Открытый урок по химии на тему: Алкадиены

Киреева Елена Александровна

директор общей средней школы,

учитель химии и биологии

им. П. Шевцова Тюлькубасский р/н

Южно-Казахстанская область

elena.kireeva.1970@mail.ru

«Каждый день, в который вы не пополнили своего образования хотя бы маленьким,

но новым для вас куском знания… считайте бесплодно и невозвратно для себя погибшим.»

К.С. Станиславский

План - конспект урока по дисциплине «Химия».

Тема урока: «Алкадиены».

Цели урока:

1. Дидактическая: формирование общей компетенции организации собственной деятельности через изучение нового класса углеводородов - алкадиенов (их состава, строения и свойств, а также нахождения в природе) с использованием знаний об алканах и алкенах, а также формирование общей компетенции поиска информации через самостоятельную работу обучающихся по вопросу истории натурального каучука и получения первого в мире синтетического каучука, возможности получения синтетических каучуков с определенными свойствами. Добиться понимания сущности процесса вулканизации и признаков отличия каучука от резины.

2. Развивающая: формирование компетенции осуществлять контроль собственной деятельности через развитие умений сопоставлять, анализировать, делать выводы (на примерах определения состава алкадиенов, их свойств и применения);

3. Воспитательная: формирование компетенции использования ИКТ в профессиональной деятельности обучающихся по профессии «Мастер по обработке цифровой информации»; развитие познавательного интереса;

4. Методическая: внедрение в учебный процесс стандартов третьего поколения; применение информационно-коммуникативных технологий на уроках химии.

Тип урока: комбинированный.

Комплексно-методическое оснащение урока:

• - Коллекция "Каучук"

• - Образец бельевой резинки

• - Компьютер или ноутбук

• - Мультимедийная установка

• - Презентация "Урок по теме Алкадиены"

• - Рабочие листы с таблицами и тестами и рефлексией

• - 3 конверта с дидактической «задачкой» «Найди пару»

• - Химические реактивы: штатив с пробирками, уайт-спирт , клей момент, раствор марганцовки. Ход урока.

1. Организационная часть: приветствие, проверка готовности к уроку.

2. Сообщение темы урока, цели и задач, мотивация учебной деятельности обучающихся (информационный метод)

Преподаватель: Мы с вами продолжим изучать углеводороды. На предыдущих уроках вы познакомились с предельными углеводородами алканами и представителями непредельных - алкенами. Сегодня вы узнаете, что представляет собой класс алкадиенов (их состав, строение и свойства) и где они встречаются в природе. Зная это, вы сможете всё эти знания связать с применением в промышленности, в жизни, в будущей профессии такого вещества как каучук. И ещё вы узнаете, как впервые европейцы познакомились с каучуком, какие виды синтетических каучуков существуют сегодня и чем отличаются каучук и резина.

3. Актуализация опорных знаний. Подготовка к изучению нового материала. Формы работы: индивидуальная (дидактическая «задачка») и фронтальная (устный опрос). Метод работы: репродуктивный.

Трое обучающихся, изъявивших желание поработать с дидактической «задачкой» «Найди пару», садятся за первые парты и получают 16 карточек с фрагментами правых и левых частей химических уравнений. Их задача: как можно быстрее соединить правые и левые части уравнений. Приложение №1. В это время все со всеми остальными проводится фронтальный опрос.

Преподаватель: Какие вещества называют алканами?

(Углеводороды, в молекулах которых все связи между атомами углерода одинарные, с общей формулой C_n H_2n+2).

Преподаватель: Какие свойства характерны для алканов?

(Из-за насыщенности связей для них характерны реакции замещения, а также окисления, разложения, изомеризации).

Преподаватель. Какие вещества называют алкенами?

(Углеводороды, в молекулах которых имеется одна двойная связь между атомами углерода, с общей формулой C_nH_2n.)

Преподаватель. Назовите простейший представитель класса алкенов. Какая связь в молекуле этилена?

(Двойная.)

Преподаватель. Из каких видов связей она состоит?

(Из одной σ - связи и одной π-связи.)

Преподаватель. Какие свойства проявляют алкены благодаря двойной связи в молекуле?

(Алкены присоединяют к себе различные атомы и группы атомов: водорода, галогенов, галогеноводородов и воды.)

Далее осуществляется проверка работы с карточками, идет обсуждение.

Преподаватель. Какая реакция является особым случаем реакции присоединения и чем она обусловлена?

(Реакция полимеризации, которая происходит из-за наличия двойной связи в молекулах алкенов.)

4.Формирование новых знаний с учетом осмысления знаний в объекте изучения.

Формы работы: индивидуальная (записи в рабочих листах), фронтальная (устные ответы с места), самостоятельная работа с источниками информации ( сообщения, иллюстрации, выступление с показом презентации), сравнительный анализ (сравнение свойств каучука и резины). Методы: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный.

Вопрос к группе. Можете ли вы предположить, что в молекуле углеводорода существует не одна, а две двойные связи? Как будут называться такие углеводороды?

( Конечно, возможно, они будут называться диеновыми углеводородами).

На сколько атомов водорода меньше в молекулах диеновых по сравнению с алкенами? (на два). Дайте определение класса.

Углеводороды, в молекулах, которых имеются две двойные связи с общей формулой C_nH_{2n - 2} называются алкадиенами (или диеновыми)

1.Понятие о диеновых углеводородах.

Классификация диеновых углеводородов. (По расположению двойных связей различают три типа диеновых углеводородов - с кумулированными, сопряженными и изолированными двойными связями.) Наибольший интерес представляют сопряженные алкадиены, которые содержатся в млечном соке каучуконосных деревьев, произрастающих в Южной Америке и некоторых странах Восточной Азии.

Строение сопряженных алкадиенов. (У диенов с сопряженными связями образуется единое π - электронное облако).

Вопрос к группе: КАК ВЫ ДУМАЕТЕ, КАКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БУДУТ ХАРАКТЕРНЫ ДЛЯ АЛКАДИЕНОВ? (Реакции присоединения, так как у них присутствуют две двойные связи).

Учитель. В молекулах диенов имеется две двойные связи. Как вы только что предположили, эти углеводороды вступают в реакции присоединения. Какая реакция является качественной для определения двойной связи в молекулах? (ответ: реакция с бромной водой или с раствором перманганата калия).

Демонстрационный эксперимент (проводит лаборант со студентом).

Учитель. Образование единого пи-электронного облака приводит к тому, что присоединение водорода, галогенов или галогеноводородов у диенов с сопряженными связями происходит преимущественно по концам молекулы, с разрывом двойных связей:

CH₂ = CH - CH = CH₂ + Br₂ → CH₂Br - СH - CH - CH₂Br

| |

Свободные валентности второго и третьего атомов углерода соединяются друг с другом, и в середине молекулы образуется двойная связь. Поэтому в окончательном виде уравнение записывают так:

CH₂ = CH - CH = CH₂ + Br₂ → CH₂Br - СH = CH - CH₂Br

При наличии достаточного количества брома образуется 1,2,3,4 -

тетрабромбутан:

CH₂Br - СH = CH - CH₂Br + Br₂ → CH₂Br - СHBr - CHBr - CH₂Br.

Химические свойства алкадиенов (полимеризация).

Учитель. Диеновым углеводородам свойственны также реакции полимеризации, которые имеют большое значение в производстве синтетических каучуков.

nCH₂=CH-CH=CH₂ → (-CH₂-CH=CH-CH₂-)_n

Получение бутадиена-1,3 (способ Лебедева).

Учитель. Дегидрированием и дегидратацией этилового спирта при пропускании спирта над нагретыми катализаторами (метод академика С.В.Лебедева):

450ºС; ZnO, Al₂O₃

2CH₃CH₂OH CH₂=CH-CH=CH₂ + 2H₂O + H₂

2. Натуральный каучук.

Преподаватель. А почему С.В.Лебедев для своих исследований выбрал именно диеновые углеводороды? Ответ: так как они содержатся в млечном соке каучуконосных деревьев). А человек уже давно берет пример с живых существ, которые плавают, летают, маскируются. Как сказал Леонардо да Винчи: «Природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь чему учиться» Так случилось и с каучуком. Вы готовили домашнее задание к уроку, послушаем, что нам расскажут (называются фамилии и имена студентов).

Рассказ по следующим пунктам:

Родина каучука - Южная Америка и Христофор Колумб, привезший образец каучука в Европу. Источник натурального каучука - гевея.

Каучук в руках индейцев. Применение изделий из каучука.

Строение натурального каучука.

Раздача коллекций обучающимся.

Опыты Ч. Гудьира. Свойства резины.

Строение молекул резины. Работы С.В.Лебедева.

3. Виды синтетического каучука. (Рассказ преподавателя, демонстрация коллекции)

Надо сказать, что СК обладают высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и невысокой стоимостью, что обуславливает их широкое применение в производстве разнообразных резиновых изделий.

Для модификации потребительских свойств каучуков широко используют сополимеризацию - диен полимеризуют с добавлением какого-либо алкена. Такой полимер состоит из элементарных звеньев двух различных типов. Таким сополимером является еще один распространенный СК - бутадиенстирольный каучук (СКС), который применяется не только при производстве резиновых изделий, но также является основой строительного латекса и латексно-эмульсионных красок.

Часто возникает необходимость в получении каучуков специального назначения. Бутилкаучук (БК) - сополимер 2-метилпропена с

небольшим количеством изопрена - относится уже к каучукам специального назначения, т.к. обладает высокой стойкостью к различным воздействиям, поэтому его используют для электроизоляции, антикоррозионных и теплостойких покрытий.

Есть каучуки, давно себя зарекомендовавшие на рынках сбыта.

Полихлоропреновые каучуки (наирит, неопрен) - один из наиболее давно известных видов синтетических каучуков - разработаны компанией «Дюпон» в 1930-х. Обладают высокой масло-, бензо-, озоностойкостью.

Высокая прочность при растяжении и стойкость к различным воздействиям полиуретанов обуславливает их разнообразное применение - от искусственной кожи для производства обуви до изготовления износостойких покрытий, клеев и герметиков.

И, наконец, кремнийорганические каучуки, помимо вышеназванных замечательных свойств, обладают ещё и физиологической инертностью, позволяющие применять их в изделиях пищевого и медицинского назначения.

5. Обобщение, систематизация знаний и первичная проверка понимания.

Форма работы - индивидуальная. Метод - репродуктивный.

1. Работа с заполнением рабочего листа или

2. Заполнение таблицы. Самопроверка.Уравнение реакции.

Условия протекания.

Запись уравнений реакций

Применение реакций или её продуктов

Присоединение брома

Доказательство непредельного характера алкадиенов (исчезновение окраски бромной воды)

1 стадия

CH2 = CH - CH = CH2 + Br2 → CH2Br - СH = CH - CH2Br

2 стадия

CH2Br - СH = CH -CH2Br + Br2 → CH2Br - СHBr - CHBr - CH2Br.

Полимеризация бутадиена -1,3

nCH2=CH-CH=CH2 → (-CH2-CH=CH-CH2-)n

Получение каучука

5. Применение синтетических каучуков

В качестве прочных эластичных материалов, диэлектриков, антикоррозионных и теплостойких покрытий, строительных материалов и др.

6. Формирование умений и навыков.

Работа с тестами. Взаимопроверка.

Выполните тестовое задание «Одним словом».

Образование в молекуле единого делокализованного электронного облака в результате перекрывания негибридизованных ρ - орбиталей называется ………

Связь, где двойные связи сосредоточены у одного атома углерода называется

Свойство каучука при воздействии силы растягиваться, а после снятия нагрузки сжиматься, принимая прежнюю форму называется …………..

Связь, у которой две двойные связи разделены по меньшей мере двумя простыми связями называется ………… .

Диеновые углеводороды являются межклассовыми изомерами……………………

Связь, у которой две двойные связи разделены одной простой связью называется

Процесс нагревания каучука с серой называется …………… .

Диеновые углеводороды имеют общую формулу …………… .

Правильные ответы:

7. Анализ и оценка итогов работы. Рефлексия.

1. Определи своё эмоциональное состояние на уроке:

2.Что интересного ты узнал(а) на уроке? _______________________________________________________________

2. </ Оцени свою работу на уроке по 5 - бальной системе:

8. Домашнее задание.

1. Подготовьте рекламу каучука, связанную с вашей будущей профессией (форма произвольная).

2. Решите одну из предложенных ниже задач:

№1. В 1825 году Майкл Фарадей открыл в светильном газе углеводород, плотность паров которого по воздуху составляет 2, 69. Найдите молекулярную формулу вещества.

№2. Плотность органического вещества по водороду равна 39. Известно что он на 92,3% состоит из углерода С и на 7,7% из водорода Н. Найти молекулярную формулу вещества. Что можно сказать о его строении?