Разработка урока по химии (10 класс) - Алкены. Этилен и его получение (дегидрирование этана, дегидратация этанола). Химические свойства этилена (горение, качественные реакции), гидратация, полимеризация. Полиэтилен, его свойства, применение.

Разработка урока по химии

10 класс

Урок 6

Тема урока: Алкены. Этилен и его получение (дегидрирование этана, дегидратация этанола). Химические свойства этилена (горение, качественные реакции), гидратация, полимеризация. Полиэтилен, его свойства, применение.

Цели урока:

 - Изучить общую формулу, номенклатуру, физические свойства представителей гомологического ряда алкенов, их строение, химические свойства,  применение.

- Развить общеучебные компетенции, логическое мышление.

- Повысить познавательный интерес учащихся, показать важность знания органической химии.

Тип урока:  УПНЗ

Информационно-методическое обеспечение: слайды, схемы, материалы коллекций,  таблицы по теме урока.

Учебник: Химия. Органическая химия. 10 класс (базовый уровень).  Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г., 15-е изд. - М.: 2012. - 192 с.

Характеристика деятельности учащихся: фронтальная, индивидуальная, работа у доски.

Виды контроля: Опрос.

Ход урока

I. Организационный момент урока

II. Актуализация знаний

Опрос по основным понятиям:

Углеводороды

Насыщенные и ненасыщенные соединения

Алкены: формула ряда, первый представитель ряда, его свойства

III. Проверка домашнего задания

IV. Изложение нового материала

Алкены  - ненасыщенные углеводороды с общей формулой C_nH_2n, в молекулах которых имеется одна двойная связь С=С.

Особенности строения молекул

В этилене углерод находится в состоянии sp²-гибридизации (в гибридизации участвуют одна s и 2 p-орбитали). У каждого атома углерода в молекуле этилена – 3 гибридные sp²-орбитали и по одной негибридной р-орбитали. Оси гибридных орбиталей располагаются в одной плоскости, а угол между ними равен 120°.Такие орбитали каждого атома углерода пересекаются с аналогичными другого атома углерода и s-орбиталями двух атомов водовода, образуя σ-связи С-С и С-Н.

Схема образования σ-связей в молекуле этилена

Две негибридных р-орбитали атомов углерода взаємно перекрываются в плоскости, которая расположена перпендикулярно к плоскости σ-связей, образуя одну π-связь.

Схема образования π-связи в молекуле этилена

Особенности номенклатуры алкенов

Принадлежность углеводорода к классу алкенов отражают суффиксом –ен:

С₂Н₄               CH₂=CH₂                               этен (этилен)

С₃Н₆               CH₂=CH₂-СН₃                      пропен (пропилен)

С₄Н₈               CH₂=CH₂-СН₂-СН₃             бутен

и т.д.

Чтобы назвать алкен, соединение нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе двойная связь.

Положение двойной связи указывают в конце названия номером того атома углерода, от которого она начинается.

Изомерия алкенов

1.      Структурная изомерия.

1.1.           Изомерия строения углеродной цепи.

1.2.           Изомерия положения двойной связи.

2.      Пространственная изомерия.

2.1.           Геометрическая изомерия (цис-/транс-)

Физические свойства

C₂H₄ – C₄H₈ – газы, С₅Н₁₀ – С₁₇Н₃₄ – жидкости, С₁₈Н₃₆ и выше – твердые вещества.

Получение

1.                      В промышленности – из природного газа и при процессах  крекинга и пиролиза нефти.

2.                      Дегидратация (отщепление воды) спиртов.

3.                      Дегидрирование алканов.

4.                      Из галогенпроизводных (дегидрогалогенирование)

:

                        2-бромпропан                                             пропен

Реакции дегидрогалогенирования и дегидратации идут по правилу Зайцева:

Водород отщепляется от соседнего менее гидрированного атома углерода.

И др.

Химические свойства

1.                      Реакции присоединения

1.1.                Взаимодействие с галогенами

Качественная реакция на наличие двойных связей – обесцвечивание бромной воды!

1.2.                Гидрирование.

kt – Ni, Pt, Pd.

1.3.                Гидратация (присоединение воды)

Реакции гидратации идут в присутствии серной или ортофосфорной кислот.

1.4 Реакция с галогенводородами (гидрогалогенирование).

2.      Реакции окисления.

2.1.           Горение.

2.2.           Реакция с раствором перманганата калия.

Обесцвечивание раствора перманганата калия (ярко-розовая окраска) – качественная реакция на двойную C=C связь!

Кроме раствора KMnO₄, можно использовать другие мягкие оксилители.

2.3.           Частичное оксиление кислородом воздуха.

3.                 Реакции полимеризации.

Катализаторы катионной полимеризации – кислоты, пероксиды, например – H₂O₂.

Реакция полимеризации – химический процесс соединения множества исходных молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы(макромолекулы) полимера.

Полимер – высокомолекулярное соединение, молекулы которого состоят из множества одинаковых структурных звеньев.

Применение этилена – сырье для производства горючего, пластмасс, взрывчатых веществ, антифризов, растворителей, ацетальдегида, этилового спирта, синтетического каучука, уксусной кислоты и др.

Применение полиэтилена – материал для изготовления медицинского оборудования, предметов домашнего обихода, тары, пленок, клейкой ленты, деталей и др.

V. Закрепление знаний.

Решение задач и упражнений

с.43 – упр.1,2,3,4,5,6.

с.43 – задачи 1,2,3

VI. Рефлексия. Подведение итогов урока

VII. Домашнее задание

·         Параграфы 9-10.

1.                 Как получают этилен: а) в промышленности, б) в лаборатории.

2.                 По аналогии с этиленом напишите уравнения реакций получения пропена: а) из пропана, б) из пропанола-1.

3.                 С помощью каких реакций можно отличить этилен от этана?