Ациклические углеводороды
Ациклические углеводороды (алканы). Электронное и пространственное строение алканов(Урок химии в 10 классе)Полина Миронова,учитель химиисредней татарско-русскойшколы № 80 имени Каюма Насыри г. Казани&...
Ациклические углеводороды (алканы). Электронное и пространственное строение алканов
(Урок химии в 10 классе)
Полина Миронова,
учитель химии
средней татарско-русской
школы № 80 имени Каюма Насыри г. Казани
УМК: Химия. 10 класс. Углублённый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Ерёмин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин, А.А. Дроздов, В.И. Теренин. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2019. – 463 с.
Цель урока: узнать о химическом строении алканов, типе химической связи.
Задачи урока:
Образовательные: объяснить пространственное строение алканов на примере метана, его гибридизацию и установить общую молекулярную формулу алканов.
Развивающие: развить навыки мыслительной деятельности: умение обобщать, сравнивать, анализировать, формировать самостоятельную и познавательную деятельность обучающихся.
Воспитательные: сформировать навыки поведения в коллективном и индивидуальном учебном труде, обеспечить условия для воспитания положительного интереса к изучаемому предмету «Химия».
Тип урока: изучение нового материала.
Методы: словесный, проблемно-поисковый, наглядный.
Формы работы на уроке: фронтальная, индивидуальная.
Оборудование: интерактивная доска, презентация на тему «Ациклические углеводороды (алканы)», меловая доска, тетрадь, учебник, шаростержневые модели молекул алканов.
Планируемые результаты обучения:
Личностные: умение осуществлять целеполагание, планирование своей деятельности, развитие самостоятельности.
Предметные: анализировать состав, строение органических веществ, применяя основные положения химических теорий, определять характер взаимного влияния атомов в молекулах;
Метапредметные: анализ собственной деятельности, построение зависимости химических свойств от пространственного строения на основе логических рассуждений, умение осуществлять взаимоконтроль процесса и результата выполнения заданий.
Формируемые УУД:
Личностные: формирование коммуникативной компетентности, планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками;
Познавательные: умение самостоятельно планировать достижение цели;
Регулятивные: структурирование знаний, прогнозирование уровня усвоения знаний;
Коммуникативные: диалог между учителем и учениками.
Литература для учителя:
Литература для ученика:
Учитель: Здравствуйте, садитесь. Кто сегодня отсутствует?
Ученики приветствуют учителя, демонстрируют свою готовность к уроку. Говорят, кого сегодня нет.
Учитель: Повторим причины многообразия органических веществ. Вам необходимо найти основные понятия предыдущей темы, а также дать им определение.
Ученики беседуют с учителем, дают определение понятиям «гомолог», «изомер». Кратко излагают основные положения теории химического строения органических соединений.
Учитель: Ациклические углеводороды (алканы) – органические соединения, которые мало реакционноспособны, откуда возникло их название «парафины» – от лат. parum affinis – мало соприкасающийся. Однако химическая промышленность использует более 10% объёма добытого природного газа. Почему же вещества, столь плохо вступающие в реакции, так востребованы?
Ученики слушают учителя, предлагают варианты ответа на заданный вопрос. Ациклические углеводороды являются сырьём для получения альдегидов, спиртов, кислот и других органических соединений.
В качестве горючего или топлива применяются алканы в составе мазута, бензина. Высшие предельные углеводороды входят в химический состав парафина, которым пропитывают верхнюю часть спичек для наилучшего горения.
Учитель даёт обучающимся возможность самим сформулировать тему урока.
Ученики формулируют и записывают тему урока в тетрадь, представляют результаты своей деятельности.
Учитель объясняет тему урока, используя презентацию: «Ациклические углеводороды (алканы). Электронное и пространственное строение алканов».
Обучающимся предлагается составить электронную и графическую формулы строения атома углерода, определить валентные возможности атома в основном и возбуждённом состояниях. Затем учитель подводит учеников к составлению электронных формул образования одинарных связей между атомами углерода.
Если в молекулах органических соединений все атомы углерода связаны одинарной (простой) связью, то такие углеводороды называют предельными.
Алканами называются ациклические предельные углеводороды.
Общая формула предельных нециклических углеводородов – СnH2n+2. Метан является родоначальником данного класса соединений. Атом углерода, как вы записали в тетради, может иметь возбуждённое состояние. Например, в молекуле метана атом углерода имеет 4 неспаренных электрона на последнем энергетическом уровне.
Вспомним формы s- и p-орбиталей, которые проходили в 8 классе (проговариваем данные формы). Скажите, пожалуйста, какому процессу подвергаются s- и p-орбитали?
Ученики: Гибридизации.
Учитель: Правильно, гибридизации – выравниванию или объединению электронных орбиталей по форме и энергии.
Таким образом, получаются четыре одинаковые гибридные орбитали, которые расположены под углом 109°28' друг к другу, и направлены к вершинам какой фигуры?
Ученики: Тэтраэдра.
Учитель: Верно, в центре которого расположено ядро атома углерода. В таком состоянии орбитали максимально удалены друг от друга.
Какая химическая связь образуется у С-Н в молекуле метана?
Ученики: Ковалентная слабо полярная.
Учитель: Данная связь образуется за счёт перекрывания 4sp3 – гибридных орбиталей атома углерода и 1s – орбиталей четырёх атомов водорода.
Как вы думаете, где лежат атомы водорода в молекуле CH4?
Ученики: Они лежат в вершинах тетраэдра.
Учитель: Правильно! Расстояние между ядрами атомов С-Н одинаковы и равны 0,109 нм, а между ядрами атомов C-C равны 0,154 нм.
Обратите внимание на слайд: перекрывание орбиталей происходит вдоль линии, соединяющей ядра атомов, поэтому в молекуле метана связь σ. Вы знаете молекулярную формулу метана, но строение можно выразить и структурной, и электронной формулой (показано на слайде).
Для наглядного представления пространственного строения метана, этана и пропана показываю шаростержневую и масштабную модели молекул. Как вы заметили, начиная с пропана, углеродная цепь принимает зигзагообразную форму, поскольку валентный угол равен 109°28′.
Всё вышесказанное ещё раз обобщим и запишем в тетради. Таким образом, можем дать более полное определение понятию «алканы».
Запишите в тетради, алканы – это углеводороды, имеющие общую формулу СnH2n+2, в молекулах которых все атомы углерода находятся в состоянии sp3 – гибридизации – и соединены между собой только σ-связями.
Ученики записывают в тетради теоретический материал, разбирают электронное и пространственное строение алканов, заполняют общую характеристику предельных углеводородов:
Учитель даёт задания на закрепление материала (Приложение 1), организует самостоятельную работу. Проверяет усвоение знаний.
Ученики слушают учителя, задают вопросы, где непонятно, индивидуально выполняют задания, сдают работы.
Учитель: §24 читать, выполнить задания №10, 11, провести дома лабораторный опыт по изготовлению моделей молекул углеводородов, используя подручные средства.
Ученики записывают домашнее задание в тетради. Задают вопросы.
Учитель кратко сообщает о том, что было сделано на уроке, высказывает своё мнение о работе обучающихся, отмечает наиболее проблемные вопросы изученной темы. Отвечает на вопросы учеников. Мобилизирует учеников на рефлексию.
Ученики анализируют урок, осуществляют самоконтроль и самооценку результатов своей учебной деятельности. Задают вопросы.
Приложение 1
Закрепление материала:
– насыщенный углеводород;
– предельный углеводород;
– парафиновый углеводород;
– карбоциклическое соединение.
– CnH2n-2
– CnH2n
– CnH2n+2
– CnH2n+1
– sp3-гибридизация, линейная форма молекул, угол 160;
– sp3-гибридизация, пространственная форма молекул, угол 109;
– sp-гибридизация, плоская форма молекул, угол 180.
– октаэдр; – ромб; – куб; – тетраэдр.
– зигзагообразно;
– соединены в цикл;
– по кругу.
– металлическая;
– ионная;
– ковалентная неполярная;
– ковалентная слабо полярная.
а) С4Н8, С8Н10, С7Н14;
б) С5Н12, С3Н8, С7Н16;
в) С3Н4, С6Н8, С6Н12;
г) С2Н4, С3Н8, С4Н6.
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
(Урок химии в 10 классе)
Полина Миронова,
учитель химии
средней татарско-русской
школы № 80 имени Каюма Насыри г. Казани
УМК: Химия. 10 класс. Углублённый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Ерёмин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин, А.А. Дроздов, В.И. Теренин. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2019. – 463 с.
Цель урока: узнать о химическом строении алканов, типе химической связи.
Задачи урока:
Образовательные: объяснить пространственное строение алканов на примере метана, его гибридизацию и установить общую молекулярную формулу алканов.
Развивающие: развить навыки мыслительной деятельности: умение обобщать, сравнивать, анализировать, формировать самостоятельную и познавательную деятельность обучающихся.
Воспитательные: сформировать навыки поведения в коллективном и индивидуальном учебном труде, обеспечить условия для воспитания положительного интереса к изучаемому предмету «Химия».
Тип урока: изучение нового материала.
Методы: словесный, проблемно-поисковый, наглядный.
Формы работы на уроке: фронтальная, индивидуальная.
Оборудование: интерактивная доска, презентация на тему «Ациклические углеводороды (алканы)», меловая доска, тетрадь, учебник, шаростержневые модели молекул алканов.
Планируемые результаты обучения:
Личностные: умение осуществлять целеполагание, планирование своей деятельности, развитие самостоятельности.
Предметные: анализировать состав, строение органических веществ, применяя основные положения химических теорий, определять характер взаимного влияния атомов в молекулах;
Метапредметные: анализ собственной деятельности, построение зависимости химических свойств от пространственного строения на основе логических рассуждений, умение осуществлять взаимоконтроль процесса и результата выполнения заданий.
Формируемые УУД:
Личностные: формирование коммуникативной компетентности, планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками;
Познавательные: умение самостоятельно планировать достижение цели;
Регулятивные: структурирование знаний, прогнозирование уровня усвоения знаний;
Коммуникативные: диалог между учителем и учениками.
Литература для учителя:
- Химия. 10 класс. Углублённый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Ерёмин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин, А.А. Дроздов, В.И. Теренин. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2019. – 463 с.
- Кузьменко Н.Е., Ерёмин В.Д. – Пособие для поступающих в вузы. – М.: Высшая школа, 2002. – 415 с.
Литература для ученика:
- Химия. 10 класс. Углублённый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В. Ерёмин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин, А.А. Дроздов, В.И. Теренин. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2019. – 463 с.
- Хомченко И.Г. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА Новая волна: издатель Умеренков, 2012. – 214 с.
- Организационный момент (1 мин)
Учитель: Здравствуйте, садитесь. Кто сегодня отсутствует?
Ученики приветствуют учителя, демонстрируют свою готовность к уроку. Говорят, кого сегодня нет.
- Актуализация знаний (3 мин)
Учитель: Повторим причины многообразия органических веществ. Вам необходимо найти основные понятия предыдущей темы, а также дать им определение.
Ученики беседуют с учителем, дают определение понятиям «гомолог», «изомер». Кратко излагают основные положения теории химического строения органических соединений.
- Мотивация (2 мин)
Учитель: Ациклические углеводороды (алканы) – органические соединения, которые мало реакционноспособны, откуда возникло их название «парафины» – от лат. parum affinis – мало соприкасающийся. Однако химическая промышленность использует более 10% объёма добытого природного газа. Почему же вещества, столь плохо вступающие в реакции, так востребованы?
Ученики слушают учителя, предлагают варианты ответа на заданный вопрос. Ациклические углеводороды являются сырьём для получения альдегидов, спиртов, кислот и других органических соединений.
В качестве горючего или топлива применяются алканы в составе мазута, бензина. Высшие предельные углеводороды входят в химический состав парафина, которым пропитывают верхнюю часть спичек для наилучшего горения.
- Сообщение темы и цели урока (1 мин)
Учитель даёт обучающимся возможность самим сформулировать тему урока.
Ученики формулируют и записывают тему урока в тетрадь, представляют результаты своей деятельности.
- Изучение нового материала (20 мин)
Учитель объясняет тему урока, используя презентацию: «Ациклические углеводороды (алканы). Электронное и пространственное строение алканов».
Обучающимся предлагается составить электронную и графическую формулы строения атома углерода, определить валентные возможности атома в основном и возбуждённом состояниях. Затем учитель подводит учеников к составлению электронных формул образования одинарных связей между атомами углерода.
Если в молекулах органических соединений все атомы углерода связаны одинарной (простой) связью, то такие углеводороды называют предельными.
Алканами называются ациклические предельные углеводороды.
Общая формула предельных нециклических углеводородов – СnH2n+2. Метан является родоначальником данного класса соединений. Атом углерода, как вы записали в тетради, может иметь возбуждённое состояние. Например, в молекуле метана атом углерода имеет 4 неспаренных электрона на последнем энергетическом уровне.
Вспомним формы s- и p-орбиталей, которые проходили в 8 классе (проговариваем данные формы). Скажите, пожалуйста, какому процессу подвергаются s- и p-орбитали?
Ученики: Гибридизации.
Учитель: Правильно, гибридизации – выравниванию или объединению электронных орбиталей по форме и энергии.
Таким образом, получаются четыре одинаковые гибридные орбитали, которые расположены под углом 109°28' друг к другу, и направлены к вершинам какой фигуры?
Ученики: Тэтраэдра.
Учитель: Верно, в центре которого расположено ядро атома углерода. В таком состоянии орбитали максимально удалены друг от друга.
Какая химическая связь образуется у С-Н в молекуле метана?
Ученики: Ковалентная слабо полярная.
Учитель: Данная связь образуется за счёт перекрывания 4sp3 – гибридных орбиталей атома углерода и 1s – орбиталей четырёх атомов водорода.
Как вы думаете, где лежат атомы водорода в молекуле CH4?
Ученики: Они лежат в вершинах тетраэдра.
Учитель: Правильно! Расстояние между ядрами атомов С-Н одинаковы и равны 0,109 нм, а между ядрами атомов C-C равны 0,154 нм.
Обратите внимание на слайд: перекрывание орбиталей происходит вдоль линии, соединяющей ядра атомов, поэтому в молекуле метана связь σ. Вы знаете молекулярную формулу метана, но строение можно выразить и структурной, и электронной формулой (показано на слайде).
Для наглядного представления пространственного строения метана, этана и пропана показываю шаростержневую и масштабную модели молекул. Как вы заметили, начиная с пропана, углеродная цепь принимает зигзагообразную форму, поскольку валентный угол равен 109°28′.
Всё вышесказанное ещё раз обобщим и запишем в тетради. Таким образом, можем дать более полное определение понятию «алканы».
Запишите в тетради, алканы – это углеводороды, имеющие общую формулу СnH2n+2, в молекулах которых все атомы углерода находятся в состоянии sp3 – гибридизации – и соединены между собой только σ-связями.
Ученики записывают в тетради теоретический материал, разбирают электронное и пространственное строение алканов, заполняют общую характеристику предельных углеводородов:
- Закрепление (15 мин)
Учитель даёт задания на закрепление материала (Приложение 1), организует самостоятельную работу. Проверяет усвоение знаний.
Ученики слушают учителя, задают вопросы, где непонятно, индивидуально выполняют задания, сдают работы.
- Домашнее задание (1 мин)
Учитель: §24 читать, выполнить задания №10, 11, провести дома лабораторный опыт по изготовлению моделей молекул углеводородов, используя подручные средства.
Ученики записывают домашнее задание в тетради. Задают вопросы.
- Подведение итогов, оценивание, рефлексия (2 мин)
Учитель кратко сообщает о том, что было сделано на уроке, высказывает своё мнение о работе обучающихся, отмечает наиболее проблемные вопросы изученной темы. Отвечает на вопросы учеников. Мобилизирует учеников на рефлексию.
Ученики анализируют урок, осуществляют самоконтроль и самооценку результатов своей учебной деятельности. Задают вопросы.
Приложение 1
Закрепление материала:
- Укажите ошибочное определение метана:
– насыщенный углеводород;
– предельный углеводород;
– парафиновый углеводород;
– карбоциклическое соединение.
- Общая формула метана:
– CnH2n-2
– CnH2n
– CnH2n+2
– CnH2n+1
- Признаки, характеризующие строение метана:
– sp3-гибридизация, линейная форма молекул, угол 160;
– sp3-гибридизация, пространственная форма молекул, угол 109;
– sp-гибридизация, плоская форма молекул, угол 180.
- Какой фигурой отражено пространственное строение метана:
– октаэдр; – ромб; – куб; – тетраэдр.
- В молекулах алканов атомы углерода расположены:
– зигзагообразно;
– соединены в цикл;
– по кругу.
- Тип химической связи в молекуле метана:
– металлическая;
– ионная;
– ковалентная неполярная;
– ковалентная слабо полярная.
- Формулы только алканов записаны в ряду:
а) С4Н8, С8Н10, С7Н14;
б) С5Н12, С3Н8, С7Н16;
в) С3Н4, С6Н8, С6Н12;
г) С2Н4, С3Н8, С4Н6.
- Составьте все возможные изомеры октана и назовите их.
- Определите молекулярную формулу ациклического углеводорода, плотность паров по воздуху которого равна 2.
- В избытке кислорода сожгли 6,72 л (н.у.) метана. Вычислите массу вещества полученного оксида углерода (IV), если выход продукта реакции составляет 95%
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
Язмага реакция белдерегез
Вход на сайт
РЕКОМЕНДУЕМ
Комментарийлар