Методическая разработка "Химические свойства алканов", 10 класс
методическая разработка по химии (10 класс) на тему
Урок химии для 10 класса (базовый уровень). Изучение нового материала - химические свойства алканов. Презентация к уроку.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 85.5 КБ |
![]() | 1.56 МБ |
Предварительный просмотр:
Кожемякина Марина Михайловна,
учитель химии ГБОУ СОШ № 147
Красногвардейского района Санкт-Петербурга
Урок по теме "Химические свойства и применение алканов".
10 класс. Базовый уровень.
Цели:
Образовательная: изучение химических свойств алканов, опираясь на строение. Развивающая: продолжить формирование умения составлять уравнения химических реакций, умений анализировать, сравнивать делать собственные выводы.
Воспитательная: воспитание патриотизма на примерах значительных вкладов в химическую науку русских и советских ученых, показать использование алканов и их производных в мирных целях
Задачи: Изучить важнейшие химические свойства алканов и показать их зависимость от особенностей строения предельных углеводородов.
Совершенствование составления структурных формул гомологов, изомеров, номенклатуры, уравнений химических реакций.
Раскрыть важнейшие области практического применения алканов
Тип урока:
Урок изучения нового материала с использованием компьютерных технологий
Используемое оборудование:
Компьютер, проектор, презентация «Химические свойства алканов»
Используемые ЭОР:
Видеоопыт «Взрыв метана с кислородом»
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/76f609e3-5da6-7559-4264-68d3548bb069/view/
«Горение метана и изучение его физических свойств»
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/5e8f612a-b762-9f6b-de63-c5dc1d3e64c5/view/
«Горение жидких углеводородов»
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/47cbac0d-2c6b-46bc-d57f-4b250cfa0e07/view/
«Химические свойства алканов» http://www.youtube.com/watch?v=CnJnT9tXzaQ
Этапы урока | Деятельность учителя | Деятельность обучающегося |
1.Организационный | Приветствует учащихся, проверяет готовность класса к уроку. Объявляет тему. Направляет учащихся для правильной постановки цели. | Записывают в тетради тему урока. Ставят цель урока |
2.Актуализация знаний | Работа с таблицами “Строение метана” и “Строение этана»
| Смотрят, отвечают на поставленные вопросы. Проанализировав информацию, учащиеся делают выводы. Для гомологов метана характерно:
|
Фронтальная беседа с учащимися Предлагает вопрос: Почему алканы называют “предельными” или “насыщенными” углеводородами? Предельные углеводороды характеризуются малой реактивной способностью. Их называют инертными, химически стойкими, парафинами (от латинского parum affinis – “мало сродства”). | Отвечают на поставленные вопросы, дают определение алканам. | |
Предлагает вопрос: Каковы физические свойства алканов? Плавно переходит к изучению химических свойств алканов. | Дают характеристику физических свойств алканов. | |
3.Изучение нового материала | Рассматриваются химические свойства алканов и области их применения Низкая реакционная способность алканов обусловлена очень малой полярностью связей С-С и С-Н в их молекулах вследствие почти одинаковой электроотрицательности атомов углерода и водорода. Предельные углеводороды в обычных условиях не взаимодействуют ни с концентрированными кислотами, ни со щелочами, ни даже с таким активным реагентом как перманганат калия.
Горение При поджигании на воздухе алканы горят, превращаясь в двуокись углерода и воду и выделяя большое количество тепла.
Показывает видеоопыт: «Горение метана и изучение его физических свойств» http://school-collection.edu.ru/catalog/res/5e8f612a-b762-9f6b-de63-c5dc1d3e64c5/view/
Горение пропан-бутановой смеси можно продемонстрировать на примере газовой зажигалки. При горении алканов выделяется много теплоты, что позволяет использовать их в качестве источника энергии. Но большая часть их используется в качестве сырья для получения других продуктов. «Горение жидких углеводородов» Подводит учащихся к выводу, что данные химические реакции сопровождаются полным разрушением молекулы алкана. | Отвечают на вопросы (вспоминают об инертности класса углеводородов, приводя в пример их старое название – парафины (от лат. parum affinis - малое сродство). Объясняют видеоопыт, записывают уравнения химических реакций: 1 вариант Горение метана 2 вариант Горение пентана Лабораторный опыт «Горение нефти» |
Проблемный вопрос: Какие из связей в алканах углерод-углеродные или углерод-водородные будут разрываться легче? Рассматривает возможность протекания реакций алканов, идущих с разрывом С_Н связей. Какие условия необходимы для протекания этих реакций? Какой тип разрыва связей имеет место? По какому механизму протекают данные реакции? 2.Реакции замещения (протекают с галогенами и другими окислителями при определённых условиях: свет, температура).
СН4 + Cl2 CH3Cl + HCl СН3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl СН2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl СНCl3 + Cl2 CCl4 + HCl Механизм цепных реакций достаточно сложен, объяснение ему было дано русским учёным Н.Н. Семёновым, за что он в 1956 г. был удостоен Нобелевской премии. 2.Нитрование. Несмотря на то, что в обычных условиях алканы не взаимодействуют с концентрированной азотной кислотой, при нагревании их до 140°С с разбавленной (10%-ной) азотной кислотой под давлением осуществляется реакция нитрования – замещение атома водорода нитрогруппой (реакция М.И.Коновалова). СН4 + HO-NO2 = CH3-NO2 + H2O Эта реакция была проведена в 19 веке и про учёного говорили, что он сумел оживить «мертвецов» 3. Изомеризация. Под влиянием катализаторов при нагревании углеводороды нормального строения подвергаются изомеризации - перестройке углеродного скелета с образованием алканов разветвленного строения. CH3-CH2-CH2-CH3 AlCl3 CH3-CH-CH3 CH3 n-бутан 2-метил пропан
| Смотрят презентацию, слушают, отвечают на вопросы, делают выводы Записывают уравнения реакций | |
Рассматривает возможность протекания реакций алканов, сопровождающихся отщеплением части молекулы. Как называются подобные реакции? При нагревании до температуры выше 500° в молекулах алканов происходит разрыв связей между атомами углерода. И могут образоваться углеводороды с меньшей молярной массой. Не только алканы, но и алкены. Этот процесс называется термическим крекингом (от англ. tocrack– «колоть, расщеплять»). C 10H22---------C5H12+C5H10 C10H22---------C4H10+C6H12 В результате крекинга образуется смесь алканов и алкенов с меньшим количеством атомов углерода в молекулах, чем у исходного углеводорода. Чем выше температура крекинга, тем более легкие углеводороды образуются в результате. В настоящее время в промышленности крекинг проводят чаще всего, используя катализаторы. В качестве катализаторов обычно применяют алюмосиликаты. Каталитический крекинг протекает при более низких температурах, чем термический, и при этом происходит не только простое расщепление углеводородов, но и перестройка их углеродного скелета или изомеризация. В результате образуются углеводороды с более разветвлённым скелетом, чем исходные. (каталитический крекинг – схема) Это важно для повышения качества топлива. Каталитический крекинг углеводородов нефти – один из промышленных способов повышения октанового числа бензина. При увеличении температуры можно достичь такой степени протекания реакции, при которой органические вещества – углеводороды – полностью разлагаются на углерод и водород. Такой процесс называется пиролизом. СН4 С+2Н2 При пропускании нагретого алкана над платиновым или никелевым катализатором может отщепиться водород. Этот процесс называется дегидрированием. C3H8 C3H6 + H2 В результате этой реакции получаются непредельные углеводороды - алкены. Есть еще один важный процесс, при котором алканы, содержащие более 6 атомов углерода, нагревают над сложным катализатором. Этот катализатор обычно состоит из алюмосиликатов с добавкой платины. В результате отщепляется водород и образуются ароматические углеводороды – арены. Такой процесс называют риформингом Его, так же, как и крекинг, используют в промышленности для получения бензина с высоким октановым числом. Есть еще важная для промышленности реакция алканов – конверсия. СН4+Н2O CO+3H2 Так называют взаимодействия алканов, из которых чаще всего используют природный газ с парами воды. При высокой температуре около 1000 образуется смесь оксида углерода – угарного газа и водорода. Эту смесь называют синтез газ. Часто ее не разделяют, а используют для получения разных органических веществ. | Смотрят презентацию, слушают, отвечают на вопросы, делают выводы (отмечают причину термической устойчивости метана в достаточной прочности С – Н связей) | |
Закрепления знаний | Найдите в учебнике области применения хлорзамещённых алканов и запишите в тетрадь. По презентации: «Проверь себя» | Работают с учебником Отвечают на тесты |
Рефлексия | Какую бы выделили реакцию, которая самым главным образом характеризует алканы, как предельные углеводороды? Назовите самые важные области применения алканов. Творческое задание по желанию: Составить генетическую цепь, используя полученные знания химических свойств (3-4 звена) Подготовить сообщение о хлороформе. | Отвечают на вопрос, определяют, что химические свойства алканов зависят от их строения |
Домашнее задание | Объяснение домашнего задания. По задачнику решить задачи: 2-16 и 2-20 | Записывают в дневнике домашнее задание: §8, вопрос 3 Дополнительно, химические свойства алканов http://www.youtube.com/watch?v=CnJnT9tXzaQ |
Подведение итогов | Объявление итогов урока | Слушают учителя |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Горение При поджигании на воздухе алканы горят, превращаясь в двуокись углерода и воду и выделяя большое количество тепла. CH 4 + 2O 2 –– пламя > CO 2 + 2H 2 O C 5 H 12 + 8O 2 –– пламя > 5CO 2 + 6H 2 O Давыдова Н.Г.
Реакции замещения - это реакции алканов, идущих с разрывом С _ Н связей. Давыдова Н.Г.
СН 4 + Cl 2 hv CH 3 Cl + HCl Хлорметан, или Хлористый метил СН 3 Cl – газ, легко сжижается и при последующем испарении поглощает большое количество теплоты. Применяется в холодильных установках Давыдова Н.Г.
СН 3 Cl + Cl 2 hv CH 2 Cl 2 + HCl Дихлорметан, или хлористый метилен СН 2 Cl 2 – применяется как растворитель, для склеивания пластиков Давыдова Н.Г.
СН 2 Cl 2 + Cl 2 hv CHCl 3 + HCl Трихлорметан или хлороформ СН Cl 3 – хлороформ, бесцветная летучая жидкость с эфирным запахом и сладким вкусом используется: при производстве фреонового хладагента; в качестве растворителя в фармакологической промышленности; для производства красителей и пестицидов Давыдова Н.Г.
СНCl 3 + Cl 2 hv CCl 4 + HCl Тетрахлорметан, ( четыреххлористый углерод ) С Cl 4 - применяется как растворитель (жиров, смол, каучука); для получения фреонов, в медицине. Являлся стандартным наполнителем переносных огнетушителей для советской бронетехники Давыдова Н.Г.
При нагревании алканов до 140°С с разбавленной (10%-ной) азотной кислотой под давлением осуществляется реакция нитрования – замещение атома водорода нитрогруппой (реакция М.И.Коновалова). СН 4 + HO-NO 2 = CH 3 -NO 2 + H 2 O Давыдова Н.Г.
Под влиянием катализаторов при нагревании углеводороды нормального строения подвергаются изомеризации - перестройке углеродного скелета с образованием алканов разветвленного строения. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 AlCl3 CH 3 -CH-CH 3 CH 3 n- бутан 2-метил пропан Давыдова Н.Г.
При нагревании до температуры выше 500° в молекулах алканов происходит разрыв связей между атомами углерода. C 10 H 22 C 5 H 12 +C 5 H 10 C 10 H 22 C 4 H 10 + C 6 H 12 Этот процесс называется термическим крекингом (от англ. tocrack – «колоть, расщеплять»). Давыдова Н.Г.
Давыдова Н.Г.
При увеличении температуры можно достичь такой степени протекания реакции, при которой органические вещества – углеводороды – полностью разлагаются на углерод и водород. Такой процесс называется пиролизом. СН 4 С+2Н 2 Давыдова Н.Г.
При пропускании нагретого алкана над платиновым или никелевым катализатором может отщепиться водород. Этот процесс называется дегидрированием C 3 H 8 C 3 H 6 + H 2 Давыдова Н.Г.
СН 4 +Н 2 O CO +3 H 2 Так называют взаимодействия алканов, из которых чаще всего используют природный газ с парами воды. При высокой температуре около 1000 образуется смесь оксида углерода – угарного газа и водорода. Эту смесь называют синтез- газ. Часто ее не разделяют, а используют для получения разных органических веществ. Давыдова Н.Г.
В какие реакции вступают алканы? Выберите правильные ответы Давыдова Н.Г. верно верно неверно неверно пиролиз присоединения гидрирование замещения верно неверно конверсия полимеризации
Кто из учёных по словам соотечественников сумел оживить «мертвецов»? Давыдова Н.Г. неверно неверно верно неверно Н.Н. Семёнов Н.Н. Зинин М.И. Коновалов А.М. Бутлеров
По желанию можно выполнить одно из двух заданий: 1. Составить генетическую цепь, используя полученные знания по химическим свойствам (3-4 звена). 2. Какой из галогензамещённых алканов применяли как анестезирующее средство? (используя справочную литературу подготовить сообщение) Давыдова Н.Г.
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/76f609e3-5da6-7559-4264-68d3548bb069/view/ http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8d7caa13-f7f5-c3db-3f7d-a504e7456d96/00119627250504103.htm http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5838e73f-fd71-188f-d53c-b3903cc3a965/00119627348768537.htm http://school-collection.edu.ru/catalog/res/5e8f612a-b762-9f6b-de63-c5dc1d3e64c5/view/ http://school-collection.edu.ru/catalog/res/47cbac0d-2c6b-46bc-d57f-4b250cfa0e07/view/ htthttp://school-collection.edu.ru/catalog/res/47cbac0d-2c6b-46bc-d57f-4b250cfa0e07/view/ p://www.youtube.com/watch?v=CnJnT9tXzaQ http://www.youtube.com/watch?v=CnJnT9tXzaQ Использованные источники
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Разработка урока с презентацией по теме "Химические свойства алканов"»
Представлена разработка трех урока из разработанного цикла уроков по теме «Предельные углеводороды». Уроки разработаны для 11 класса по программе Н.С.Новошинской и И.И.Новошинского. Цикл у...
![](/sites/default/files/pictures/2013/09/22/picture-300610-1379857974.jpg)
Проект урока химии в 10 классе "Физические и химические свойства алканов"
Цели урока:Образовательные: 1. Обеспечить усвоение особенностей физических и химических свойств у алканов;2. Отработать навыки составления уравнений химических реакций, характеризующих свойства алкано...
Отработка материала по теме «Химические свойства алканов»
Материал содержит задания для отработки материала по данной теме и подготовке к проверочной работе...
![](/sites/default/files/pictures/2015/01/28/picture-268584-1422446171.jpg)
Строение и свойства алканов и алкенов (базовый уровень)
Тест позволит проверить знания учащихся по вопросам строения и свойств алканов и алкенов. Для изучения органической химии на базовом уровне....
![](/sites/default/files/pictures/2017/01/06/picture-174223-1483727469.jpg)
Урок в 10 классе. Химические свойства алканов.
Цели:Образовательная: изучение химических свойств алканов, опираясь на строение.Развивающая: продолжить формирование умения составлять уравнения химических реакций, умений анализировать, сравнивать де...
![](/sites/default/files/pictures/2020/04/13/picture-1239485-1586785834.jpg)
Самостоятельная работа "Химические свойства алканов и алкенов" 10 класс
Самостоятельная работа "Химические свойства алканов и алкенов" 10 класс...
![](/sites/default/files/pictures/2020/10/26/picture-1282578-1603714672.jpg)
Физические и химические свойства алканов.
Презентация к уроку на тему: "Физические и химические свойства алканов" с тестом для самопроверки....