УСІ УРОКИ ХІМІЇ
9 клас

Тема 3

НАЙВАЖЛИВІШІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ

 

Урок 35

Тема уроку. Етилен і ацетилен. Молекулярні та структурні формули, фізичні властивості

 

Цілі уроку: формувати знання учнів про гомологічні ряди алкенів і алкінів на прикладі етилену й ацетилену; ознайомити учнів із природою кратного зв’язку, новими видами ізомерії — ізомерією положення кратного зв’язку, міжкласовою ізомерією; удосконалювати навички й уміння складати структурні формули й давати назви органічним сполукам на прикладі алкенів і алкінів; ознайомити з фізичними властивостями етилену й ацетилену; показати зв’язок їх будови та властивостей.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого застосування їх на практиці.

Форми роботи: фронтальна робота, лабораторна робота.

Обладнання: схеми будови етилену й ацетилену, куле-стрижневі моделі етилену й ацетилену, фрагмент медіа-фільму «sp2- і sp-гібридизація електронів у атомі Карбону».

ХІД УРОКУ

I. Організація класу

 

II. Перевірка домашнього завдання.

Актуалізація опорних знань

1. Перевірка домашнього завдання біля дошки — формули ізомерів гексану та їх назви

2. Фронтальна бесіда

1) Сформулюйте основні положення теорії хімічної будови.

2) Що таке гібридизація? Що відбувається з електронними орбіталями атома Карбону в процесі sp3-гібридизації?

3) Як утворюється о-зв’язок? Яка його міцність?

4) Як взаємозалежні властивості алканів з будовою їхніх молекул?

 

III. Вивчення нового матеріалу

1. Загальна характеристика ненасичених вуглеводнів

(Упродовж уроку заповнюється порівняльна схема.)

 

Характеристика

Алкани

Алкени

Алкіни

Загальна формула

CnH2n+2

CnH2n

CnH2n-2

Гомологічний ряд

CH4, C2H6, C3H8, C4H10...

C2H4, C3H6, C4H8...

C2H2, C3H4, C4H6...

 

— Чому гомологічні ряди алкенів і алкінів починаються з вуглеводнів, що містять два атоми Карбону, а не один, як в алканів?

(За загальною формулою виходять формули речовин CH2 і CH0, що не відповідає валентності Карбону)

 

Лабораторний дослід 6 «Складання моделей молекул вуглеводнів»

1. Складіть моделі молекул етану, етилену й ацетилену.

2. Зробіть висновок про відмінності в будові й міцності зв’язків у цих молекулах.

Пропонуємо учням фрагмент медіафільму про гібридизацію електронів і зв’язки в молекулах етану, етену й етину.

 

Вид гібридизації атома Карбону

sp2-гібридизація: відбувається змішування однієї s- і двох р-орбіталей, а одна р-орбіталь залишається не гібридизованою

sp2-гібридизація: відбувається змішування однієї s- і двох р-орбіталей, а одна р-орбіталь залишається не гібридизованою

sp-гібридизація: відбувається змішування однієї s- і однієї р-орбіталі, а дві р-орбіталі залишаються не гібридизованими

Види зв’язків

C - H σ-зв’язок

C - C σ-зв’язок

C - H σ-зв’язок

C = C σ- і п-зв’язки

C - H σ-зв’язок

C = C σ- і 2п-зв’язки

Довжина зв’язку

0,154 нм

0,133 нм

0,120 нм

Кут зв’язку

109° 28'

120°

180°

Енергія зв’язку

374,4 кДж/моль

611,1 кДж/моль

834,3 кДж/моль

 

π-зв’язок — це ковалентний зв’язок, що виникає внаслідок перекривання орбіталей по обидва боки від лінії, що з’єднує центри атомів, які зв’язуються.

п-зв’язок менш міцний, ніж σ-зв’язок.

Розгляньмо моделі молекул етену й етину.

Чому рухливість атомів Карбону навколо кратного зв’язку обмежена?

 

image155

 

Вид ізомерії

1. Ізомерія карбонового скелета

 

2. Ізомерія положення C = C і C  C кратних зв’язків — вид ізомерії, за якого змінюється положення кратного зв’язку в головному ланцюзі

Номенклатура

1. У головному ланцюзі обов’язково має бути кратний зв’язок

 

2. Нумерація головного ланцюга починається з того кінця, до якого ближче кратний зв’язок

 

3. Положення кратного зв’язку вказується після назви вуглеводню

 

Суфікс у назві головного ланцюга для алкенів — -ен(-єн). Суфікс у назві головного ланцюга для алкінів — -ин(-ін)

 

Однією з причин різноманіття органічних сполук є міжкласова ізомерія — явище існування ізомерів з різних класів органічних сполук. Наприклад, для алкенів міжкласовими ізомерами будуть циклоалкани: бутен — циклобутан. Зобразіть структурні формули цих сполук — і переконаєтеся в правильності твердження про ізомерію цих сполук.

Для алкінів міжкласовими ізомерами будуть, наприклад, органічні сполуки, що містять два подвійні зв’язки. Запропонуйте структурні формули таких ізомерів для бутину й бутадієну.

2. Фізичні й хімічні властивості алкенів і алкінів

(Заповнюється порівняльна таблиця під керівництвом учителя)

 

Характеристика

Алкани

Алкени

Алкіни

Фізичні властивості

C2H6 — етан. Газ, без запаху,

tпл = -182,8 °С, tкип = -88,6 °С,

незначною мірою розчиняється у воді, краще — в органічних розчинниках

C2H4 — етилен. Газ, зі слабким запахом,

tпл = -169,5 °С, tкип = -103,8 °С,

незначною мірою розчиняється у воді, краще — в органічних розчинниках

C2H2 — ацетилен. Газ, без запаху,

tпл = -80,8 °С (за 170 кПа), tкип = -83,8 °С (возгонка), слабко розчинний у воді, добре — в ацетоні під тиском

 

У разі збільшення кількості атомів Карбону в молекулі вуглеводню його температури кипіння й плавлення підвищуються.

 

IV. Первинне застосування одержаних знань

Тренувальні вправи

1. Напишіть структурні формули речовин (по ланцюжку біля дошки):

а) етен;                                

б) етин;

в) пропен;                           

г) пропін;

д) 2-метил-1-бутен;              

е) 3-метил-1-бутин.

2. Самостійна робота під керівництвом учителя з наступною усною перевіркою

• Дайте назви речовинам за структурними формулами:

• Складіть формули двох гомологів для речовин:

а) CH  CH

б) CH2 = CH - CH2 - CH3

Складіть формули ізомерів, дайте їм назви:

а) C4H8;

б) C5H8.

 

V. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання

1) Підготувати повідомлення про застосування етену й етину.

2) З допомогою довідкової літератури скласти термохімічні рівняння горіння етену й етину.



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити