Открытый урок по химии на тему "Алканы"

Открытый урок по химии с применением ИКТ по теме "Алканы"

Преподаватель химии ГБПОУ ВМК Седышева Юлия Викторовна

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

Задачи урока:

1.     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.

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

3.     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	№ слайда
Тема урока: "Алканы".	1
План изучения алканов. 1.      Определение. Общая формула класса углеводородов. 2.      Гомологический ряд. 3.      Виды изомерии. 4.      Строение алканов. 5.      Физические свойства. 6.      Способы получения. 7.      Химические свойства. 8.      Применение.	2
Алканы. (Предельные углеводороды. Парафины. Насыщенные углеводороды.) Алканы - углеводороды в молекулах которых все атомы углерода связаны одинарными связями (?-) и имеют общую формулу: CnH2n+2	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	Ученик	4
	Гомологи - это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп СH2.
Структурная изомерия: Алгоритм. 1. Выбор главной цепи:	5
2. Нумерация атомов главной цепи:	6
3. Формирование названия: 2 - метилбутан	7
Строение алканов. Атом углерода во всех органических веществах находится в "возбуждённом" состоянии, т. е. Имеет на внешнем уровне четыре неспаренных электрона. Каждое электронное облако обладает запасом энергии: s- облако имеет менший 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.	8 9 10 11 12 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.	14
Получение. В промышленности 1) крекинг нефтепродуктов: C16H34 -> C8H18 + C8H16 2) В лаборатории: а) Гидролиз карбидов: Al4C3 +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	15 16
Химические свойства Для алканов характерны следующие типы химических реакций: ·         Замещение атомов водорода; ·         Дегидрирование; ·         Крекинг; ·         Окисление.	17
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 ->  3) Реакция с водяным паром: CH4 + H2O - CO + 3H2 4) Реакция дегидрирования: 2СН4 > НС=СН + 3Н2 + Q 5) Реакция окисления: CH4 + 2O2 -> Н-C + 2H2O + Q 6) Горение метана: CH4 + 2O2 > CO2 + 2H2O + Q	18 19 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 - картрижи; 2 - резина; 3 - типографическая краска), при получение органических веществ (4 - растворителей; 5 - хладогентов, используемых в холодильных установках;  6 - метанол; 7 - ацетилен)	21 22

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.

1.     Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по химии к учебным комплектам О. С. Габриеляна и др., 10 (11) класс. М.: "ВЕКО", 2005 г.

2.     Рыбникова З.Д., Рыбников А. В. Органическая химия. 10 класс: Ключевые темы. Конспекты занятий. Контрольные и проверочные работы. - М.: Айрис - пресс, 2003 г.

3.     Ульянова Г. М. Органическая химия. 10 класс: Методическое пособие. - СПб.: "Паритет", 2003 г.

4.     Троегубова Н.П. Поурочные разработки по химии: 10-11 класс. - М.:ВАКО, 2009.-432 с.