Состав, строение, физические свойства и получение ацетиленовых углеводородов


Тип урока. Приобретение новых знаний.

Цель урока: актуализация, систематизация и углубление знаний о
составе, строении, изомерии углеводородов ряда алкинов.

Задачи урока:

  1. Расширить знания учащихся о непредельных углеводородах, познакомить с
    ацетиленом и его гомологами. Научить учащихся давать сравнительную
    характеристику разных гомологических рядов непредельных углеводородов:
    выявлять у них общее и отличное в строении и в свойствах, указывать причину
    этого.
  2. Продолжить работу по развитию умений составлять уравнения химических
    реакций, изомеров, называть углеводороды в зависимости от типа образования
    связей.
  3. Продолжать формирование мировоззренческих понятий о познаваемости
    природы, причинно-следственной зависимости между составом, строением и
    свойствами ацетилена.

Форма работы.

Коллективная – обсуждение проблем, возникающих по ходу урока. Индивидуальная
– выполнение индивидуальных заданий.

Методы работы.

Проблемное изложение знаний.

Реактивы и оборудование: ватман, цветные маркеры, шаростержневые
модели атомов, карбид кальция, круглодонная колба, газоотводная трубка,
перманганат калия.

Ход урока

I. Организационный момент.

Здравствуйте! Тема нашего урока сегодня “Состав, строение и свойства
ацетиленовых углеводородов”. При изучении темы мы будем работать индивидуально и
группами. У каждого на парте лежит путевой лист, в процессе изучения темы вы его
заполните. Также у каждой группы имеется лист ватмана, цветные маркеры и набор
для построения шаростержневых моделей атомов. По мере изучения нового материала
группа создает на ватмане опорный конспект.

II. Изучение новой темы.

Состав алкинов

C2H6 C2H4 C2H2

Вопрос: На доске записаны формулы углеводородов. Чем они отличаются?

Ответ: Числом атомов водорода.

Первая формула принадлежит этану (предельному углеводороду), вторая этилену
(непредельному углеводороду), а третья принадлежит еще более ненасыщенному
соединению – ацетилену. Давайте напишем общие формулы для гомологического ряда
этана, этена и выведем общую формулу для ацетиленового ряда. Каждая группа
оформляет свою работу на ватмане.

Сn H2n+2 CnH2n CnH2n-2

Это еще более ненасыщенные соединения, чем алканы и алкены.

Первым представителем гомологического ряда алкинов является ацетилен, C2H2
или этин, это международное название этого вещества. То есть суффикс -ан-
меняется на -ин-. В тетради запишем несколько представителей гомологического
ряда ацетилена. Проверяем у доски.

C2H2 C3H4 C4H6
C5H8 C6H10

Попробуем написать структурные формулы и по аналогии с алкенами дадим
названия. Первая группа красиво, выделяя тройную связь пишет структурную формулу
бутина-1, вторая группа – пентина-1, третья группа гексина-1.

Каждая группа показывает свой ватман.

Вопрос: Каким словом можно объединить эти вещества?

Ответ: Гомологи.

Вопрос: Что называется гомологами?

Ответ: Гомологи это вещества похожие по строению, но отличающихся друг от
друга по составу на группу СН2.

2. Строение молекулы ацетилена.

Точно также по аналогии с алкенами рассмотрим строение молекулы ацетилена.

Вы знаете, что у атома углерода в возбужденном состоянии имеется 4 не
спаренных электрона

C+6)2)4 1s²2s²2p²

С* +6)2)4 1s12p3

Атомы углерода в молекуле ацетилена находятся в sp гибридизации .

Вопрос: Что означает гибридизация электронных орбиталей?

Ответ: Смешивание.

Вопрос: Сколько и какие электронные орбитали подвергаются гибридизации?

Ответ: При sp-гибридизации смешиваются одно s и одно p электронное облако и
два p облака остаются негибридизованными.



Учитель: На листе ватмана нарисуйте, как вы это представляет?

Вопрос: Как направлены гибридные облака в пространстве?

Ответ: Они должны расходиться друг от друга на максимальное расстояние.

У каждого атома углерода остается еще по два электрона, не участвующих в
гибридизации. Эти электроны образуют облака в виде восьмерок и располагаются в
взаимно-перпендикулярных плоскостях, перекрывая друг друга. Это π-связи.

У каждой группы имеется набор для изготовления шаростержневой модели атома и
пластилин, попробуем изготовить шаростержневую и объемную модель молекулы
ацетилена. Итак, время пошло кто быстрее и правильнее.

Длина тройной связи короче двойной и равна 0.12 нм, поэтому тройная связь
прочнее.

3. Изомерия.

Учитель показывает плакат со словами БОКАЛ, КОЛБА.

Вопрос: Что общего в этих словах и чем они различаются?

Ответ: У этих слов одинаковые буквы, но разное расположение, поэтому значение
слов тоже разное.

Вопрос: Какое явление в химии напоминает эта аналогия?

Ответ: Явление изомерии.

Вопрос: Как и все углеводороды, для алкинов характерны все виды структурной
изомерии. Какие виды изомерии вы знаете?

Ответ: Изомерия углеродного скелета, изомерия положения тройной связи,
межклассовая изомерия.

Работаем группами. Первая группа рассматривает виды изомерии на примере
пентина, вторая на примере бутина, третья на примере гексина.

Каждая группа показывает все виды структурной изомерии своего вещества.
Выясняется, что у бутина только два вида структурной изомерии, объясняют почему.

4. Физические свойства.

Ацетилен – бесцветный газ,
Он без запаха у нас,
Невидим и нерастворим,
В воздухе летит как дым.

Найдите в учебнике физические свойства углеводородов ацетиленового ряда и
запишите в тетрадь.

5. Получение алкинов.

Мы рассмотрели состав, строение, изомерию алкинов. Теперь попробуем
практически получить газ ацетилен и посмотрим какими свойствами он обладает.

Учитель показывает опыт, комментируя его.

Ацетилен в лаборатории получают карбидным способом. В карбид кальция наливают
дистиллированную воду и опускают газоотводную трубку в перманганат калия.
Раствор обесцвечивается.

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

Обратите внимание на цвет пламени. Ацетилен горит светящимся пламенем и
образует много копоти. Чем больше в горящем веществе углерода и чем меньше
водорода, тем больше коптящего пламени получается. Часть углерода просто не
успевает перевариться в углекислый газ и дает частицы сажи от которых пламя
становиться светящимся. Ацетилен легко окисляется, проходя через раствор
перманганата калия. Обесцвечивается и является качественной реакцией на кратные
связи.

3HC Ξ CH + 10KMnO4 + 2H2O
→ 6CO2 + 10KOH + 10MnO2

Реакцию горения ацетилена запишем самостоятельно.

Каждая группа показывает свой ватман. Ребята сами оценивают у кого получился
опорный конспект интереснее, понятнее и красочнее.

III. Итог урока.

Ребята мы сегодня хорошо поработали на уроке узнали состав, строение
молекулы, физические свойства ацетилена, получили ацетилен карбидным способом.
Зато, что вы так хорошо работали я вам расскажу сказку. В некотором царстве, в
некотором государстве жил был царь Карбид кальция и царица Вода. Жили они в
любви и согласии, поэтому родился у них очень любознательный и шаловливый
мальчик Ацетилен. Его шалости и проказы знал весь двор, часто он так прятался,
что приходилось на помощь звать Перманганат калия. А какие козни он строил
матери Воде! Вот об этих шалостях мы и поговорим на следующем уроке, когда будем
рассматривать химические свойства.

IV. Домашнее задание.

Рассмотреть все способы получения ацетиленовых углеводородов. Также у каждого
из вас имеется задание с кроссвордом и таблицей. Разгадать кроссворд и заполнить
таблицу. (Приложение 1).Учебник О.С.Габриелян
химия 11 класс.




Следующий: