Разработка урока по химии по теме 'Циклоалканы: строение, изомерия, номенклатура'.

Урок по теме:

«Циклоалканы: строение, изомерия, номенклатура» 10 класс

Цель: рассмотреть особенности строения, изомерию и номенклатуру циклоалканов.

Задачи:

Обучающие:

• обеспечение усвоения учащимися определённой системы знаний по теме «Циклоалканы», формирование на основе этих знаний общеучебных и специальных умений и навыков;

• формирование умения применять теоретические знания при составлении формул веществ, их названий, а также при осуществлении расчётов по формулам и уравнениям;

• формирование и развитие коммуникативных умений;

Развивающие:

• развитие мышления, умение анализировать, давать оценку, выделять главное, систематизировать, объяснять и доказывать, ставить и решать проблемы;

• развитие познавательного интереса;

• развитие речи учащихся;

Воспитательные:

• воспитание культуры общения;

• формирование мировоззрения учащихся, системы взглядов и убеждений;

• развивать самостоятельность.

Оборудование и оснащение урока: компьютер, презентация, раздаточный материал.

Тип урока: изучение новой темы.

УМК: персональный компьютер, мультимедийный проектор.

Ход урока:

1. Повторение пройденного материала: (фронтальный опрос 10 вопросов)

1. Общая формула алкадиенов (C_nH_2n)

2. Назвать формулу вещества ( бутадиен - 1,3)

3. Найти формулу гомолога пентадиена - 1,3 (Б) - (гексадиен - 1,3)

4. Структурная формула изомера 2-метилбутадиена - 1,3 (А) (пентадиен-1,2)

5. Реакция, лежащая в основе производства синтетического каучука: (полимеризация - процесс соединения нескольких молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы) полимера).

6. Учёный, разработавший способ получения синтетического каучука: (С.В. Лебедев)

7. Продукт вулканизации каучука: (резина)

8. Структурное звено синтетического бутадиенового каучука: (Б)

9. Сырьё, из которого С.В. Лебедев получил синтетический каучук: (этиловый спирт)

10) Какие ещё классы орг. веществ вам известны? (алканы, алкены, алкины)

2. Изучение новой темы

Вводное слово учителя:

До сегодняшнего урока мы с вами говорили об углеводородах с открытой цепью атомов. Кроме таких углеводородов существуют углеводороды замкнутого, циклического строения (карбоциклические).

.

Поэтому тема нашего урока «Циклоалканы: строение, изомерия, номенклатура».

Какие задачи мы должны решить?

1. Рассмотреть строение

2. Типы изомерии циклоалканов

3. Номенклатура алканов

Класс делится на 3 группы, каждая группа получает задание.

1 группа: Строение циклоалканов.

2 группа: Типы изомерии циклоалканов

3 группа: Номенклатура циклоалканов

Каждой группе даётся время для изучения данного вопроса (10-12 минут)

А затем проходит пресс-конференция, на которой обсуждаются вопросы.

Вопросы для обсуждения:

1. Какие углеводороды называют карбоциклическими?

2. Группы карбоциклических углеводородов.

3. Что такое циклоалканы?

4. Строение циклоалканов.

5. Типы изомерии циклоалканов.

6. Номенклатура циклоалканов (правило составления названий).

4. Закрепление

Учащиеся выполняют задания по карточкам ( выбирая посильный для них уровень).

5. Рефлексия

• Что нового узнали на уроке?

• Чему научились сегодня на уроке?

6. Домашнее задание:

1. параграф 15 ( до свойств циклоалканов)

2. стр.125 № 2 или 3 (на выбор)

* приготовить сообщение «Применение циклоалканов»

Тема: «Циклоалканы: строение, изомерия, номенклатура».

Задания первого уровня

1 вариант

2 вариант

1. Дать названия циклоалканам:

А)

Б)

2. Составить формулы циклоалканов:

А) 1-метил-2- пропилциклопентан

Б) 1,3-диметилциклобутан

3. Составить структурные формулы 2 гомологов и 2 изомеров циклогексана.

1. Дать названия циклоалканам:

А)

Б)

2. Составить формулы циклоалканов:

А) 1,2-диметилциклопентан

Б)1-метил-2-этилциклогексан

3. Составить структурные формулы 2 гомологов и 2 изомеров циклопентана.

Задания второго уровня

1 вариант

2 вариант

1. Составить формулы циклоалканов:

А) 1,2-диметилциклопентан

Б)1-метил-2-этилциклогексан

2.Составить структурные формулы углеводородов разных классов, отвечающих формуле С₅Н₁₀ ,и дать им названия.

3. Плотность паров циклоалкана по водороду равна 42. Определить молекулярную формулу вещества и назвать его.

1. Составить формулы циклоалканов:

А) 1-метил-2- пропилциклопентан

Б) 1,3-диметилциклобутан

1.Составить структурные формулы углеводородов разных классов, отвечающих формуле С₆Н₁₂ ,и дать им названия.

3. Углеводород циклического строения имеет плотность паров по воздуху 1,931.
Содержание углерода равно 85,7 %. Определите МФ углеводорода.

1 группа: Строение циклоалканов

1. Что такое карбоциклические углеводороды?

2. 2 группы карбоциклических углеводородов (алициклические и ароматические). В чём их отличие? К какой группе относятся циклоалканы?

3. Строение:

• Каждый атом углерода находится в sp³ гибридизации и образует 4 сигма связи ( 2 связи С-С связи и 2 связи С-Н)

• Все связи простые

• циклическое строение в пространстве

• Углы между связями зависят от размера цикла: чем меньше цикл, тем меньше угол и больше напряжение и следовательно выше реакционная способность

2 группа: Изомерия циклоалканов

1. Что такое изомерия? Изомеры?

Изомерия - явление существования различных веществ - изомеров с одинаковым качественным и количественным составом, т.е. одинаковой молекулярной формулой.

1. Структурная:

• Связанная с размером цикла

• Связанная с взаимным расположением заместителей

• Связанная со строением заместителя

2. Межклассовая с алкенами, т.к. имеют одинаковую молекулярную формулу.

3) Пространственная:

• (цис-транс-изомерия) - геометрическая - обусловлена различным взаимным расположением в пространстве заместителей относительно плоскости

• Оптическая - когда молекулу невозможно совместить с её зеркальным отображением

3 группа: Номенклатура циклоалканов

1. при составлении названия к названию соответствующего алкана добавляют приставку - цикло;

2. если есть заместитель, то в начале указывают его

3. если заместителей несколько, их перечисляют с добавлением номера ат. С в цикле, заместители нумеруют в соответствии с их положением в цикле.

ПРИМЕР:

Основная часть урока.

І. Понятие о циклопарафинах.

СЛАЙД № 12

Вопросы: 1. Почему циклоалканы получили такое название? (имеют замкнутую цепь атомов углерода)

2. Что у них может быть отличительного в строении исходя из

названия?

Вывод: атомы углерода у циклопарафинов замыкаются в циклы.

Циклоалканы, также нафтены, цикланы, или циклопарафины - циклические насыщенные , по химическим свойствам близки к . Входят в состав . Открыты в 1883 году из Бакинской нефти. Марковников назвал их "Нафтенами" от тюркского "нафт"-"нефть".

СЛАЙД № 13,14,15

ІІ. Строение циклопарафинов.

Сходства с АЛКАНАМИ: (СЛАЙД № 20)

По строению циклоалканы сходны с предельными углеводородами. Каждый атом углерода находится в состоянии sp³- гибридизации и образует четыре сигма связи С - С и С - Н.

(демонстрация)

Различия с АЛКАНАМИ: (СЛАЙД № 21)

Угол между связями зависит от размера цикла: чем меньше цикл, тем меньше угол. Свободное вращение вокруг связей С - С в цикле невозможно.

(демонстрация)

ІІІ. Изомерия и номенклатура.

Для циклоалканов характерны три вида изомерии.

(Вопрос классу: что такое изомерия?)

1 вид - структурная изомерия (или изомерия углеродного скелета)

(Вопрос классу: в чём заключается структурная изомерия?)

Структурная изомерия у циклоалканов может быть обусловлена:

А) размером цикла.

(демонстрация)

Б) положением заместителей в цикле.

(демонстрация)

В) со строением заместителя

2 вид - пространственная изомерия - у некоторых замещённых циклоалканов обусловлена отсутствием свободного вращения вокруг связей С - С в цикле. Одинаковые заместители могут находиться по одну сторону от плоскости цикла, образуя цис-изомер, или по разные стороны цикла, образуя транс-изомер.

3 вид - межклассовая (с алкенами)

(демонстрация)

Закрепление.

1. Составить формулы циклоалканов:

А) 1-метил-2-пропилциклопентан

Б) 1,2-диметилциклопентан

В)

Фронтальная беседа по вопросам:

1. Какие углеводороды называют циклопарафинами и почему?

2. Чем по строению циклические углеводороды отличаются от нециклических?

3. С чем связана изомерия циклоалканов?

4. Как сказывается размер циклов на химических свойствах циклопарафинов?

5. Какие химические свойства являются общими для циклических и нециклических углеводородов?

6. Чем отличаются химические свойства циклопарафины от предельных углеводородов?

7. Каковы способы получения циклоалканов?

Задание на дом.

1. По учебнику Л.А.Цветкова: § 9 стр.42; упр. № 33, №35.

2. По учебнику Г.Е.Рудзитиса: стр.24-26; упр. № 2, №4, №6.

3. Записи в тетради.

4. Подготовиться к практической работе № 1 стр.27-28 по учебнику Г.Е.Рудзитиса.

Беседа по вопросам:

1. Как даются названия циклопарафинам?

2. Чем по составу отличаются циклопарафины от углеводородов нециклического строения?

3. Какова общая формула циклопарафинов?

4. Почему у циклопарафинов на два атома водорода меньше, чем у соответствующих предельных углеводородов?

5. Как ещё можно назвать циклопарафины?

6. Как можно записать структурную формулу циклопарафина?

Выводы:

1. Названия циклопарафинам даются от названий соответствующих алканов, прибавляя приставку -цикло.

2. Общая формула циклопарафинов С_nН_2n.

3. Циклопарафины содержат на два атома водорода меньше, чем алканы, так как два атома углерода замыкаются в цикл.

4. Циклопарафины называют также циклоалканами или нафтенами, так как впервые были открыты в нефти профессором Московского университета В.В.Марковниковым.

5. При написании структурных формул символы углерода и водорода опускаются, используются лишь геометрические формы циклов.

Молекулы циклопарафинов часто содержат боковые углеродные цепи, образуя производные.

(демонстрация)

ЗАДАЧА:

Плотность паров циклоалкана по водороду равна 42. Молекула циклоалкана не имеет боковых ответвлений от главной углеродной цепи. Определите формулу вещества и назовите его.

4. Циклоалкан имеет плотность паров по воздуху равную 1,931. Определите формулу углеводорода, составьте структурные формулы его изомеров и назовите их.

Тест.

1.Укажите, какие из веществ, формулы которых приведены ниже, являются изомерами н-гексена:

2.Общая формула гомологического ряда циклоалканов:

3. Сколько различных циклопарафинов соответствует молекулярной формуле

а) 4 б) 2
в) 5 г) 3

4.Уравнение полного сгорания циклопропана:

5.Сколько веществ соответствует молекулярной формуле

а) 5 б) 6
в) 7 г) 8

6. Тип гибридизации циклоалканов:
а) sp³ - б) sp² -
в) sp -

7.Тип ковалентной связи у циклоалканов:

а) σ - связи б) π - связи
в) σ и π связи

8. Типы изомерии у циклоалканов:
а) структурная б) межклассовая
в) геометрическая г) структурная, межклассовая и геометрическая

Д/з: § 15. Самостоятельно изучить применение и генетическую связь циклоалканов с другими классами органических соединений.

Карбоциклические углеводороды - это вещества, молекулы которых содержат замкнутую цепь атомов углерода.

Карбоциклические углеводороды

Алициклические Ароматические

(не содержат замкнутой ( содержат такую систему)

системы сопряжённых

двойных связей)

Циклоалканы относятся к алициклическим углеводородам