Урок на тему "Хімічні властивості метану та його гомологів."

УРОК 3

Тема. Хімічні властивості метану та його гомологів.

Мета: ознайомити учнів з хімічними властивостями метану та його гомологів; навчити складати відповідні рівняння реакцій; установити залежність між будовою алканів та їхніми хімічними властивостями;  розвивати вміння аналізувати, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, робити висновки; розглянути правила техніки безпеки при поводженні з вибуховими речовинами в побуті.

Тип уроку:  засвоєння нового матеріалу.

Обладнання й матеріали: комп'ютери або мультимедійна дошка, комп’ютерна презентація.

Очікувані результати: наприкінці уроку учні мають характеризувати хімічні властивості метану та його гомологів; ілюструвати властивості речовин рівняннями хімічних реакцій; визначати дослідним шляхом насичені вуглеводні; встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою та властивостями речовин; знати та дотримуватися правил безпечного поводження з органічними речовинами.

Хід уроку

І. Організаційний етап

• Інструктаж до роботи з комп’ютерною презентацією.

• Оголошення теми уроку (слайд 1). Визначення мети уроку (слайд 2).

ІІ. Активізація опорних знань учнів

Експрес-контроль

• Учні самостійно закінчують подані на екрані речення (слайд 3), працюючи у зошитах.
• Взаємоперевірка - обмінюються зошитами та перевіряють роботи, порівнюючи їх з відповідями на екрані (слайд 4).

ІІІ. Засвоєння нового матеріалу

Учні самостійно вивчають текст слайду 5.

• Аналіз тексту за запитаннями вчителя:
  • Чи є алкани хімічно активними речовинами?
  • Чому? ( пригадати будову молекули метану, типи та характер зв’язків )
  • Яку ще назву мають алкани?
  • З якими речовинами не взаємодіють?

Розповідь вчителя:

• У XIX ст. алкани навіть називали «хімічними мерцями», але виявилося, що з деякими речовинами вони все ж таки взаємодіють.
• На слайді 6 демонструється відношення насичених вуг­леводнів до розчинів кислот (на прикладі сульфатної кислоти), лугів (на прикладі натрій гідроксиду), калій перманганату ( відео демонстрація).

Учні самостійно вивчають текст слайду 7.

• Аналіз тексту за запитаннями вчителя:
  • Як алкани взаємодіють з киснем?
  • Що утворюється при горінні метану?
  • Де використовується реакція горіння метану?

Перегляд відео демонстрації «Горіння метану»  ( слайд 8 )     

2. Небезпечна суміш

Розповідь вчителя. Суміш метану з повітрям ( 10% метану ) є вибухонебезпечною. При використанні газових плит та котлів необхідно постійно стежити за тим, щоб полум’я не згасло. З метою діагностування витоку газу, у нього додають невелику кількість одоранту – речовини з відчутним, характерним запахом.

Учні самостійно вивчають текст слайду 9.

• Аналіз тексту за запитаннями вчителя:

1. Які продукти реакції утворюються при повному окисненні гомологів метану?

• Які продукти реакції утворюються при окисненні гомологів метану у нестачі кисню?                            
• Учні самостійно записують рівняння взаємодії бутану з киснем, який є в надлишку:   2С₄Н₁₀ + 13О₂  → 8СО₂ + 10Н₂О.
• Учні самостійно записують рівняння взаємодії бутану з киснем, який є в нестачі:  2С₄Н₁₀ + 9О₂  → 8СО + 10Н₂О.
• Учні порівнюють свої рівняння із рівняннями, що з'являються на екрані.

Перегляд відео демонстрації «Горіння рідких алканів» слайд 10

Пояснення вчителя. Алкани — досить інертні сполуки, що пояснюється високою міцністю зв'язків С-С і С-Н. Вони взаємодіють тільки з дуже активними речови­нами, наприклад, за реакцією заміщення вони взаємодіють із галогенами.

Учні самостійно вивчають текст слайду 12.

Пояснення вчителя. При реакції галогалогенування                                     один атом галогену заміщає атом Гідрогену і входить до складу органічної молекули, а інший з'єднується з атомом Гідрогену, що заміщується, й утворює молекулу галоген оводню. В залежності від кількості галогену, що бер участь у реакції може заміщуватися різна кількість атомів Гідрогену.

Назви утворених продуктів реакції походять від назв алканів і утворю­ються так само, як і назви розгалуджених алканів: до карбонового ланцюга алкану приєднані замісники – атоми галогену.

Пояснення вчителя. Як і для всіх органічних сполук, для алканів характерні реакції терміч­ного розкладу.

Учні самостійно вивчають текст слайду 13.

• Учні самостійно записують рівняння термічного розкладу метану і етану:         СН₄ → С + 2Н₂,     С₂Н₆ → 2С + 3Н₂.                                                    

• Учні порівнюють свої рівняння із рівняннями, що з'являються на екрані.

Пояснення учителем процесу крекінгу.

Учні  переглядають дослід на слайді 14.

• Аналіз досліду за запитаннями вчителя:

1. Які продукти реакції розкладу парафіну?
2. Газ, що утворюється в процесі горіння алкану, пропускають через розчин кальцій гідроксиду. Для визначення якого газу це робиться?
3. Яка речовина збирається в пробірці?                                          

8. Добування алканів в лабораторії  І спосіб.

Учні самостійно вивчають текст слайду 16.

Пояснення вчителя. У цій реакції атоми Натрію завдяки великій хімічній активності відщеплюють атоми Хлору від молекули хлорметану й утворюють стійку сполуку - натрій хлорид. Метильні радикали, що при цьому залиша­ються, об'єднуються один з одним з утворенням алканів. Зверніть увагу, що в цій

реакції відбувається збільшення довжини  карбонового скелета: в молекулі продукту реакції  атомів Карбону більше, ніж у молекулах реагентів.

Уперше цю реакцію вивчив французький учений Шарль Вюрц, тому зараз взаємодію галогенопохідних алканів з натрієм називають реакцією Вюрца.

Якщо взяти сполуку іншого алкану з іншим галогеном, то реакції відбуватиметься аналогічно.

9. Добування алканів в лабораторії  ІІ спосіб.

Перегляд відео демонстрації «Добування метану в лабораторії»  ( слайд 17 )

Пояснення вчителя. Іншою відомою реакцією є метод Дюма. Він полягає в тому, що сіль органічних (карбонових) кислот прожарюють у присутності лугів. Напри­клад, при прожарюванні натрій ацетату (солі оцтової кислоти) з натрій гідроксидом утворюється метан:

Зверніть увагу, що в цій реакції відбувається зменшення довжини карбонового скелета: в ланцюгу оцтової кислоти два атоми Карбону, а в продукті реакції — метані — на один атом Карбону менше

ІV. Перевірка розуміння і корекція засвоєння учнями нового матеріалу

•        Учні самостійно виконують завдання подані на екрані (слайд 19), працюючи у зошитах.
•        Самоперевірка –порівняння результатів з відповідями на екрані (слайд 20).
•        У випадку неправильних відповідей, учні задають уточнюючі питання вчителю.

V. Підведення підсумків уроку

Домашнє завдання: Опрацювати § 19 ( Хімія 9 кл. П.П.Попель ). Виконати завдання № 178, 180

Використані джерела:

1. Березан О.В. Органічна хімія: Посібник для вчителів хімії та учнів загальноосвітніх шкіл, ліцеїв, гімназій, слухачів і викладачів підготовчих відділень вузів/ Березан О.В. – К.: Абрис, 2000.
2. Боєчко Ф.Ф. та ін. Органічна хімія: Проб. Підручник для 10 – 11 класів (шкіл) хімічних профідів та класів (шкіл) з поглибленим вивченням предмета/ Ф.Ф. Боєчко, В.М. Найдан, А.К. Грабовий. – К.: Вища школа, 2001.
3. Попель П.П. Хімія: підручник для 9 кл. загальноосвітніх навчальних закладів/ П.П. Попель, Л.С. Крикля. – К.: ВЦ «Академія», 2009.
4. Видеоуроки по органической химии [Електронний ресурс] – Режим доступу http://www.himikatus.ru/org_video.php