Краснодарский край, г. Сочи

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ГИМНАЗИЯ № 5

ЦИКЛ ОТКРЫТЫХ УРОКОВ

ПО ТЕМЕ

«УГЛЕВОДОРОДЫ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ»

«АЛКАНЫ»

Учитель химии

КОНСПЕКТ УРОКА

СТРОЕНИЕ И ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД АЛКАНОВ

10 класс, базовый уровень сложности

Цели и задачи урока:

- изучить строение и гомологический ряд углеводородов алканов;

- систематизировать умения учащихся по составлению струк­турных формул

алканов;

- развивать логику, абстрактное мышление.

Методы: объяснительно-иллюстративный, метод проектов.

Формы работы: фронтальная, групповая и индивидуальная.

Оборудование: компьютеры, мультимедийный проектор, интерактивная доска.

Ход урока

I. Организационный момент.

П. Разминка.

1. Фронтальная работа с классом. Слайды №1-2

Задание: составьте полную и сокращенную структурную формулу пентана (С5 Н12).

2. Индивидуальное задание.

Составьте полную и сокращенную структурную формулу бутана (С4Н10).

3. Индивидуальная работа. Слайд №3

Соревнование между учащимися.

Задание: запишите со­кращенную структурную и молекулярную формулу веще­ства.

III. Изучение нового материала.

1. Работа с анимационным алгоритмом «Алканы».

Слайд №4

2. Гибридизация орбиталей.

Слайд №5

Анимационная схема - гибридизация. Задание учащимся: просмотрев анимацию, постараться сформулировать поня­тие гибридизации электронных облаков.

3.  Геометрия строения алканов. Слайд №5

4.  Гомологический ряд алканов.

Слайд №6

Задание учащимся: «Закончите гомологический ряд алка­нов у себя в тетради. Когда будете готовы, проверьте пра­вильность выполненного задания по презентации (щелк­ните мышкой)».

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

IV. Закрепление и контроль знаний.

Слайды №7-8

Тренажер

Задание по группам:

1)  установить соответствие между веществами;

2)  соревнование по заданию: выбрать только то, что не ха­рактерно для

алканов.

Побеждает команда, быстрее справившаяся с заданием.

V. Домашнее задание.

Конспект. Знать особенности строения и гомологический ряд 10 алканов. Уметь составлять структурные формулы 10 гомологов метана.

Литература

1.Габриелян . 10 класс: Настольная книга учителя / , И. Г.

Остроумов. - М.: Дрофа, 2004.

2.Габриелян . 10 класс. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных

учреждений / . -2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2006.

3.Габриелян химия в тестах, задачах, уп­ражнениях. 10 класс: учебное

пособие для общеобразова­тельных учреждений / , , Е. Е.

Остроумова. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2005.

КОНСПЕКТ УРОКА

АЛКАНЫ. ПОЛУЧЕНИЕ, ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. ПРИМЕНЕНИЕ АЛКАНОВ.

10 класс, базовый уровень сложности

Цели и задачи урока:

- изучить химические свойства метана и общие свойства алканов;

- углубить и конкретизировать знания учащихся о механизмах химических

реакций;

- разобрать лабораторные и промышленные способы получе­ния алканов;

- продолжить формирование умения работать с учебником.

Оборудование: прибор для получения газов, ацетат натрия, гидроксид

натрия, спички, спиртовка, песок, таблица «Строение молекулы метана».

Ход урока

I. Организационный момент. Слайд №1

Учитель: Мы продолжаем с Вами изучать гомологический ряд алканов. Нам предстоит рассмотреть способы получения, хими­ческие свойства и применение алканов. Мы должны охарактеризо­вать химические свойства, обусловленные строением алканов, рас­смотреть лабораторные и промышленные способы получения алканов.

II. Активизация знаний учащихся.

- Какие углеводороды называются алканами?

- Каковы особенности их строения?

- В каком гибридном состоянии находятся атомы углерода в молекуле метана?

Вывод: алканы - насыщенные углеводороды, содержащие одинарные сигма-связи (очень прочные по строению), что обуслав­ливает особенности химических свойств алканов, способов их по­лучения и применения.

III. Изучение нового материала.

1. Физические свойства алканов.
Слайды №2-3

Таблица «Физические свойства некоторых алканов».

2. Химические свойства алканов. Слайд №4

Алгоритм «Строение алканов».

Пояснения к алгоритму

Характер углерод - углеродной связи определяет тип хи­мических реакций, в которые вступают органические ве­щества. Наличие в молекулах предельных углеводородов одинарной углерод - углеродной связи обуславливает сле­дующие особенности этих соединений:

-  наличие одинарной сигма связи позволяет отнести алканы к насыщенным соединениям;

-  превращение их в насыщенные возможно только в ре­зультате реакций разложения (дегидрирование);

-  для предельных углеводородов наиболее типичны реакции

замещения.

Слайды №5-13

Уравнения реакций, характеризующих химические свой­ства алканов.

Все уравнения записываются учащимися во время работы с презентацией.

Примечание: слайды с 5 по 12 идут в автоматическом ре­жиме (без щелчка мыши)!

а) Реакции замещения

Галогенирование

Наиболее характерными реакциями предельных углеводо­родов являются реакции замещения водородных атомов. Они идут по цепному, свободнорадикальному механизму и протекают обычно на свету или при нагревании. Заме­щение атома водорода галогеном легче всего идет у менее гидрогенизированного третичного атома углерода, затем у вторичного, и в последнюю очередь - у первичного. Эта закономерность объясняется тем, что энергия связи атома водорода с первичным, вторичным и третичным атомами углерода неодинакова: она составляет соответственно 415, 390 и 376 кДж/моль.

Нитрование

Несмотря на то что в обычных условиях алканы не взаимодействуют с концентрированной азотной кисло­той, при нагревании их до 140°С с разбавленной (10%-ной) азотной кислотой под давлением осуществляется реакция нитрования - замещение атома водорода нитрогруппой (реакция ). В подобную ре­акцию жидкофазного нитрования вступают все алканы, однако скорость реакции и выходы нитросоединений низкие. Наилучшие результаты наблюдаются с алканами, содержащими третичные углеродные атомы. Реак­ция нитрования парафинов - радикальный процесс. Обычные правила замещения, рассмотренные выше, действуют и здесь.

Взаимодействие серной кислоты с алканами (слайд №9)

б) Изомеризация алканов Слайд №10

Под влиянием катализаторов при нагревании углеводоро­ды нормального строения подвергаются изомеризации - перестройке углеродного скелета с образованием алканов разветвленного строения.

в) Окисление алканов
Слайд №11

В обычных условиях алканы устойчивы к действию ки­слорода и окислителей. При поджигании на воздухе алка­ны горят, превращаясь в двуокись углерода и воду и вы­деляя большое количество тепла.

Примечание: Алканы - ценное высококалорийное топли­во!!!

Слайд №12

Дегидрирование алканов.

IV. Получение алканов в промышленности.

Слайд №13

В лабораторной практике предельные углеводороды получают декарбоксилированием карбоновых кислот при сплавлении их со щелочами. Так получают метан при нагревании ацетата натрия с гидроксидом натрия.

CH3COONa + NaOH CH4 + Na2 CO3

Проведение демонстрационного эксперимента.

V. Закрепление изученного материала.

Выполнение опроса: Ученик-Учитель. Что было непонят­но на уроке?

Обзор наиболее сложных вопросов.

VI. Домашнее задание.

Слайд №14

Литература

1. Габриелян . 10 класс: Настольная книга учителя / , . - М.: Дрофа, 2004.

2. Габриелян . 10 класс. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений / . -2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2006.

3. Габриелян химия в тестах, задачах, уп­ражнениях. 10

класс: учебное пособие для общеобразова­тельных учреждений / , , . - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2005.,

4. Горковенко разработки по химии к учеб­ным комплектам и др., и др., и др. 10 (11) класс. - М.: ВАКО, 2005.

КОНСПЕКТ УРОКА

ИНТЕРАКТИВНОЕ МУЗЫКАЛЬНОЕ ШОУ

«ЗВЕЗДЫ АЛКАНОВ»

10 класс, повышенный уровень сложности

Цели урока

Образовательные:

1.изучить свойства алканов (метана и этана) с помощью твор­ческих отчетов, заранее подготовленных обучающимися;

2.сформировать у обучающихся умения работать с графической, анимационной информацией; систематизировать материал;

3.развивать умения учащихся работать с мультимедийным оборудованием.

Воспитательные:

1.воспитывать активную жизненную позицию у учащихся; умение самостоятельно принимать те или иные решения;

2.способствовать формированию художественного вкуса у учащихся.

Развивающие:

1.формировать абстрактное и образное мышление при под­готовке учащихся к уроку;

2.способствовать развитию творческих способностей уча­щихся.

Ход урока

I. Постановка целей урока.

Ведущий: Дорогие друзья, сегодня у нас нетрадиционный урок. Это музыкальное молодежное интерактивное шоу «Звезды алканов».

Цель нашего занятия - изучить свойства алканов, а именно: метана и этана, которые номинированы на выбывание.

II. Актуализация знаний.

Ведущий: По условиям нашего шоу, участники должны как можно лучше раскрыть в песнях свои физические и химические способности. Это будут определять наши судьи: преподаватель по физическому вокалу (имя и отчество преподавателя), преподаватель по химической хореографии (имя и отчество преподавателя), продюсер (имя и отчество преподавателя).

Итак, мы начинаем с презентации метана.

III. Предъявление нового материала.

Презентация метана (один из учеников класса).

Метан

Метан, он же болотный или рудничный газ. Не обладает цве­том и запахом; легче воздуха, мало растворим в воде.

Повсеместно распространён в природе. Является главной со­ставной частью многих горючих газов, как природных, так и искус­ственных, образующихся при сухой перегонке дерева, торфа, ка­менного угля, а также при крекинге нефти.

Выделяется со дна болот и из каменноугольных пластов в рудниках, где он медленно образуется при разложении раститель­ных остатков без доступа воздуха.

Метан содержится в атмосфере Сатурна и Юпитера, в твёрдом состоянии обнаружен на Нептуне и Уране.

Однако, характер его не столь романтичный, как кажется на первый взгляд.

В сочетании с воздухом (или с кислородом в соотношении по объёму 1:2) метан образует взрывчатые смеси. По уравнению реак­ции, метан взаимодействует с кислородом с образованием углеки­слого газа и воды; при этом выделяется 880 кДж энергии. Поэтому он опасен как в быту, так и в шахтах.

При неполном сгорании превращается в угарный газ (СО), как в первом уравнении реакции, или в сажу (С), как во втором. В при­сутствии катализаторов может окисляться до формальдегида или метанола.

Категорически не выносит реакций присоединения, что связа­но с его строением. Зато охотно вступает в реакции замещения; особенно на свету с хлором и бромом. Так, при взаимодействии метана с хлором образуется хлорметан и хлороводород(НС1).

В обычных условиях не любит щелочей и кислот, кроме, по­жалуй, азотной. При вступлении в реакцию с азотной кислотой под действием температуры и давления, из метана образуется нитрометан и выделяется вода.

Вот такой он, метан. Главный из алканов и наш друг.

Ведущий: На сцену приглашается номинант на выбывание под №1 - Метан. Удачи ему.

IV. Первичное закрепление.

Песня метана

Все, что есть на свете у меня,

И легкий вес, и пылкий нрав,

И многодетная семья.

Все это, правда, ни к чему,

Когда взрываюсь и горю,

Когда грущу...

Все мои гомологи-друзья

Порой бывают недовольны

Тем, что так известен я.

Но зла на них я не держу,

И не ругаюсь, не кричу,

Я просто им всегда пою.

Среди тысячи планет

Отыщешь всегда

Ты мой скромный след.

И в болоте, и в пруду

Я не играю, я просто живу.

Я часто живу...

О, опять замучил хлор меня,

Ведь, словно в сказке, на свету

Я превращаюсь иногда.

И радикальный механизм

Так отравляет жизнь мою,

Что я не сплю...

Мне даже обычный кислород

Порою душу разрывает,

Когда реакция идет.

Не стану я ему мешать,

Я буду верить и мечтать.

Хочу я петь, хочу летать.

Оценка судьями выступления. Их отзыв.

Ведущий: Уважаемые члены жюри, я попрошу Вас про­комментировать поставленные оценки.

Преподаватель по физическому вокалу: Мне понравилось выступление метана и его группы поддержки. Я счи­таю, что он вместе с помощниками сумел выразить свои физические свойства, а именно: отсутствие цвета и запаха, плохую раствори­мость в воде.

Преподаватель по химической хореографии: Присоединяюсь к преподавателю по физическому вокалу. Химиче­ские свойства метана также были подробно рассмотрены. Особенно реакция замещения с хлором, протекающая по свободно-радикальному механизму. Не было, пожалуй, только уравнения об­разования синтез-газа, а так - все замечательно.

Ведущий: А что нам скажет продюсер проекта?

Продюсер: Я поддерживаю коллег. Это было хорошее вы­ступление. В целом, все свойства рассмотрены. Так держать, метан!

V. Обобщение и контроль знаний.

Ведущий: Итак, сегодня метан предстал пред нами раз­личным: то спокойным - по отношению к щелочам, то резким - с хлором. Почему?

Ответы учащихся.

VI. Предъявление нового материала.

Ведущий: Теперь подошло время для выступления второ­го номинанта на выбывание - этана.

Презентация этана (один из учеников класса).

Этан

Этан - второй представитель гомологического ряда алканов, но не второй по значению. Почти всегда находится вместе с мета­ном, но в меньших концентрациях, чем последний газ. Отчего часто пребывает в грустном меланхоличном состоянии. А зря. Ведь этан тоже имеет ряд важных применений. Его используют в процессе получения хлорэтана при взаимодействии этана с хлором под дей­ствием квантов света. Хлорэтан служит важнейшим сырьём для производства тетраэтилсвинца. В Соединённых Штатах из этана получают в промышленности этилен.

Некоторое время назад этан был обнаружен в атмосфере Юпите­ра, Сатурна и некоторых их спутников.

Этан горит, с образованием углекислого газа и воды; подвер­гается дегидрированию (под действием катализаторов и температу­ры превращается в непредельный углеводород этилен, при этом вы­деляется водород). И точно так же, как и метан, не выносит реак­цию присоединения (что связано с его строением), но охотно всту­пает в замещение с галогенами хлором и бромом. Реакции протека­ют на свету. В первом случае образуется хлорэтан и хлороводород, во втором - бромэтан и бромоводород.

Этилен, ацетилен, этаналь и многие другие являются его род­ственниками.

Поэтому не надо грустить, этан. Пусть ты не первый, но ведь ты не один в стране алканов, в мире углеводородов.

VII. Первичное закрепление.

Песня этана

В своих детских снах

Я всегда был принцем алканов,

Но моя мечта

Расплывалась, словно в тумане.

Уже много лет

Добываюсь вместе с метаном,

Но, увы, всегда

Остаюсь я где-то за кадром...

Я тоже есть в нефти,

В природном газе и угле.

Встречаюсь я так же

В Земле и на Сатурне.

Так почему же

Жестоко обошлась судьба:

Всегда вторым быть

Обязан я..

И когда моя душа

Разрывалась без сожаленья,

Я в газ этилен превращался постепенно.

Кислород и хлор раздирали сердце на части,

Вода с углекислотой на память остались.

Оценка судьями выступления.

Ведущий: Итак, я попрошу членов жюри высказать свое мнение по поводу выступления этана.

Преподаватель по физическому вокалу: Труд­но было ставить оценки. С одной стороны, было яркое выступление этана, с другой, физические его свойства рассмотрены недостаточ­но. Не прозвучала информация о весе этана, хотя он тяжелее того же метана. Ничего мы не услышали о его температуре замерзания, растворении в воде.

Преподаватель по химической хореографии: Я в корне не согласна. Считаю, что этан выразил все свои свойства. Просто у него образный язык. Поэтому в песне Вы и не услышали конкретной информации о том, что это бесцветный газ, почти нерас­творимый в воде, горящий слабо светящимся пламенем, который мо­жет быть сгущен в жидкость уже при 4°С и давлении 46 атмосфер.

Продюсер: Коллеги, давайте не будем спорить. Мы с вами вместе готовили и метан, и этан, подбирая для них песни с учетом их свойств и характеров. Кто сегодня выглядел лучше, убедительнее, кто сумел раскрыть все свои свойства, решать не нам, а зрителям.

VIII. Обобщение и контроль знаний.

Ведущий: Зрительское голосование будет чуть позже. По­ка же мне бы хотелось узнать Ваше мнение о взаимоотношениях номинантов. Судя по последней песни, они не ладят между собой. Хотя мне кажется, что у них есть не только различия, но и сходство. В чем оно выражается?

Ответы учащихся.

IX. Обобщение и систематизация знаний.

Ведущий: Итак, мы выслушали различные точки зрения, и, прежде чем переходить к голосованию зрителей, мне бы хотелось несколько слов сказать об итогах проекта.

Презентация сайта (дизайнера проекта).

Ведущий: Вся информация о проекте была размещена на сервере narоd. гu.

По результатам голосования на сайте победил этан (73% го­лосов), метан - 27 % голосов.

Голосование закончилось 8 марта 2009 года.

Приглашение номинантов на выбывание на сцену, голосование зри­телей, объявление результатов голосования, подведение итогов концерта.

X. Задание на дом.

Написать творческие отчеты о физических и химических свойствах пропана и бутана.

Литература

1. Габриелян . 10 класс: Настольная книга учителя / , . - М.: Дрофа, 2004.