Урок химии в 10-м классе. Тема: "Углеводороды и их природные источники"

Цели. Закрепить знания учащихся о химических свойствах и классификации углеводородов, познакомить с формами существования в природе, применением в хозяйственной деятельности людей, влиянием углеводородов и продуктов их переработки на окружающую среду. Развивать наблюдательность, умение соотносить знания, полученные в школе, с явлениями в окружающей природе, делать логические выводы, понимать сведения, поступающие из средств массовой информации. Выработать элементы экологического воспитания и стереотипы поведения в быту и на производстве, способствующие укреплению экологической безопасности. Продолжить формирование чувства ответственности за свои действия, умения принимать решение сообща, способности выражать свои мысли четко и кратко, выслушивать и критически оценивать мнение других.

Оборудование и реактивы. Презентации по темам: Природный и попутные нефтяные газы, Нефть, Углехимическая промышленность мира, Углеводороды и их природные источники, шаростержневые модели молекул октана, коллекция “Нефть и продукты ее переработки”, рабочие листы для урока.

Ход урока

Учитель. Сегодняшний урок, ребята, необычный. Мы проведем урок-игру. Этот урок позволит повторить и закрепить пройденный материал. У нас в классе есть команды и строгое жюри, которое будет оценивать ваши выступления. На уроке будут использоваться элементы игры КВН. В каждой команде нужно выбрать капитана.

Учитель. Мы изучили тему “Углеводороды” и сегодня на уроке обобщим пройденный материал. Особое внимание уделим вопросам нахождения углеводородов в природе, их практическому применению в хозяйственной деятельности человека, а также влиянию углеводородов и продуктов их переработки на окружающую среду. Итак, начинаем. Внимание! Ответы на вопросы нужно записывать на отдельные листы и в конце конкурса передать жюри.

Конкурс “Разминка”

Вопросы.

1. Какие органические вещества относят к углеводородам?

2. Как называют предельные углеводороды по международной номенклатуре?

3. Напишите общую формулу алканов, алкенов, алкинов.

4. Напишите формулы алканов, имеющих в своем составе атомов углерода:

а) 16; б) 21; в) 23.

5. Напишите формулы алкенов, имеющих в своем составе атомов углерода:

а) 6; б) 8; в) 12.

6. Укажите вид гибридизации, характерный для алканов, алкенов, алкинов.

7. Назовите угол, характерный для алканов, алкенов, алкинов.

Ответы.

1. Углеводороды – это органические соединения, состоящие из двух элементов: углерода и водорода.

2. Алканы.

3. (C_nH_2n+2) (C_nH_2n) (C_nH_2n-2)

4. С₁₆Н₃₄, С₂₁Н₄₄, С₂₃Н₄₈.

5. С₆Н₁₂, С₈Н₁₆, С₁₂Н₂₄.

6. sp³-sp²-sp-гибридизация.

7. Угол – 109°28' , 120° ,180°

Конкурс “Домашнее задание”

Учитель. Назовите природные источники углеводородов.

Ученик. Наиболее важными источниками углеводородов являются природный и попутный нефтяные газы, нефть, каменный уголь.

Учитель. Приглашаю представителя команды для защиты презентации по теме: Природный и попутные нефтяные газы. (Приложение 1). По итогам презентации на рабочих листах (Приложение 4) каждый ученик заполняет таблицу: Характеристика попутных нефтяных газов.

Учитель. При сгорании природного газа выделяется много теплоты, поэтому он служит дешевым топливом в котельных установках, доменных, мартеновских и стекловаренных печах. При сгорании углеводородов, встречающихся в природе, расходуется большое количество кислорода. В результате образуются оксид углерода (IV) и вода, а также выделяется большое количество теплоты.

Вопрос. В настоящее время экологами остро ставится вопрос об изменении климата на Земле. Каковы причины этого явления?

Ученик. Человечество внезапно оказалось на пороге крупнейшего изменения климата, вызванного деятельностью человека. Это изменение неуправляемое и может иметь катастрофические последствия для человечества. Причина потепления климата – в увеличении содержания в атмосфере углекислого и некоторых других газов, в так называемом парниковом эффекте.

Учитель. Какова стратегия борьбы с парниковым эффектом?

Ученик. Чтобы снизить и устранить в будущем действие парникового эффекта, необходимо разрабатывать и внедрять в хозяйственную деятельность людей солнечные и другие бестопливные источники энергии, прекратить вырубку лесов, расширить посадку деревьев.

Учитель. Приглашаю представителя команды для защиты презентации по теме: Нефть (Приложение 2) По итогам презентации на рабочих листах каждый ученик заполняет таблицу: Нефтяные фракции

Учитель. Приглашаю представителя команды для защиты презентации по теме: Углехимическая промышленность мира. (Приложение 3). По итогам презентации на рабочих листах каждый ученик заполняет схему:

Продукты переработки угля

Конкурс “Моделирование”

Команда должна смоделировать крекинг молекулы октана, используя шаростержневую модель молекулы.

Ответы: Термический крекинг: Октан —> Бутан + Бутен

Каталитический крекинг: Октан —> Изооктан (2,2,3-триметилпентан)

Конкурс болельщиков

– Явление, при котором вещества имеют одинаковый состав и массу, но разное строение молекул, называют ... .

(Изомерией.)

– Какой суффикс добавляют при названии диеновых углеводородов?

(Диен.)

– Назовите общую формулу предельных углеводородов.

(С_nН_2n+2.)

– Транс- и цисизомерия – какой это вид изомерии?

(Пространственной.)

– Какую группу атомов называют гомологической разницей?

(СН₂.)

– Какую пространственную форму имеют предельные углеводороды?

(Зигзагообразную.)

– Как называют группы атомов СН₃, С₂Н₅, С₃Н₇?

(Радикалами.)

– Какие реакции характерны для непредельных углеводородов?

(Присоединения.)

Информационный конкурс

Работа с коллекцией “Нефть и продукты ее переработки” Рассказать о продуктах переработки нефти используя информацию из таблицы для коллекции “Нефть и продукты ее переработки”.

Конкурс капитанов

Учитель. Тесты по экологическим технологиям современного производства.Выполните следующий тест, стараясь найти правильное (наиболее рациональное) решение.

1. Как бы Вы решили вопрос с “кислотными дождями”?

А) предварительно извлекать серу и азот из угольного топлива;

Б) наладить производство химически стойкой одежды;

В) штрафовать предприятия за выброс кислотных оксидов в атмосферу;

Г) бороться бесполезно, т.к. это неизбежный процесс.

2. Какие альтернативные пути переработки радиоактивных пород и пыли предлагает НТР?

А) создание лесозащитных полос;

Б) применение очистных сооружений;

В) переработка пустых радиоактивных пород в качестве топлива для термоядерных реакторов;

Г) закапывание пустых породных отвалов обратно в заброшенные шахты.

3. Какие кардинально иные возможности переработки угля есть сегодня?

А) применение очистных сооружений;

Б) сокращение территорий ТЭС, замена на атомные;

В) развитие производства синтетического жидкого топлива из угля (альтернатива нефти);

Г) разработка и использование альтернативных источников энергии (водорода, солнечных батарей, энергии ветра, биоэнергии, рек, морей, гейзеров, термоядерного синтеза и др).

4. Вы – директор крупного завода и имеете в своем распоряжении значительную сумму денег. Как Вы поступите при решении проблемы очистки отходов?

А) положите деньги в банк под проценты для выплаты ежегодных штрафов за загрязнение окружающей среды – это выгоднее (по деньгам) строительства очистных сооружений;

Б) вложите деньги в строительство дорогостоящих очистных сооружений;

В) повысите заработную плату сотрудникам предприятия “за вредность”;

Г) деньги вложите в расширение производства.

Ответы: 1-а, 2-в, 3-в, 4-в, 5-б.

Конкурс сказок

Учитель. Каждая команда записывает в виде химических уравнений о всех химических превращениях из cказки.

Сказка про этилен

Жил-был в царстве непредельных углеводородов мальчик Этилен. Все жители в этом царстве рождались под общей формулой С_nН_2n. Отец этилена был Этаном, мать его звали Никель. “Произошел” он на свет при температуре 500 °С. “Родились” они вдвоем с братом Водородом.Этилен и Водород были немного похожи. Они любили прятаться, т.к. были без цвета и запаха и плохо растворялись в воде. Их было нелегко найти. Были у них и различия. Дальние родственники Этилена, от дяди Пентена и до Октадецена, были жидкостями, а от Нонадецена (С₁₉Н₃₈) – твердые вещества. В детстве Этилен любил шалить: он обесцвечивал бромную воду. Этилен дружил с братом Водородом и сестренкой Водой. Изредка играл с соседями с длинной фамилией Галогеноводороды. Незаметно Этилен подрос и однажды при повышенной температуре и высоком давлении в присутствии катализаторов полимеризовался и превратился в Полиэтилен. В царстве непредельных углеводородов часто происходили превращения – это одно из них.Стал он приносить пользу людям. Где только его не применяли: при получении горючего с высоким октановым числом, пластмасс, взрывчатых веществ, антифризов, растворителей, а также для ускорения созревания фруктов.

Конкурс болельщиков “Рассказ про Пентан”

Учитель. Прослушайте рассказ и назовите реакцию и продукт этой реакции.

Однажды Пентан пошел в сауну попариться. Жарко было в сауне! А банщиком там работал Хлорид Алюминия, который предложил Пентану сделать массаж. Пентан согласился. И начал банщик крутить, вертеть Пентаном, приговаривая: “Какой скелет у Вас скрюченный! Сейчас мы поправим!”. Банщик так старался, что оторвал метильную группу. Испугался Хлорид Алюминия, начал присоединять, да ни туда прикрепил метил. Заплакал Пентан: “Был Пентан, а стал … О какой реакции идет речь?

Ответ: Изопентан, реакция изомеризации.

Подведение итогов урока. Домашнее задание. Участие в конкурсе плакатов “Ресурсосбережение и окружающая среда”

Используемая литература:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия – М., АСТ-ПРЕСС, 1999, - 560 с.
2. В.В.Девяткин, Ю.М.Ляхова “Химия для любознательных, или о чём не узнаешь на уроке”.
3. Зайцев О.С. Методика обучения химии. Теоретический и прикладной  аспекты. Учебник для ВУЗов М.: Гуманит изд. Центр ВЛАДОС, 1999, - 430 с.
4. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. - М.: Высшая школа, 1992, - 256 с.
5. Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. - М.: Дрофа 2004, -252 с.
6. Интернет-ресурс “Интересное о нефти” (http://www.oilreview.ru/).
7. Э.Е.Нифантьев, Л.А.Цветков ”Химия 10-11 класс”.

Приложение 4