Урок "Гомологічний ряд етину" 10 клас

Конкурс «Учитель року – 2020»

Номінація «Хімія»

УРОК 10 КЛАС

«Гомологічний ряд етину. Загальна формула алкінів. Фізичні властивості. Ізомерія. Номенклатура»

Балясна Юлія Володмирівна

Вчитель хімії

Спеціалізованої школи № 120

І-ІІІ ступенів м. Києва

з поглибленим вивченням предметів

природничо-математичного циклу

Тема: Гомологічний ряд етину. Загальна формула алкінів. Фізичні властивості. Ізомерія. Номенклатура.

Мета: формування ключових компетентностей: основні компетентності у природничих науках і технологіях; спілкування державною мовою; екологічна грамотність і здорове життя; соціальна та громадянська компетентність; інформаційно-цифрова; ініціативність і підприємливість; саморозвитку й самоосвіти; соціально – трудової; комунікативної.

Формування предметних компетентностей: формувати знання про алкіни, їх номенклатуру та ізомерію, фізичні властивості, вміння давати назви представникам гомологічного ряду етину розгалуженої будови та складати формули можливих структурних ізомерів; розвивати хімічну мову, логічне й екологічне мислення, уміння порівнювати й аналізувати, формувати навички самоаналізу й об'єктивного оцінювання; виховувати  самостійність, критичність мислення, інтерес до вивчення хімії.

розв’язування розрахункових задач на виведення молекулярної формули речовини за загальною формулою гомологічного ряду та відносною густиною.

Здоров'я і безпека

Обладнання: мультимедійний проектор, комп’ютер, кулестержневі моделі, кольорові смужки, рефлексивна мішень.

Тип уроку: ВНМ (О) (вивчення нового матеріалу (основний об’єм))

Форми роботи: групова робота, бесіда, робота з підручником, прийом «Хімічна розминка», «Відгадай, хто я», «Доміно», «Творча лабораторія», «Хімічний крос», «Мікрофон»,  тести LearningApps.org.

 Базові поняття:  ненасичені вуглеводні, алкіни, етин, номенклатура, загальна формула, гомологи, гомологічна різниця, ізомерія, ізомери.

Хід уроку

І. Організація класу.

Девіз уроку:   «Я мислю – я існую»

Рене Декарт

Привітання учнів, налаштування позитивного настрою на урок, встановлення емоційного контакту з учнями.

На кожній парті в учнів лежать кольорові смужки, вони вибирають будь-яку з них і приклеюють її до зошита. Відомо, якому настрою відповідає який колір:

• червоний — захоплений;

• оранжевий — радісний, теплий;

• жовтий — світлий, приємний;

• зелений — спокійний;

• синій — незадоволений, сумний;

• фіолетовий — тривожний, напружений;

• чорний — занепад, смуток.

Поділ учнів на 4 групи за групами речовин: алкани (метан, етан, пропан, бутан, пентан), алкени (етен, пропен, бутен, пентен, гексен), алкіни (етин, пропін, бутин, пентин, гексин), оксигеновмісні органічні речовини (сахароза, етанол, гліцерол, етанова кислота, глюкоза). Учні витягають листочки із назвою сполуки і об’єднують у певні групи (Додаток 1). Всі учні в групах навчаються і навчають інших.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Прийом «Хімічна розминка». Завдання ставляться для всіх груп.

• Які елементи входять до складу органічних сполук?
• Як класифікують органічні сполуки?
• Як класифікують вуглеводні?

• Що таке гомологи? Гомологічний ряд? Гомологічна різниця?
• Що таке ізомери? Ізомерія?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

 Прийом «Відгадай, хто я». Робота в групах

Напевно не раз ви спостерігали на будовах  яскраві спалахи газозварювання. Сліпуче полум’я – наслідок горіння дуже цікавої речовини, склад якої  зашифрований таким чином:

Відносна густина пари цієї  речовини за воднем дорівнює 13. Масова частка Карбону у цій речовині дорівнює  92,3%,  Гідрогену- 7,7%. Знайдіть молярну масу речовини та її формулу.

Це  формула вуглеводню, який належить до класу Алкіни. Це ацетилен, тобто етин.

ІV. Оголошення теми і мети уроку

Отже, тема нашого уроку «Гомологічний ряд етину. Загальна формула алкінів. Фізичні властивості. Ізомерія. Номенклатура». Давайте разом із вами  сформуємо мету сьогоднішнього уроку: розрізняти та класифікувати вуглеводні різних гомологічних рядів; називати загальну формулу алкінів та давати назви за систематичною номенклатурою; складати на основі загальної формули молекулярні формули, структурні формули, формули ізомерів алкінів за молекулярною формулою сполуки;  пояснювати суть структурної ізомерії, розпізнавати структурні ізомери, наводити приклади.

V. Активізація пізнавальної діяльності. Робота в групах.

Алкіни – це ненасичені вуглеводні з незамкненим карбоновим ланцюгом, які мають у  своєму складі між атомами Карбону один потрійний зв’язок.

Гомологічний ряд алкінів.

Прийом «Доміно». В учнів на партах знаходяться  картки зі формулою та назвою сполуки (додаток 2), їм потрібно до формули дібрати назву, знаючи загальний корінь усіх вуглеводнів «алк-». І скласти гомологічний ряд алкінів та записати в зошит. Група, яка першою справилась із завданням доповідає, інші – перевіряють і виправляють, якщо є помилки.

Тепер на основі гомологічного ряду алкіні, складіть, будь ласка, їхню загальну формулу.

Учні складають загальну формулу алкінів С_nH_2n-2.

Номенклатура алкінів

За номенклатурою IUPAC алкіни називають, замінюючи в алканах закінчення –ан на –ин (-ін). Головний карбоновий ланцюг повинен включати потрійний зв’язок, навіть якщо він не найдовший. Нумерацію ланцюга починають з того кінця, ближче до якого знаходиться потрійний С  С зв’язок.

Алгоритм назв алкінів (учні в групах пригадують алгоритм назв алканів та алкенів):

1. Вибирають найдовший карбоновий ланцюг, який  містить потрійний зв’язок.
2. Нумерацію починають з того кінця, до якого найближче розташований потрійний зв’язок (згідно із принципом найменших локантів):

а) якщо в молекулі алкіну потрійний зв’язок рівновіддалений від обох кінців карбонового ланцюга, то нумерацію починають з того кінця, до якого ближче розташований алкільний замісник.

Б) якщо в молекулі алкіну подвійний зв’язок рівновіддалений від обох кінців карбонового ланцюга, то при виборі нумерації користуються алфавітним порядком замісників (етил → метил → пропіл).

3. Дати назви замісникам за алфавітом, вказуючи номери атомів Карбону, біля яких вони розташовані. Якщо однакових замісників декілька, то до назви замісника додають префікс числівника, а номери атомів Карбону перелічують через кому.

4. Дати назву карбоновому ланцюгу, вказуючи перед суфіксом номер атома Карбону, після якого він розташований.

Приклад:

         Пент-1-ин                           5-метилгекс-2-ин

Алгоритм складання структурної формули сполуки за назвою:

3-метилбут-1-ин

1. Скласти карбоновий скелет  (С – С – С – С) 

          _{1     2 3       4}

2. Пронумерувати атоми Карбону (С – С – С – С)
3. Сполучити  атоми Карбону потрійним зв’язком там, де вказано його положення                _{1         2         3        4}             

С ≡ С – С – С

4. Розмістити замісники, за положенням у формулі, відповідно до локантів

_{1         2         3        4} 

С ≡ С – С – С

        С

5. Доповнити структуру атомами Гідрогену

СН ≡ С – СН – СН₃

  СН₃

Прийом «Хімічний крос». Учні виконують завдання і обмінюються із групами: перша з другою, друга з третьою, третя з четвертою, четверта з першою. Правильні відповіді проектуються на екран.

1. Дати назву сполуці за формулою

2. Скласти формули сполук за назвою:

5 – метил-3,4-дихлорогепт-1-ин

3-етил-4,4,5-триметил-3,5- дихлороокт-1-ин

Ізомерія. Для алкінів характерні два види ізомерії: структурна та міжкласова.

Структурна:

• Ізомерія карбонового ланцюга

        Пент-1-ин                            3-метилбут-1-ин

• Положення потрійного зв’язку  

                 Пент-1-ин                                пент-2-ин

Міжкласова:

 Запитання до учнів. Які сполуки мають однакову загальну формулу із алкінами? Так, це алкадієни.

                          Приклад:

    Бут-1-ин                        бута-1,3-дієн

Прийом «Творча лабораторія».

 Робота з конструктором кулестрижневих моделей. Скласти ізомери алкіну, який має відносну густину за воднем 41 назвати їх. Кожний учасник групи складає один ізомер.

Фізичні властивості. Як і будь-яка речовина, етин, а також інші представники, які належать до класу алкінів, мають певні свої властивості. 

Які ж саме фізичні властивості характерні для цих сполук?

Відповідь на це запитання ви зможете дати опрацювавши у підручнику  стор. 74 «Фізичні властивості» (Робота з підручником). Після опрацювання прийом  «Мікрофон». Групи по черзі розповідають про фізичні властивості етину та алкінів за планом:

• За агрегатним станом етин - …..
• Колір
• запах
• розчинність у воді
• зміна фізичних властивостей алкінів відбувається закономірно ….

Етин – безбарвний газ, без запаху, неприємний запах технічного етину, який використовується під час газозварювальних робіт, зумовлений домішками сірководню, фосфіну та деяких інших газів. Етин малорозчинний у воді, легший за повітря, t_{кипіння}= -84 С, вибухонебезпечний. Зберігають і перевозять його в балонах білого кольору (з червоним написом «А»), наповнених інертною пористою масою, наприклад, деревним вугіллям, просоченими ацетоном, у якому етин розчиняється під тиском у великих кількостях.

Алкіни – безбарвні речовини. За агрегатним станом С₂ – С₄ – гази, С₅-С₁₆ – рідини, С₁₇ – тверді речовини. Газоподібні алкіни майже не мають запаху. Температури кипіння і густини алкінів вищі, чим у відповідних алкенів. Розчинність у воді також вища, чим алкенів і алканів, однак вона все ж таки дуже мала. Алкіни погано розчиняються у воді.

VI. Закріплення вивченого матеріалу

Виконання інтерактивної вправи LearningApps.org . Учні сканують QR-код (додаток 6) і виконують завдання.

VII. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія.

Рефлексивна мішень

Мішень ділиться на кілька частин (4 сектори). Чим ближче до цілі – тим більший бал. Кожен учень може зробити чотири постріли – у кожен сектор по одному. Якщо йому не сподобалося, то він обирає 0, якщо середньо – то 5, якщо йому все сподобалося – то буде ближче до середини (додаток 7). Учні вибирають знову кольорові смужки і порівнюють її з попередньою.

VIII. Домашнє завдання

Опрацювати § 15, стор. 73-74.

Виконати впр. 3 стор.79, впр. 20 стор.80.

Підготувати короткі повідомлення на тему: «Галузі застосування алкінів у народному господарстві»

 Додаток 1

Додаток 2

Додаток 3

Алгоритм назв алкінів:

1. Вибирають найдовший карбоновий ланцюг, який  містить потрійний зв’язок.
2. Нумерацію починають з того кінця, до якого найближче розташований потрійний зв’язок (згідно із принципом найменших локантів):

а) якщо в молекулі алкіну потрійний зв’язок рівновіддалений від обох кінців карбонового ланцюга, то нумерацію починають з того кінця, до якого ближче розташований алкільний замісник.

Б) якщо в молекулі алкіну подвійний зв’язок рівновіддалений від обох кінців карбонового ланцюга, то при виборі нумерації користуються алфавітним порядком замісників (етил → метил → пропіл).

3. Дати назви замісникам за алфавітом, вказуючи номери атомів Карбону, біля яких вони розташовані. Якщо однакових замісників декілька, то до назви замісника додають префікс числівника, а номери атомів Карбону перелічують через кому.

4. Дати назву карбоновому ланцюгу, вказуючи перед суфіксом номер атома Карбону, після якого він розташований.

Приклад:

         Пент-1-ин                           5-метилгекс-2-ин

Додаток 4

Алгоритм складання структурної формули сполуки :

3-метилбут-1-ин

1. Скласти карбоновий скелет  (С – С – С – С)

         _{1     2 3       4}

2. Пронумерувати атоми Карбону (С – С – С – С)
3. Сполучити  атоми Карбону потрійним зв’язком там, де вказано його положення                _{1         2         3        4}             

С ≡ С – С – С

4. Розмістити замісники, за положенням у формулі, відповідно до локантів

_{1         2         3        4} 

С ≡ С – С – С

        С

5. Доповнити структуру атомами Гідрогену

СН ≡ СН – СН – СН₃

  СН₃

Додаток 5

Прийом «Хімічний крос»

1. Дати назву сполуці за формулою

2. Скласти формули сполук за назвою:

5 – метил-3,4-дихлорогепт-1-ин

3-етил-4,4,5-триметил-3,5- дихлороокт-1-ин

Додаток 6

Додаток 7