Урок химии "Бензол"

Разделы: Химия


Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: проблемно-поисковый.

Цель урока: сформировать у учащихся представление об ароматических углеводородах.

Задачи урока.

В результате проведенного урока учащиеся:

  • умеют определять классы углеводородов по характерным свойствам, составлять уравнения соответствующих реакций;
  • умеют пользоваться опорными знаниями, составлять конспект урока;
  • развивают мышление, умеют делать логические выводы из наблюдения по опыту;
  • закрепляют умение и навыки моделирования химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочным материалом, учебной литературой;
  • развивают навыки химических расчетов, решения задач.

Оборудование: интерактивная доска, мультимедийный проектор, карточки с заданиями, набор для составления шаростержневых моделей органических соединений.

Информационная поддержка: видеофильм «Ароматические углеводороды», мультимедийнные презентации «Бензол. Арены» (Приложение 1), «Области применения бензола и его производных» (Приложение 2).

ХОД УРОКА

1. Разминка

Каждой из двух групп учащихся предлагается дать ответ на блиц-опрос:

I группа:

  • Натуральный каучук содержится в млечном соке тропического дерева, которое называется… (Бразильская гевея)
  • Назовите русского ученого-химика, впервые получившего синтетический каучук (С.В. Лебедев)
  • Диеновые углеводороды содержат одну или две двойные связи? (Две)
  • Процесс взаимодействия каучука с серой при высоких температурах называется…(вулканизацией)
  • Бутадиен – 1,3 обесцвечивает или не обесцвечивает бромную воду? (Обесцвечивает)

II группа:

  • Какое растение, широко распространенное в нашем регионе, содержит до 3 % натурального каучука? (Одуванчик)
  • Лебедев получил изопреновый или бутадиеновый каучук? (Бутадиеновый)
  • Назовите общую формулу алкадиенов. nH2n-2)
  • В процессе вулканизации происходит превращение каучука и других ингредиентов в ... (резину)
  • Раствор перманганата калия обесцвечивают предельные или непредельные углеводороды? (Непредельные)

2. Постановка проблемы

Наш сегодняшний урок мы начнем с решения задач, тексты которых вы видите на своих столах. Внимательно прочитаем и решим эти задачи. К какому типу относятся эти задачи?

Ученики определяют тип задач: вывод формул органических веществ по продуктам реакции. Необходимо вывести состав вещества посредствам решения задач по изученному алгоритму. Результаты выводятся на интерактивную доску.

I группа (Приложение 1, слайд 1)

Задача: Плотность паров вещества 3,482г/л. Его пиролиз дал 6г сажи и 5,6л водорода. Определите формулу этого вещества.

Ответ: С6Н6

II группа (Приложение 1, слайд 2)

Задача: При сжигании 0,78г вещества получено 1,344 л углекислого газа и 0,54 г воды. Определите формулу этого вещества.

Ответ: С6Н6

К какому классу углеводородов можно отнести это соединение?

На интерактивной доске строится схема классификации углеводородов. (Приложение 1, слайд 3)
Обучающиеся приходят к выводу, что соединение с формулой С6Н6 не может быть отнесено ни к одному из перечисленных классов углеводородов. Очевидно, существует еще один класс углеводородов.

3. Основная часть

Вещество, имеющее состав С6Н6, называется бензол. Запишем тему урока: «Арены. Бензол».
Открыть бензол помог случай. В начале XIX века улицы Лондона стали освещать газовыми фонарями, в которых горел так называемый светильный газ – продукт сухой перегонки каменного угля. В сосудах, в которых под давлением хранили светильный газ, стала накапливаться неизвестная жидкость, причем особенно обильно – в холодную погоду. По этой причине в холодное время года газовые фонари давали тусклое освещение (Приложение 1, слайд 4). Известный естествоиспытатель, физик и химик Майкл Фарадей решил исследовать эту проблему. Он определил относительную плотность паров этой жидкости, продукты ее сгорания и нашел формулу вещества с помощью тех же расчетов, как это сделали сейчас вы. Как вы думаете, какую же формулу в 1825 году вывел М. Фарадей? (С6Н6) Этим известным ученым были определены так же и физические свойства этого вещества, которое было названо бензол. Прочитаем об этих свойствах в параграфе 7 вашего учебника. (Бензол – это бесцветная жидкость с резким характерным запахом, легче воды и нерастворима в ней. Бензол токсичен, поэтому работа с ним в условиях школы не допустима!)
Обратите внимание на последнюю прочитанную фразу: мы не сможем, экспериментально изучая химические свойства бензола, определить его принадлежность к предельным или непредельным углеводородам. Поэтому мы просмотрим видеозапись химических экспериментов с бензолом, снятых в специально оборудованной лаборатории. При этом I группа будет констатировать факты-доказательства принадлежности бензола к предельным углеводородам, II группа – к непредельным.
В 1865 году немецкий химик Ф. Кекуле (Приложение 1, слайд 5) предложил следующую структурную формулу бензола: (Приложение 1, слайд 6)

Обе группы учащихся собирают шаростержневые модели бензола по приведенной формуле. II группа: бензол может быть отнесен к непредельным углеводородам, так как его формула содержит три двойные связи.

Будет ли бензол обесцвечивать бромную воду и раствор перманганата калия? Смотрим первый видеофрагмент «Отношение бензола к раствору перманганата калия».

I группа: бензол не обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия. Следовательно, бензол может быть отнесен к предельным углеводородам.

Это связано с особым строением молекулы бензола и в настоящее время бензол изображают следующей структурной формулой (Приложение 1, слайд 6)

Какой тип реакций характерен для предельных углеводородов? (Замещение) Смоделируем реакцию хлорирования бензола по типу замещения в присутствии катализатора:

Учащиеся моделируют данный процесс с помощью шаростержневых моделей и записывают уравнение реакции.

I группа: бензол вступает в реакции замещения, характерные для предельных углеводородов.

Какой тип реакций характерен для непредельных углеводородов? (Присоединение) Но реакции присоединения у бензола протекают труднее, чем реакции замещения.
Смоделируем реакцию хлорирования бензола по типу замещения при ярком освещении:
Учащиеся моделируют данный процесс с помощью шаростержневых моделей и записывают уравнение реакции.

II группа: бензол вступает в реакции присоединения, характерные для непредельных углеводородов.
Коптящим пламенем горят предельные или непредельные углеводороды? (Непредельные) Чтобы узнать характер пламени бензола посмотрим второй видеофрагмент «Горение бензола».

II группа: пламя бензола коптящее из-за высокого содержания углерода в молекуле. Бензол может быть отнесен к непредельным углеводородам.

Учащиеся составляют и записывают уравнение реакции горения бензола:

6Н6 + 15О2 ––> 12СО2 + 6Н2О.

Что такое реакция нитрования? (Взаимодействие с азотной кислотой) Нитрованию подвергаются углеводороды какого класса?(Алканы, предельные углеводороды) Будет ли подвергаться нитрованию бензол? Посмотрим третий видеофрагмент «Нитрование бензола».

I группа: бензол подвергается нитрованию также, как алканы, предельные углеводороды.

Учащиеся моделируют данный процесс с помощью шаростержневых моделей и записывают уравнение реакции:

4. Разрешение проблемы

Вернемся к схеме, в составлении которой мы не нашли места для бензола. Что нужно добавить, ведь мы нашли достаточно доказательств принадлежности бензола как к предельным углеводородам, так и к непредельным?

Бензол занимает как бы промежуточное положение между предельными и непредельными углеводорода.

Действительно схема классификации углеводородов должна иметь следующий вид: (Приложение 1, слайд 7)

Таким образом, проблема классификации углеводородов решена.

5. Значение бензола в практической деятельности человека

Я думаю, что у вас возник вопрос: «Какое применение находят бензол и его производные?».

Учащиеся слушают сообщение, иллюстрированное слайдами презентации «Области применения бензола и его производных».

6. Подведение итогов, домашнее задание

Выставляются оценки, отмечается работы наиболее активных учащихся.

Домашнее задание: § 7, №4(а).

Индивидуальные задания:

  •  §7, №5
  • Вычислить  выход нитробензола в процентах от теоретически возможного, если при нитровании 23,4 г бензола было получено 29,52 г нитробензола.
  • Существуют ли изомеры: а) хлорбензола; б)хлоргексана?

ЛИТЕРАТУРА

  • Химия. Учебное пособие для поступающих в ВолгГТУ. Составители С.М.Москвичёв, Н.Н. Литинская и др. Волгоград. ВолгГТУ. 2004.
  • Энциклопедия для детей. Химия. Том 17. Гл. редактор В.А.Володин. М. Аванта +. 2000.
  • Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. Химия. А.А. Каверина, Д. Ю. Добротин, А.С. Корощенко, Ю.Н. Медведев. М. Интеллект – центр. 2004.
  • Пособие по химии для старших классов. 8-11 классы. Н.Е. Кузьменко. В.В. Ерёмин. В.А.Попков. М. Оникс 21 век. 2003.
  • Химия для абитуриентов. От средней школы к ВУЗу. Р.А, Лидин. В.А. Молочко. М. Химия. 1993.
  • Методические рекомендации по использованию учебников Л.С. Гузея, Р.П. Суровцева, Г.Г. Лысовой «Химия-10», «Химия-11». При изучении химии на базовых и профильных уровнях. М. Дрофа. 2004.
  • Химия-9. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. Л.С. Гузей, Р.П. Суровцева, В.В. Сорокин М. Дрофа. 2002.
  • Химия-11 Учебник для общеобразовательных учебных заведений. О.С. Габриэлян, Г.Г. Лысова, М., Дрофа. 2005.