Тема: Порівняльна характеристика алканів, алкенів та алкінів

Мета уроку: Поглибити знання про насичені та ненасичені вуглеводні; навчитися розрізняти їх за будовою, назвами та хімічними властивостями.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

                                            Хід уроку

 

1. Привітання та організаційний момент (2 хв)

Учитель: Вітаю! Сьогодні ми структуруємо знання про три основні класи вуглеводнів. Наша мета — зрозуміти, як кількість зв'язків між атомами Карбону змінює «життя» та властивості молекули.

2. Актуалізація знань: Бліц-опитування (5 хв)

Питання до класу та відповіді:

1. Яку валентність проявляє Карбон в органічних сполуках? (IV).
2. Як називаються сполуки, що складаються лише з атомів Карбону та Гідрогену? (Вуглеводні).
3. Що таке гомологічна різниця? (Група —CH2—).

3. Основна частина: Порівняльна таблиця (15 хв)

Учні разом з учителем заповнюють порівняльну схему:

Характеристика	Алкани	Алкени	Алкіни
Загальна формула	CnH2n+2	CnH2n	CnH2n-2
Тип зв'язку	Одинарний (–)	Один подвійний (=)	Один потрійний (≡)
Гібридизація	sp³	sp²	sp
Суфікс у назві	-ан	-ен	-ін (-ин)
Характерні реакції	Заміщення	Приєднання	Приєднання

4. Інтерактивне завдання «Хімічний конструктор» (8 хв)

Завдання: Визначте приналежність речовини до класу за формулою та дайте назву:

C2H4, C3H8, C2H2, C4H6

Відповіді:

C2H4 Алкен, етен (етилен).

C3H8 Алкан, пропан.

C2H2 Алкін, етин (ацетилен).

C4H6 Алкін, бутин.

5. Міні-вікторина «Правда чи Брехня» (7 хв)

Твердження: Алкани знебарвлюють бромну воду.

Відповідь: Брехня (це властивість ненасичених сполук — алкенів та алкінів).

Твердження: Метан — це головний компонент природного газу.

Відповідь: Правда.

Твердження: У молекулі етину між атомами Карбону три зв'язки.

Відповідь: Правда.

Твердження: Реакція гідрування — це приєднання молекул води.

Відповідь: Брехня (це приєднання водню H2).

6. Лабораторний дослід (віртуально/демонстраційно) (5 хв)

Питання: Що ми спостерігаємо при горінні етену на відміну від метану?

Відповідь: Етен горить більш яскравим, дещо світним полум'ям через більший вміст Карбону. Етин (ацетилен) горить кіптявим полум'ям.

7. Практичний блок: Розв'язування задач

Задача 1. Масова частка Карбону в невідомому вуглеводні становить 85,7%, а Гідрогену — 14,3%. Відносна молекулярна маса сполуки дорівнює 56. Визначте формулу речовини та вкажіть, до якого класу вона належить.

Розв’язання:

1. Припустимо, формула речовини — CxHy.
2. Обчислимо кількість атомів Карбону (x): x = 56 × 0,857 ÷ 12 ≈ 4
3. Обчислимо кількість атомів Гідрогену (y): y = 56 × 0,143 ÷ 1≈ 8
4. Формула сполуки — C4H8.
5. Перевірка за загальними формулами: відповідає формулі CnH2n.
6. Формула — C4H8 (бутен), належить до класу алкенів.

 

Задача 2. Який об’єм кисню (O2) знадобиться для повного спалювання 5 л пропану (C3H8)?

Розв’язання:

Складаємо рівняння реакції горіння пропану:

C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O

За законом об’ємних відношень газів (Гей-Люссака), коефіцієнти в рівнянні показують співвідношення об’ємів:

V(C3H8):V(O2)=1:5

Отже, для спалювання 5 л пропану потрібно у 5 разів більше кисню:

V(O2) = 5 × 5л = 25л

 

Задача 3. Напишіть рівняння реакцій для здійснення перетворень:

CH4 —> C2H2 —> C2H4 —> C2H6

Розв’язання (Рівняння):

Отримання етину з метану (піроліз):

CH4 —> C2H2 + 3H2

Гідрування етину до етену (часткове):

C2H2 + H2 —> C2H4

Гідрування етену до етану (повне):

C2H4 + H2 —> C2H6

 

Інтерактивне міні-завдання на логіку

Питання: Маємо три балони без етикеток. У першому — метан, у другому — етилен, у третьому — ацетилен. Як за допомогою лише одного реагенту — бромної води — відрізнити перший балон від інших двох?

Відповідь: Потрібно пропустити гази крізь бромну воду. У балоні з метаном (алкан) колір бромної води не зміниться. У балонах з етиленом та ацетиленом (алкен та алкін) розчин знебарвиться, оскільки вони мають кратні зв'язки.

8. Підсумки та Домашнє завдання (3 хв)

Домашнє завдання:

•      Опрацювати параграф підручника.

•      Задача: Обчисліть відносну молекулярну масу алкену, що містить 5 атомів Карбону. Назвіть цю сполуку.

Відповідь: C5H10. Mr = 5 × 12 + 10 × 1 = 70. Назва: пентен.

•      Скласти структурні формули пропану, пропену та пропіну.