Тема: Гомологи метану. Алкани: склад, будова, фізичні властивості.

Мета уроку:

Освітня:

• сформувати поняття про «гомологію», «гомологічний ряд», «гомологічну різницю»;
• вивчити загальну формулу алканів та навчити учнів будувати молекулярні формули за нею;
• ознайомити з назвами перших десяти представників гомологічного ряду метану;
• розглянути фізичні властивості алканів та їх залежність від молекулярної маси.

Розвиваюча:

• розвивати логічне мислення через встановлення причинно-наслідкових зв’язків «склад — будова — властивості»;
• формувати навички порівняння та класифікації речовин;
• розвивати хімічну мову та вміння працювати з хімічною номенклатурою.

Виховна:

• виховувати пізнавальний інтерес до вивчення хімії;
• формувати бережливе ставлення до природних ресурсів (нафти та газу), які складаються з алканів;
• сприяти розвитку самостійності при розв’язуванні задач.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

                                              Хід уроку

1. Організаційний етап (Привітання)

Учитель: Доброго дня! Сьогодні ми занурюємось у світ насичених вуглеводнів. Ми вже знайомі з метаном (CH4), але він — лише перший представник величезної «родини». Сьогодні ми дізнаємось, хто його «родичі», як вони називаються та за якими законами будуються їхні молекули.

2. Актуалізація знань

Перш ніж іти далі, згадаємо:

•      Яка валентність Карбону в органічних сполуках? (IV)
•      Які елементи входять до складу вуглеводнів? (C та H)
•      Який тип зв'язку характерний для метану? (Ковалентний малополярний)

3. Вивчення нового матеріалу

Поняття про гомологію

Гомологи — це сполуки, що мають подібну будову та властивості, але відрізняються один від одного на одну або декілька груп -CH2- (гомологічна різниця).

Усі гомологи метану належать до ряду алканів (або насичених вуглеводнів).

Загальна формула алканів

Всі алкани відповідають формулі:

CnH2n+2

де n — кількість атомів Карбону.

Гомологічний ряд метану (Перші 10 представників)

Назва	Формула	Агрегатний стан за   (н.у.)
Метан	CH4	Газ
Етан	C2H6	Газ
Пропан	C3H8	Газ
Бутан	C4H10	Газ
Пентан	C5H12	Рідина
Гексан	C6H14	Рідина
Гептан	C7H16	Рідина
Октан	C8H18	Рідина
Нонан	C9H20	Рідина
Декан	C10H22	Рідина

Фізичні властивості

1. Гази (C1 - C4): Без кольору, без запаху (побутовий газ одорують спеціально).
2. Рідини (C5 - C15): Мають характерний «бензиновий» запах.
3. Тверді речовини (C16 і далі): Парафіни, жирні на дотик.

Розчинність: Алкани майже не розчиняються у воді (гідрофобні), але добре розчиняються в органічних розчинниках.

4. Закріплення матеріалу: Практичний блок

Завдання 1: Робота з формулою

Виведіть формулу алкану, якщо в його складі:

а) 15 атомів Карбону.

б) 42 атоми Гідрогену.

Відповідь:

а) n = 15. За формулою 2n+2: 2 × 15 + 2 = 32. Формула: C15H32.

б) 2n+2 = 42 – 2n = 40 ÷ 2 = 20. n = 20. Формула: C20H42.

Завдання 2: «Третій зайвий»

Знайдіть речовину, яка не належить до ряду алканів:

1-група: C3H8, C4H8, C5H12

2-група: CH4, C2H2, C6H14

Відповідь:

1. C4H8 (це алкен, не підходить під формулу 2n+2).
2. C2H2 (це алкін).

Завдання 3: Розрахункова задача

Обчисліть відносну молекулярну масу (Mr) пропану та гексану.

Відповідь:

Mr(C3H8) = 3 × 12 + 8 × 1 = 36 + 8 = 44.

Mr(C6H14) = 6 × 12 + 14 × 1 = 72 + 14 = 86.

Завдання 4: Логічне мислення

Як змінюється температура кипіння алканів із збільшенням кількості атомів Карбону в ланцюгу?

Відповідь:

Температура кипіння та плавлення підвищується, оскільки збільшується молекулярна маса та сили міжмолекулярної взаємодії.

Бліц-тест для перевірки

1. Яка формула є загальною для алканів? (CnH2n+2)
2. Яка група атомів називається гомологічною різницею? (-CH2-)
3. Який агрегатний стан має октан (C8H18)? (Рідкий)
4. Як називається алкан з п'ятьма атомами Карбону? (Пентан)
5. Чи розчиняються алкани у воді? (Ні)

5. Підбиття підсумків (Рефлексія)

•      Ми дізналися, що таке гомологія.
•      Вивчили перші 10 назв алканів (їх треба знати напам'ять!).
•      Зрозуміли, як за кількістю Карбону знайти кількість Гідрогену.

6. Домашнє завдання

Вивчити назви гомологічного ряду метану.

Задача: Визначте масову частку Карбону в етані (C2H6).

Творче завдання: Подумайте, чому парафінова свічка не тоне у воді і не розчиняється в ній, спираючись на фізичні властивості алканів.