Урок "Хімічні властивості алканів"

Тема уроку. Хімічні властивості алканів: повне й часткове окиснення, хлорування, термічний розклад, ізомеризація. Механізм реакцій заміщення.

Мета уроку: формувати в учнів знання про хімічні властивості алканів; вивчити хімічні властивості алканів; показати значення реакцій горіння, повного й часткового окиснення для алканів; дати уявлення про хімізм реакцій заміщення.

Розвивати навички й уміння складати рівняння хімічних реакцій на прикладі хімічних властивостей алканів; вміння порівнювати, аналізувати, самостійно робити висновки, формулювати гіпотези на основі спостережень, дослідів; розвивати логічне мислення, вміння будувати причинно-наслідкові взаємозв'язки, вміння працювати самостійно, користуватися інформаційно-комунікаційними можливостями мережі Інтернет та електронними ресурсами.

Виховувати творчу особистість з креативним мисленням, зацікавлену вивченням предмету. з бережливим ставлення до використання енергоресурсів на прикладі алканів; інтерес до предмету. Сприяти нормальному фізичному розвитку, зміцненню здоров'я.

Засоби наочності: використання електронного ресурсу карта знань https://bubbl.us/mindmap, http://learningapps.org, використання інформації Блога - http://rogozhnikova-ov.livejournal.com/ веб-квест «Алкани», 3-Д книги Kvisoft FlipBook Maker Pro Portable .

Форми роботи: пояснення, евристична бесіда, індивідуальні завдання, складання опорного конспекту, демонстраційний експеримент, робота з електронними ресурсами.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу (за Оніщуком В.А.).

Хід уроку.

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів.

Яка загальна формула алканів?

Якщо відомо, що відносна густина алкану за воднем = 8, то яку формулу він має?

Дано:

Дн₂=8   СН₄

Mr - ?

Сьогодні ми з вами будемо заповнювати індивідуальний аркуш відповіді, щоб кожен зміг отримати оцінку за урок. Тому підпишіть прізвище на аркуші та зверніть увагу на завдання № 1.

Потрібно відмітити формули вуглеводнів, що належать до алканів та записати їх номери через кому.

САМОПЕРЕВІРКА – Зверніть увагу на дошку та перевірте свої відповіді. Підніміть руки ті, в кого немає жодної помилки. Ви заробили особливі фішки і забрати їх зможете наприкінці уроку. Так само як і всі, хто буде сьогодні відповідати на уроці.

А тепер переходимо до завдання 2. Складіть формули алканів за загальною формулою, якщо n = 3,5,7

Зачитайте правильні відповіді – фішка.

Які фізичні властивості мають алкани? Ви можете спиратись на опорний конспект попереднього уроку.

ІІ. Мотивація.

Чудово!!! А тепер підніміть ліву руку ті, хто приїхав сьогодні до школи на машині чи маршрутці.

А праву ті, що гріють чайник на газовій плиті.

А плесніть в долоні ті, хто знає, що витік газу може призвести до вибуху.

… Вогонь (запальничка і свічка!!!) часом ми не звертаємо уваги на це явище. Коли клацаємо запальничку, або запалюємо на кухні газ… коли авто рухається завдяки газу чи бензину…

Ми всі з вами свідки реакції горіння алканів. Це фізична чи хімічна властивість?

ІІІ. Тема, мета, завдання.

І тема нашого уроку «Хімічні властивості алканів». Сьогодні ми спробуємо розібратися в основних хімічних властивостях алканів, навчимося складати рівняння відповідних реакцій.

ІV. Новий матеріал.

• І почнемо саме з реакції горіння, або повного окислення:

СН₄+2О₂ = СО₂ + 2Н₂О + 880 кДж енергії!

Метан – цінний вид палива, але і небезпечний в суміші з киснем 1:2, або повітрям 1:10

Демонстрація вибуху метану 1.06

Так само реакція повного окислення характерна для інших алканів. В робочому зошиті запишіть загальне рівняння горіння:

2 С_nH_2n+2 + (3n+1) O₂ = n CO₂ + (n-1) H₂O

Спираючись на цей алгоритм запишіть на аркуші рівняння реакції повного окислення пропану та бутану, що горить в запальничці.

• При нестачі кисню відбувається неповне окислення, внаслідок чого утворюється чадний газ:

СН₄+2О₂ = СО + 2Н₂О

• А вам подобаються реакції, що пов’язані з кольорами? Цікаво, чи змінює колір розчин калій перманганату та бромної води при взаємодії з алканами?

Демонстрація реакцій 1.10

В зошит – реакції приєднання не характерні.

Втомились?   СОКУ-СОКУ

•              Як і в нашій фізкульт-хвилинці одні рухи переходили в інші, так і для алканів характерні ланцюгові реакції. На світлі молекула хлору розпадається на атоми, а метан при «зустрічі» з хлором на долі секунди утворюється на радикал метіл. Саме тому механізм реакції називають радикальним:

CH₄ + Cl:Cl = CH₃Cl + HCl   хлор метан

Зверніть увагу на дошку – чорним кольором позначено атом Карбону, зеленим – Гідрогену і червоним – Хлору. Ця схема ілюструє записану реакцію.

Наступна є продовженням попередньої – дихлорметан ?

Запишіть подальшу ланцюгову реакцію хлорування метану на аркуші.

Застосування та значення продуктів цих реакцій ви будете розглядати на наступному уроці.

У 1956 році за дослідження механізму ланцюгових реакцій Микола Миколайович Семенов отримав Нобелевську премію.   Портрет.

Також досліджував механізм галогенування і наш співвітчизник Євген Олексійович Шилов.     Портрет.

?   Алгоритм запису галогенування (радикальний механізм):

C_nH_2n+2 ----------------- C_nH_2n+1Cl---------------------C_nH_2nCl₂------------  …  -----C_nCl_2n+2

• Термічний розклад алканів залежить від температури нагрівання

t = 500⁰ С    відбувається руйнування зв’язків між атомами Карбону, що веде до утворення вуглеводнів з меншою молекулярною масою – термічний крекінг

(детально ви його розглядати будете при вивченні теми «Нафта»)

С₄Н₁₀ =  С₂Н₆ + С₂Н₄

t = 1000⁰ С    відбувається повний розпад вуглеводнів до простих речовин

CH₄ = С + 2Н₂

t = 1500⁰ С    з метану та етану можна отримати ацетилен

CH₄ = С₂Н₂ + 3 Н₂

• Під впливом температури та за наявністю каталізатора  алкани нормальної будови перетворюються на алкани з розгалудженим ланцюжком – ізомеризація

СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ = ? ізобутан

V. Узагальнення.

Що повторили?       Що вивчили?       Що хотілося б дізнатися ще?

VІ.  Оцінка роботи за фішками.  Здати на виході аркуші відповіді.

VІІ.  Д\з підручник Л.П.Величко ƒ 5 стор. 31-34. № 9-12 – хімічні властивості алканів

Додаткове завдання – біографія Євгена Шилова та Миколи Семенова.

Наша свічка значно зменшилась в розмірі, тому що потроху згорає парафін, а це друга назва алканів.

Якось чоловік узяв маленьку свічку і почав підійматися з нею по довгих гвинтових сходах.
- Куди ми йдемо? - запитала свічка.
- Ми піднімаємося на вежу, щоб висвітлити кораблям шлях в гавань.
- Але жоден корабель у гавані не зможе побачити мене, - заперечила свічка.
- Хоч твій вогник і невеликий, - сказав чоловік, - все ж продовжуй горіти так яскраво, як зможеш.

Так розмовляючи, вони досягли вершини сходів, і підійшли до великої лампі. Чоловік запалив лампу за допомогою маленької свічки, і незабаром, великі дзеркала за лампою відобразили промені від маленької свічки, і світло її поширився на милі навколо і вглиб моря, висвітлюючи шлях кораблям і мандрівникам.

Як маленька свічка може розпалити величезне вогнище і вказати шлях сотням людей, так і мале полум'я вашого душевного тепла зможе в принципі змінити життя нашої країни, навіть якщо ви самі цього ще  не усвідомлюєте.