Тема: Гомологи метану. Молекулярні та структурні формули. Значення моделювання в хімії. Фізичні властивості гомологів метану.

Тема: Гомологи метану. Молекулярні та структурні формули. Значення моделювання в хімії. Фізичні властивості гомологів метану.

Мета: Формувати знання учнів про гомологію, гомологічні ряди  на прикладі алканів; ознайомити учнів з номенклатурою алканів за міжнародною номенклатурою ІЮПАК; розвивати навички  і вміння складати структурні формули  і назви органічних речовин на прикладі алканів; формувати навички складання назв органічних речовин за структурними формулами та структурних формул – за назвами; розкрити значення методу моделювання  для вивчення будови і властивостей речовин; ознайомити з фізичними властивостями гомологів метану; показати зв’язок будови та властивостей  молекули метану.

Обладнання: моделі молекул алканів, парафін, таб. «Будова алканів», мультимедійна презентація до уроку.

Тип уроку: комбінований

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань.

Гра «морський бій»

Учень обирає на екрані мультимедійної дошки комірку із запитанням, зачитує, відповідає.

1. Скільки неспарених електронів має атом  Карбону в збудженому стані ? (4).

2. Яка гібридизація відбувається в атомах Карбону в молекулі метану? (SP³).

3. Які електрони беруть участь в SP³ гібридизації ? (один S і три Р – електрона).

4.Скільки гібридних орбіталей утворюється під час SP³ гібридизації ?(4).

5. Під яким кутом розташовуються в просторі гібридні орбіталі атома Карбону в молекулі метану? (109, 5º або 109º28′).

6. Яку просторову будову має  молекула метану? (тетраедричну).

7. Які види формул ви можете записати для метану? (молекулярну, електронну, структурну) .

8. Що відображають структурні формули? ( послідовність розміщення атомів у молекулі).

9. Який тип зв’язків між атомами в молекулі метану? (ковалентний).

10. Який газ називають болотним або рудниковим газом?  Чому? (метан).

11. Перелічите фізичні властивості метану.

12. Де зустрічається  метан у природі?

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

Перед вами модель молекули метану. Скільки тут атомів Карбону? Атоми карбону можуть утворювати ланцюги. Продовжимо карбоновий ланцюг на один атом, на два…

 Утворюються нові молекули. Вони всі схожі з метаном за будово, а тому й властивостями. А чим вони відмінні? Такі речовини називаються гомологами.

Мета уроку: познайомитися із змістом понять «гомологи», навчитися записувати їх молекулярні і структурні формули, називати ці речовини. Розглянути особливості дудови алканів, їх фізичні властивості. Навчитися розрізняти гомологи та ізомери.

План уроку:Гомологічний ряд алканів.Особливості будови алканів.Міжнародна номенклатура органічних сполук (ІЮПАК)Фізичні властивості алканів

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Що таке гомологи?

Сполуки, що мають подібну будову молекул, подібні хімічні властивості, але різняться за складом на одну,  або кілька груп  - СН₂ (гомологічна різниця), називаються гомологами. Ряд таких сполук називається гомологічний ряд.

Гомологічний ряд насичених вуглеводнів (алкані або, парафінів)

Алкани – ценасичені вуглеводні з відкритими карбоновими ланцюгами загальної формули С_nH_2n+2

Алкани мають лише прості одинарні зв’язки.

Загальна формула С_nH_2n+2

СН₄– метан С₂Н₆ – етанС₃Н₈– пропанС₄Н₁₀ – бутанС₅Н₁₂– пентан

С₆Н₁₄– гексанС₇Н₁₆– гептанС₈Н₁₈– октанС₉Н₂₀– нонанС₁₀Н₂₂– декан

Назви С₁ – С₄ склалися історично. Назви з С₅ утворюються від грецьких чи латинських числівників з додаванням суфікса –ан.

3. Назви  деяких радикалів

Радикали  -  це частинки з неспареними електронами.

• СН₃   метил –  С₂Н₅    етилС₃Н₇  пропіл― С₆Н₅     феніл

СН₃ – СН –         ізопропіл

    |     

   СН₃

СН₃ – СН₂ – СН -         ізобутил

               |     

              СН₃

Особливості будови алканів.

1. В атомах Карбону SP³ – гібридизація
2. Кут між осями гібридних хмар 109˚28’
3. Відстань між атомами карбону 0,154нм
4. Ланцюг має зигзагоподібну форму.
5.  

Міжнародна номенклатура органічних сполук (ІЮПАК)

Алгоритм для складання назв алканів.

1. У молекулі вибирається головний – найдовший ланцюг і нумеруються атоми Карбону, починаючи з того кінця, до якого ближче стоїть радикал (замісник)
2. Називаються радикали. Перед назвою кожного радикала ставиться цифра, яка вказує номер атома Карбону, біля якого міститься цей радикал. Цифру відокремлюють дефісом. Якщо кілька однакових радикалів, то записуються в порядку зростання номери атомів Карбону, біля яких стоять радикали. Після цифр записуються префікси: ди- (2 радикала), три – (3 радикала), тетра- (4 радикала), пента- і т.д.
3. Називають вуглеводень, що відповідає числу атомів Карбону в гомологічному ланцюзі.

СН₃ – СН – СН – СН₂ – СН₃           3-етил-2-метилпентан

           |         |

          СН₃    С₂Н₅

                    СН₃

            |

СН₃ – С  –  СН – СН₃                                     2,2,3 – триметилбутан

           |        |

                   СН₃   СН₃

СН₃ – СН – СН – СН₂ – СН₃

           |         |    2,3 – диметилпентан

          СН₃    СН₃

Фізичні властивості алканів:

Робота з текстом підручника (ст. 137Н. М.Буринська, 2009)

1. Агрегатний стан: С₁- С₄ газиС₅-С₁₇ рідиниС₁₈ … тверді речовини
2. Нерозчинні у воді, але розчиняються в органічних  розчинниках
3. С₁- С₄ без запаху

 С₅-С₁₇    мають характерний «бензиновий запах»

4. Ізолятори (діелектрики)
5. С₃ – С₄ легко скраплюються. Суміш цих газів (балонний газ) використовується як паливо.

Проблемне питання:  Метан, пропан, бутан – це гази без  запаху. Чому, коли відбувається витік газу з газової мережі, ми відчуваємо його на запах?

ІV .Узагальнення й закріплення знань.

1. Порівняймо два поняття: гомологи та ізомери.

(використайте слова «однаковий», «різний»,  «подібний»)

2. Для речовини СН₃ ― СН₂ ― СН₂ ― СН₂ ― СН₃ напишіть формули двох ізомерів і двох гомологів. Назвіть речовини.

3. Які з наведених вуглеводнів, формули яких наведено нижче, належать до алканів?

С₄Н₁₀,С₅Н₁₀, С₃Н₈, С₂Н₄, С₆Н₁₀, С₂Н₂, С₇Н_16.

4. Відносна молекулярна маса алкану становить 58. Встановіть склад вуглеводню.  Напишіть структурні формули ізомерів. Назвіть речовини.

5. Скласти структурні формули таких речовин:

а) 3 – етилгексан,б) 3- етил - 2- метилгептан;

в) 2,4 – диметилпентан; г)3,3,4 – диетил – 2,2 –диметилоктан.

V.Домашнє завдання

Підготувати цікаву інформацію на тему: «Алкани навколо нас"

Додаток

До гомологічного ряду алкенів належить вуглеводень, формула якого

А   С₆Н₁₂Б   С₆Н₁₀В   С₆Н₆Г   С₆Н₁₄