Урок химии "Обобщение знаний по теме "Углеводороды"

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Автор учебника: О.С. Габриелян химия 10 класс (базовый уровень).

Задачи:

• Образовательные: повторить, обобщить и систематизировать знания учащихся об углеводородов на основе характеристики состава, строения и свойств основных классов. Дать понятие о генетической связи между классами органических соединений и генетическом ряде углеводородов, закрепить умения решать задачи на определение типа и формулы углеводорода по массовым долям элементов, продуктам сгорания или химическим свойствам.
• Развивающие: развитие коммуникативных навыков, общеучебных умений: сравнение, обобщение, выводы.
• Воспитательные: воспитание самостоятельности в процессе усвоения и применения знаний в нестандартных ситуациях, ответственности за результаты учебного труда.

Дидактический материал: карточки с заданиями, тест.

Методы: беседа, самостоятельная работа по группам, дифференцированный подход.

К данному уроку учащиеся получили задание повторить соответствующий раздел, обращая внимание на вопросы:

1. Классификация углеводородов
2. Типы гибридизации атомных орбиталей углерода в углеводородах разных классов.
3. Основные параметры связей в алканах, алкенах, алкадиенах, алкинах, циклоалканах и аренах.
4. Виды изомерии в углеводородах.
5. Влияние строения углеводородов на их свойства.
6. Характерные реакции алканов, алкенов, алкадиенов, циклоалканов, алкинов и аренов.

Ход урока

1. Постановка цели и мотивация учебной деятельности

Учитель: цель нашего занятия – сформировать целостное представление об углеводородах различных типов, рассмотреть их генетическую взаимосвязь, подчеркнуть решающее влияние строения органических веществ на их свойства, то есть установить причинно-следственную связь в цепочке понятий состав — строение — свойства.

Углеводороды имеют большое значение для современных отраслей промышленности, техники, повседневной жизни людей. Эти вещества, как в индивидуальном состоянии, так и в виде природных смесей (газ, нефть, уголь), служат сырьем для производства десятка тысяч более сложных органических соединений, несут в наши дома тепло и свет. Без них из обихода исчезли бы многие привычные вещи: изделия из пластмасс и резины, средства бытовой химии, косметика.

2. Повторение опорных знаний

Вопросы для повторения:

1. Что такое углеводороды?
2. Какие классы углеводородов мы изучали?
3. Назовите классификацию углеводородов.

   

4. В чём кроются причины многообразия углеводородов?
5. Что такое изомерия, какие виды изомерии характерны для углеводородов?
6. Что такое гомологи?

Задание:

1. Нарисуйте структурную формулу молекулы углеводорода, состоящего из 4-х атомов углерода и 8 атомов водорода.
2. Выпишите изомеры и гомологи среди предложенных веществ

3. Обобщение и систематизация понятий, применение для выполнения практических заданий

Распределение учащихся на 6 групп (Каждая группа получает карточку, в которой находится задание: Определить класс углеводородов и дать характеристику класса по таблице). Таблица подготовлена на доске, после выполнения задания один учащийся из группы заполняет свою графу таблицы.

Карточка 1. Это алифатические углеводороды. В строении молекул присутствуют все одинарные связи. Широко распространены в природе, содержатся в природном газе, угле, нефти. Многие углеводороды можно получить гидрированием углей. (Алканы)

Карточка 2. Родоначальником этого класса органических соединений является этилен. Промышленным способом получения этих углеводородов является дегидрирование алканов на катализаторе, при температуре 560-620°С. (Алкены)

Карточка 3. В строении молекул этого класса углеводородов присутствует тройная связь. Общим методом получения этих углеводородов является реакция спиртовых растворов щелочи с дигалоидалканами, содержащими два атома галогена при одном атоме углерода или двух соседних атомов углерода. (Алкины)

Карточка 4. Важное практическое значение для этого класса имеет реакция полимеризация, при этом образуются каучуки. Представители этого класса –дивинил, изопрен. Методом получения дивинила, по С.В. Лебедеву, заключается в дегидрировании-дегидратации этилового спирта над катализатором МgO – ZnO при 450°С. (Алкадиены)

Карточка 5. Эти углеводороды относятся к группе алициклических углеводородов. Они являются межклассовыми изомерами алкенов. Основной лабораторный способ получения малых представителей – внутримолекулярная реакция Вюрца. (Циклоалканы)

Карточка 6. Гомологом этих углеводородов является толуол. Основной промышленный способ получения их – дегидрирование углеводородов нефти. Родоначальника гомологического ряда этих углеводородов получают тримеризацией ацетилена. (Арены)

Таблица. Сравнительная характеристика углеводородов.

Учитель: Существует ли зависимость между составом, строением и свойствами веществ? Предположим, что состав алканов уменьшился на два атома водорода? (В углеводороде появляется либо двойная связь, либо цикл. В первом случае два атома в молекуле изменяют тип гибридизации, строение молекулы, химические свойства резко изменяются. Характерные реакции присоединения, окисления, полимеризация).

– Чем отличаются по составу углеводороды разных типов? (числом атомов водорода)

– Какие реакции следует провести, чтобы из одного типа углеводородов получить другой? (Реакции гидрирования или дегидрирования. Так можно осуществить большинство переходов, однако, этот способ получения углеводородов не является универсальным. Стрелками в схеме указаны углеводороды, которые непосредственно можно превратить друг в друга одной реакцией).

Таким образом, все классы углеводородов связаны между собой взаимными переходами или находятся в генетическом родстве. Составляю расширенную схему взаимных переходов между различными гомологическими рядами углеводородов.

Задание: Осуществить цепочку превращения. Определить тип каждой реакции. (выполняет один ученик у доски).

Циклопропан —> 1-бромпропан —> гексан —> бензол —> циклогексан

Затем учащиеся разделяются на 3 группы по уровню сложности выполнений заданий

Задание: осуществить цепочку превращения. Определить тип каждой реакции.

1 группа (первый уровень)

СН₄ —> НС=СН —> С₆Н₆ —> С₆Н₅NO₂

2 группа (второй уровень)

2- метилбутан —> 2-бром, 2-метилбутан —> 2-метилбутен-2 —> 2-метилбутанол-2

3 группа (третий уровень)

Назовите вещества А и В

Проверка заданий идет по карточкам с ответами решения. Учащиеся сами находят ошибки.

Закрепляем умения решения задач на определение типа и формулы углеводорода по массовым долям элементов, продуктам сгорания или химическим свойствам.

Решение задач Выбираем консультанта для помощи 1 и 2 группы, а также они имеют право воспользоваться алгоритмом решения задач данного типа. После решения задач учащимся выдаются ответы решения.

Группа 1 (1 уровень)

Массовая доля углерода в алкане составляет 82,76%. Определите молекулярную формулу вещества.

Группа 2 ( 2 уровень)

При сжигании алкена получили 35,2 г оксида углерода (IV) и 14,4 г воды. Относительная плотность алкена по воздуху 1,93. Найдите молекулярную формулу алкена.

Группа 3 (3 уровень)

При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется соответственно 7,85 г хлоропроизводного или 12,3г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена?

В заключение урока предлагается тест (выполняется индивидуально). После выполнения, ответы записаны на доске (учащиеся по критериям оценивают работу)

Критерии оценок за тест:

0 ошибок – оценка «5»;
1-2 ошибки – оценка «4»;
3-5 ошибок – оценка «3»;
более 5 ошибок – оценка «2».

4. Подведение итогов урока.

Какой вывод можно сделать, обобщая тему углеводороды (учащиеся указывают на взаимосвязь состава, строения и свойств органического вещества, между классами углеводородов существует генетическая связь).

Выставление оценок за тест, за работу в группах (учащиеся сами оценивают друг друга)

Рефлексия: Какие задания вызывали затруднения? Легко ли было работать в группах? Как вы считаете, достаточно ли подготовлены к контрольной работе?

Домашнее задание: Подготовка к контрольной работе:

1. Повторить состав, строение, свойства, получение углеводородов по классам
2. Решить задачи (по карточкам)

Задачи

1. При взаимодействии 1,74 г алкана с бромом образовалось 4,11 монобромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкана?
2. При сжигании газообразного углеводорода с плотностью по кислороду 1,312 получено 16,8 л углекислого газа и 13,5 г воды. Определите молекулярную формулу углеводорода?
3. Установите молекулярную формулу дибромалкана, содержащего 85,11% брома?
4. Составить цепочки превращения углеводородов и написать химические реакции.