Урок по органической химии

Разделы: Химия

Цель:

  1. Познакомить учащихся с алкинами. 
  2. Рассмотреть способы получения ацетилена (карбидный и метановый).
  3. Раскрыть взаимосвязь органических и неорганических веществ. 
  4. Рассмотреть химические свойства алкинов: реакции присоединения, окисления, полимеризации – в плане развития полученных ранее теоретических представлений о типах химических реакций. 
  5. Познакомить с основными областями применения ацетилена на основе логической связи понятий «свойства применение»

Задача:

  1. Образовательная - развить и углубить знания учащихся о алкинах. Выяснить на практике свойства ацетилена и использовать эти знания в творческой деятельности и в повседневной жизни.
  2. Развивающая -  продолжить формировать умения анализировать, аргументировано излагать свою точку зрения, делать определенные теоретические выводы.
  3. Воспитательная -  развивать качества необходимые в трудовой деятельности: настойчивость, сообразительность, наблюдательность, сосредоточенность.

Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.

Вид урока: урок-презентация.

Методы:  

По источникам знаний

  • словесный (беседа, рассказ);
  • наглядный (наблюдение и иллюстрации);
  • практический (опыт).

По характеру познавательной деятельности

  • проблемный;
  • частично – поисковый (самостоятельная  работа, лабораторная работа).

По  степени самостоятельности

  • учебная работа под руководством учителя;
  • самостоятельная работа учащихся.

Принципы: 

  • научность;
  • доступность;
  • наглядность;
  • связь теории и практики.

Оборудование: 

  • компьютер;
  • химическая посуда;
  • штатив;
  • реактивы - карбид кальция, вода.

Подготовительный этап:

  • На уроке проводится демонстрационный опыт (выполняет учеником), поэтому требуется предварительная отработка умений ученика для осуществления экспериментальной части урока (правила техники безопасности, комментарии, последовательности выполняемых эксперимента).
  • Составление тестовых заданий.  
  • Консультация по составлению презентации учащимися.        

Ход урока

I. Организационное начало урока.

II. Проверка домашнего задания, воспроизведение и коррекция опорных знаний учащихся.  (Тест  приложение №1).

Презентация учителя

Слайд №1

III.Объяснение нового материала.

1/Слайд №2.Формулировка темы урока вытекает из решения задачи.

Задача:  Углеводород , плотность паров которого по водороду равна 13,содержит 92% углерода . Найдите его молекулярную формулу.

С2Н2

Тема урока: Ацетилен – представитель алкинов

2/В первой половине XIX века английский химик Э. Дэви проводил опыты с веществом, полученным при нагревании металлического калия с углеродом (соединения металлов с углеродом называются карбидами, в данном случае – карбид калия). При действии на карбид калия водой ученый получил бесцветный газ, горящий красноватым коптящим пламенем. Дэви высказал предположение, что полученный им «светильный газ» можно использовать для освещения улиц в газовых фонарях. Однако карбид калия был настолько труднодоступным веществом, что о практическом использовании открытия не могло быть и речи.

Четверть века спустя знаменитый французский химик М. Бертло получил тот же газ, пропуская электрический разряд через трубку, наполненную метаном. Ученый определил формулу полученного вещества – С2Н2 – и назвал его ацетиленом. Слайд №3

В конце XIX века А. Ле Шателье сделал важное наблюдение: ацетилен при горении в чистом кислороде дает самое горячее из известных в те годы пламя. Его температура достигает 4000оС! Сравните: температура плавления железа 1540оС.

Вывод очевиден: пламенем ацетилена можно резать и сваривать металлы. Так, спустя 60 лет после своего открытия, ацетилен обрел одну из самых главных своих профессий. До сих пор ацетиленовая горелка незаменима для резки больших металлических конструкций, сварки стальных труб, изделий из металлов. Должно быть, вы видели газовые баллоны белого цвета с красной надписью «АЦЕТИЛЕН» или генераторы ацетилена, которыми пользуются работники коммунальных служб.

3/Итак, сама жизнь поставила перед химиками задачу получения в больших количествах дешевого и доступного ацетилена.

Схема получения алкинов. Слайд №4.

4/Опыт  Слайд №5,6.     

Инструкция по практической части урока.

Получение ацетилена в лаборатории и изучение его свойств.

Цель работы: познакомиться с методом получения ацетилена в лаборатории и химическими свойствами ацетилена.

Ход работы

  • К карбиду кальция добавить  воды.
  • Поджечь выделяющийся газ.
  • Оформите вывод в виде таблицы:

Этапы работы Наблюдения Уравнения реакций Выводы
1. Получение ацетилена Реакция протекает очень бурно, выделяется бесцветный газ. CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 +  C2H2 Получение ацетилена является реакцией гидролиза карбида кальция.
2. Горение ацетилена Ацетилен горит светящимся, коптящим пламенем. Горение ацетилена – это экзотермическая реакция. 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O Ацетилен – горючий газ, при  сгорании выделяется большое количество энергии.

5/А теперь давайте вернемся к ацетилену. Очевидно, вы уже поняли, что этот углеводород – не единственный в своем роде. Это первый представитель целого ряда соединений, содержащих одну тройную связь.

Углеводороды, в молекулах которых содержится одна тройная углерод-углеродная связь СС, называются ацетиленовыми углеводородами или алкинами.


В этом термине суффикс –ин указывает на наличие в молекуле одной тройной углерод - углеродной связи СС. Ацетилен можно называть этином. Молекулярные и структурные формулы, а также названия ацетиленовых углеводородов приведены в Cлайде №7

С2Н2  
С3Н4
С4Н6
С4Н6		 НССН
НСС-СН3
НСС-СН2-СН3
СН3-СС-СН3		 этин, ацетилен
пропин, метилацетилен
бутин-1, этилацетилен
бутин-2, диметилацетилен

Слайд №8 Вы вновь столкнулись с тем, что два углеводорода – бутин-1 и бутин-2 – обладают одинаковым составом, однако их химическое строение различается. Это изомеры, отличающиеся положением тройной связи в углеродной цепи. Такой вид структурной изомерии называется изомерией положения кратной (в нашем случае - тройной) связи.

Если вы были внимательны, то могли заметить, что бутадиен-1,3, который мы рассматривали в предыдущем параграфе, также имеет молекулярную формулу  С4Н6. А значит это соединение изомерно бутинам, но, поскольку бутадиен и бутин относятся к различным классам углеводородов, такая изомерия называется межклассовой. Она является разновидностью структурной изомерии.

И последнее. Тот факт, что алкины и алкадиены с одинаковым числом атомов углерода в молекуле имеют одинаковую молекулярную формулу, означает, что общая формула ацетиленовых углеводородов совпадает с формулой алкадиенов: СnH2n-2.

6/Физические свойства.

Алкины представляют собой бесцветные газы (С2-С4) или жидкости (С15-С16).  А начиная с С17, алкины являются  кристаллическими веществами. слайд№9

7/Химические свойства.

Проявляет ли ацетилен свойства непредельных углеводородов? В этом легко убедиться, пропустив ацетилен через раствор KMnO4. Вы убедитесь в том, что качественная реакция на непредельные углеводороды дает для ацетилена положительный результат(малиновая окраска меняется на бурую).

Подобно этилену, ацетилен вступает в многочисленные реакции присоединения. Так же, как и с диеновыми углеводородами, присоединение протекает ступенчато. Аналогично будут протекать и другие реакции присоединения. Слайд№10

8/Применение ацетилена. 

Слайд №11

IV. Закрепление нового материала. (Творческая работа презентация ученика)

Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция. Слайд №12,13

V. Определение и разъяснение домашнего задания.   

Слайд№14.

VI. Литература.

  1. О.С.Габриелян,И.Г.Остроумов. Настольная книга учителя химии 10 класс. М. «Дрофа» 2006г.
  2. О.С.Габриелян .Органическая химия 10класс (базовый уровень).М.
  3. 1С-Образовательная коллекция. Органическая химия 10-11 классы. Лаборатория систем мультимедия.МарГТУ.2003