Урок химии по теме "Алканы". 10-й класс

Тип урока: изучение нового материала.

Цели:

• Разъяснить строение молекул метана и его гомологов. Описать физические свойства алканов. Познакомить с нахождением алканов в природе на Земле и в Космосе. Познакомить с изомерией и номенклатурой алканов.
• Формировать аналитическое мышление посредством выполнения упражнений на нахождение признаков сходства и отличия, делая обобщающие выводы. Развивать умение работать во времени, аккуратно вести записи в тетради. Формировать умение фантазировать, сравнивать и обобщать, логически излагать свои мысли.
• Воспитывать дисциплинированность, положительное отношение к химии как науке.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, презентация в программе Power Point.

Методы обучения: Информационно-рецептивный, сравнительно-индуктивный.

1. Организационный момент.

Приветствие учащихся, организация внимания.

Мотивация: демонстрационный опыт.

• Зажигаем парафиновую свечу и керосиновую лампу.
• Демонстрируем нерастворимость парафина и керосина в холодной воде.
• Демонстрируем нерастворимость парафина и керосина в горячей воде, наблюдаем за каплями расплавленного парафина, стекающими по свече.

- Как вы думаете: о чём сегодня пойдёт речь на уроке? (О веществах, которые входят в состав парафина и керосина, а так же и о других похожих на них соединениях).

Сообщение темы урока: "Алканы" (слайд 2).

Знакомство с целями урока (слайд 3).

2. Актуализация знаний:

Алканы относят к классу углеводородов.

- Вспомните, какие вещества называют углеводородами? (слайд 4)

(Определение углеводородов, примеры структурных формул: метан, этан, пропан.)

- Вспомните, чему равна валентность атомов углерода в органических соединениях?

- Чему равна валентность атомов водорода? (слайд 4)

(Химический знак и валентность атомов углерода и водорода).

Электронное строение атома углерода, переход его в возбужденное состояние.

Sp³ гибридизация электронных орбиталей (слайд 5).

3. Изучение нового материала.

Понятие о предельных углеводородах. Ещё их называют насыщенными углеводородами или парафинами. Эти углеводороды образуют гомологический ряд веществ, отвечающих общей формуле С_nH_2n+2 (слайд 6).

Закрепление.

- Составьте формулу алкана, в молекулу которого входит 11 атомов углерода;

20 атомов углерода; 44атома водорода.

- Определите, какие из углеводородов относятся к алканам:

С₄Н₈, С₈Н₁₈, С₆Н₆, С₃Н₈, С₂₀Н₄₂, С₁₁Н₂₂.

- Выпишите формулы алканов:

Сl₂, С₃Н₈, AlCl₃, C₂H₅OH, NH₄, C₂H₄, C₂H₆, CH₃COOH, C₆H₁₄, C₆H₆.

- Сделайте вывод: как определить отношение углеводорода к алканам?

Строение молекулы метана (слайд 7).

Пространственная модель молекулы. Молекулярная и структурная формулы молекулы метана. Гибридные облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109⁰28?. Строение молекулы метана - тетраэдрическое.

Нахождение метана в природе (слайды 8, 9).

Метан образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. Может быть обнаружен в заболоченных водоемах.

Метан составляет основную часть природного газа. Он присутствует и в попутных нефтяных газах. Метан накапливается в каменноугольных шахтах.

Справка.

Нередко в шахтах происходят взрывы метана, образовавшегося в трещинах в пластах угля. Метан смешивается с воздухом и, достигая определённого соотношения, самопроизвольно взрывается. Так, в ночь с 8 на 9 мая 2010 года на шахте "Распадская" Кемеровской области взрывы метана унесли жизни 91 человека.

Нахождение алканов на Земле (слайды 10, 11).

Среди животных алканы встречаются в качестве феромонов у насекомых, в частности у мухи цеце (C₁₈H₃₈, C₃₉H₈₀, C₃₉H₈₀ и C₄₀H₈₂).

Некоторые орхидеи при помощи алканов-феромонов привлекают опылителей.

Метан производится некоторыми архебактериями, в частности, находящимися в кишечном тракте крупного рогатого скота. Также метан содержится в биогазе. [1]

Нахождение алканов в Космосе (слайд 12).

Метан и этан содержатся в атмосфере планет Солнечной системы: на Юпитере, Сатурне и его спутнике Титане, Уране, Нептуне. На Титане существуют (полярные) озёра метана (в смеси с этаном) и метановые дожди. [1]

Кроме того, метан найден в хвосте кометы Хиякутаке и в метеоритах.

Гомологический ряд метана (слайд 13).

Вводятся понятия: гомологи, гомологический ряд, гомологическая разность.

По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются добавлением суффикса -ан к корню от названия углеводорода.

Пространственное строение гомологов метана (слайд 14).

Углеродные цепи алканов имеют зигзагообразное строение.

Закрепление.

Среди перечисленных веществ выберите гомологи (слайд 15).

Физические свойства алканов (слайд 16, 17, 18).

Показана зависимость агрегатного состояния, растворимости в воде, температур кипения от относительной молекулярной массы углеводорода.

Справка.

Алканы обладают некоторым наркотическим действием и могут воздействовать на организм человека и животных. Только благодаря их малой растворимости в воде в крови не создаются такие их концентрации, которые токсичны для организмов. [1]

Беседа.

Возврат к демонстрационному опыту.

- Проанализируйте результаты проделанных опытов и ответьте на вопросы.

- Опишите физические свойства гексана. Постройте модель молекулы н-гексана (используются созданные мною картонные модели).

рис. 1

- Что произойдет, если танкер с гексаном потерпит крушение?

- Опишите физические свойства эйкозана С₂₀Н₄₂, который входит в состав парафина.

- Напишите по две молекулярные формулы алканов, которые могут входить в состав керосина и парафина.

- Известно, что металлы подвергаются коррозии. Поэтому обшивку судов часто приходится ремонтировать. Парафин не подвергается коррозии, возможно ли построить корабль из парафина? Почему? Чем было бы выгодно такое судно?

- Какой по-вашему была бы жизнь на Земле, если бы вместо кислорода в состав воздуха входил газ метан?

Нахождение алканов в природе (слайд 19).

Использование алканов (слайд 20, 21).

На основе метана получают сажу, растворители, хладагенты, типографскую краску, ацетилен, метанол. Таким образом, метан и другие алканы являются главным источником органического химического сырья для промышленности.

В народном хозяйстве алканы являются основным энергетическим ресурсом.

Закрепление

"Да-нетка" (слайд 22, 23, 24).

Номенклатура алканов (слайд 25).

Пошаговый алгоритм составления названий алканов - обучение.

Составление названий алканов (слайд 26).

Пошаговый алгоритм - обучение.

Упражнение - тренинг с проверкой (слайд 27).

Напишите формулы алканов по названию:

а) 3,3 - диметилпентан;

б) 2, 3, 4 - триметилпентан;

в) 2 - метил- 3 -этилгексан.

Изомерия углеродной цепи (слайд 28, 29).

- Какие вещества называются изомерами?

Алканы, не имеющие структурных изомеров (метан, этан, пропан). Изомерия бутана.

Таблица зависимости количества изомеров от состава. Изомеры пентана.

Закрепление.

Упражнения с проверкой (слайд 30, 31, 32, 33).

• Укажите изомеры. Укажите гомологи.
• Напишите формулы двух изомеров для 2-метилбутана.
• Напишите формулы двух гомологов для 2-метилбутана.

Разгадайте ребусы (слайд 34).

Рефлексия.

• Что нового вы сегодня узнали?
• Что для вас было интересным?

Подведение итогов урока.

Комментирование выставленных оценок за урок (слайд 35).

[1] - Википедия. Свободная энциклопедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%EB%EA%E0%ED%FB