3) Химия – наука логических взаимосвязей. Необходимо
проследить особенности электронного строения: метана, воды и аммиака.
Электронное строение молекулы метана ( ответ ученика у доски)
sp3-гибридизация АО; 4 σ-связи
Молекула СH4 – тетраэдрическая, валентный угол – 109028΄.
( слайд №2)
Вода – H2O
Электронное строение молекулы воды
sp3-гибридизация АО; 3 σ-связи
Молекула H2O – угловая, валентный угол – 10405΄.(
слайд №3)
Аммиак – NH3
Электронное строение молекулы аммиака sp3-гибридизация
АО; 3 σ-связи
Молекула NH3 имеет форму правильной пирамиды, валентный угол –
10703΄.( слайд №4)
СН3- NH2.
Электронное строение аминов аналогично строению
аммиака.
У атома азота также имеется
неподеленная электронная пара.
Следовательно амины - органические
основания. Переход от одного качественного состояния материи к другому
совершается в форме скачков, которые наступают в виде накопления
определенных количественных изменений.
3) Ответ ученика у доки. Классификация аминов.
В предложенной таблице (в каждой строке) выберите
лишнее. Объясните свой выбор.
NH2CH3
|
NH2C2H5
|
NH3
|
C6H5NH2
|
C6H4(NH2)2
|
С6Н6
|
NH(CH3)2
|
NH2CH3
|
NH(C2H5)2
|
N(CH3)3
|
NО2CH3
|
N(C3H7)3
|
NH2CH3
|
NH(CH3)2
|
NH2C2H5
|
Выделите признаки, на основании которых амины можно
разделить на групп.( слайд №5)
4) Работа ученика у доски.
В ЧЕМ СУЩНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ СВЯЗИ ПО ДОНОРНО-
АКЦЕПТОРНОМУ МЕХАНИЗМУ? (В этом случае химическая связь возникает за
счет неподеленной электронной пары атома азота и свободной
орбитали катиона водорода. В результате двухэлектронное облако азота
становится общим для атома азота и водорода.)
C2 H 5N H2 + H CI->
C2 H 5 N H2 + H2SO4->
C2 H 5 N H2 + H2O->
I I . Целеполагание. Мотивация к
деятельности.
Учитель предлагает исследовать практически вещества
на определение основности: аммиак, диметиламин и анилин. Предлагает
обучающимся задуматься над объяснением данного эксперимента, подводя их
к решению проблемного вопроса.
Почему анилин, имея аминогруппу не проявляет ярко
выраженные основные свойства?
Сообщение учащегося об открытии анилина.
В начале XIX века, во время войны
Франция находилась в блокаде и была лишена необходимых товаров, поступавших
из-за границы. Не ввозилась больше в страну и синяя краска индиго,
необходимая для окраски солдатских мундиров. Наполеон пообещал миллион
франков тому, кто откроет способ получения этого красителя из
отечественного сырья. Но получить премию так никому и не удалось.
Лишь спустя сорок лет, в 1842 г., профессор Казанского университета Н.Н.
Зинин сделал открытие, благодаря которому химики смогли найти промышленный
способ получения не только индиго, но и многих других красителей. И уже в
1862 г. на международной выставке, проходившей в Лондоне, появились первые
образцы синтетических красителей и окрашенные ими ткани, перья и меха.
Посетители поражались многообразию красок, их яркостью, глубиной и блеском,
невиданным до той поры. Но самое удивительное, что все эти красители были
сделаны из одного вещества – анилина, получаемого из каменноугольной
смолы.
Таким образом, создание анилинокрасочной промышленности стало возможным
лишь после открытия, сделанного русским ученым Н.Н. Зининым. Но, несмотря
на это в Россию краски еще долгое время завозились из-за границы. А тонны
каменноугольной смолы – сырья для получения анилина, использовались
по-старинке – для пропитки шпал и смазывания деревянных мостовых.
Получение
С6Н5NO2 + 6H С6Н5NH2 + 2H2O
нитробензол анилин
Ø «Если бы Зинин не сделал ничего более, кроме
превращения нитробензола в анилин, то и тогда его имя осталось бы
записанным золотыми буквами в истории химии»
Ø Вместе с А. А. Воскресенским он основал в
Казани большую школу русских химиков. Многие из его учеников впоследствии
стали известными химиками и внесли огромный вклад в развитие отечественной
науки: А. М. Бутлеров, Н. Н. Бекетов, А. П. Бородин, Л. Н. Шишков, А. Н.
Энгельгардт и др.
Ø Благодаря многочисленным работам и открытиям
Зинина «русская химия» впервые заняла достойное место в научном мире. Зинин
был почетным членом многих русских и иностранных научных обществ, академий
и университетов. Русское физико-химическое общество учредило премию имени
Н. Н. Зинина и А. А. Воскресенского за лучшие самостоятельные работы в
области химии.( слайд №6)
Учитель:
И, так, вы знаете
форму анилина. Что мы можем изучить? (ответы учащихся по исследованию
свойств анилина). Обращение к путеводителю. ( Слайд №9 )
Работа групп –
слайд №10
Работа в группе:
1. группа.
Вопрос: Как
анилин можно назвать, используя рациональную и систематическую номенклатуру?
С6Н5NН2 -ароматический
амин
{Ответ: фениламин, аминобензол, бензидам, амидобензол) ·
Саксонский химик Унфердорбен, нашел в 1826 г. между
продуктами сухой перегонки индиго маслянистое вещество, названное им кристалином.
Несколько лет спустя Рунге в Берлине открыл в каменноугольной смоле
соединение, дающее с хлорной известью фиолетовое окрашивание. Основываясь
на этом свойстве, он дал ему название цианода (голубого масла).
Поздние академик Фрицше в Петербурге изучал продукты, получающиеся
при действии едкого калия на индиго, и нашел при этом маслянистое е
вещество с основными свойствами которое назвал анилином, от
португальского названия индиго -"Anil". Наконец, в 1842
г., знаменитому русскому химику Н. Н. Зинину удалось из бензола,
заключающегося в каменноугольной смоле, получить вещество, названное им бензидамом.
В следующем году Гофман доказал, что четыре вещества: кристаллин,
цианол, анилин и бензидам тождественны между собою, но право гражданства
утвердилось только за названием " анилин ".
·
Николай Николаевич Зинин в 1842 г синтезировал анилин. Таким
образом, был открыт общий метод получения аминопроизводных из
органических нитросоединений. После открытия Зинина стало
возможным получать анилин в промышленном масштабе. Эти работы
заложили научную основу для развития анилинокрасочной промышленности
Анилин, кристаллин ,кианол, бензидам
одно и то же вещество - анилин
2 группа.
Изучите физические свойства и технику безопасности работы с
анилином.
l Анилин
- бесцветная маслянистая жидкость.
l При окислении на воздухе становится
светло-коричневого цвета.
l Немного тяжелее воды, малорастворим в ней.
l Хорошо растворяется в этаноле и бензоле.
l Температура кипения – 174 С.
l Проявляет слабые основные свойства.
l Ядовит.
Ответ постройте по плану:
·
Физические свойства анилина (заполните
аналогичную таблицу на доске)
·
Симптомы отравления. Первая помощь при
отравлении
·
Меры предосторожности при работе с анилином
(инструкция)
Шаблоны ответов:
·
(дубликат шаблона на доске)
Физические свойства
|
Агрегатное состояние
|
|
Цвет, запах
|
|
Температура кипения
|
|
Растворимость в воде
|
|
Растворимость в органических
растворителях
|
|
·
В организм человека анилин может попасть через
______________________________
_________________________________________________________________________
·
Симптомы отравления:
______________________________________________________
__________________________________________ (симптомы тяжелого отравления
можно не указывать);
·
Первая помощь при отравлении анилином:
_____________________________________
__________________________________________________________________________Лечение.
При попадании на кожу _____________________________________________
Противопоказаны: __________________________________________________________
·
Анилин - очень сильный _______, который
положено хранить ____________________ _______________________________. При
работе с анилином нужно остерегаться ____
___________________________________. Лучше всего хранить анилин только в
виде _____________________________________.
Ответы:
·
Физические свойства
|
Агрегатное состояние
|
Жидкость
|
3 группа.
Покажите на
структурной формуле, как будет смещаться электронная
плотность в молекуле анилина?( слайд №8) ? Как бензольное кольцо
влияет на аминогруппу?
{Ответ: снижает 5- на атоме азота, а значит, ослабляет
основные свойства; повышает полярность N-Н связи, а значит, облегчает
реакции замещения по N-Н.) Как аминогруппа влияет на реакционную
способность бензольного кольца?
{Ответ: повышает способность к замещению водорода в
2,4, 6-положениях, облегчает
гидрирование.)
4 группа.
Какими
химическими свойствами обладает анилин? ( слайд №11)
1.Откройте страницу [2] http://www.chemistry.ssu.samara.ru/chem5/n24.htm
и прочитайте текст начиная с 4 абзаца до слов «практическое
значение имеет реакция…».
Каким образом аминогруппа влияет на бензольное кольцо
в молекуле анилина?
Приведите в качестве примера уравнение реакции
бромирования анилина.
1.
На странице [10] http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/Data/Text/Ch3_5.html
найдите заголовок «Химические свойства» и из первого пункта зарисуйте схему
распределения электронной плотности в молекуле анилина. Далее прочитайте
первый абзац пункта 5 и дайте объяснение, почему бромирование анилина
происходит в орто- и пара– положения?
Ответ постройте по плану:
·
Влияние аминогруппы на бензольное кольцо в
молекуле анилина
·
Уравнение бромирования анилина
·
Влияние бензольного кольца на аминогруппу.
Взаимодействие анилина с соляной кислотой.
Шаблоны ответов:
·
Бензольное кольцо под влиянием аминогруппы
становится _______________активным в реакциях _____________________, чем
бензол.
·
(формат А4)Уравнение бромирования анилина:
____________________________________________
·
(формат А4)Схема распределения электронной
плотности в молекуле: ________________________
·
Вследствие сопряжения
______________________________________________ атома азота с
___________________________________________, увеличивается электронная
плотность в ________________ положениях, поэтому водородные атомы
становятся __________________ подвижными по сравнению с _________________.
Ответы:
Аминогруппа оказывает существенное влияние на
бензольное кольцо, вызывая увеличение подвижности водородных атомов по
сравнению с бензолом, причем, вследствие сопряжения неподеленной
электронной пары с π- электронной ароматической системой, увеличивается
электронная плотность в орто- и пара- положениях.
Аминогруппа влияет на свойства бензольного кольца.
Аминогруппа оказывает существенное влияние на бензольное кольцо, вызывая
увеличение подвижности водородных атомов в орто- и пара- положениях.
. Она делает его более реакционноспособным. К насыщенному водному
раствору анилина прильём бромную воду. Раствор мутнеет. Выпадает белый
осадок 2,4,6-триброманилина.
C6H5NН2
+ 3Br2 NН2C6H2Br3↓ + 3HBr
5 группа.
У фениламина (анилина) ожидается усиление или ослабление основных
свойств по сравнению с аммиаком и метиламином?
C6H5NH2 < NH3
< RNH2 < R2NH
Ответ: ожидается ослабление
основных свойств анилина по сравнению с аммиаком, а тем более с метиламином
(т.к. бензольное кольцо оттягивает на себя электронную плотность)( слайд
№12)
? Сравните
основные свойства аммиака, метиламина, диметиламина и анилина. В чем причина изменения основныхсвойств у этих соединений?
? У диметиламина
основные свойства проявляются сильнее, чем у метиламина, а у триметиламина - слабее, чем у
диметиламина. Почему?
(Ответ: влияет пространственный фактор: три радикала в триметиламине «загораживают» неподеленную
электронную пару от протона и мешают его присоединению. Ответы:
·
Бензольное кольцо ослабляет основные свойства
аминогруппы по сравнению с алифатическими аминами и даже с аммиаком. Это
объясняется сопряжением p-электронов бензольного кольца с неподеленной
электронной парой атома азота.
·
Уравнение реакции взаимодействия анилина с
соляной кислотой:
..
С6H5NH2 + HCl [С6H5NH3]+Cl-
·
Схема смещения электронной плотности с атома
азота:
·
Уменьшение электронной плотности на атоме азота
приводит к снижению способности отщеплять протоны от
кислот.
·
Основные свойства в ряду C6H5NH2
; NH3 ; RNH2 ; R2NH ; R3N будут
возрастать, т.к. от C6H5NH2 к R3N
увеличивается электронная плотность на атоме азота, а чем она больше, тем
выше способность отщеплять протоны от кислот.
III) Подведение
итогов урока, анализ овладения учащимися знаниями и запоминание терминов.
Выполнение
теста.
IV этап: Обобщение пройденного материала.
Выводы делаются совместно с учащимися, как повторение
основополагающих моментов урока.
1.Аммиак, амины, анилин- основания, способные
присоединять протон водорода.
2. Алифатические амины – более сильные
основания, чем аммиак.
3. Ароматические амины являются более слабыми основаниями,
чем аммиак, поскольку неподеленная электронная пара атома азота смещается в
сторону бензольного кольца, вступая в сопряжение с его π-электронами.
4.Анилин имеет качественную реакцию.
5. На примере анилина подтверждается теория
химического строения органических веществ. Атомы и группы атомов влияют
друг на друга. По свойствам можно предположить строение , а по строению
можно предвидеть свойства.
6. Причина различных свойств алифатических и
ароматических аминов- электронное строение молекул органических веществ.
V этап: Подведение итогов.
Выполнили ли мы все поставленные задачи?
VI этап: Домашнее задание.
(дифференцированно, слайд № 13)
Учитель предлагает:
Задача: Известный краситель индиго, по данным анализа, содержит, в %: C –
73,3; H – 3,8; N – 10,7; О – 12,2. Какая молекулярная формула индиго, если
его относительная молекулярная масса 262? (Ответ: С16Н10N2O2)
Тесты по подготовке к ЕГЕ и зачету.
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.