Программа факультативного курса "СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С КРАТНОЙ С=С СВЯЗЬЮ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ" 10 класс
план-конспект занятия по химии (10, 11 класс)

Способы получения органических соединений
с кратной С=С связью в курсе химии средней школы

Соединения с кратной С=С связью (алкены и диены) являются ценными реагентами современной органической химии. Так, например, они выступают в качестве мономеров для получения высокомолекулярных соединений, широко применяемых в быту и промышленности. Несомненно, именно практическая значимость получаемых на основе алкенов является причиной значительного места, отведенного этим соединениям в заданиях различной сложности материалов ЕГЭ. Вместе с тем, проведенный анализ содержания базового курса органической химии, представленного в учебниках О.С. Габриеляна [32] и Н.Е. Кузнецовой [33], показал недостаточность материала по способам получения этого промышленно важного класса соединений.

В этой связи, нами разработан курс факультативных занятий «Методы конструирования кратной С=С связи: промышленные и лабораторные способы получения алкенов» для учащихся 10 классов общеобразовательных школ. Этот курс следует рассматривать в качестве дополнения к базовой программе, который, опираясь на основной курс органической химии, расширяет и углубляет его. Курс факультативных занятий рассчитан на 6 академических часов и предназначен для актуализации и углубления знаний учащихся, интересующихся химией и предполагающих в 11 классе проходить тестирование ЕГЭ по химии. Форма проведения – семинар.

Цели курса:

1. Создать условия для организации единого учебно-воспитательного процесса.
2. Обобщение и углубление содержания базового учебного предмета.
3. Поддержание познавательного интереса учащихся к химической науке.
4. Дополнительная подготовка учащихся к ЕГЭ по химии.

Задачи курса:

1. Формирование умения комплексного использования знаний по разным предметам.

2.Развитие познавательной активности, креативности, самостоятельности, коммуникативных навыков учащихся, способности к творческой деятельности.

3. Формирование в учащихся сознательной потребности в бережном отношении к природе (экологическое воспитание).

Ожидаемые результаты:

1. Учащиеся должны знать:

• Разнообразные способы формирования кратной связи.
• Химические свойства различных классов соединений.

2. Учащиеся должны уметь:

• Применять полученные знания для решения разных типов задач.
• Аргументированно обосновывать свою точку зрения.

3.Учащиеся должны выработать умение:

• Самоконтроля времени, предоставленного на выполнение заданий.

Содержание курса занятий:

1. «Переработка нефтепродуктов» (90 мин.)

Природные источники углеводородов. Термический и каталитический крекинг. Применение нефти. Экологические аспекты процессов.

2. «Лабораторные способы получения алкенов» (90 мин.)

Реакции дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегалогенирования и дегидратации. Правило Зайцева.

3. Подведение итогов по блоку занятий. (90 мин.)

Контроль полученных знаний.

Занятие № 1.

Природные источники углеводородов. Термический и каталитический крекинг. Применение нефти. Экологический аспект добычи и переработки нефти.

Цель занятия: Углубить и закрепить знания учащихся по теме «Нефть и способы получения углеводородов».

Методы проведения занятия: словесный, наглядный.

Оборудование: компьютер с презентацией, раздаточный материал.

1.Организационный момент.

2. Учащиеся по очереди представляют сообщения по темам:

• Схема ректификационной колонны.
• Сущность процессов термического и каталитического крекинга. Сходства и отличия.
• Схема и принцип работы установки для осуществления процесса каталитического крекинга.
• Экологические аспекты добычи и переработки нефти.

3.Выполнение заданий для закрепления материала.

По окончании выполнения упражнений учащиеся обмениваются с соседом по парте листами с заданиями и проверяют друг у друга ответы. Когда школьники закончат выполнять задание, учитель называет верное решение и учащиеся выставляют оценки за работу.

Задание № 1. (блок заданий с выбором вариантов ответа).

• Ректификационная колонна – это промышленный аппарат, который используется для:

а) производства чугуна;

б) производства стали;

в) очистки газов от примесей;

г) разделения нефти путем перегонки.

• Процесс термического разложения нефтепродуктов, который приводит к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле называется:

а) изомеризация;

б) коксование;

в) крекинг;

г) перегонка.

• В качестве основных продуктов крекинга алкана выделены С6Н14 и С6Н12. Крекингу подвергался:

а) октан

б) декан

в) додекан

г) тетрадекан

• Основным компонентом природного газа является:

а) CH4

б) 

в) H2

г) Ar

Задание №2.

Напишите уравнения реакций, соответствующие следующей схеме:

С4Н10 (крекинг) 🡪 Х1 (замещение) 🡪 X2 (реакция Вюрца)🡪 X3 (замещение) 🡪 2-нитробутан

Решение:

Задание №3.

Укажите уравнения реакций, протекающих в процессе двух вариантов крекинга углеводорода С6Н14.

Термический крекинг:

Каталитический крекинг:

4. Рефлексия содержания материала.

Ученики получают карточки, где им необходимо дополнить каждую указанную фразу:

• я смог…
• было интересно узнать, что…

• было трудно…

• осталось не понятным…

Занятие №2.

Реакции дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегалогенирования и дегидратации. Правило Зайцева.

Цель занятия: Систематизировать и закрепить знания учащихся о способах получения алкенов (олефинов) в промышленности и лаборатории.

Методы проведения занятия: словесный, наглядный.

Оборудование: компьютер с презентацией, раздаточный материал, меловая доска.

1.Организационный момент.

2. Обобщение и дополнение сведений о способах получения углеводородов.

Учащиеся заполняют таблицу:

Правило Зайцева: В реакциях дегидрогалогенирования и дегидратации водород отщепляется от наименее гидрированного (гидрогенизированного) атома углерода соседствующего с углеродом, несущим галоген или гидроксил.

3.Закрепление.

Задание №1.

По окончании выполнения упражнений учащиеся обмениваются с соседом по парте листами с заданиями и проверяют друг у друга ответы. Когда школьники закончат выполнять задание, учитель называет верное решение и учащиеся выставляют оценки за работу.

• Алкен образуется в результате:

А) взаимодействия 1,2-дихлорбутана с литием

Б) дегидроциклизации гексана

В) полного гидрирования алкина

Г) взаимодействия 1-бромбутана со спиртовым раствором щёлочи

Д) взаимодействия 2-бромбутана с водным раствором щёлочи

• Степень гибридизации атомов углерода в молекуле этена:

А) sp3 

Б) sp2

В) sp

Г) sp2 и sp3

• Продуктом дегидратации гексанола-3 является:

А)

Б)  

В)

Г)

• Этен можно получить дегидратацией:

А)

Б)

В)

Г)

Задание №2.

Укажите все возможные способы получения пентена-2. Напишите уравнения реакций и назовите их продукты.

Решение:

1. Дегидрирование пентана.

2. Дегидратация пентанола-2 и пентанола-3.

3. Дегалогенирование, дегидрогалогенирование.

4. Каталитический крекинг октана.

Задание №3.

Напишите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения. Укажите условия реакций и названия продуктов.

а) Этан 🡪этен🡪бромэтан🡪пропан

б) Гексадекан🡪2-бромпропан (в несколько стадий).

4. Рефлексия содержания материала.

Ученики получают карточки, где им необходимо дополнить каждую указанную фразу:

• я смог…
• было интересно узнать, что…

• было трудно…

• осталось не понятным…

Занятие №3

Подведение итогов.

Цель занятия: Контроль знаний.

Методы проведения занятия: словесный, наглядный.

Оборудование: компьютер с презентацией, раздаточный материал, мел, доска.

1.Организационный момент.

2.Подведение итогов предыдущих занятий.

Задание №1:

1. Вещество, из которого реакцией дегидратации можно получить этен.

2. Фракция нефти, выделяемая в процессе перегонки. Получается между бензиновой и керосиновой фракциями. Практически полностью состоит из алканов.

3. Процесс расщепления нефтепродуктов, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

4. Процесс преобразования ациклических углеводородов в ароматические.

5. Топливо, качество которого можно характеризовать октановым числом.

6. Предельные углеводороды, из которых можно получить алкены путем крекинга.

Задание №2.

Заполните цепочки превращений. Запишите схемы реакций и укажите продукты.

1) 2-бром-2-метилпропан (+КОН (спирт. р-р) )🡪? (+Н2)🡪? (+Вr2 )🡪? (+Na)🡪 ?

2) Пропан🡪Пропанол-2 (В несколько стадий).

Задание №3.

«Химический диктант». Ученики записывают на листе бумаге цифры от 1 до 20. Учитель зачитывает определения и каждый ученик должен поставить «+» или «-» напротив номера каждого из утверждений.

1. Общая формула алкенов СnН2n. «+»

2. В молекулах алкенов присутствуют две двойные связи. «-»

3. Этин - важнейший представитель алкенов.«-»

4. Для алкенов  характерны реакции присоединения. «+»

5. Алкены - это ненасыщенные углеводороды. «+»

6. Алкены являются сырьём для получения полимеров. «+»

7. Формула этена – C2H6. «-»

8. Алкены используются для сварки металлов.  «-»

9. Этен получают дегидратацией пентанола. «-»

10.Бензин- смесь циклических углеводородов. «-»

11. Названия алкенов образуют с помощью суффикса – ин. «-»

12. Для алкенов характерны реакции полимеризации. «+»

13. Алкены горят с образованием СО2 и H2O. «+»

14. Общая формула алкенов СnН2n+2.  «-»

15. Одним из способов переработки каменного угля является коксование. «+»

16. Алкены обесцвечивают раствор КМnО4 и I2. «-»

17. Все атомы углерода в молекулах алкенов находятся в sр-гибридном состоянии. «-»

18. В процессе каталитического крекинга образуются углеводороды с разветвленной цепью атомов углерода. «+»

19. Один из способов получения алкенов- гидрирование алканов.«-»

20. Перегонка нефти – исключительно химический процесс. «-»

Задание №4.

Укажите все возможные способы получения 2-метилпентена-2. Напишите уравнения реакций и назовите их продукты.

Решение:

1. Дегидрирование 2-метилпентана

2. Дегидратация 2-метилпентанола-2 и 2-метилпентанола-3

3. Дегалогенирование, дегидрогалогенирование

4. Каталитический крекинг гептана

3. Рефлексия.

В конце темы учитель проводит рефлексию настроение учащихся на протяжении всей темы (учащийся должен поставить оценку от 1 до 10, где 1-очень плохое и 10 – отличное).

Так же учитель проводит рефлексию содержания занятий посредством устного опроса учащихся.