Химические свойства алканов
план-конспект урока по химии (10 класс)

План-конспект урока химии по теме «Химические свойства алканов»

10 класс

Цель: образовательная – рассмотреть химические свойства алканов, научить составлять уравнения химических реакций, устанавливать зависимость химических свойств веществ от их строения, сформировать понятие о взаимовлиянии атомов в молекулах галогенопроизводных; воспитательная – формировать научное мировоззрение, положительную мотивацию к изучению предмета, позитивную адекватную самооценку; развивающая – стимулировать самостоятельный поиск учебной информации, формировать умения воспроизводить, сравнивать, анализировать полученную информацию, делать выводы и заключения.

Оборудование: тестовые задания, слайды презентации, учебник О.С.Габриелян и др. Химия. 10 класс. М.: Просвещение, 2025.

Формы обучения: урок с элементами лекционного материала, индивидуально-групповая, фронтальная работы.

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Ход урока

1. Орг.момент.
2. Актуализация знаний:

1. Индивидуальные письменные задания: 1. составить структурные формулы по названию: а) 2,2,4 –триметил-3-этилпентан; б) хлороформ (3-хлорметан); в) нитропропан; г) 3-нитро-3метилгексан; д) 1хлор – 2,2-диметилпропан; е) 2,3,5,5-тетрабром-2,3,4,4-тетраметилгептан; ж) метансульфокислота

2. Даны вещества, дать им название по систематической номенклатуре ИЮПАК: а) (С2Н5)2Zn; б) CH2Br2; в)CH3-C(CH3)2-SO3H

2. Фронтальный опрос: перечислить физические свойства и способы получения алканов. Что такое изомеры и гомологи, привести примеры. Какие УВ называются предельными, их общая формула. Какой тип гибридизации в алканах, виды связей? Изобразите строение молекулы метана.

3. Новый материал: мы повторили сегодня, что молекула метана имеет тэтраэдрическое строение, 4 сигма-связи. Вопрос: как и с какими веществами будут вступать алканы в химические реакции, при каких условиях? Поэтому, цель нашего урока (формулируют самостоятельно).

Слушаем предположения обучающихся, затем обобщаем. Алканы химически инертны, что связано с высокой прочностью и неполярностью сигма-связей, которые подвергаются гомолитическому разрыву, значит, для алканов характерны реакции радикального замещения на атомы галогенов, или других групп (нитро-, сульфо-группы). Реакции проходят под действием УФ-излучения или высокой температуры, или с помощью катализаторов. Рассмотрим на примерах:

А) свободнорадикальное замещение (вспомнить механизм цепных реакций на примере галогенирования и взаимовлияние атомов в молекуле СН3Cl):

- галогенирование:

СН4+Сl2=CH3Cl+HCl (УФ-излучение)

- нитрование (реакция Коновалова):

СН4+Н NO3 = СН3NO2+Н2О(t=120 град.С)

- сульфирование (введение сульфогруппы SO3H, используют олеум-вспомнить из 9 кл., что это такое. Алканы с С12 по С18 обычно используются):

t, SO3-Н2SO4

С12Н26 С12Н25- SO3H+ Н2О

додекансульфокислота

Б) дегидрирование:

С3Н8 = С3Н6+Н2 (t=400-600 град. С, кат. Pt или Ni)

СН4 = С+2Н2 (t=1000 град. С - пиролиз-термическое разложение

без доступа воздуха, часто при пониженном давлении)

2СН4 = С2Н2+3Н2 (t=1500 град. С)

В) горение: СН4+2О2=СО2 + 2Н2О (при избытке кислорода)

2СН4+3О2=2СО + 4 Н2О ( при недостатке кислорода)

СН4+О2=С+ 2Н2О ( при недостатке кислорода)

Г) каталит.окисление: 2СН4+О2=2СН3ОН

СН4+О2=НСОН+Н2О

2СН4+3О2=2НСООН+2Н2О

2С4Н10 + 5О2=4СН3СООН+2Н2О (кат., t)

В зависимости от температуры и природы катализатора образуются спирты, альдегиды или карбоновые кислоты.

Д) конверсия метана с водяным паром:

СН4+Н2О=СО +3 Н2 (кат.Ni, t=800град. С)

Е) изомеризация: бутан изобутан (кат. AlCl3, t=400град. С)

ароматизация: С6Н14 = С6Н6+4Н2 ( с С6 и выше)

Ж) в обычных условиях не дают качественных реакций: не обесцвечивают раствор перманганата калия и бромную воду, также устойчивы по отношению к кислотам и щелочам. Почему?

З) крекинг: (вспомнить материал предыдущего урока – сущность и виды крекинга)

t

С4Н10=С2Н6 + С2Н4

4. Закрепление материала:

Самостоятельная работа с таблицей учебника «Применение алканов»

Выполнить письменно задания

5. Знать химические свойства алканов