Урок "Гомологія. Гомологи метану"

Про матеріал
метою є формувати знання учнів про гомологію, гомологічні ряди на прикладі алканів; ознайомити учнів з номенклатурою алканів за міжнародною номенклатурою ІЮПАК, урок містить презентацію
Перегляд файлу

Тема: Гомологія. Гомологи метану, їхні молекулярні і структурні формули і назви. Фізичні властивості.

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. Організаційний момент.

Дорогі дев'ятикласники! В усі часи освічена людина користувалася повагою. Навчання – це прихований скарб, це світ знань про людей та їх оточення. Треба навчатися, щоб знати, діяти, жити. Упевнена, що зерна науки зростуть у ваших юних душах урожаєм мудрості та натхнення. Нехай світлим, радісним і плідним буде кожен ваш день, кожен крок. Ростіть здоровими, досягайте високих результатів у навчанні!

 

ІІ. 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?

 

ІІІ. Перевірка домашнього завдання

Повідомлення учнів про застосування метану та його похідних, складання схеми.

(на випадок якщо учні не підготували)

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТАНУ ТА ЙОГО ПОХІДНИХ

https://mozok.click/uploads/khimija-grankina-9/khimija-grankina-9-321.jpg

Сажу, одержувану під час термічного розкладу метану, використовують в основному у виробництві фарб і гуми як чорний пігмент та наповнювач для пластмас; водень — у виробництві амоніаку, для гідрування жирів, в органічних синтезах.

Хлорметан — газ, який легко переходить у рідину, тому його використовують як холодоагент у холодильних установках, ди-хлорметан, трихлорметан і тетрахлорметан — розчинники. CHCl3 називається ще хлороформ. Його використовують як наркоз. CCl4 також застосовують для гасіння вогню, особливо тоді, коли не можна використовувати воду. Важкі негорючі випари цієї речовини не дають кисню повітря контактувати з палаючою речовиною. Хлоропо-хідні метану — одні з нечисленних органічних сполук, які не горять.

 

Дізнайтеся більше

За результатами космічних досліджень, газ метан міститься в атмосфері Сатурна і Юпітера. Також припускають, що у твердому стані він може бути виявлений на Урані та Нептуні.

На дні Світового океану є великі запаси метану у вигляді пластівців, що нагадують сніг. Ці пластівці — газові гідрати CH4 • 6H2O, які мають кристалічну ґратку льоду, де в порожнинах розташовані молекули метану (рис. 59). Під час горіння такої сполуки здається, що горить сніг, а після згоряння залишається калюжка води. Запаси газових гідратів у десятки разів більше, ніж запаси вугілля, нафти, торфу, і становлять приблизно 2 1016 м3.

https://mozok.click/uploads/khimija-grankina-9/khimija-grankina-9-322.jpg

ІV. 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 будови алканів, їх фізичні властивості. Навчитися розрізняти гомологи та ізомери.

План уроку:

1. Гомологічний ряд алканів.

2. Особливості будови алканів.

3. Міжнародна номенклатура органічних сполук (ІЮПАК)

4. Фізичні властивості алканів

 

V. Вивчення нового матеріалу.

1. Гомологічний ряд алканів.

Метан є першим представником насичених вуглеводнів.

Алкани – міжнародна назва насичених вуглеводнів.

Алкани – це насичені вуглеводні з відкритими карбоновими ланцюгами загальної формули СnH2n+2

Наступним представником насичених вуглеводнів є етан. Його молекула містить два атоми Карбону і шість атомів Гідрогену, тобто молекулярна формула цієї сполуки C2H6. Третім представником насичених вуглеводнів є речовина з молекулярною формулою C3H8 – пропан. Порівнявши кількісний склад молекул метану, етану, пропану, бачимо, що кожна наступна формула відрізняється від попередньої на групу атомів СН2 (гомологічна різниця).

Починаючи з метану, можна записати ряд формул, в якому кожна наступна формула відрізнятиметься від попередньої на групу атомів СН2 (гомологічна різниця).

 Це будуть формули гомологів метану – сполук, які подібні за будовою і властивостями.

Гомологічний ряд – це ряд сполук, що мають однотипну будову, виявляють схожі хімічні властивості, але відрізняються за складом молекул на певне число груп атомів СН2. Такі сполуки називаються гомологами.

Наявність гомологічних рядів є типовим явищем для органічної хімії. І якої складної будови не були молекули гомологів, в усіх без винятку рядах наступна формула відрізняється від попередньої на групу атомів СН2.

Алкани мають лише прості одинарні зв’язки.

 

Робота з підручником

Розглянемо таблицю гомологічного ряду алканів з назвами (у підручнику або роздавальному матеріалі). Родоначальником цього гомологічного ряду вважають метан, іноді цей ряд так і називають  гомологічний ряд метану.

 

СН4– метан

С2Н6 – етан

С3Н8– пропан

С4Н10 – бутан

С5Н12– пентан

С6Н14– гексан

С7Н16– гептан

С8Н18– октан

С9Н20– нонан

С10Н22– декан

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

Префікс + суфік «ан» = назва алкану (див. табл. 1.)

Таблиця 1.

Номеклатура алканів (гомологічного ряду до десятого представника)

Число

атомів Карбону

Префікс

+

Суфікс

Формула

Назва алкану

1

Мет

+

Ан

CH4

метан

2

Ет

+

Ан

C2H6

етан

3

Проп

+

Ан

C3H8

пропан

4

Бут

+

Ан

C4H10

бутан

5

Пент

+

Ан

C5H12

пентан

6

Гекс

+

Ан

C6H14

гексан

7

гепт

+

Ан

C7H16

гептан

8

окт

+

Ан

C8H18

октан

9

нон

+

Ан

C9H20

нонан

10

дек

+

Ан

C9H22

декан

 

Назви  деяких радикалів

Радикали  -  це частинки з неспареними електронами.

  •                   СН3   метил

 

  С2Н5    етил

 

  •                  С3Н7  пропіл

 

― С6Н5     феніл

 

СН3 – СН –         ізопропіл

    |     

   СН3   

 

СН3 – СН2 – СН -         ізобутил

               |     

              СН3

 

VІ. Осмислення знань (Додаток 1)

1.Утворіть правильні слова

натем, утбан,  натко, теан, ропна, етнгпае, олмгоог

2. «Біла ворона».Знайдіть у ряді зайве слово та поясніть чому

а) метан, етан, пропан, бутан, лактан

б) етен, етан, етин

в) октан, манган, метан

г) пропан, бутан, октан

д) меркаптан, метан, октан,

е) метан, етан, пропан… це

3. Знайдіть зайву формулу та яка не відноситься до гомологічного ряду метану

  1.                CH4, C2H6, С3H7, C4H10
  2.                C6H14, C8H18, C10H22, C11H23

 

V. Вивчення нового матеріалу.

2. 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.

 

3. 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

 

4. Фізичні властивості алканів:

Робота з текстом підручника

  1.                Агрегатний стан: С1- С4 гази

                                           С517 рідини

                                           С18 … тверді речовини

  1.                Нерозчинні у воді, але розчиняються в органічних  розчинниках
  2.                С1- С4 без запаху

  С517    мають характерний «бензиновий запах»

  1.                Ізолятори (діелектрики)
  2.                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?

 

VІІ .Узагальнення й закріплення знань.

  1.                Прийом «Порівняння»

Порівняймо два поняття: гомологи та ізомери.

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

Ознаки

         Ізомери

        Гомологи

1. Якісний склад

Однаковий

Однаковий

2. Кількісний склад

Однаковий

Відрізняється на 1 або більше -СН2

3. Хімічна будова

Різна

подібна

4. Фізичні властивості

Різні

різні

5. Хімічні властивості

Різні

подібні

 

(Додаток 2)

  1.                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, С7Н16.

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

Дано:                                                    Розвязання

Mr(CnH2n+2)= 58                 записати загальну формулу — CnH2n+2;

                                              Mr = 12n + 2n + 2;

 CnH2n+2                               обчислити n за відомою Мr.

                                               58 = 12n + 2n + 2

                                               56 = 14n

                                               n = 4             C4H10

 

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.

 

VІІІ.  Підбиття підсумків уроку

Прийом «Закінчи речення»

На уроці я (дізнався / зрозумів / навчився)…

Найбільший мій успіх сьогодні — це…

Найбільші труднощі я сьогодні відчув…

Раніше я не вмів, а тепер умію…

На наступному уроці я хочу…

 

ІХ. Домашнє завдання

1. Опрацювати § ____, ст. 

2. Скласти ізомери гексану, записати їх структурні формули, дати назви за номенклатурою

3. Підготувати цікаву інформацію на тему: «Алкани навколо нас", «Цікаве про алкани»

4. Творче завдання: Створити 3D модель представника гомологічного ряду за допомогою програми Avogadro .

 

Зміст слайдів
Номер слайду 1

Гомологія. Гомологи метану, їхні молекулярні і структурні формули і назви. Фізичні властивості. Урок №3

Номер слайду 2

Гра «Морський бій» 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Скільки неспарених електронів має атом Карбону в збудженому стані ? Яка гібридизація відбувається в атомах Карбону в молекулі метану? Які електрони беруть участь в SP3- гібридизації ? Скільки гібридних орбіталей утворюється під час SP3- гібридизації? Під яким кутом розташовуються в просторі гібридні орбіталі атома Карбону в молекулі метану? Яку просторову будову має молекула метану? Які види формул ви можете записати для метану? Що відображають структурні формули? Який тип зв’язків між атомами в молекулі метану? Який газ називають болотним або рудниковим газом? Чому? Перелічите фізичні властивості метану. Де зустрічається метан у природі?

Номер слайду 3

Мета уроку: познайомитися із змістом понять «гомологи», навчитися записувати їх молекулярні і структурні формули, називати ці речовини. Розглянути особливості будови алканів, їх фізичні властивості. Навчитися розрізняти гомологи та ізомери. План уроку: 1. Гомологічний ряд алканів. 2. Особливості будови алканів. 3. Міжнародна номенклатура органічних сполук (ІЮПАК). 4. Фізичні властивості алканів.

Номер слайду 4

Гомологічний ряд - це ряд сполук, подібних за своєю будовою та хімічними властивостями, які відрізняються одна від одної на за складом молекул на одну або кілька гомологічних різниць (- СН2) Гомологи – це сполуки, подібні за будовою та хімічними властивостями, склад яких відрізняється на одну або кілька груп –СН2. Алкани – це насичені вуглеводні з відкритими карбоновими ланцюгами загальної формули СnH2n+2 Гомологічний ряд алканів

Номер слайду 5

Загальна формула алканів: СnH2n+2 СН4 – метан – гексан С2Н6 – етан – гептан – пропан – октан – бутан – нонан – пентан – декан За допомогою загальної формули, складіть формули наступних гомологів метану.

Номер слайду 6

Назви деяких радикалів Радикали - це частинки з неспареними електронами. ― СН3 метил СН3 – СН – ізопропіл | — С2Н5 етил СН3 ― С3Н7 пропіл СН3 – СН2 – СН - ізобутил | ― С6Н5 феніл СН3

Номер слайду 7

1. Утворіть правильні слова натем, утбан, натко, теан, ропна, етнгпае, олмгоог 2. «Біла ворона».Знайдіть у ряді зайве слово та поясніть чому а) метан, етан, пропан, бутан, лактан б) етен, етан, етин в) октан, манган, метан г) пропан, бутан, октан д) меркаптан, метан, октан, е) метан, етан, пропан… це

Номер слайду 8

3. Знайдіть зайву формулу та яка не відноситься до гомологічного ряду метану CH4, C2H6, С3H7, C4H10 C6H14, C8H18, C10H22, C11H23

Номер слайду 9

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

Номер слайду 10

Міжнародна номенклатура органічних сполук (ІЮПАК) СН3 – СН – СН – СН2 – СН3 | | СН3 С2Н5 СН3 | СН3 – С – СН – СН3 | | СН3 СН3   СН3 – СН – СН – СН2 – СН3 | | СН3 СН3 3-етил-2-метилпентан 2,2,3 – триметилбутан 2,3 – диметилпентан 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5

Номер слайду 11

Фізичні властивості алканів Знайдіть необхідну інформацію в підручнику, у вигляді плану випишіть у зошит. Агрегатний стан: С1- С4 гази С5-С17 рідини С18 … 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.

Номер слайду 12

Перевіримо свої знання!

Номер слайду 13

Порівняйте два поняття: гомологи та ізомери. (використайте слова «однаковий», «різний», «подібний») Ознаки Ізомери Гомологи 1. Якісний склад 2. Кількісний склад 3. Хімічна будова 4. Фізичні властивості 5. Хімічні властивості

Номер слайду 14

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

Номер слайду 15

Які з наведених вуглеводнів, формули яких наведено нижче, належать до алканів? С4Н10, С5Н10, С3Н8, С2Н4, С6Н10, С2Н2, С7Н16. Підкресліть формули алканів.

Номер слайду 16

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

Номер слайду 17

а) 3 – етилгексан, б) 3- етил - 2- метилгептан; в) 2,4 – диметилпентан; г)3,3,4–триетил –2,2–диметилоктан. Складіть структурні формули таких речовин:

Номер слайду 18

Домашнє завдання 1. Опрацювати § ____, ст. 2. Скласти ізомери гексану, записати їх структурні формули, дати назви за номенклатурою 3. Підготувати цікаву інформацію на тему: «Алкани навколо нас" 4. Творче завдання: Створити 3D модель представника гомологічного ряду за допомогою програми Avogadro .

zip
Пов’язані теми
Хімія, 9 клас, Розробки уроків
До підручника
Хімія 9 клас (Савчин М.М.)
Додано
21 серпня
Переглядів
98
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку