Урок по химии 10 класс по теме "Алканы"
план-конспект урока по химии (10 класс)

Урок по химии с применением ИКТ по теме "Алканы"

Анциферова Светлана Владимировна, учитель химии

Цель урока: познакомить учащихся с алканами и выявить важную их роль в промышленности.

Задачи урока:

Образовательная: рассмотреть гомологический ряд предельных углеводородов, строение, физические и химические свойства, способы их получения при переработке природного газа, возможности их получения из природных источников: природного и попутного нефтяного газов, нефти и каменного угля.

Развивающая: развить понятие о пространственном строении алканов; развитие познавательных интересов, творческих и интеллектуальных способностей, развитие самостоятельности в приобретении новых знаний с использованием новых технологий.

Воспитательная: показать единство материального мира на примере генетической связи углеводородов разных гомологических рядов, получаемых при переработки природного и попутного нефтяного газов, нефти и каменного угля.

Оборудование: компьютер, мультимедиа проектор, экран, презентация.

Ход урока

I. Организационный момент. (Сообщить цель и тему урока).

II. Изученного нового материала.

Учитель                              

Тема урока: "Алканы". Слайд № 1

План изучения алканов. Слайд № 2

Определение. Общая формула класса углеводородов.

Гомологический ряд.

Виды изомерии.

Строение алканов.

Физические свойства.

Способы получения.

Химические свойства.

Применение.        

Алканы. (Предельные углеводороды. Парафины. Насыщенные углеводороды.)

Алканы - углеводороды в молекулах которых все атомы углерода связаны одинарными связями  и имеют общую формулу: CnH2n+2        Слайд № 3

- Что такое гомологи?

Гомологический ряд метана

СН4 метан

С2H6 этан

C3H8 пропан

C4H10 бутан

C5H12 пентан

C6H14 гексан

C7H16 гептан

C8H18 октан

C9H20 нонан

C10H22 декан Слайд № 4        

Гомологи - это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп СH2.

Структурная изомерия:

Алгоритм.

1. Выбор главной цепи: Слайд № 5

2. Нумерация атомов главной цепи: Слайд № 6

3. Формирование названия: Слайд № 7

2 - метилбутан        

Строение алканов.

Атом углерода во всех органических веществах находится в "возбуждённом" состоянии, имеет на внешнем уровне четыре неспаренных электрона.

Каждое электронное облако обладает запасом энергии: s- облако имеет меньший запас энергии, чем р-облако, в атоме углерода они находятся в разных энергетических состояниях. Поэтому при образовании химической связи происходит гибридизация, т. е. выравнивание электронных облаков по запасу энергии. Это отображается на форме и направленности облаков, происходит перестройка (пространственная) электронных облаков.

В результате sp3 - гибридизации все четыре валентных электронных облака гибридизованы: валентный угол между этими осями гибридизованных облаков 109° 28', поэтому молекулы имеют пространственную тетраэдрическую форму, форма углеродных цепей зигзагообразна; атомы углерода не находятся на одной прямой, т. к. при вращении атомов валентные углы остаются прежними.

Все органические вещества построены в основном за счёт ковалентных связей. Углерод - углеродные и углерод - водородные связи относятся к сигма - связям - это связь, образующаяся при перекрывании атомных орбиталей по линии, проходящей через ядра атомов. Возможно вращение вокруг сигма - связей, поскольку эта связь имеет осевую симметрию.        Слайд № 13

Физические свойства.

СН4:C4Н10 - газы

T кипения: -161,6:-0,5 °C

T плавления: -182,5:-138,3 °C

С5Н12:C15Н32 - жидкости

T кипения: 36,1:270,5 °C

T плавления: -129,8:10 °C

С16Н34:и далее- твёрдые вещества

T кипения: 287,5 °C

T плавления: 20 °C

С увеличением относительных молекулярных масс предельных углеводородов закономерно повышаются их температуры кипения и плавления. Слайд № 14

Получение.

В промышленности

1) крекинг нефтепродуктов:

C16H34 -> C8H18 + C8H16

2) В лаборатории:

а) Гидролиз карбидов:

Al4C3 +12 H2O = 3 CH4 + 4 Al(OH)3

б) Реакция Вюрца:

C2H5Cl + 2Na -> C4H10 + 2NaCl

в) Декарбоксилирование натриевых солей карбоновых солей:

СН3СООNa + 2NaОН -> СН4 + Nа2СО3        Слайд № 15

Химические свойства

Для алканов характерны следующие типы химических реакций:

Замещение атомов водорода;

Дегидрирование;

Крекинг;

Окисление.         

1) Замещение атомов водорода:

А) Реакция галогенирования:

CH4 +Cl2 -> CH3Cl + HCl

Б) Реакция нитрования (Коновалова):

CH4 + HNO3 -> CH3-NO2 + H2O + Q

В) Реакция сульфирования:

CH4 + H2SO4 -> CH3-SO3 H + H2O + Q

2) Реакция изомеризации:

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 ->  СН3-СН-СН2-СН3

                                                       СН3

3) Реакция с водяным паром:

CH4 + H2O = CO + 3H2

4) Реакция дегидрирования:

2СН4 -> НС=СН + 3Н2 + Q

5) Реакция окисления:

CH4 + O2 -> Н2C=О + H2O

6) Горение метана:

CH4 + 2O2 > CO2 + 2H2O + Q         Слайд № 20

Применение.

(Возможно, заранее подготовленные выступления учащихся.)

Широко используются в качестве топлива, в том числе для

двигателей внутреннего сгорания, а также при производстве сажи

(1 - картриджи; 2 - резина; 3 - типографическая краска), при получение органических веществ (4 - растворителей; 5 - хладогентов, используемых в холодильных установках;  6 - метанол; 7 - ацетилен) Слайд № 21

III. Закрепление.

Составьте все возможные изомеры для гептана и назовите их.

Составьте 2 ближайших гомолога для пентана и назовите их.

Определить предельный углеводород, плотность паров которого по воздуху равна 2. (C4H10).

Учебник: №12 (стр. 33).

IV. Домашнее задание: Учебник О.С. Габриелян (10 класс базовый уровень):  3, упр. 4, 7, 8 (стр. 32).

Литература.

Горковенко М. Ю. Поурочные разработки по химии к учебным комплектам О. С. Габриеляна и др., 10 (11) класс. М.: "ВЕКО", 2008 г.