Nepiesātinātie ogļūdeņraži.
Alkēni
10. KLASE
Šī nodarbība ir nodarbība jauna materiāla apguvē lekcijas veidā ar sarunu un studentu patstāvīgā darba elementiem.
Studenti strādā trīs grupās. Katrā grupā ir skolotāja palīgs, kurš sadala darbus katram šīs grupas skolēnam. Katram skolēnam ir atgādinājums.
ATGĀDINĀJUMS
Plānotie mācību rezultātiZināt: etilēna sērijas nepiesātināto ogļūdeņražu noteikšana, alkēnu vispārējā formula, četri alkēnu izomērijas veidi, to fizikālās un ķīmiskās īpašības, etilēna sērijas ogļūdeņražu ražošanas metodes un pielietojuma jomas.
Būt spējīgam: izskaidrot - un - saišu veidošanās pazīmes, pierakstiet alkēnu molekulārās, strukturālās un elektroniskās formulas, apzīmējiet elektronu blīvuma sadalījumu molekulā, nosauciet etilēna sērijas vielas pēc sistemātiskās nomenklatūras un pierakstiet to formulas. izmantojot vielu nosaukumus, veidot formulas dažādiem izomēriem, izmantojot alkēna molekulāro formulu, pierakstīt vienādojumus reakcijas, kas raksturo alkēnu ķīmiskās īpašības, salīdzināt alkēnu īpašības ar piesātināto ogļūdeņražu īpašībām, risināt molekulārās formulas atrašanas uzdevumus .
Mērķi. Izglītības: iemācīties izsecināt alkēnu vispārīgo formulu, zināt to fizikālās un ķīmiskās īpašības, prast pierakstīt alkēnu molekulārās un struktūrformulas, nosaukt vielas pēc sistemātiskās nomenklatūras, attīstīt prasmes uzdevumu risināšanā atrast molekulāro formulu.
Izglītības: audzināt vēlmi mācīties aktīvi, ar interesi, ieaudzināt darbā apzinātu disciplīnu, skaidrību un organizētību, strādāt ar devīzi: “Viens par visiem un visi par vienu”.
Nodarbību metodes un tehnikas
- Individuālais darbs ar kartēm.
- Darbs grupās un pāros.
- Demonstrācijas ķīmiskais eksperiments.
- Tehnisko mācību līdzekļu izmantošana.
- Patstāvīgs darbs pie vielu formulu sastādīšanas.
- Mutiskas atbildes pie tāfeles.
- Piezīmju veikšana no mācību grāmatas piezīmju grāmatiņā.
Nodarbības tēmas plāns
(rakstīts uz tāfeles)
1. Etilēna molekulas C 2 H 4 uzbūve.
2. Alkēnu izomērisms un nomenklatūra.
3. Alkēnu sagatavošana.
4. Fizikālās īpašības.
5. Ķīmiskās īpašības.
6. Pieteikums.
7. Ģenētiskā saikne.
Iekārtas un reaģenti. Kartiņas ar uzdevumiem, grafiskais projektors un diapozitīvi, statīvs, ierīce gāzu iegūšanai un savākšanai, spirta lampa, mēģenes, smiltis, ķīmiskā karote; etilspirts, kālija permanganāts, broma ūdens, sērskābe (konc.).
NODARBĪBU LAIKĀ
Nodarbība sākas ar sarunu formā frontālā aptauja. Šīs nodarbības daļas mērķis ir radīt “veiksmes situāciju”. Skolēni saprot jautājumus, zina uz tiem atbildes un aktīvi iesaistās darbā.
1. Kāds ir saites garums?
(Saites garums ir attālums starp centriem
Saistītu atomu kodoli molekulā.)
2. Ko var teikt par oglekļa-oglekļa saites garumu vielām ar vienotu (C–C) un dubulto (C=C) saiti?
(Oglekļa-oglekļa vienotās saites garums – 0,154 nm
dubultā saite – 0,133 nm, dubultā saite ir stiprāka un īsāka nekā vienvietīgā saite.)
3. Cik saišu var rasties starp atomiem?
4. Ko var teikt par saites stiprumu?
(Tas ir mazāk izturīgs nekā viens - savienojums.)
5. Kāda ķīmiskā saite veidojas starp hibridizētiem mākoņiem?
6. Cik valences elektronu ir oglekļa atomam?
Patstāvīgs darbs.
Molekulārās formulas atvasināšana
Uzdevums. Savienojumā oglekļa masas daļa ir 85,7%, ūdeņraža masas daļa ir 14,3%, ūdeņraža blīvums ir 14. Atvasiniet ogļūdeņraža molekulāro formulu.
(Viens no studentiem pieņem lēmumu pie padomes.)
Ņemot vērā:
(C) = 85,7% (vai 0,857),
(H) = 14,3% (vai 0,143),
D(H2) = 14.
Atrast:
C x H y .
Risinājums
M(C x H y) = 14 2 = 28 g/mol.
Par 1 molu C x H y m(C x H y) = 28 g,
m(C) = 28 (g) 0,857 = 24 g,
n(C) = 24 (g)/12 (g/mol) = 2 mol,
m(H) = 28 (g) 0,143 = 4 g,
n(H) = 4 (g)/1 (g/mol) = 4 mol.
Ogļūdeņraža formula ir C2H4.
Mēs secinām, ka C 2 H 4 molekula nav piesātināta ar ūdeņraža atomiem.
Etilēna molekulas C 2 H 4 struktūra
Mēs demonstrējam dotās ogļūdeņraža molekulas modeli, izmantojot grafisko projektoru.
C 2 H 4 molekula ir plakana, oglekļa atomi, kas veido dubultsaiti, atrodas stāvoklī
sp 2-hibridizācija, savienojuma leņķis 120°.
Mēs veidojam homoloģisku sēriju: C 2 H 4, C 3 H 6, C 4 H 8 ... un iegūstam vispārīgo formulu C n H 2 n .
Apkoposim nobraukto posmu.
Alkēnu izomērisms un nomenklatūra
Izomērijas veidi
1) Apsveriet lineāro un sazaroto alkēnu strukturālās formulas, kurām ir tāda pati molekulārā formula C 4 H 8:
Šo izomērijas veidu sauc oglekļa skeleta izomerisms.
2) Vairāku saišu pozīcijas izomērisms:
3) Dažādu homologu sēriju izomērisms. Vispārējā formula C n H 2 n atbilst divām homologām sērijām: alkēniem un cikloparafīniem. Piemēram, formula C4H8 var piederēt pie dažādu klašu savienojumiem:
4) Telpiskā vai ģeometriskā izomērija. Butēnā-2 CH 3 – CH = CH – CH 3 katram ogleklim pie dubultsaites ir dažādi aizvietotāji (H un CH 3). Šādos gadījumos alkēniem ir iespējama cistrans izomērija. Ja galvenās oglekļa ķēdes elementi atrodas vienā dubultsaites pusē molekulas plaknē, tad tas ir cisizomērs; ja pretējās pusēs, tad šis trans izomērs:
Patstāvīgs darbs ar kartēm (5 min)
Nosauciet vielas.
1. grupa:
2 grupa:
3 grupa:
Pabeigtais patstāvīgais darbs tiek ierakstīts filmā un ar grafisko projektoru projicēts uz ekrāna. Studenti īsteno paškontroli.
Alkēnu sagatavošana
1) Spirtu dehidratācija (demonstrācijas pieredze etilēna ražošanā no etilspirta):
2) Alkānu dehidrogenēšana:
3) Naftas un dabasgāzes pirolīze un krekings:
4) No halogenētiem alkāniem:
Fizikālās īpašības
Alkēni - etēns, propēns un butēns - normālos apstākļos (20 ° C, 1 atm) - gāzes, no C 5 H 10 līdz C 18 H 36 - šķidrumi, augstāki alkēni - cietas vielas. Alkēni nešķīst ūdenī, bet šķīst organiskajos šķīdinātājos.
Ķīmiskās īpašības
Organiskajā ķīmijā tiek aplūkotas trīs veidu ķīmiskās reakcijas: aizstāšana, pievienošana un sadalīšanās.
1) Alkānus raksturo pievienošanas reakcijas.
Ūdeņraža pievienošana (hidrogenēšana):
Halogēnu pievienošana (laboratorijas eksperiments broma ūdens atkrāsošanai):
Ūdeņraža halogenīdu pievienošana:
Markovņikova noteikums: ūdeņradis vairākkārtējas saites vietā pievienojas vairāk hidrogenētam ogleklim, un halogēns pie mazāk hidrogenētam.
Piemēram:
Reakcija notiek ar jonu mehānismu.
Ūdens pievienošana (hidratācijas reakcija):
2) Oksidācijas reakcijas.
Demonstrēšanas pieredze. Etēns maina kālija permanganāta šķīduma krāsu, kas pierāda etēna nepiesātinātību:
Etilēnglikolu izmanto kā antifrīzu, no tā ražo lavsāna šķiedru un sprāgstvielas.
Etēna oksidēšana uz sudraba katalizatora rada etilēnoksīdu:
Etilēnoksīdu izmanto acetaldehīda, mazgāšanas līdzekļu, laku, plastmasas, gumijas un šķiedru, kā arī kosmētikas ražošanā.
3) Polimerizācijas reakcija.
Daudzu identisku molekulu apvienošanas procesu lielākās sauc par polimerizācijas reakciju.
Nosakiet ogļūdeņraža molekulāro formulu, kas satur 85,7% oglekļa un kura ūdeņraža blīvums ir 21.
Ņemot vērā:
(C) = 0,857 (vai 85,7%),
D(H2) = 21.
Atrast:
Risinājums
M(C x H y) = D(H2) M(H 2) = 21 2 = 42 g/mol.
Priekš n(C x H y) = 1 mol m(C) = 42 0,857 = 36 g,
n(C) = 36 (g)/12 (g/mol) = 3 mol,
m(H) = 42–36 = 6 g,
n(H) = 6 (g)/1 (g/mol) = 6 mol.
Ogļūdeņraža formula ir C3H6 (propēns).
3. uzdevums.Dedzinot 4,2 g vielas, veidojas 13,2 g oglekļa monoksīda (IV) un 5,4 g ūdens. Šīs vielas tvaiku blīvums gaisā ir 2,9. Nosakiet ogļūdeņraža molekulas sastāvu.
Ņemot vērā:
m(C x H y) = 4,2 g,
m(CO 2) = 13,2 g,
m(H2O) = 5,4 g,
D(gaiss) = 2,9.
Atrast: C x H y .
Risinājums
M(C x H y) = 2,9 29 = 84 g/mol.
Lai atrisinātu problēmu, izveidosim reakcijas vienādojumu:
Atradīsim masu X mols CO 2 un atbilstošs vielas daudzums:
m(CO 2) = 84 13,2/4,2 = 264 g,
n(CO 2) = 264 (g)/44 (g/mol) = 6 mol, X = 6.
Tāpat m(H2O) = 84 5,4/4,2 = 108 g,
n(H2O) = 108 (g)/18 (g/mol) = 6 mol, y = 12.
C 6 H 12 – heksēns.
Katra grupa uz papīra lapas iesniedz savus izpildītos uzdevumus. Pēc tam seko nodarbības kopsavilkums.
Mājasdarbs.Rudzītis G.E., Feldmanis F.G.Ķīmija-10. M.: Izglītība, 1999, IV nodaļa, 1. punkts, lpp. 30–38, att. 10. lpp. 38. Semināram sagatavot 6., 7. jautājumu no stundas tēmas apguves plāna, apgūt nodarbības-lekcijas materiālu.
Patstāvīgs darbs№4. 10. klase.
Temats:Alkāni, alkēni, alkīni. esopciju.
a) propēna hidrogenēšana;
b) acetilēna sadedzināšana;
_________________________________________________________________________
Patstāvīgais darbs Nr.4.10. klase.
Temats:Alkāni, alkēni, alkīni. esIIopciju.
1. Izveidojiet šādu vielu strukturālās formulas:
4-metilpentīns-2; 3-etilpentēns-2.
2.Norādiet saites leņķi, oglekļa hibridizācijas veidu un alkēnu vispārīgo formulu.
3. Šajā sarakstā atlasiet alkānu formulas:
C6H14, C8H16, C6H6, C3H6, C2H6O, C12H22O11, C5H12, C7H12.
4.Uzrakstiet reakciju vienādojumus. Nosauciet iegūtās vielas.
a) propēna hidrogenēšana;
b) acetilēna sadedzināšana;
c) propīna bromēšana (pirmais posms).
_________________________________ ____________________________________________
Patstāvīgais darbs Nr.4.10. klase.
Temats:Alkāni, alkēni, alkīni.IIopciju.
1. Izveidojiet šādu vielu strukturālās formulas:
2,5 – dimetilheksīns-3; 3,3-dimetilbutēns-1.
4.Uzrakstiet reakciju vienādojumus. Nosauciet iegūtās vielas.
a) etilēna hidrogenēšana;
b) propēna sadedzināšana;
____________________________________________ _______________________________
Patstāvīgais darbs Nr.4. 10. klase.
Temats:Alkāni, alkēni, alkīni.esVopciju.
1. Izveidojiet šādu vielu strukturālās formulas:
2,5 - dimetilheksīns-3; 3,3-dimetilbutēns-1.
2. Norādiet saites leņķi, oglekļa hibridizācijas veidu un alkānu vispārīgo formulu.
3. Šajā sarakstā atlasiet alkēnu formulas:
C3H4, C6H14, C8H16, C6H6, C3H6, C2H4O2, C6H12, C4H6.
4.Uzrakstiet reakciju vienādojumus. Nosauciet iegūtās vielas.
a) etilēna hidrogenēšana;
b) propēna sadedzināšana;
c) etāna hlorēšana (pirmais posms).
___________________________________________________________________
1. iespēja
Patstāvīgais darbs par tēmu “Alkēni”
2. iespēja
Kādas reakcijas var izmantot, lai veiktu šādas pārvērtības? Ja nepieciešams, norāda reakcijas apstākļus
Patstāvīgais darbs par tēmu “Alkēni”
1. iespēja
Uzrakstiet reakcijas vienādojumu 2-metilbutēna-2 iegūšanai, dehidratējot atbilstošo spirtu un dehidrohalogenējot halogēnalkānu.
Kādas reakcijas var izmantot, lai veiktu šādas pārvērtības? Ja nepieciešams, norāda reakcijas apstākļus
CH3-CH2-CH2OH→CH2 =CH-CH3 →CH3-CHCl-CH3 →CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 →CH3-C(CH) 3)=C(CH3)-CH3
Kāda ir etilēna ogļūdeņraža strukturālā formula, ja 11,2 g tā, reaģējot ar pārmērīgu HBr, pārvēršas par 27,4 g bromoalkāna ar halogēna pozīciju pie terciārā oglekļa atoma?
Patstāvīgais darbs par tēmu “Alkēni”
2. iespēja
Uzrakstiet reakcijas vienādojumu 2,3-dimetilbutēna-1 iegūšanai, dehidratējot atbilstošo spirtu un dehidrohalogenējot halogēnalkānu.
Kādas reakcijas var izmantot, lai veiktu šādas pārvērtības? Ja nepieciešams, norāda reakcijas apstākļus
C6H12 →C6H14 →C3H6 →[-CH2-CH(CH3)-] p
Etilēna ogļūdeņradis, kas sver 7,0 g, atkrāso 640 g broma ūdens ar broma masas daļu 2,5%. Nosakiet alkēna molekulāro formulu.
Patstāvīgais darbs par organisko ķīmiju par tēmām:
"Alkāni", "Alkēni", "Alkīni".
Ķīmijas skolotāja Žuravļeva T.K.
Patstāvīgais darbs par tēmu: Alkāni
Variants #1
1. Atbilstība:
Koncepcija:
1) homologi, 2) izomēri.
Definīcija:
a) pēc struktūras un īpašībām līdzīgas vielas, kuru sastāvs atšķiras par vienu vai vairākām CH 2 grupām.
b) vielas, kurām ir vienāds sastāvs, bet atšķirīga ķīmiskā struktūra.
2. Alkānu vispārīgā formula
a) C n H 2 n -6, b) C n H 2 n -2, c) C n H 2 n, d) C n H 2 n +2.
3.
a) C2H8, b) C2H6, c) C5H8, d) C6H6.
Nosauciet šo vielu un uzrakstiet pilnu tās strukturālo formulu.
4. Atrodiet pentāna izomēra formulu:
a) CH3-CH-CH3, b) CH3-CH2, c) CH2-CH2 d) CH3-CH2
│ │ │ │ │
CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH-CH 3
5. Homologi ir vielas:
a) C3H8 un C2H2, b)C5H12 un C3H6,c)C2H2 un C6H6,d)CH4 un C2H6.
6. Alkānus raksturo šādas reakcijas:
a) pievienošana b) aizstāšana c) polimerizācija.
7. Atbilstība:
Alkānu formula :
1) CH3-CH2-CH2-CH2 2) CH3-CH2-CH2-CH2
CH 3 CH 3 CH 2 - CH 3
Vārds:
a) 2-metilpentāns, b) heksāns
Variants Nr.2
1. Ievadiet trūkstošo vārdu:
a) Vielas, kuru struktūra un īpašības ir līdzīgas, bet kuru sastāvs atšķiras par vienu vai vairākām CH 2 grupām, sauc par -___. b) Vielas, kurām ir vienāds elementu sastāvs, bet dažādas ķīmiskās struktūras, sauc par _________.
2. Piesātinātajiem ogļūdeņražiem ir vispārīga formula:
a) C n H 2 n -6, b) C n H 2 n -2, c) C n H 2 n, d) C n H 2 n +2
3. Norādiet piesātinātā ogļūdeņraža formulu:
a) C2H4, b) C3H4, c) C4H10, d) C6H6.
4. Atrodiet formulu butāna homologam:
a) CH3-CH2, b) CH3-CH2-CH-CH3, c) CH3-CH2-CH2-CH3
CH2-CH2-CH3CH3
d) CH3-CH-CH3
5. Homologi ir normālas struktūras vielas:
a) CH4 un C2H4, b) C3H8 un C5H12, c) C4H8 un C8H18, d) CH4 un C6H10.
6. Izveido heksāna izomēra un homologa formulas
7. Atbilstība:
Alkāna formula: 1) CH3-CH2-CH-CH2CH2-CH32)CH3-CH2-CH-CH-CH3
C2H5CH3CH3
Vārds:
a) 3-etilheksāns, b) 2,3-dimetilpentāns
Patstāvīgais darbs par tēmu: Alkēni.
Variants #1
a) homologs; b) izomērs;
CH 2 = CH - CH - CH 2 - CH 2 - CH 3
CH 3
CH 3 |
a) CH 3 – CH = C – CH – CH 3 b) CH 2 = C – CH 2 – CH – CH 3
׀ ׀ ׀
CH 3 CH 3 CH 2 – CH 3
3. Iegūstiet alkēnu, dehidrogenējot butānu.
4.Uzrakstiet ķīmisko reakciju vienādojumus un norādiet reakciju veidus:
a) CH 2 = CH – CH 3 + H 2 →
b) CH 3 - CH =CH - CH 3 + Br 2 →
c) C 2 H 4 + O 2 →
d) CH2 = CH -CH2 + HCl →
Variants Nr.2
1. Izveidojiet strukturālās formulas:
a) homologs; b) izomērs;
c) dubultās saites pozīcijas izomērs.
vielai ar struktūru
CH 3 – CH = CH – CH – CH 3
C2H5
2. Izmantojot sistemātisku nomenklatūru, nosauciet šādus ogļūdeņražus:
CH 3
a) CH 2 = C – CH 2 – CH 2 b) CH 3 – CH= C – C – CH 3
׀ ׀ ׀
CH 3 CH 3 CH 3
3. Iegūstiet propēnu, atūdeņojot spirtu.
4.Uzrakstiet ķīmisko reakciju vienādojumus un norādiet reakcijas veidu:
a) CH 2 = CH – CH 2 – CH 3 + H 2 O →
b) CH2 = CH2 + H2 →
c) CH2 = CH2 + HCL →
d) C 3 H 6 + O 2 →
Patstāvīgs darbs
