Разработка урока по теме "Алканы"

I. Организационная информация:

Тема урока	Химические свойства алканов
Предмет	Химия
Класс	10
Автор урока	Малык Светлана Николаевна, учитель химии
Образовательное учреждение	МОУ СОШ № 65 г. Липецка

II. Методическая информация:

Тип урока	Изучение нового материала
Цели урока	На основе представлений о составе и строении молекул, природе химических связей рассмотреть химические свойства предельных углеводородов. Обратить внимание на соблюдение правил пользования бытовым газом вследствие его взрывоопасности
Задачи урока Знания, умения, навыки, которые актуализируют (приобретут), закрепят учащиеся в ходе урока	1. Образовательная: - Обеспечить усвоение учащимися химических свойств алканов. - Обобщить и закрепить, систематизировать ранее полученные знания по видам гибридизации, строению, номенклатуре органических соединений. - Выявить недостаточно освоенные вопросы по теме и скорректировать учебный процесс, готовить учащихся к ЕГЭ. 2. Развивающая: - Развивать у учащихся логическое мышление, сформировать умение составлять уравнения реакций с частием алканов. - Формировать интеллектуальные умения: умения анализировать свойства алканов, выделять главное, сравнивать, обобщать и систематизировать. - Развивать волю и самостоятельность в приобретении новых знаний с использованием новых технологий. Развивать умение владеть собой: уверенность в своих силах, умение преодолевать трудности в учении химии. - Развивать коммуникативную и информационную компетентность обучающихся. 3. Воспитательная: - Показать единство материального мира. - Воспитывать культуру речи учащихся. - Воспитывать навыки самостоятеной работы, работы в группе. Актуализируют понятия: «алканы», «общая формула алканов», «изомеры». Приобретут знания химических понятий: «углеродный скелет», «метан», «этан», важнейшие свойства алканов. Закрепят умения называть вещества по международной номенклатуре, определять принадлежность органических веществ к классу алканов, объяснять зависимость свойств веществ от их состава и строения. Приобретут умения называть алканы по международной номенклатуре, характеризовать строение и химические свойства алканов, объяснять зависимость свойств алканов от их состава и строения.
Необходимое оборудование и материалы	Компьютер, мультимедиа проектор, экран, презентация. Оборудование для лабораторного опыта.

Ход урока.

I. Постановка проблемы и актуализация задач, необходимых для усвоения новой темы.

Одним из важнейших положений теории строения А.М. Бутлерова является утверждение, что строение вещества во многом определяет его химические свойства (слайд 3).

Давайте проанализируем строение молекулы алканов и попробуем предположить, какие типы реакций наиболее характерны для этих углеводородов (Работа с текстом «Строение алканов» - слайд № 4 -взаимопроверка).

Актуализация опорных знаний и задач урока (совместное составление таблицы)

Что мы уже знаем	В чём предстоит разобраться
1. Атомы С и Н в предельных углеводородах полностью исчерпали свои валентные возможности.	1. Могут ли алканы вступать в реакции присоединения? Каким образом можно из алкана получить другое вещество?
2. Связи С-С неполярны, а связи С-Н слабополярны, малополяризуемы, относятся к сигма-виду.	2. По какому механизму наиболее вероятен разрыв связей? (слайд № 5)
3. Чтобы из алкана получить дргое вещество (производное глеводорода) нужно разорвать связь С-Н и заменить водород другим атомом или группой атомов.	3. Какие реакции наиболее характерны для алкенов?

Вывод: Итак, мы выяснили, что для алканов наиболее характерны реакции замещения. В этих реакциях происходит гомолитическое расщепление ковалентных связей, т.е. они осуществляются по свободнорадикальному механизму.

Состав→строение→свойства

Мы рассмотрели с Вами состав, строение алканов. Сегодня на уроке рассматриваем свойства.

Тема урока: Химические свойства алканов.

Цель урока: на основе представлений о составе и строении молекул, природе химических связей рассмотреть химические свойства предельных углеводородов (слайд № 2).

Нам сегодня предстоит убедиться в том, что наш прогноз оказался верным.

II. Открытие знаний.

Что мы уже знаем. Деятельность учителя.	В чём предстоит разобраться. Деятельность учеников.
1. Химические свойства любого соединения определяются его строением, т.е. природой входящих в его состав атомов и характером связей между ними. Исходя из этого положения и справочных данных о связях С-С и С-Н, попробуйте предсказать, какие реакции характерны для алканов (слайд № 6, 7).	1. Структурные формлы алканов (СН4 и С2Н6) говорят нам о валентных возможностях атома С. Из структурной формулы следует, что атом С образовал четыре ковалентные связи (максимально возможные) с разными атомами. Следовательно, предельная насыщенность алканов не допускает реакций присоединения, но не препятствует реакциям разложения, изомеризации и замедления.
2. Итак, мы выяснили, что так как в алканах валентности атомов С до предела насыщены водородом. То для них наиболее характерны реакции замещения. Работа с учебником. Задание: Найдите в учебнике (§ 11) реакции замещения для алканов, найдите в них общее, классифицируйте в зависимости от реагента. Обратите внимание на условия проведения реакций и её особенностях по числу и состав веществ по сравнению с реакциями замещения с участием неорганических веществ.	2. Учащиеся в учебнике находят две реакции замещения, классифицируют их в зависимости от реагента: галогенирование, нитрование. Отмечают условия проведения реакций, сравнивают с реакциями замещения с участием неорганических веществ.
3. Учитель, пользуясь слайдами №8 - № 14 подробно рассказывает о реакциях замещения: а) галогенирование б) нитрование в) сульфирование. Объясняет механизм реакций замещения.	3. Учащиеся делают соответствующие записи в тетради. На каждый вид реакции замещения записывают уравнения реакций на примере пропана, дают названия продуктам реакции по международной номенклатуре (трое учащихся работают у доски).
4. Человек постоянно находится в окружении многочисленных химических реакций, протекающих вокруг него и в нём самом. Мы просто не обращаем внимания на эти химические явления. Когда мы зажигаем на кухне газ, едем а автомобиле, смотрим по телевизору  трагические последствия взрыва в шахте, мы становимся свидетелями какой реакции, характерной для алканов?	4. Учащиеся отмечают, что это реакция горения.
5. Для предельных углеводородов характерно окисление кислородом воздуха при высоких температурах (горение). Предположите, какие продукты образуются при полном окислении (избыток О2) и неполном окислении (недостаток О2). Запишите уравнения реакций на примере метана (слайд № 15), видеоопыт «Горение метана» (слайд № 16).	5. Учащиеся отмечают, что при полном сгорании образуются углекислый газ и вода. Следовательно, при неполном сгорании, продуктами могут быть угарный газ или углерод. Записывают 3 уравнения реакции (трое учащихся работают у доски). Вместе с учащимися учитель обсуждает вопрос об опасности неполного сгорания углеводородов (отравление угарным газом).
6. Метан и другие алканы образуют с воздухом взрывоопасные смеси, поэтому необходимо знать и соблюдать правила безопасного обращения с этими соединениями. Задание. Определите объёмное соотношение метана и кислорода (воздуха), при котором взрыв будет наибольшей силы. Вспомните опыт из неорганической химии – взрыв гремучего газа. Предложите, как в лабораторных условиях экспериментально показать взрыв метана (видеоопыт – взрыв метана с кислородом).	6. Учащиеся заслушивают сообщение одноклассника «Правила безопасного обращения с природным газом, пропан – бутановой смесью и бензином в быту». Заслушиваются ответы учащихся, и демонстрируется слайд № 17.
7. Для алканов также характерны реакции окисления кислородом воздуха при невысоких температурах в присутствии катализаторов (неполное каталитическое окисление). Учитель объясняет материал по слайду № 18.	7. Учащиеся делают соответствующие записи в тетради. Записывают уравнения реакций на примере пропана, дают названия продуктам реакции по международной номенклатуре (четверо учащихся работают у доски).
8. Поскольку гетеролитический разрыв связей С-С и С-Н в обычных условиях не происходит, то в ионные реакции алканы практически не вступают. Такая инертность алканов в ионных реакциях и послужила ранее основанием считать их неактивными веществами и назвать парафинами. Задание. Проведите опыт и сформулируйте вывод об отношении алканов к окислителям, кислотам и щелочам (слайд № 19).	8. Учащиеся проводят опыт (согласно инструкции): в пробирку помещают несколько капель любого алкана, разбавляют его водой, затем приливают раствор перманганата калия. Полученную смесь энергично встряхивают, отмечают её окраску. Аналогично опыты выполняют с раствороми кислот и щелочей. Отмечают, что во всех пробирках никаких изменений не произошло. Формулируют вывод: алканы в обычных условиях устойчивы по отношению к окислителям, кислотам и щелочам (если в школе нет жидких алканов можно использовать видеоопыт «Отношение метана к раствору перманганата калия и бромной воды»).
9. Учитель, пользуясь слайдами № 20-23 рассказывает о термических превращениях алканов: а) крекинг – анимация б) дегидрирование в) ароматизация г) изомеризация.	9. Учащиеся делают соответствующие записи в тетради.

III. Практикум по самостоятельному применению и использованию полученных знаний.

2)      Учитель предлагает учащимся построить ответ на вопрос «Химические свойства алканов», пользуясь листом-рассказом (работа в группах по 4 человека. Каждая группа в течении 5 минут заполняет пропуски в листе – рассказе, затем заслушиваются по одному человеку от группы).

Лист – рассказ.

«Химические свойства алканов»

1. Алканы химически_________________________________________________________.

2. Для алканов наиболее характерны реакции_____________________________________.

3. В этих реакциях происходит______________________расщепление связей, т.е. они осуществляются по_________________________________________________механизму.

4. Реакции замещения (разрыв связей___________________________________________)

а) Галогенирование-замещение атома_________________атомом_____________________с образованием_________________________. Условия реакции________________________.

Б) Нитрование-замещение атома водорода_____________с образованием______________.

- Нитрирующий реагент- _______________________________________________________.

- Условия реакции_____________________________________________________________.

- Именная реакция-реакция____________________________________________________.

В) Сульфирование-замещение атома водорода____________с образованием____________.

- Сульфирующий реагент_______________________________________________________.

- Условия реакции____________________________________________________________.

Г) Наиболее легко замещаются атомы водорода у ________________атома углерода, труднее – у____________________, наиболее трудно- у _____________________________.

5. Реакции окисления.

А) при обычных условиях алканы_______________________ к действию окислителей (КмnО4, К2Сr2О7).

Б) В результате полного окисления алканов (_______________О2) образуются _____________________________ и_____________________________________________.

В) При неполном окислении (______________О2) образуются ______________и_______________или_______________и___________________________.

Г) При неполном каталитическом окислении могут образоваться____________, _____________________, ______________________, _______________________.

6. Термические превращения алканов:

а) Крекинг-это разрыв связей________________в молекулах алканов с________________

Углеродными цепями, в результате которого образуются_______________и____________

с ____________________числом атомов углерода.

Б) Дегидрирование – отщепление_________________________________________, происходит в результате разрыва связей__________________________________________.

- Условия -___________________________________________________________________.

- При дегидрировании метана образуется_________________________________________.

- При дегидрировании других алканов образуется__________________________________.

В) Ароматизация – это__________________алканов с образованием___________________

Соединений.

Г) Изомеризация – превращение химического соединения в его_______________________.

- Условия -__________________________________________________________________.

- Изомеры – это________________________________________________

2) Индивидуальная работа с карточками-заданиями.

Образец карточки-задания.

I. Вариант.

1) Напишите равнения реакций:

а) термического разложения метана

б) первой стадии хлорирования этана

в) изомеризации пентана

г) горения пропана в кислороде

д) дегидрирования этана.

2) Задание «Растопи снежинку». Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

                                                                         CН3ОН      НСОН

                                                     С2Н2

 

                                  CН3NO2                        СН4                      СН3Br

 

                                                   НСООН                              C

                                                                         CO2

II. Вариант.

1) Напишите уравнения реакций термических превращений гексана, которые происходят:

а) при крекинге

б) при дегидрировании

в) при ароматизации

г) при изомеризации

2) Задание «Растопи снежинку». Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществлять превращения:

                                                                         C2Н5ОН      СН3СОН

                                                     С2Н4

 

                                C2Н5NO2                       С2Н6                     С2Н5Cl

 

                                                CН3СООН                            C

                                                                         CO2

Идёт самопроверка учеником выполненной работы (работа сверяется с правильным ответом, данным ученику учителем).

После выполнения и самопроверки обсуждаются задания, вызвавшие затруднения.

IV. Подведение итогов работы (заставка).

Итак, какие выводы мы можем сделать по сегодняшнему уроку:

1) При комнатной температуре алканы - это весьма инертные соединения, не взаимодействующие с агрессивными веществами (концентрированными кислотами, щелочами, окислителями типа перманганата калия).

2) Наиболее типичные для алканов реакции радикального замещения (галогенирования, нитрования, сульфирования).

3) Как и все органические вещества вступают в реакции окисления (горения, каталитического окисления).

4) При нагревании предельные углеводороды претерпевают реакции дегидрирования, ароматизации, изомеризации, а также разложения (крекинг, пиролиз).

Оценивается результативность работы учащихся на уроке.

V. Рефлексия деятельности на уроке:

Оценивается результативность работы учащихся на уроке.

VI. Домашнее задание (слайд № 24).

§ 11, стр. 75-81, упр. 5, 9.