Урок "Склад, властивості, застосування окремих представників вуглеводнів (метан, етан, етен, етин)"

 Тема уроку: Склад, властивості, застосування окремих представників вуглеводнів (метан, етан, етен, етин).

 

Цілі:  1. Формування ключових компетентностей:

• спілкування державною мовою;
• інформаційно-цифрова компетентність;
• уміння вчитися впродовж життя;
• екологічна грамотність і здорове життя.

2. Формування предметних компетентностей:

- узагальнити і систематизувати знання учнів про склад, властивості і застосування насичених і ненасичених вуглеводнів на прикладі метану, етану, етену і етину;

- розвивати  вміння складати структурні і напівструктурні формули алканів, етену та етину; складати рівняння реакцій горіння вуглеводнів, хлорування метану, приєднання до етену та етину;

 - виховувати дбайливе ставлення до природи, оцінювати вплив на здоров’я і довкілля окремих органічних речовин.

Обладнання: роздатковий матеріал, презентація до уроку, схеми "Класифікація вуглеводнів", "Гомологічний ряд вуглеводнів", Фізичні та хімічні властивості аліфатичних вуглеводнів".

Тип уроку: : Комбінований урок повторення знань, умінь і навичок і творчого

застосування їх на практиці.

Форми роботи: фронтальна бесіда, робота в групах, складання опорного конспекту.

Структура уроку.

 І. Організаційний етап.

 ІІ. Актуалізація опорних знань учнів.

 ІІІ. Повторення, узагальнення і систематизація знань.

1. Класифікація вуглеводнів, їхні основні характеристики.
2. Гомологічні ряди насичених і ненасичених вуглеводнів, їхні основні фізичні і хімічні властивості.

 

IV. Підбиття підсумків уроку

V. Домашнє завдання.

 

 

Хід уроку

 І. Організаційний етап.

 Оголошення теми і мети уроку.

 ІІ. Актуалізація опорних знань . Мотивація навчальної діяльності.

 Фронтальна бесіда.

1. Які сполуки належать до органічних?
2. Який розділ хімії називається органічною хімією?
3. Які хімічні елементи входять до складу органічних сполук?
4. Як відрізняються органічні та неорганічні сполуки за їх поширенням у природі?
5. У чому полягає різниця між хімічними реакціями, в яких беруть участь органічні та неорганічні сполуки?

 

Особливості органічних речовин.

 

1. Органічні речовини – це сполуки Карбону.
2. Атоми Карбону здатні сполучатися між собою в ланцюги і утворювати молекули різноманітних форм.
3. Характерні ознаки органічних речовин: ковалентні зв'язки, молекулярні кристалічні решітки, низька термостійкість, горючість, погана розчинність у воді.
4. Органічні речовини становлять основу рослинних і тваринних організмів, з них виробляють харчові продукти, папір, тканини, барвники, лікарські та косметичні засоби, пластмаси, паливо тощо.
5. Органічні речовини добувають з природної сировини, а також шляхом синтезу з інших органічних та неорганічних речовин.
6. Поділ на органічні і неорганічні речовини є умовним.

 

ІІІ. Повторення, узагальнення і систематизація знань.

 

            1. Класифікація вуглеводнів, їхні основні характеристики.

Запитання до учнів:

• Які сполуки відносять до вуглеводнів?

(Вуглеводні – це сполуки до складу молекул яких входять атоми Карбону і Гідрогену).

• Наведіть приклади вуглеводнів?
• Де в природі поширенні вуглеводні?

 

Викладач: Завдяки особливостям будови та властивостям  Карбону його сполуки з

Гідрогеном є досить численними і різноманітними. Це зумовлено низкою структурних факторів.

 Атоми Карбону здатні з'єднуватись між собою  в ланцюги різної будови:

 

• С – С – С – С -  нерозгалужений

 

С

l

  ‒ С – С – С ‒ розгалужений

   l

  С

 

 C – С

 l     l   замкнутий  

 C – С

 

 

 За однакової кількості атомів Карбону в молекулах вуглеводні можуть відрізнятися числом атомів Гідрогену.

 

 СН₃ ‒ СН₂ – СН₂ ‒ СН₃    С₄Н₁₀

 

 СН₂ = СН – СН₂ ‒ СН₃    С₄Н₈

 

 СН₂ = СН – СН = СН₂    С₄H₆

 

 CН – СН

 ll ll       С₄H₄

 CН – СН

 

 СН ≡ С ‒ С ≡ СН      С₄H₂

 Класифікацію вуглеводнів здійснюють за такими структурними ознаками, що визначають властивості цих сполук:

1. будова карбонового ланцюга (карбонового скелета);
2. наявність в ланцюзі кратних зв'язків С=С і С≡С (ступінь насиченості).

Схема 1:

Вуглеводні

 

 

ациклічні

 

 

 

 

 

 

 

         

 

 

 

 

 

Робота зі схемою.

Використовуючи схему основних класів вуглеводнів учні визначають найважливіші відмінності за наведеними формулами й будовою; наводять приклади речовин, їх властивості.

2. Гомологічні ряди.

Колективна робота.

Запитання до учнів:

Що таке гомологічний ряд?

(Ряд речовин одного класу, у якому кожний наступний представник відрізняється від попереднього на групу – СН₂).

Група ‒СН₂ називається гомологічною різницею. Члени одного гомологічного ряду називаються гомологами.

Гомологи мають подібну будову і подібні хімічні властивості.

 

Таблиця 1. Гомологічний ряд вуглеводнів

Алкани		Алкени		Алкіни
назва	формула	назва	формула	назва	формула
метан	СН4	-
етан	С2Н6	етен (етилен)	С2Н4	етин (ацетилен)	С2Н2
пропан	С3Н8	пропен(пропілен)	С3Н6	пропін	С3Н4
бутан	С4Н10	бутен	С4Н8	бутин	С4Н6
пентан	С5Н12	пентен	С5Н10	пентин	С5Н8
гексан	С6Н14	гепсен	С6Н12	гексин	С6Н10
гептан	С7Н16	гептен	С7Н14	гептин	С7Н12
октан	С8Н18	октен	С8Н16	октин	С8Н14
нонан	С9Н20	нонен	С9Н18	нонін	С9Н16
декан	С10Н22	децен	С10Н20	децин	С10Н18

 

 

Таблиця 2. Фізичні властивості аліфатичних вуглеводнів.

Кількість атомів Карбону	Молекулярна маса	tпл	tкип	Агрегатний стан
				Алкани	Алкени	Алкіни
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20	збільшується	збільшується	збільшується	С1 ‒ С4 - гази	С2 ‒ С4 - гази	С1 ‒ С4 - гази
				С5 ‒ С17 - рідини	С5 ‒ С15 - рідини	С5 ‒ С16 - рідини
					від С16 - тверді
				від С18 - тверді		від С17 - тверді

 

Викладач: всі вуглеводні – безбарвні речовини; газоподібні і тверді

вуглеводні не мають запаху, а середні представники гомологічних рядів мають специфічний запах; практично не розчиняються у воді, але добре розчиняються в органічних розчинниках. (Учні записують таблиці в зошит).

 

 

Таблиця 3. Хімічні властивості вуглеводнів

Власти- вості	Вуглеводні
	Насичені	Ненасичені	Ароматичні
Горючість	2С2Н6+7О2→4СО2+6Н2О	С2Н4+3О2→СО2+2Н2О	2С6Н6+15О2→12СО2+6Н2О
Термічний розклад	СН4→С2Н2+3Н2 С2Н6→2С+3Н2	С2Н2→2С+Н2	С6Н6→6С+3Н2
Реакція заміщення	СН4+Cl2→СН3Cl+НCl	Не характерні за звичайних умов	С6Н6+Cl2→С6Н5Cl+НCl
Приєднання водню	не можливо	С2Н2+Н2→С2Н4	С6Н6+3Н2→С6Н12
Приєднання галогенів	не можливо	С2Н4+Cl2→С2Н4Cl2	С6Н6+3Cl2→С6Н6Cl6
Взаємодія з рoзчином  KMnO4	не реагують	Легко окислюються (знебарвлення розчину)	Окислюються важко
Взаємодія з бромною водою	не взаємодіють	знебарвлюють бромну воду	не взаємодіють (розчиняють бром)

 

Викладач звертає увагу, що для насичених і ароматичних сполук характерні реакції заміщення, а для ненасичених – реакції приєднання.

 3. Генетичний зв'язок класів органічних сполук

Тренувальні вправи.

   Напишіть рівняння реакцій, необхідних для здійснення перетворень:

 

                    C₂H₆  →  C₂H₄   →  C₂H₅Cl  →  C₄H₁₀  →   CO₂

 

 1. С₂Н₆ → С₂Н₄ + Н₂

 2. С₂Н₄ + HCl → С₂Н₅ + Cl

 3. 2С₂Н₅Cl +2Na → С₄Н₁₀ + 2NaCl (реакція Вюрца)

 4. 2С₄Н₁₀ +13О₂ → 8СО₂ +10Н₂О

 

Самостійна робота

І варіант:

 СаС₂ → С₂Н₂ → С₂Н₄ → С₂Н₄Cl₂

         ↓

                    C₂Н₅ОН

ІІ варіант:

С → СН₄ → CH₃Cl → С₂Н₆ → С₂Н₄

 

IV. Домашнє завдання.

1. Скласти загальну схему генетичного зв'язку вуглеводнів.
2. Повторити способи добування вуглеводнів, основні галузі їх застосування.