Урок по химии (конспект и презентация) для 9 класса «Алкины. Ацетилен»

Урок по химии "Алкины. Ацетилен "

Акмолинская область, Аршалынский район, п. Аршалы

Аршалынская средняя школа № 1

Меркер Наталья Викторовна, учитель химии

Дата:

Класс: 9

Цель:

Познакомить учащихся с алкинами.

Рассмотреть способы получения ацетилена (карбидный и метановый).

Раскрыть взаимосвязь органических и неорганических веществ.

Рассмотреть химические свойства алкинов: реакции присоединения, окисления, полимеризации - в плане развития полученных ранее теоретических представлений о типах химических реакций.

Познакомить с основными областями применения ацетилена на основе логической связи понятий «свойства применение»

Задача:

Образовательная - развить и углубить знания учащихся о алкинах. Выяснить на практике свойства ацетилена и использовать эти знания в творческой деятельности и в повседневной жизни.

Развивающая - продолжить формировать умения анализировать, аргументировано излагать свою точку зрения, делать определенные теоретические выводы.

Воспитательная - развивать качества необходимые в трудовой деятельности: настойчивость, сообразительность, наблюдательность, сосредоточенность.

Тип урока: урок формирования и совершенствования знаний.

Вид урока: урок-презентация.

Оборудование: компьютер, презентация, видеоопыты, ученические столы: набор моделей атомов, карточки с заданием для самостоятельной работы.

Ход урока:

1. Организационный момент

Сегодня на уроке мы продолжим изучать большую тему "Углеводороды", будем знакомиться с новым классом соединений, изучим особенности их строения, номенклатуру, изомерию, конечно, свойства и получение его типичного представителя - ацетилена. А для начала нужно решить задачу на нахождение молекулярной формулы одной из представителей алкинов - ацетилена.

Задача: Углеводород , плотность паров которого по водороду равна 13,содержит 92% углерода . Найдите его молекулярную формулу. Ответ: С₂Н₂. (Слайд 1)

Тема сегодняшнего урока «Алкины», записываем тему в рабочие тетради.(Слайд 2)

Сегодня на уроке вы узнаете: (Слайд 3)

1. Понятие о непредельных углеводородах.

2. Характеристика тройной связи.

3. Изомерия и номенклатура алкинов.

4. Физические свойства.

5. Получение алкинов.

6. Свойства алкинов.

7. Применение алкинов.

2 .Объяснение нового материала.

Учитель: Какие вещества называются углеводородами?

Ученик: Углеводороды - это органические соединения, которые состоят из двух элементов - углерода и водорода.

Учитель: Какие типы углеводородов известны? Чем они отличаются по строению друг от друга?

Ученик: Углеводороды бывают предельные и непредельные. Предельные углеводороды в своем составе содержат одинарные углерод-углеродные связи, а непредельные - кратные.

Учитель: Назовите классы непредельных углеводородов и особенности их строения.

Ученик: К непредельным углеводородам относятся алкены и алкадиены. У алкенов между атомами углерода существует одна двойная связь, а у алкадиенов - две двойных связи.

Строение, номенклатура и изомерия алкинов

Учитель: Среди указанных веществ выберите вещество, которое не относится ни к одному из изученных классов углеводородов, запишите его в тетрадь: (Слайд 4)

1. СН₃ - СН₃

2. СН₂ = СН₂

3. СН ≡ СН

4. СН₂ = СН - СН = СН₂

Ученик: Вещество под № 3 не относится к изученным классам соединений, так как 1 вещество принадлежит к алканам, 2 - к алкенам, 4 - к алкадиенам.

Учитель: Запишите молекулярную формулу 3 вещества в тетрадь. Называется это вещество ацетилен. Название этому веществу дал в 1860 г. французский химик Марселен Бертло. (Слайд 4)

Учитель: Давайте выясним, каковы особенности строения этого вещества?

Ученик: В молекуле ацетилена два атома углерода связаны тройной связью.

Учитель: Соберите из набора атомов шаростержневую модель этого вещества.

(Учащиеся работают в парах)

Учитель: Ацетилен - это вещество, которое является родоначальником нового класса непредельных углеводородов. Давайте вместе выведем общую формулу алкинов. Общая формула алканов CnH2n+2. В алкенах за счет отщепления двух атомов водорода образуется двойная связь, общая формула CnH2n. В алкинах появляется тройная связь, следовательно, они содержат на два атома водорода меньше. Значит, какую общую формулу будут иметь алкины? (Слайд 5)

Ученик: Общая формула алкинов CnH2n-2

Учитель: Давайте поиграем в хорошо известную вам игру "Крестики-нолики". Выигрышный путь составляют формулы, которые могут соответствовать алкинам: (Слайд 6)

С₂Н₂

С₁₀Н₂₂

С₇Н₁₆

С₆Н₁₂

С₄Н₆

С₅Н₁₀

С₅Н₈

С₄Н₈

С₃Н₄

(Один ученик показывает выигрышный путь на интерактивной доске)

Учитель: Кроме ацетилена известны другие углеводороды, имеющие сходное с ним строение. Из приведенного перечня веществ выпишите в тетрадь алкины.

Учитель: Давайте вместе сделаем вывод по первой части урока. Какие углеводороды называются алкинами? (Учащиеся могут воспользоваться учебником)

Ученики: Алкины - непредельные углеводороды, молекулы которых содержат одну тройную углерод-углеродную связь. Состав отражает формула: CnH2n-2. (Слайд 7)

Демонстрация видеоролика « Образование π- и σ-связей в молекуле ацетилена».

Учитель: Далее заполните таблицу «Состав и строение углеводородов» (раздается пустая таблица для заполнения каждому ученику): (Слад 8)

УВ

Название

Связь между атомами углерода

Вид гибридизации

Валентный угол

Длина связи (нм)

Форма молекулы

С₂Н₆

С₂Н₄

С₂Н₂

Ученики сверяют свои ответы с правильными, которые указаны на слайде 9.

Учитель: Далее отметим особенности номенклатуры ацетиленовых углеводородов. В названиях алкинов используется суффикс -ИН . Вспомните правила, которые следует соблюдать, давая название органическим веществам. (Слайд 10)

Ученики: В структурной формуле выбирается самая длинная цепь, которая обязательно должна содержать кратную связь. Атомы углерода основной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе кратная связь. В начале названия перечисляют радикалы с указанием атомов углерода, с которыми они связаны. Основой названия служит наименование предельного углеводорода (с измененным суффиксом) с тем же числом атомов углерода, что и в главной цепи.

Учитель: Назовите выписанные вами алкины.

(Учащиеся самостоятельно выполняют задание в тетради, проверка выполняется устно)

Ученики: пентин-1; пентин-2; 3, 4-диметилпентин-1.

Учитель: Я предлагаю вам внимательно рассмотреть структурные формулы веществ I и II. Чем они отличаются по строению?

Ученики: Вещества I и II различаются положением тройной связи.

Учитель: Чем эти вещества являются по отношению друг к другу?

Ученик: Вещества пентин-1 и пентин-2 являются изомерами.

Учитель: Вспомните, как называется такой вид изомерии. (Слайд 11)

Ученик: Изомерия положения кратной связи.

Учитель: Какой еще вид изомерии характерен для углеводородов?

Ученик: Для углеводородов характерна изомерия углеродного скелета.

Физические свойства

Учитель: Ацетилен - газ, без запаха, малорастворим в Н2О, легче воздуха. (Слайд 12)

Способы получения ацетилена

Ацетилен был открыт Г.Дэви в 1836 году в продуктах разложения метана, под действием искровых электрических разрядов.

В 1860 г. М. Бертло синтезировал ацетилен из простых веществ, пропуская водород через электрическую дугу между угольными электродами.

В 1862 г. Ф.Велер получил ацетилен из карбида кальция, действуя на него водой.

Напишите уравнения упомянутых в данном тексте реакций.

(Результаты работы проверяются с помощью слайда 13)

Демонстрация видеоролика «Получение и горение ацетилена».

Химические свойства ацетилена (Слайд 14)

Учитель: Мы знаем, что ацетилен - непредельное соединение. Как доказать непредельность этого соединения?

Ученик: С моей точки зрения для доказательства непредельности ацетилена можно использовать растворы KMnO₄, Br₂.

Подтверждая выдвинутую гипотезу, демонстрация видеороликов «Обесцвечивание бромной воды ацетиленом», «Обесцвечивание перманганата калия ацетиленом».

Учитель: Учитывая особенности строения ацетилена, предположите, какими еще свойствами это вещество может обладать?

Ученики: Поскольку ацетилен является непредельным соединением, поэтому он может вступать в реакции присоединения, как все углеводороды горит, а также растворяются в воде, образуя альдегиды.

Учитель: Реакция горения сопровождается выделением большого количества теплоты, она используется для резки и сварки металлов.

Демонстрация видеоролика «Взаимодействие ацетилена с кислородом».

Демонстрация видеоролика «Взаимодействие ацетилена с водой»

Учитель: Также ацетилен вступает в реакции замещения, примером данной реакции взаимодействие ацетилена с аммиачным раствором оксида серебра.

Демонстрация видеоролика «Взаимодействие ацетилена с аммиачным раствором оксида серебра».

Ученики записывают уравнения реакций в тетрадь, пользуясь опорным конспектом учебника, называют продукты реакций.

Учитель: Винилхлорид является исходным сырьем для получения полимера - поливинилхлорида. (Учитель записывает уравнение реакции на доске)

При полимеризации винилхлорида образуется поливинилхлорид, который находит широкое применение. Но у экологов отношение к этому полимеру неоднозначное. Давайте послушаем подготовленное по этому вопросу сообщение "Поливинилхлорид: друг или враг?" (Слайд 15)

Ученик: Человеческое общество по мере своего развития входит все в большую зависимость от полимерных материалов. Материалов с такими свойствами, которыми не обладают природные соединения. Целью моей работы было:

1) изучить свойства и области применения поливинилхлорида (ПВХ);

2) изучить проблемы, связанные с утилизацией этого полимера.

Поливинилхлорид по своему составу и строению можно рассматривать как хлорпроизводное полиэтилена. ПВХ устойчив к действию кислот и щелочей, обладает хорошими диэлектрическими свойствами, большой механической прочностью, он практически не горит, однако сравнительно легко разлагается при нагревании, выделяя хлороводород.

На основе ПВХ получают пластмассы 2-х типов: винипласт, обладающий значительной жесткостью, и пластикат - более мягкий материал.

Из винипласта готовят химически стойкие трубы, детали химической аппаратуры, аккумуляторные банки. Пластикат идет на изготовление линолеума, искусственной кожи, клеенки, изоляции проводов. (Слайд 16)

Важной экологической проблемой, связанной с использованием ПВХ, является скопление твердых отходов, изготовленных из этого полимера. Они препятствуют газообмену в почвах и водоемах, выделяют токсичные для живых организмов вещества, медленно окисляются кислородом, очень медленно разрушаются под воздействием солнечных лучей. Конечным продуктом разложения являются: углекислый газ, вода, хлороводород. Время разложения полимера на земле и в пресной воде составляет несколько сотен лет. Способов вторичной переработки его не существует. ПВХ категорически запрещено сжигать, так как при этом образуются ядовитые хлорорганические соединения. Ученые установили, пребывание у костра в течение часа, где сжигают ПВХ, для организма равнозначно нахождению на оживленной автомагистрали.

Из вышесказанного можно сделать следующий вывод. ПВХ является ценным продуктом химической промышленности, но при утилизации этого полимера следует соблюдать определенные меры безопасности. Сжигать его нельзя! (Слайд 17)

Применение алкинов (Слайд 18)

• Винилацетат → клей ПВА;

• Хлорвинил → полихлорвинил;

• Винилацетилен → хлоропрен → хлоропреновый каучук;

• Растворители → 1,2-дихлорэтан;

• Этаналь → Этанол → парфюмерия, растворитель.

3. Закрепление изученного материала

Учитель: Мы закончили изучение ацетиленовых углеводородов. Вам я предлагаю совершить "Подъем по лестнице знаний", составив рассказ об алкинах. (Слайд 19)

Особенности строения.

Общая формула.

Родовой суффикс.

Изомерия алкинов.

Способ получения

Характерные химические свойства.

Применение.

Ученики рассказывают об алкинах, на каждый пункт дает ответ отдельный ученик.

Учитель: А теперь давайте найдем алкины из предложенных структурных формул УВ и назовите их. (Слайд 20)

Резервное задание. (Разбирается вместе с учениками)

Какие реакции лежали в основе принципа действия карбидных фонарей, применяемых для освещения в 19-ом веке?

Решение: В фонарь, наполненный карбидом кальция, по каплям поступала вода, а получившийся ацетилен поступал в горелку и использовался для освещения.

Учитель подводит итог урока, оценивает работу наиболее активных учеников.

Домашнее задание: § 50, СТР.222-224, СТР.225

Письменные задания: обязательно № 2,8 А, по желанию № 3 В, 2 С.

Сочинить сказку «Страна Углеводородов» (Слайд 21)