План-конспект по химии на тему Алканы 10 класс

План-конспект «Алканы. Строение. Номенклатура. Физические свойства. Получение. Химические свойства. Применение»

1. Класс 10

1.2. Базовый учебник О.С. Габриелян

1.3. Глава 3 «Углеводороды»

1.4. § 11 « Алканы»

1.5. Для урока учащиеся должны знать такие темы как: природные источники углеводородов, типы химических реакций в органической химии, строение атома углерода.

Урок необходим для дальнейшего изучения следующих тем: - алкены, алкины, циклоалкапны, алкадиены, ароматические углеводороды..

1.6. 10 класс базовый уровень

2. Цель - формирование ключевых знаний у учащихся об изомерии, гомологии, строении, свойствах, способах получения, применения алканов.

Задачи:

1. Образовательные - рассмотреть гомологический ряд предельных углеводородов, строение, физические и химические свойства, способы их получения при переработке природного газа, возможности их получения из природных источников: природного и попутного нефтяного газов, нефти и каменного угля, области применения алканов.

2. Развивающие - развивать умение выдвигать гипотезу и проверять её, умение наблюдать и рассуждать, классифицировать и анализировать, делать выводы, способность к рефлексии и саморефлексии,

3. Воспитывающие - воспитание самостоятельности, ответственности, активной жизненной позиции; показать единство материального мира на примере генетической связи углеводородов разных гомологических рядов, получаемых при переработки природного и попутного нефтяного газов, нефти и каменного угля.

4. Тип урока - изучение нового материала.

5. Оборудование и реактивы: Химия 10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений /О.С.Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю.Пономарев, В. И. Теренин - М.: Дрофа, 2005.-300,[4]с.: ил., компьютер, проектор, презентация, шаростержневая система, портрет Семенова Н.Н., парафиновая свеча, керосиновая лампа, холодная и горячая вода, кристаллизаторы, спички, пинцет.

Ход урокаПриветствие учащихся, организация внимания.

Приветствие учителя.

Введение в тему

• Зажигаем парафиновую свечу и керосиновую лампу.

• Демонстрируем нерастворимость парафина и керосина в холодной воде.

• Демонстрируем нерастворимость парафина и керосина в горячей воде, наблюдаем за каплями расплавленного парафина, стекающими по свече.

- Как вы думаете: почему парафин и керосин в горячей воде не растворим?

О чём сегодня пойдёт речь на уроке?

Сообщение темы урока: "Алканы"

Парафины - твёрдые предельные (насыщенных) углеводороды. Парафин не растворим в воде

О веществах, которые входят в состав парафина и керосина, а так же и о других похожих на них соединениях.

Актуализация знаний

Алканы относят к классу углеводородов.

- Вспомните, какие вещества называют углеводородами?

- Вспомните, чему равна валентность атомов углерода в органических соединениях?

- Чему равна валентность атомов водорода?

(Химический знак и валентность атомов углерода и водорода).

Электронное строение атома углерода, переход его в возбужденное состояние.

Углеводороды - соединения, состоящие только из атамов углерода и водорода.

Валентность атома С=IV

Валентность Н=I

С:1S²2S²2P² →→→ C*:1S²2S¹2P³

основное состояние→*возбужденное состояние.

Изучение нового материала

На доске написан план изучения алканов:

- строение

- гомологический ряд

- изомерия и номенклатура

- получение

- физические свойства

- химические свойства

- применение

1. Строение

Почему алканы называются «предельными или насыщенными углеводородами»?

АЛКАНЫ - это углеводороды с общей формулой С_п Н_{2п + 2} в молекулах которых между атомами углерода имеются только одинарные (сигма) связи.

В молекулах алканов имеются только одинарные - связи. Все четыре валентности атома углерода в молекулах алканов полностью, т.е. до предела, насыщены атомами углерода и водорода. Между атомами углерода отсутствуют кратные связи. Отсюда происходят другие названия этих углеводородов - насыщенные или предельные.

(Показ шаростержневую молекулу метана,и других алканов.)

Алканы- sp³ гибридизация электронных орбиталей. Строение молекулы метана - тетраэдическое, углы между орбиталями равны 109°28'.

Гомологический ряд:

Что такое гомологи?

Гомологический ряд метана:

СН₄-метан

С₂H₆-этан

C₃H_8-пропан

C₄H_10-бутан

C₅H_12-пентан

C₆H₁₄-гексан

C₇H_16-гептан

C₈H_18-октан

C₉H₂₀-нонан

C₁₀H₂₂-декан

Изомерия и номенклатура:

Для алканов характерна только изомерия углеродного скелета. Начиная с бутана у каждого алкана с линейной цепью появляется изомеры с разветвленным углеродным скелетом, возникла необходимость выработать систему их названий. Такая система была разработана Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) и получила название международной номенклатуры ИЮПАК.

Алгоритм составления названия алканов.

1.В структурной формуле выбирают самую длинную цепь атомов углерода (главную цепь)

2.Атомы углерода главной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе разветвление (радикал)

3.В начале названия перечисляют радикалы и другие заместители с указанием номеров атомов углерода, с которыми они связаны. Если в молекуле присутствует несколько одинаковых радикалов (два, три, четыре и т. д.) то цифрой указывают место каждого из них в главной цепи и перед их названием ставят соответственно частицы ди-, три-, тетра- и т.д.

4.Основой названия служит наименование предельного углеводорода с тем же числом атомов углерода, что ив главной цепи.

Задание 1. Составления названия алканов. _.

Физические свойства:

СН₄-C₄Н₁₀ - газы

T кипения: -161,6; -0,5 °C

T плавления: -182,5; - 138,3 °C

С₅Н₁₂-C₁₅Н₃₂ - жидкости

T кипения: 36,1-270,5 °C

T плавления: -129,8 - 10 °C

С₁₆Н₃₄ и далее - твёрдые вещества

T кипения: 287,5 °C

T плавления: 20 °C

С увеличением относительных молекулярных масс предельных углеводородов закономерно повышаются их температуры кипения и плавления.

Получение:

Каким способом можно получить алканы?

Класс делится на группы. 1 группа работает с учебником на стр. 70-71,

2 группа - на стр. 71-72. Вопросы: 1 гр.- промышленный способ получения алканов, 2 группа - лабораторный способ получения алканов.

Химические свойства

Для алканов характерны следующие типы химических реакций:

• замещение атомов водорода;

• дегидрирование;

• крекинг;

• окисление

1) Замещение атомов водорода:

А) реакция галогенирования:

CH₄ +Cl₂ → CH₃Cl + HCl

Доклад учащихся о Семенове Н. Н.

Б) реакция нитрования (Коновалова):

.C₄H₁₀+HONO₂--->C₄H₉NO₂+H₂O.

В) реакция сульфирования:

CH₄ + H₂SO₄ → CH₃-SO₃ H + H₂O + Q

3) Реакция с водяным паром:

CH₄ + H₂O→ CO + 3H₂

4) Реакция дегидрирования:

2СН₄ → НС=СН + 3Н₂ + Q

5) Реакция окисления:

CH₄ + 2O₂ → Н-C + 2H₂O + Q

6) Горение метана:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Q

Применение:

(заранее подготовленные выступления учащихся.)

Выдвигают свои предположения

Записывают определение в тетради

Записывают и зарисовывают в тетради.

Гомологи - это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп -СH₂

Записывают в тетради

А) 2-метилбутан

Б) З-метилгексан

В) 2,2,4 - триметилпентап

Г) З-метил - 5 - этилтептан

Записывают в тетради

В промышленности:

1) крекинг нефтепродуктов:

C₁₆H₃₄ → C₈H₁₈ + C₈H₁₆

2) В лаборатории:

а) гидролиз карбидов:

Al₄C₃ +12 H₂O = 3 CH₄ + 4 Al(OH)₃

б) реакция Вюрца:

C₂H₅Cl + 2Na → C₄H₁₀ + 2NaCl

в)декарбоксилирование натриевых солей карбоновых солей:

СН₃СООNa + 2NaОН → СН₄ + Nа₂СО₃

Широко используются в качестве топлива, в том числе для

двигателей внутреннего сгорания, а также при производстве сажи

(1 - картриджи; 2 - резина; 3 - типографская краска), при получение органических веществ (4 - растворителей; 5 - хладогентов, используемых в холодильных установках; 6 - метанол; 7 - ацетилен)

Закрепление изученного материала

III. Закрепление: индивидуальная работа у доски и в тетрадях

- Составьте все возможные изомеры гептана и назовите их.

- Составьте два ближайших гомолога пентана и назовите их.

- Определите предельный углеводород, плотность паров по воздуху которого равна 2. (C₄H₁₀)

Рефлексия

«Лестница успеха»

Умею…

Понимаю…

Знаю….

Оценивают свою деятельность

Домашнее задание

§11, упр. 4, 5,7, 8 (стр. 81). Подготовка к самостоятельной работе

Сообщение из истории получения этилена - 1 (ч-к)

Записывают Д/З