Хімічні властивості алканів на прикладі метану

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

План – конспект уроку

з теми:

«Метан – найпростіша органічна сполука, його склад, структурна формула. Тетраедрична будова молекули. Фізичні властивості. Поширення у природі. Горіння метану, взаємодія з хлором. Застосування метану та його галагенопохідних, їх дія на організм».

Тема: Метан — найпростiша органiчна сполука. Фiзичнi та хімічні властивостi, поширення у природi. Застосування метану та його галогенопохiдних,їх дія на живі органiзми.

Мета: Ознайомити учнів зі складом, будовою, структурною і електронною формулою метану, просторовою будовою молекули, його хімічними і фізичними властивостями; розширити знання учнів про поширення органічних речовин у природі на прикладі метану. Розвинути увагу, спостережливість та мислення; Виховати вміння висловлювати власні думки та поважати думки інших.

Обладнання: Модель молекули метану.

Базові поняття: Структурна і електронна формули, просторова будова молекули.

Тип уроку: Вивчення нового матеріалу.

Структура уроку:

Ι. Організаційний момент

ΙΙ. Актуалізація опорних знань

ΙΙΙ. Мотивація

ΙV. Вивчення нового матеріалу

V. Узагальнення і систематизація

VΙ. Підбиття підсумків

VΙΙ. Домашнє завдання

Ι. Організаційний момент: привітання, перевірка присутніх, підготовка до уроку.

ΙΙ. Актуалізація опорних знань:

Бесіда.

1. Які елементи входять до складу органічних речовин?

2. Які спільні ознаки органічних і неорганічних речовин, ви знаєте?

3. Які відмінні ознаки органічних і неорганічних речовин, ви знаєте?

4. Як ви думаєте, які елементи входять до складу органічної речовини, якщо вона належить до групи вуглеводнів?

ΙΙΙ. Мотивація: Як ви гадаєте, чи може сніг горіти? Нещодавно стало вiдомо, що на днi Свiтового океану знаходяться величезнi запаси метану у виглядi пластiвцiв, що нагадують снiг або пухкий лiд. З погляду хiмiї, цi пластiвцi — газовi гiдрати (наприклад, СН₄. 6Н₂О). Метановi гiдрати мають кристалiчну структуру льоду, де в порожнинах розташованi молекули метану. Горiння такої речовини справляє незабутнє враження: здається, що палає сніг. А пiсля згоряння на мiсцi газового гiдрату залишається лише калюжка води. Свiтовi запаси метану у виглядi газових гiдратiв складають 2 10¹⁶м³. Це в десятки разiв бiльше, ниж запаси всiх iнших видiв палива (вугiлля, нафти, торфу).Отож, на даному уроці ми розглянемо групу органічних речовин до якої належить метан і з’ясуємо чим зумовлено його горіння.

ΙV. Вивчення нового матеріалу:
Органiчнi речовини подiляються на три групи: вуглеводневi, оксигеновмiснi та нiтрогеновмiснi речовини.
Вуглеводнi, у свою чергу, подiляються на насиченi (алкани) та ненасиченіi (алкенiв, алкiни, алкадiєни) та ароматичнi (арени).
Насиченi вуглеводнi (алкани) — це органiчнi речовини, загальна формула яких СnH2n + 2

Органічні речовини

Насичені (алкани)

Ненасичені (алкени, алкіни, алкадієни)

Ароматичні (арени)

На даному уроці ми розглянемо будову і властивості органічних речовин на прикладі найпростішого представника насичених вуглеводнів – метану. Одним із факторів, що впливають на властивості хімічних сполук (і органічних в тому числі), є будова речовини, тому ознайомимося з будовою метану.

Метан термічно (під дією температури) можна розкласти на прості речовини – Карбон і Гідроген. Отже, він складається з цих елементів. Відповідно, на один атом Карбону припадає чотири атоми Гідрогену. Звідси формула метану – CH4.Спробуємо визначити його структурну формулу, ґрунтуючись на понятті валентності.

- Завдання біля дошки:

1)Напишіть, як розподіляються електрони за рівнями і підрівнями атома Карбону.

2p²

2s²

₆ C

1s²

В атомi Карбону на зовнiшньому енергетичному рiвнi розмiщується чотири електрони: два спаренi та два неспаренi. Якщо атому надається енергiя, вдбувається розпаровування 2S-електронiв i перехід одного з них на вiльний р-рiвень. Такий стан атома Карбону називають – збудженим.

2p³

2s¹

₆ C* 1s²

У атома Карбону після отримання додаткової енергії є чотири неспарених електрони, що здатні утворювати хімічні зв’язки. З урахуванням того що всіх органічних сполуках Карбон чотиривалентний, а Гідроген одновалентний, дійдемо висновку, що метан має брутто формулу CH_4.

Структурна формула метану:

Н

Н С Н

Н

Електронна формула метану:

Н: С: Н

Чотири електрони змiнюють форму свого руху (гiбридизують) i починають рухатися по витягнутiй вiсiмцi (неправильнiй).

У молекулi вiдбувається sр³ -гiбридизацiя. Гiбридизованi орбiталi розмiщені в просторi вiд кутом 109° 28’ i на вiдстанi 0,154 нм, утворюючи просторову геометричну фiгуру тетраедр.

Усi зв’язки в молекулi алканів δ(сiгма)—зв’язки мiж двома атомами, спря - мованi вздовж прямої,що сполуча їхнi ядра та збiгається з вiссю симетрiї електронних хмарин. Атоми Карбону насичені атоми Гідрогену, - дуже міцні, для їхз розриву наобхідна велика енергія, а тому алкани – мало реакційні речовини.

Фізичні властивості метану і його поширення в природі.
- самостійна робота у мікрогрупах:

1.Прочитати матеріал § 28 ст. 103-104.

2. Підготувати 5-6 запитань

3.Обмін запитаннями між гупами.

4. В разі неправильної відповіді відповідають бажаючі з інших груп. Якщо правильна відповідь незнайдена, відповідає та група яка склала запитання.

Тест

1.Органічні речовини поділяються на три групи: вуглеводні, оксигенвмістні та нітрогенвмістні?(1бал)

2.Вуглеводні поділяються на: насичені, ненасичені та ароматичні?(1бал)

3. Загальна формула насичених вуглеводнів – СпН2п – 2?(1 бал)

4.Метан – найпростіша органічна сполука алканів?(1 бал)

5.Метан має:(2 бала)

а) гібридизацію SP

б) гібридизацію SP²

в) гібридизацію SP³

6.Утворює просторову геометричну фігуру(2 бала):

а)Тетраедр

б)Лінійна

в)Гексагональна

7.Метан це(2 бала):

а) газ, без кольору, смаку, запаху, майже нерозчинний у воді;

б) газ, має запах гнилі, без смаку і кольору, нерозчинний у воді;

в) речовина, без кольору, смаку, запаху, майже нерозчинна у воді;

8.Інша назва метану(2 бала):

а) рудниковий газ

б) болотний газ

в) відповіді 1 і 2.

Цим часом учитель проходе по рядах і перевіряє домашню роботу в зошитах.

ΙΙΙ. Мотивація:

Кожен з нас схожий на своїх батьків, а дехто на бабусь та дідусів, це все спадково.

Але є сполуки також подібні між собою, але різняться якоюсь частинкою.

На даному уроці ми познайомимося з такими речовинами і з’ясуємо чим вони різняться.

ΙV. Вивчення нового матеріалу:

Яка загальна формула алканів (парафінів)? Сn H2n + 2

Найпростішим представником цього ряду є… метан CH₄

Чим подібні і чим різняться ці сполуки?

СН₃-СН₃

СН₃-СН₂-СН₃

Кількістю атомів карбону і

гідрогену

А саме на -СН₂- групу.

Що ж таке гомологи? Це сполуки подібні між собою,

але різняться на -СН₂- групу.

Гомологи – це речовини, подібні за будовою та хімічними властивостями, склад яких різниться між собою на одну або кілька гомологічних різниць (СН₂ -).

Завдання біля дошки:

Знайдіть гомологи етану, октану, метану.

СН₃-СН₂-СН₃

Гомологічний ряд – це ряд сполук, подібних за своєю будовою та хімічними властивостями, які відрізняються одна від одної за складом молекул на одну або кілька гомологічних різниць.

Вуглеводневий радикал – це одновалентна частка, що утворюється внаслідок відриву атома Гідрогену від вуглеводню.

С₂Н₆ –етан С₂Н₅- етил

С₃Н₈- пропан С₃н₇- пропіл

Розглянемо будову бутану СН₃ –СН₂ –СН₂ –СН₃. Для бутану характері

2 ізомери.

Ізомери – це речовини, що мають однаковий якісний і кількісний склад, але різну будову, що зумовлює різні властивості.

Обертаючи молекулу у просторі або згинаючи карбоновий ланцюжок, не можна одержати ізомери. Потрібно перемістити атом Карбону:

а)СН₃ –СН₂ –СН₂ –СН₃ б) СН₃ –СН –СН₃

│

СН₃

Структурна ізомерія – це вид ізомерії, за якого молекули речовини відрізняються послідовністю зв’язків у молекулі.

СН₃ –СН₂ –СН₂ –СН₂ -СН₃ пентан

СН₃ –СН₂ –СН –СН₃

│ 2- метилбутан

СН₃

СН₃

│

СН₃ – С –СН₃ 2,2 – диметилпропан

│

СН₃

Для того, щоб дати назву алкану, застосовують як тривіальну (назви, поширені у певній місцевості) так і систематичну(запропоновану Міжнародною спілкою теоретичної та практичної хімії IUPAC).

Для пояснення використовую плакат: «Ізомерія гомологів алканів».

План – конспект уроку

на тему:

«Теорія хімічної будови органічних речовин. Значення теорії, її розвиток. Життя і діяльність О.М.Бутлерова»

План – конспект уроку

На тему:

«Практична робота. Виявлення Карбону, Гідрогену і Хлору в органічних речовинах.»

План – конспект уроку

на тему:

«Етилен та ацетилен як представники ненасичених вуглеводнів.

План – конспект урок

на тему:

«Загальна формула гомологів етилену і ацетилену. Хімічні та фізичні властивості. Застосування етилену і ацетилену».

Тема: Загальна формула гомологів етилену і ацетилену. Хімічні та фізичні властивості. Застосування етилену і ацетилену.

Мета: Ознайомити учнів з загальною формулою ненасичених вуглеводнів, а також з хімічними властивостями етилену і ацетилену; розглянути застосування ненасичених вуглеводнів; удосконалити уміння складати рівняння хімічних реакцій з а участі органічних речовин на прикладі етилену і ацетилену. Розвинути мислення, увагу і спостережливість. Виховати вміння самостійно здобувати знання.

Обладнання та матеріали: моделі молекул етилену і ацетилену

Базові поняття й терміни: реакції приєднання, окислення.

Тип уроку: комбінований

Структура уроку:

1. Організаційний момент

2. Перевірка домашнього завдання

3. Мотивація

4. Вивчення нового матеріалу

5. Закріплення і узагальнення знань

6. Підбиття підсумків уроку

7. Домашнє завдання

Ι. Організаційний момент: Привітання, перевірка присутніх, підготовка учнів до уроку.

ΙΙ. Перевірка домашнього завдання:

- самостійна робота;

Ι варіант ΙΙ варіант

1. Напишіть структурні формули ізомерів і дайте їм назву:

пентену пентину

2.Напишіть струкрні формули таких речовин:

2,4- диметил-2-гексен; 3,3-диметил-2-пентен;

2-метил-3-етил-2-гексен;

4- метил-2-пентен; 4-метил-2-пентин;

2-метил-3-етил-2-гексин; 3-етил-1-бутин;

3-метил-2-бутин;

ΙΙΙ. Мотивація:

Чи знаєте ви як зробити, щоб овочі і фрукти дозрівали швидше? У незначнiй кількості етилен міститься в багатьох тканинах рослин, але найбільше його в плодах, де він утворюються в результаті ферментативного розпаду під дією ферментів. Етилен сприяє дозріванню плодів і викликає опадання листя. Найбільш активно він виробляється в період дозрівання: так, 1 кг зелених яблук виділяє близько 130 мл цього газу, у той час як 1 кг стиглих плодів -110 мл, а перестиглих – всього 10 мл. До кінця фізіологічної дії етилену ще до кінця невивчено.

ΙV. Вивчення нового матеріалу:

Етиленові й ацетиленові вуглеводні належать до досить реакційно – здатних сполук, що є підтвердженням основної ідеї органічної хімії. Електронна будова речовини зумовлює її хімічні властивості, а саме: наявний подвійний зв'язок у алкенів та потрійний у алкінів зумовив їх більшу реакційну здатність порівняно з алканами (і подвійний зв'язок у алкенів, і потрійний у алкінів містить п- зв’язок, утворений не гібридизованими орбіталями та є слабким).

Застосування етилену і ацетилену:

- робота з підручником:

Учні знайомляться з застосуванням етилену і ацетилену самостійно. Складають по одному запитанню дається 5хв.Далі по одному задають запитання один одному у довільному порядку. Вчитель доповнює відповіді учнів.

План – конспект уроку

на тему:

«Поняття про полімери на прикладі поліетилену. Полімери та пластмаси. Застосування поліетилену та інших пластмас на основі вуглеводнів».

План – конспект уроку

на тему:

«Бензен як представник ароматичних вуглеводнів. Склад молекули. Структурна формула. Фізичні та хімічні властивості».

Хімічні властивості бензену

План – конспект уроку

на тему:

«Застосування бензену, його дія на організм. Поняття про хімічні засоби захисту рослин».

I варіант

1) Напишіть структурні формули: 1,2-дихлорбензолу, циклогек­сану, гексахлорциклобензолу.

2) Опишіть фізичні властивості бензолу.

3) Напишіть рівняння горіння бензолу. Який об'єм повітря необ­хідний для згоряння 156 г бензолу, якщо вміст кисню в повіт­рі 21 % за об'ємом?

4) У реакцію з 39 г бензолу вступає 71 г хлору. У результаті утворюється хлорбензол. Розрахуйте його масу.

II варіант

1) Напишіть структурну формулу бензолу Кекуле і сучасну струк­турну формулу. Поясніть будову молекули бензолу з сучасної точки зору.

2) Напишіть структурні формули: гексахлорциклогексану, ніт­робензолу, бромбензолу.

3) Дією брому на 78 г бензолу було одержано стільки ж грамів бромбензолу. Розрахуйте вихід реакції.

4) Нітратна кислота масою 126 г взаємодіє з бензолом масою 234 г. Знайдіть масу одержаного нітробензолу.

VΙ. Підсумки уроку.

Виставлення оцінок та їх мотивація.

VΙΙ. Домашнє завдання.

Прочитати §35 завдання на ст. № 217-221.

Повторити теми: алкани, алкени та алкіни.

План – конспект уроку

на тему:

«Нафта, вугілля, природний газ як сировина. Склад і використання природного газу та нафти, їх властивості. Застосування нафтопродуктів».

План – конспект уроку

на тему:

«Застосування продуктів коксування кам’яного вугілля. Охорона довкілля під час переробки і використання вуглеводневої сировини».

План – конспект уроку

на тему:

«Тематичне оцінювання з теми: Органічні сполуки».

План – конспект уроку

на тему:

«Поняття про органічні сполуки. Спільні та відмінні ознаки органічних і неорганічних речовин.Природні і синтетичні органічні речовини».

План – конспект уроку

з теми:

«Метан – найпростіша органічна сполука, його склад, структурна формула. Тетраедрична будова молекули. Фізичні властивості. Поширення у природі. Горіння метану, взаємодія з хлором. Застосування метану та його галагенопохідних, їх дія на організм».

Тема: Метан — найпростiша органiчна сполука. Фiзичнi та хімічні властивостi, поширення у природi. Застосування метану та його галогенопохiдних,їх дія на живі органiзми.

Мета: Ознайомити учнів зі складом, будовою, структурною і електронною формулою метану, просторовою будовою молекули, його хімічними і фізичними властивостями; розширити знання учнів про поширення органічних речовин у природі на прикладі метану. Розвинути увагу, спостережливість та мислення; Виховати вміння висловлювати власні думки та поважати думки інших.

Обладнання: Модель молекули метану.

Базові поняття: Структурна і електронна формули, просторова будова молекули.

Тип уроку: Вивчення нового матеріалу.

Структура уроку:

Ι. Організаційний момент

ΙΙ. Актуалізація опорних знань

ΙΙΙ. Мотивація

ΙV. Вивчення нового матеріалу

V. Узагальнення і систематизація

VΙ. Підбиття підсумків

VΙΙ. Домашнє завдання

Ι. Організаційний момент: привітання, перевірка присутніх, підготовка до уроку.

ΙΙ. Актуалізація опорних знань:

Бесіда.

1. Які елементи входять до складу органічних речовин?

2. Які спільні ознаки органічних і неорганічних речовин, ви знаєте?

3. Які відмінні ознаки органічних і неорганічних речовин, ви знаєте?

4. Як ви думаєте, які елементи входять до складу органічної речовини, якщо вона належить до групи вуглеводнів?

ΙΙΙ. Мотивація: Як ви гадаєте, чи може сніг горіти? Нещодавно стало вiдомо, що на днi Свiтового океану знаходяться величезнi запаси метану у виглядi пластiвцiв, що нагадують снiг або пухкий лiд. З погляду хiмiї, цi пластiвцi — газовi гiдрати (наприклад, СН₄. 6Н₂О). Метановi гiдрати мають кристалiчну структуру льоду, де в порожнинах розташованi молекули метану. Горiння такої речовини справляє незабутнє враження: здається, що палає сніг. А пiсля згоряння на мiсцi газового гiдрату залишається лише калюжка води. Свiтовi запаси метану у виглядi газових гiдратiв складають 2 10¹⁶м³. Це в десятки разiв бiльше, ниж запаси всiх iнших видiв палива (вугiлля, нафти, торфу).Отож, на даному уроці ми розглянемо групу органічних речовин до якої належить метан і з’ясуємо чим зумовлено його горіння.

ΙV. Вивчення нового матеріалу:
Органiчнi речовини подiляються на три групи: вуглеводневi, оксигеновмiснi та нiтрогеновмiснi речовини.
Вуглеводнi, у свою чергу, подiляються на насиченi (алкани) та ненасиченіi (алкенiв, алкiни, алкадiєни) та ароматичнi (арени).
Насиченi вуглеводнi (алкани) — це органiчнi речовини, загальна формула яких СnH2n + 2

Органічні речовини

Насичені (алкани)

Ненасичені (алкени, алкіни, алкадієни)

Ароматичні (арени)

На даному уроці ми розглянемо будову і властивості органічних речовин на прикладі найпростішого представника насичених вуглеводнів – метану. Одним із факторів, що впливають на властивості хімічних сполук (і органічних в тому числі), є будова речовини, тому ознайомимося з будовою метану.

Метан термічно (під дією температури) можна розкласти на прості речовини – Карбон і Гідроген. Отже, він складається з цих елементів. Відповідно, на один атом Карбону припадає чотири атоми Гідрогену. Звідси формула метану – CH4.Спробуємо визначити його структурну формулу, ґрунтуючись на понятті валентності.

- Завдання біля дошки:

1)Напишіть, як розподіляються електрони за рівнями і підрівнями атома Карбону.

2p²

2s²

₆ C

1s²

В атомi Карбону на зовнiшньому енергетичному рiвнi розмiщується чотири електрони: два спаренi та два неспаренi. Якщо атому надається енергiя, вдбувається розпаровування 2S-електронiв i перехід одного з них на вiльний р-рiвень. Такий стан атома Карбону називають – збудженим.

2p³

2s¹

₆ C* 1s²

У атома Карбону після отримання додаткової енергії є чотири неспарених електрони, що здатні утворювати хімічні зв’язки. З урахуванням того що всіх органічних сполуках Карбон чотиривалентний, а Гідроген одновалентний, дійдемо висновку, що метан має брутто формулу CH_4.

Структурна формула метану:

Н

Н С Н

Н

Електронна формула метану:

Н: С: Н

Чотири електрони змiнюють форму свого руху (гiбридизують) i починають рухатися по витягнутiй вiсiмцi (неправильнiй).

У молекулi вiдбувається sр³ -гiбридизацiя. Гiбридизованi орбiталi розмiщені в просторi вiд кутом 109° 28’ i на вiдстанi 0,154 нм, утворюючи просторову геометричну фiгуру тетраедр.

Усi зв’язки в молекулi алканів δ(сiгма)—зв’язки мiж двома атомами, спря - мованi вздовж прямої,що сполуча їхнi ядра та збiгається з вiссю симетрiї електронних хмарин. Атоми Карбону насичені атоми Гідрогену, - дуже міцні, для їхз розриву наобхідна велика енергія, а тому алкани – мало реакційні речовини.

Фізичні властивості метану і його поширення в природі.
- самостійна робота у мікрогрупах:

1.Прочитати матеріал § 28 ст. 103-104.

2. Підготувати 5-6 запитань

3.Обмін запитаннями між гупами.

4. В разі неправильної відповіді відповідають бажаючі з інших груп. Якщо правильна відповідь незнайдена, відповідає та група яка склала запитання.

Хімічні властивості алканів на прикладі метану

Демонстрація: «Горіння парафінів»

Одержання метану з натрій ацетату.

У пробірці змішати кристалічні натрія ацетат і натрія гідроксид у співвідношенні 1:1. Закрити пробірку корком з газовідводноютрубкою і прогріти вміст пробірки. Метан, що виходить через газовідвідну трубку, підпалити.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности