH2n+2

CnH2n

CnH2n-2

 

Тип гибридизации

 

SP3

 

SP2

 

SP

 

угол

109,28/

тетраэдр

120

плоское

180

линейное

 

длина

0,154 нм

0,134 нм

0,12 нм

 

Реакции замещения

 

Характерны

 

Не характерны

 

Не характерны

 

Реакции присоединения

 

Не характерны

 

Характерны

 

Характерны

 

Обесцвечивание

раствором

перманганата калия

 

Не характерно

 

Характерно

 

Характерно

 

 

 

 

 

 

Ход урока

Постановка задач урока.

 Демонстрация слайда об открытии бензола. Бензол – простейший представитель аренов (ароматические углеводороды – исторически сложившиеся название). На сегодняшнем уроке нам предстоит познакомиться со  строением бензола, особенностями связи в ароматических углеводородах.

Учащиеся записывают тему: « Ароматические углеводороды (арены). Бензол. Строение бензола».

Изучение нового материала.

Какую структурную формулу  может иметь вещество С6Н6?

Общая формула ароматических углеводородов  СnH2n-6  (учащиеся могут сами вывести) указывает на сильно  непредельный характер. Общая формула вносятся в обобщающую таблицу.

В 1865 г. В Бюллетене Парижского химического общества была опубликована информация о «Конституции ароматических веществ». Немецкий химик Ф.А. Кекуле предложил структурную формулу бензола (демонстрация слайдов):   

 

Картинка 1 из 78

К этому времени в науке накопились факты, говорящие в пользу формулы Кекуле (демонстрация слайда). Во-первых, в 1866 г П.Бертло (фран. ученый) в электрическом разряде получил бензол. Этот синтез Кекуле назвал «элегантным» объяснением строения бензола. Во-вторых, при дегидрировании циклогексана образуются бензол (Н.Д.Зелинский, 1912 г). В-третьих, при гидрировании бензола образуется циклогексан (Сабатье, 1900). Бензол присоединяет водород, это доказывает его непредельный характер (демонстрация слайда).

 

Вопрос классу: Как непредельные углеводороды относятся к раствору перманганата калия и бромной воде?

Учащиеся отвечают, что непредельные углеводороды обесцвечивают раствор перманганата калия и бромную воду (качественная реакция).

Проверим.

Демонстрационный опыт (возможна демонстрация видеосюжета)

Прильем бензол к раствору перманганата калия и бромной воде.

Наблюдаем: обесцвечивания не происходит; бензол не растворяется в воде, оказывается в верхнем слое; в пробирке с бромной водой наблюдаем, как бензол экстрагирует бром из водного раствора.

Учащиеся делают выводы о физических свойствах бензола (жидкость, с неприятным запахом, легче воды, не растворяется в воде, органический растворитель).

Так как обесцвечивания не происходит, учащиеся делают предположение об отсутствии кратных связей в молекуле бензола (демонстрация слайдов). Результаты опыта вносятся в таблицу.

Формулировка проблемы:

С одной стороны, реакции присоединения водорода (гидрирование) свидетельствуют о непредельном характере. Но с другой стороны, бензол не обесцвечивает бромную воду (реакция присоединения) и раствор перманганата калия (реакция окисления). Это противоречие не объясняет формула Кекуле.  Какое же строение имеет молекула бензола?

 

Рассмотрим строение молекулы бензола с точки зрения современных электронных представлений (демонстрация слайда). Атом углерода в возбужденном состоянии имеет четыре неспаренных электрона. В результате SP2- гибридизации образуются три гибридные орбитали, лежащие в одной плоскости под углом 1200. У каждого атома углерода остается р- орбиталь, перпендикулярная плоскости гибридных орбиталей.

 


С*   2S         2P

 

В молекуле бензола гибридные орбитали атома углерода перекрываются с гибридными орбиталями соседних атомов углерода и S- орбиталью атома водорода. Это σ- связи, угол между связями 1200, молекула имеет плоское строение.

 

 

У каждого атома углерода Р- орбиталь. У шести атомов углерода – шесть Р- орбиталей.

Все шесть орбиталей перекрываются между собой, образуется единое 6 π- электронное облако, общее для всех шести атомов углерода.

 

6 π- электронное облако, ароматическая система, бензольное кольцо или ядро в структурной формуле изображается в виде кольца:

 

Данные по строению бензола вносятся в таблицу (SP2, 1200, плоское).

 

 

 

Ароматические углеводороды – углеводороды, в молекулах которых имеется бензольное кольцо или ядро.

В молекуле бензола нет одинарных или двойных связей, они выровнены (равноценны), имеют полуторный (промежуточный) характер. Какой будет длина этой связи?

Учащиеся предполагают, что длина связи лежит в интервале между длиной одинарной связи (0,154нм) и двойной связи (0,134 нм). Длина  связи в бензоле 0,14 нм вносится в таблицу. Ароматический характер связи обуславливает двойственную  природу бензола, своеобразие химических свойств. С химическими свойствами познакомимся подробно на следующем уроке.

 

Демонстрация слайда

Признаки сравнения

алканы

алкены

алкины

арены

Общая формула

CnH2n+2

CnH2n

CnH2n-2

CnH2n-2

Тип гибридизации

 

SP3

 

SP2

 

SP

 

SP2

угол

109,28/

тетраэдр

120

плоское

180

линейное

120

плоское

длина

0,154 нм

0,134 нм

0,12 нм

0,14 нм

Реакции замещения

 

Характерны

 

Не характерны

 

Не характерны

 

Характерны

Реакции присоединения

 

Не характерны

 

Характерны

 

Характерны

 

С трудом

Обесцвечивание

раствором

перманганата

калия

 

Не характерно

 

Характерно

 

Характерно

 

Не характерно

 

 

В сильном классе. Строение определяет свойства. В бензоле полуторный, промежуточный характер связи между одинарной и двойной связью. Какой тип реакций будет характерен для бензола?  (Учащиеся высказывают предположения). Бензол вступает и в реакции замещения, и в реакции присоединения.

1)Реакции замещения протекают легче, чем в предельных углеводородах.

2)Реакции присоединения протекают труднее, чем у непредельных углеводородов

(6-π электронная система прочная, её труднее разорвать, чем связь между углеродом и водородом). Сведения по реакциям замещения и присоединения носятся в таблицу.

 

Закрепление, подведение итогов урока.

1)Какова общая формула гомологического ряда аренов?

2)В каком состоянии гибридизации находятся атомы углерода в молекуле бензола?

3)Чему равен валентный угол в молекуле бензола?

4)Имеет ли молекула бензола кратные связи?

5)Что такое ароматическая связь?

6)Каково современное изображение молекулы бензола?

(Возможен тест, см. приложение 2)

 

Домашнее задание.

1)      параграф 7, конспект урока.

2)      Самостоятельная работа по вопросам: физические свойства, получение.

3)      Задача 3 стр. 25


 

Приложение

 

Вариант 1

 

1. Общая формула  аренов:

а)CnH2n-6,                б) CnH2n-2,                      в)CnH2n ,                    г) CnH2n+2

 

2.Атомы углерода в бензола находятся в состоянии гибридизации:

а)sp,                             б) sp2 ,                                       в) sp3

 

3.В молекуле бензола угол связи равен:

а)900           б)109028          в)1200             г)1800

 

4.Длина связи С – С в бензоле составляет:

а)0,120 нм,  б)0,134 нм,    в)0,140 нм,      г)0,154 нм

 

5.В молекуле бензола между атомами углерода:

а)  одинарные связи

б) двойные связи

в) одинарные и двойные связи

г) особый ароматический характер связи

 

6.Бензол:

а) не вступает в реакции присоединения

б) обесцвечивает бромную воду

в) не обесцвечивает  раствор перманганата калия

 

 

Вариант 2

 

1.В молекуле бензола угол связи равен:

а)1800           б) 900               в)1200             г) 109028    

 

 

2. Сколько двойных связей в молекуле бензола:                                                   

а) 3                             б) 6                          в) 0                            

 

3.Атомы углерода в бензола находятся в состоянии гибридизации:

а)sp3,                             б) sp ,                                       в) sp2

 

4. Бензол:

а) обесцвечивает раствор перманганат калия

б) не обесцвечивает бромную воду

в) не вступает в реакции присоединения

 

5. Общая формула  аренов:

а)CnH2n-2,                б) CnH2n-6,                      в)CnH2n+2 ,                    г) CnH2n

 

6.Длина связи С – С в бензоле составляет:

а)0,140 нм,  б)0,154 нм,    в)0,120 нм,      г)0,134 нм

 

 

 

 

 

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 010 529 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 24.11.2017 2584
    • DOCX 239.5 кбайт
    • 72 скачивания
    • Рейтинг: 3 из 5
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Арефьева Елена Александровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Арефьева Елена Александровна
    Арефьева Елена Александровна
    • На сайте: 5 лет
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 10554
    • Всего материалов: 6

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой