Презентація до уроку «Моделі молекул. Ненасичені вуглеводні. Етилен та ацетилен як представники ненасичених вуглеводнів»

Д.І. Мєнделеєв «Наука тільки тоді дає плоди, коли сприймається не тільки розумом, але і сердцем».

Хімічна розминка (мозкова атака) Що вивчає органічна хімія? Чому говорять що органічна хімія - це хімія сполук Карбону? Яку валентність виявляє атом Карбону в органічних сполуках? Які органічні сполуки ми вивчили на попередніх уроках? Яка загальна формула насичених вуглеводнів? Які речовини називають ізомерами? В які реакції вступають насичені вуглеводні, та чому?

Завдання Запишіть молекулярні формули алканів, у складі яких: а) 2; б) 5; в) 17 атомів Карбону. Назвіть перші 5 членів гомологічного ряду метану з непарною кількістю атомів Карбону в молекулі. Виберіть загальну формулу вуглеводнів гомологічного ряду метану: а) СnН2n; б) СnН2n-2; в) СnНn+2; г) СnН2n+2. Алкан з найдовшими молекулами синтезували 1985 р. англійські хіміки І. Бідд і М.К. Уайтинг. Це нонаконтатриктан, молекула якого містить 390 атомів Карбону, Виберіть кількість атомів Гідрогену у молекулі цієї речовини: а)197; б)390; в)780; г)782.

Моделі молекул. Ненасичені вуглеводні. Етилен та ацетилен як представники ненасичених вуглеводнів. Значення моделювання в хімії. Склад молекул, електронні та структурні. формули, кратні зв’язки. Гомологи етилену й ацетилену. Тема уроку:

Мета уроку: Навчити складати моделі молекул, гомологічного ряду метану. Ознайомити із зигзагоподібною будовою карбонового ланцюга, фізичними властивостями. Дати поняття про ненасичені вуглеводні на прикладах етилену (етену) і ацетилену (етіну). Порівняти склад, структурні, електронні формули етану, етену і етіну. Ввести поняття кратності зв’язку: одинарний, подвійний, потрійний. Ознайомити з гомологами ряду етилену (алкенами), гомологами ряду ацетилену (алкінами).

Моделі молекул, так само, як і моделі атомів, кристалів тощо, допомагають зримо уявити собі реальні об'єкти, безпосереднє спостереження за ЯКИМИ проводити незручно або неможливо. Моделювання - це вивчення явища або об'єкта за допомогою його замінників, аналогів (моделей). За його допомогою науковці пояснюють закони природи, перевіряють гіпотези, прогнозують існування об'єктів та явищ, які дотепер не спостерігали.

Встановіть відповідність між науками і моделями, які вони зазвичай використовують. Наука 1 Географія 2 Фізика 3 Біологія 4 Хімія Модель А Електрофорна машина Б Глобус В Схема будови деревообробного верстата Г Схема виробництва амоніаку Д Муляж серця

Хімічні моделі умовно поділяють на знакові (символьні) та матеріальні, Знакові моделі - це символи елементів, хімічні формули, рівняння реакцій тощо. Матеріальні моделі - моделі атомів, йонів, кристалів, молекул, хімічних приладів і промислових апаратів хімічних виробництв. Для моделювання молекул найчастіше використовують кулестержневі та об'ємні моделі. Вони лише відображають структуру мікрооб'єктів, принципи їхньої будови, однак не відтворюють зовнішнього вигляду.

А)У кулестержневих моделях кулі зображують ядра атомів, а стержні - напрямки хімічних зв'язків та величини кутів між ними. Б) Об'ємні моделі відбивають реальні співвідношення між розмірами атомів.

Традиційно моделі атомів Карбону та їхніх ядер мають чорне забарвлення, Гідрогену - біле, Нітрогену - синє, Оксигену - червоне, Сульфуру жовте, Хлору - зелене.

Завдання За спрощеними структурними формулами деяких алканів запишіть їхні повні структурні й електронні формули:

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД Виготовлення моделей молекул вуглеводнів Завдання. Виготовте моделі молекул метану, етану, пропану, бутану, пентану та підготуйте план складання моделей. Обладнання: пластилін темного і світлого кольорів, сірники або набір для складання кулестержневих моделей молекул. Об'єднайтеся в групи, ознайомтеся із завданням, кожен з вас має спочатку записати формулу вуглеводню, який моделюватиме ваша група. Усі члени групи виготовлятимуть модель одного й того самого вуглеводню. Разом складіть план її виготовлення. Порівняйте готові моделі і складені плани, виокремте ті пункти плану, які можна використати для самоконтролю.

Порівняйте плани моделювання та моделі молекул етану, пропану, бутану, пентану. У чому їх подібність і відмінність? Яка валентність Карбону в молекулах вуглеводнів? Чим зумовлена зигзагувата будова карбонового ланцюга? Чи можливе вільне обертання атомів навколо карбон-карбонових зв'язків? Поясніть, для чого моделюють молекули речовин.

Девіз уроку

Ненасичені вуглеводні – ті, в яких атоми Карбону сполучені між собою за допомогою кратних (подвійних або потрійних) зв'язків.

Міжнародна назва етиленових вуглеводнів – алкени.

Порівняйте Кількість атомів карбону загальна формула класу? Кількість атомів водню Cn H2n+2 Cn H2n

Модель етену в просторі Модель етану в просторі

Алкени Вуглеводні, що належать до гомологічного ряду алкенів мають один подвійний карбон-карбонний зв’язок. У їхній назві суфікс -ан замінюється на -ен. Наприклад: етен (етилен): пропен (пропілен): Перший представник гомологічного ряду алкенів — етилен.

Вуглеводні з одним подвійним зв'язком у молекулі належать до етиленових вуглеводнів, за назвою найпростішого – етилену С2Н4 Формули етену структурна електронна молекулярна С2 Н4

Будова молекул. Згідно з гіпотезою гібридизації, в момент утворення молекули етилену s-електронна хмара атома Карбону гібридизується з двома p-електронними хмарами, в результаті чого утворюються три нові sp2-гібридизовані електронні хмари

Ненасичені\Будова С2Н4.avi Будова молекул.

Отже, між атомами Карбону в молекулі етилену утворюється подвійний з'язок : один σ-, другий - p-зв'язок. Довжина подвійного зв'язку – 0,134 нм, валентні кути – 120є, енергія зв'язку – 614 кДж/моль

Етиленовим вуглеводням властива структурна ізомерія карбонового скелета та ізомерія положення кратного зв'язку:

Для етиленових вуглеводнів характерна також просторова цис-, транс- ізомерія, коли два вуглеводневих радикали розміщуються з одного (цис-ізомер) або з різних (транс-ізомер) боків від подвійного зв'язку

Просторова ізомерія алкенів Обертання атомів навколо подвійного звязку неможливе без його разриву.

Ненасичені\Добування С2Н4.avi Демонстраційний дослід Доведення ненасиченості етилену

( - СН2 – СН –)n Реакція полімеризації

Властивості та застосування поліетилена Труби водозабезпечення Обкладинки для зошитів Плівки для парників Медичні шприці Изоляція проводів Упаковна плівка Тонкі плівки прозорі Низька газо- і водопроникність Пропускає ультрафіолетові промені Не проводить электричний струм Властивості поліетилена

При дозріванні овочів та фруктів вони в невеликій кількості виділяють етилен. Етилен прискорює достигання

Тому саме цю властивість використовують плоди зривають зеленими, а потім за допомогою етилену плоди дозрівають

Пограйте в «хрестики-нолики». Виграшний шлях вкажуть формули алкенів: С2Н2 С10Н22 С7Н16 С6Н12 С4Н8 С5Н10 С5Н8 С4Н6 С3Н4

«Сходи знань» Складіть розповідь про алкени Особливості будови Загальна формула Утворюючий назву суфікс Ізомерія алкенів

1. СН3 - СН3 2. СН2 = СН2 3. СН ≡ СН 4. СН2 = СН - СН = СН2 Серед вказаних речовин виберіть сполуку яку ви раніше не бачили: П. Бертло 1860г. ацетилен

Вуглеводні з одним потрійним зв'язком у молекулі належать до ацетиленових вуглеводнів, за назвою найпростішого – ацетилену : Формули етину Електронна Структурна Молекулярна С2Н2

Міжнародна назва ацетиленових вуглеводнів – алкіни. Загальна формула алкінів СnН2n-2.

Моделі етену в просторі

Будова молекули Згідно з гіпотезою гібридизації, в момент утворення молекули ацетилену s-електронна хмара атома Карбону гібридизується з однією p-електронною хмарою, в результаті чого утворюютья дві нові sp-гібридизовані електронні хмари

Ненасичені\Будова C2H2.avi

Отже, між атомами Карбону в молекулі етилену утворюється потрійний зв'язок : один s-, два - p- зв'язки. Довжина потрійного зв'язку – 0,120 нм, валентні кути – 180є, енергія зв'язку – 839 кДж/моль

Алкінам властива структурна ізомерія карбонового скелета і положення кратного зв'язку. Наприклад, для сполуки складу С5Н8 можливі такі ізомери:

( - СН2 – СН –)n ∣ Сl Реакція полімеризації

Полівінилхлорид Пластикад Вініпласт

Вуглекислий Газ Хлорорганічні сполуки Вода

Пограйте в «хрестики-нолики». Виграшний шлях вкажуть формули алкінів: С2Н2 С10Н22 С7Н16 С6Н12 С4Н6 С5Н10 С5Н8 С4Н8 С3Н4

1. СН3 – СН = СН -СН3 2. СН2 = СН - С =СН2 ∣ СН3 3. СН3 – СН2 - СН2 – С ≡СН 4. СН3 – С ≡ С – С Н2– СН3 5. СН3 - СН – СН3 ∣ СН3 6. СН ≡ С - СН– СН – СН3 ∣ ∣ СН3 СН3 Виберіть формули алкінів: пентин-2 3,4-диметилпентин-1 пентин-1 -ін;-ин

«Сходи знань» Складіть розповідь про алкіни Особливості будови Загальна формула Утворюючий назву суфікс Ізомерія алкінів

Порівняти будову вуглеводнів Спільне між трьома вуглеводнями Різниця між ними: - за кількістю Гідрогену - за кратністю зв`язку - за гібрідизацією

Будова вуглеводнів назва етан етен етин Молекулярна формула Структурна формула електронна формула гібрідизація кратність зв`язку Ковалентний зв`язок

Рефлексія

Домашнє завдання