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. (СnH2n-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:
2С6Н6 + 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.