"Алкены: гомологический ряд этилена, номенклатура и изомерия. Физические свойства"

Урок химии "Алкены: гомологический ряд этилена, номенклатура и изомерия. Физические свойства" 

Цель урока:

• выработка умений самостоятельно применять знания об алканах, применять их в новых условия.

• изучить строение алкенов; выявить их существенные отличия от алканов; рассмотреть виды изомерии алкенов; основываясь на особенностях строения, спрогнозировать химические свойства алкенов.

Задачи урока:

Образовательные:

• формирование знаний школьников о непредельных углеводородах и об алкенах как самостоятельном классе этих веществ, а также об особенностях их электронного строения, изомерии, номенклатуры, физических свойств;

• показать место и значение алкенов среди углеводородов и в жизни человека;

Развивающие:

• развивать умение учащихся на основе теоретических знаний сравнивать, анализировать, обобщать, логически рассуждать, устанавливать взаимосвязь строения и свойств веществ.

• развивать внимание, познавательный интерес учащихся к предмету путем формирования мотивов деятельности и использования разнообразных форм работы (коллективная, индивидуальная, парная).

Воспитательные:

• воспитывать желание учиться активно, с интересом, прививать сознательную дисциплинированность, четкость и организованность в работе.

Форма проведения: урок-игра.

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Оборудование:

1. Комплект для построения шаростержневых моделей молекул.

2. Раздаточный материал: инструктивная карта

3. Презентация: "Алкены: гомологический ряд этилена, номенклатура и изомерия. Физические свойства". 

Ход урока

Сегодня вместо тетрадей вы будете работать с инструктивными картами, которые у вас на столах.

1. Проверка знаний Итак, начинаем.

Работа учащихся на местах в инструктивных картах:

1. Заполните таблицу, отвечая на вопросы: (максимум 6 баллов)

1. Какова общая формула алканов?

2. Какой тип гибридизации характерен для атомов углерода у алканов?

3. Чему равен валентный угол?

4. Форма молекул алканов?

5. Длина связи С – С?

6. Виды изомерии?

Ответ (слайд №2)

1. Из перечисленных веществ, выпишите формулы предельных УВ и дайте им названия (4 балла)

C₄H₈, CH₄, C₅H₁₂, C₂H₄, C₃H₆, C₇H₁₆, C₈H₁₈, C₈H₁₆, C₅H₁₀. (Слайд 3)

1. Запишите реакции: (максимум 6 баллов)

А) горение любого алкана из задания 3_________________________________________________

Б) Хлорирование на свету: метана - первый вариант; этана-второй вариант по первой стадии______________________________________________________________________________

В) Разложение метана при 1500⁰С – первый вариант; при 1000⁰С - второй вариант ____________________________________________________________________________________

Проставьте себе оценку! 14-16 баллов- «5»; 12-13 баллов - «4»; 9-11 баллов-«3».

Выпишите из предыдущего задания молекулярные формулы веществ, не относящихся к алканам. ( C₄H₈, C₂H₄, C₃H₆, C₈H₁₈, C₈H₁₆, C₅H₁₀)

Попробуйте определить общую формулу данных УВ. К какому классу веществ они относятся? Слайд 4

Учитель: Как вы думаете, какую тему урока мы сегодня будем изучать? Ответ (слайд №5)

Записать тему в инструктивных картах

Тема: "Алкены: гомологический ряд этилена, номенклатура и изомерия. Физические свойства". 

Постановка целей урока (слайд №6)

Работа учащихся на местах: Вопрос в карте

1. Скажите, пожалуйста, какой алкен будет первым представителем алкенов? Выразите строение этилена структурной формулой, если согласно теории А.М.Бутлерова углерод в органических соединениях четырёхвалентен, а основа эт- говорит, что в состав алкена входит 2 атома углерода.

Ответ (слайд №7). А теперь соберите шаростержневую модель по изображенной структурной формуле.

Лабораторный опыт № 1: Собрать шаростержневую модель молекулы этилена

2. Гибридизация, характерная для алкенов, ее параметры (слайды 8-9)

Рассмотреть вид гибридизации, характерный для алкенов

Характеристика двойной связи. 

Сделать вывод о характере двойной связи, дополнив таблицу:

Ответ (слайд №10)

Сколько сигма - связей и пи- в молекуле этена? Слайд 11

а) двойная связь является сочетанием сигма- и пи-связей, различающихся своей прочностью.

б) наличие пи-связи (более слабой) объясняет высокую химическую активность алкенов.

Учитель:

3. Задание классу: Гомологический ряд алкенов.

Составить молекулярные формулы первых семи представителей ряда этена

Ответ (слайд № 12). Существует ли алкен с одним атомом углерода?

4. Номенклатура алкенов.

Назовите непредельный углеводород. (слайд №13,14) 5-метилгексен-2

СН₃

|

СН₃–СН=СН–СН₂–СН–СН₃

5. Изомерия. (Предложить учащимся ответить на вопросы)

1. Какие виды изомерии характерны для алкенов? Ответ (слайд № 15)

- изомерия углеродного скелета. Ответ (слайд № 16)

- изомерия положения двойной связи. Ответ (слайд № 17)

- межклассовая изомерия. Ответ (слайд № 18)

Лабораторный опыт № 2: (слайд № 19)

а) заменить в шаростержневой модели молекулы этилена два атома водорода на 2 атома хлора по вариантам.

б) возможность свободного вращения атомов углерода при двойной связи?

в) сравнить полученные вещества и ответить на вопрос: Может ли молекула одной конфигурации свободно превратиться в молекулу другой конфигурации?

Это два разных вещества, изомерных друг другу. (слайд № 20)

Данный вид изомерии обусловлен не разным порядком соединения атомов в молекулах, а различным расположением атомов в пространстве.

Это один из видов пространственной изомерии – геометрическая изомерия.

Если замещающие группы в изомере находятся по одну сторону плоскости двойной связи, то будет цис-изомер (цис- от лат.- по эту сторону), если они находятся по разные стороны – транс-изомер (транс- от лат. – через, по разные стороны).

Эти изомеры отличаются физическими и химическими свойствами.

Вывод:

• для алкенов характерна пространственная (цис-, транс) изомерия.

• цис-транс-изомерия возникает только в том случае, если каждый из атомов углерода, связанных двойной связью, соединён с разными атомами или группами атомов.

Учитель: Давайте заполним таблицу

1. Физические свойства алкенов. Ответ (слайд № 21)

Изменение физических свойств происходит вслед за возрастанием Mr веществ.

По физическим свойствам алкены близки к алканам, т.к. их молекулы также практически неполярны. С воздухом этилен образует взрывоопасные смеси. Жидкие алкены имеют неприятный специфический запах.

Распространение в природе. В отличие от предельных УВ алкены в природе, как правило, не встречаются, что объясняется их высокой химической активностью. Этилен может входить в состав природного и попутного газов, правда содержание его невелико (0,5- 4%). Газообразные алкены выделяют из газов нефтепереработки, а также из газов коксообразования угля.

6. Закрепление

1. Вставьте в текст соответствующие слова и символы из скобок (слайд №22)

Алкенами называются УВ, содержащие в молекуле одну.... (одинарную, двойную, тройную) связь и имеющие общую формулу .... (СnН2n+2, СnН2n, СnН2n-2). Длина углерод-углеродной связи в этилене ....(больше, меньше), чем в этане, и равна ....(0,154 нм, 0,120 нм, 0,134 нм)

Ответ (слайд №23)

Алкенами называются УВ, содержащие в молекуле одну.... (одинарную, двойную, тройную) связь и имеющие общую формулу .... (С_nН_2n+2 С_nН_2n СnН2n-2). Длина углерод - углеродной связи в этилене ....(больше, меньше), чем в этане, и равна ....(0,154 нм, 0,120 нм, 0,134 нм)

2. «Да-нет» (Слайд № 24,25)

3. Изобразите сокращенные структурные формулы веществ. (слайд №26)

Какие вещества являются изомерами? (слайд №27)

Ответ (слайд №28) Какие вещества являются изомерами? - 1) А и Д; 2) В и Г.

6. Итоги Давайте подведём итог (слайд №29)

• Что Я -узнал?

-Запомнил?

-Научился?

-Повторил?

-Затрудняюсь?

Учащиеся отвечают на вопросы, выставляет оценки за урок.

7. Домашнее задание Учитель: у вас находится в и. карте (слайд №30) 

1.§ 4 до стр. 35

2. Напишите структурные формулы веществ, найдите изомеры

(слайд №31) Спасибо за внимание!

Приложение 1

Инструктивная карта урока

1. Заполните таблицу: (максимум 6 баллов)

1. Из перечисленных веществ, выпишите формулы предельных УВ и дайте им названия:

(4 балла) C₄H₈, CH₄, C₅H₁₂, C₂H₄, C₃H₆, C₇H₁₆, C₈H₁₈, C₈H₁₆, C₅H₁₀ .

3)Запишите реакции: (максимум 6 баллов)

А) горение любого алкана из задания 3_________________________________________________

Б) Хлорирование на свету: метана - первый вариант; этана-второй вариант по первой стадии

____________________________________________________________________________________

В) Разложение метана при 1500⁰С – первый вариант; при 1000⁰С - второй вариант ____________________________________________________________________________________

Итоговый балл:__________________ Оценка:_______________

Выпишите молекулярные формулы веществ, не относящихся к алканам.

Тема урока: ___________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

1. Выразить строение этилена структурной формулой, если согласно теории А.М.Бутлерова углерод в органических соединениях четырёхвалентен, а основа эт говорит, что в состав алкена входит 2 атома углерода.

1. Заполните таблицу

1. Составить молекулярные формулы первых семи представителей ряда этена:

1 4 7

2 5

3 6

1. Назовите алкен по номенклатуре ИЮПАК, пользуясь следующим алгоритмом:

1. Выберите самую длинную углеродную цепь

2. Пронумеруйте атомы углерода с того конца, к которому ближе находится двойная связь

3. Формируем название. В начале указываем местоположение и количество радикалов, если они есть, затем основу, соответствующую числу атомов углерода с суффиксом –ен, в конце указываем номер атома углерода, у которого начинается двойная связь.

СН₃

|

СН₃–СН=СН–СН–СН₂–СН₃

1. Виды изомерии алкенов:

1. Физические свойства

С₂ – С₄ - С₅ – С₁₇ - С₁₈ … -

1. Алкенами называются УВ, содержащие в молекуле одну____________связь и имеющие общую формулу ________. Длина углерод-углеродной связи в этилене равна _____ нм)

Закрепление: 1) «Да-нет»

2)Изобразите сокращенные структурные формулы веществ. Какие вещества являются изомерами?

Домашнее задание 1. §4 до стр 35, напишите структурные формулы веществ, найдите изомеры.