МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛЕКЦИОННОГО ЗАНЯТИЯ по дисциплине «ХИМИЯ» тема: «Предельные углеводороды (алканы)»

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПЕНЗЕНСКИЙ ОБЛАСТНОЙ МЕДИЦИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛЕКЦИОННОГО ЗАНЯТИЯ

по дисциплине «ХИМИЯ»

тема: «Предельные углеводороды (алканы)»

Специальность: 34.02.01 «Сестринское дело», 31.02.01 «Лечебное дело», 31.02.02 «Акушерское дело»

Автор-составитель: Артемьева А.С.

Рассмотрено на заседании ЦМК: общепрофессиональных,

математических и естественно-научных дисциплин

Протокол № ___ от ________________

Председатель ЦМК: _______________

П енза 2025 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 3

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 5

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ 6

Исходный материал 9

Приложение №1 16

Приложение №2 17

Приложение №3 18

Приложение №4 19

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 20

Освоение содержания учебного предмета «Химия» обеспечивает достижение студентами следующих результатов:

• личностных:

- чувство гордости и уважения к истории и достижениям отечественной химической науки; химически грамотное поведение в профессиональной деятельности и в быту при обращении с химическими веществами, материалами и процессами;

- готовность к продолжению образования и повышения квалификации в избранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли химических компетенций в этом;

- умение использовать достижения современной химической науки и химических технологий для повышения собственного интеллектуального развития в выбранной профессиональной деятельности;

• метапредметных:

-использование различных видов познавательной деятельности и основных интеллектуальных операций (постановки задачи, формулирования гипотез, анализа и синтеза, сравнения, обобщения, систематизации, выявления причинно-следственных связей, поиска аналогов, формулирования выводов) для решения поставленной задачи, применение основных методов познания (наблюдения, научного эксперимента) для изучения различных сторон химических объектов и процессов, с которыми возникает необходимость сталкиваться в профессиональной сфере;

- использование различных источников для получения химической информации, умение оценить ее достоверность для достижения хороших результатов в профессиональной сфере;

• предметных:

-сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;

- владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;

- владение основными методами научного познания, используемыми в химии: наблюдением, описанием, измерением, экспериментом; умение обрабатывать, объяснять результаты проведенных опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач;

- сформированность умения давать количественные оценки и производить расчеты по химическим формулам и уравнениям;

- владение правилами техники безопасности при использовании химических веществ;

- сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников.

Данная работа представляет собой методическую разработку по дисциплине «Химия», предназначенная для студентов 34.02.01 «Сестринское дело», 31.02.01 «Лечебное дело», 31.02.02 «Акушерское дело» и проводится в соответствии с рабочей программой.

На проведение занятия отводится 90 минут. В процессе занятия обучающиеся изучают особенности строения предельных углеводородов; дают общую характеристику электронному и пространственному строению молекулы метана и других алканов; выявить значения алканов в природе; знакомятся с видами изомерии алканов и алкильных заместителей; расширяют знания о химических свойствах алканов; сформировывают знания о способах получения предельных УВ.

Тип занятия: лекция.

Продолжительность: 90 мин.

Цель занятия: обеспечить формирование умений и знаний по теме «Предельные углеводороды (алканы)».

Обеспечить формирование, освоение: ЛР 5 - отражающий сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности.

Образовательные задачи: изучить гомологический ряд алканов; расширить и углубить знания студентов о химических свойствах алканов; сформировать знания о способах получения предельных УВ.

Развивающая задача: развить активное логическое мышление, познавательную активность, сознательное восприятие нового материала, совершенствовать умение систематизировать знания.

Воспитательная задача: воспитывать интерес и сознательное отношение к изучаемому материалу.

Методы занятия: объяснительно – иллюстративный, беседа, объяснение с использованием графической наглядности, репродуктивный.

Место проведения занятия: кабинет химии.

Оборудование: доска, мел, учебная литература и пособия по органической химии.

ВВЕДЕНИЕ

Преподаватель записывает название темы и план лекции на доске.

Тема лекции: «Предельные углеводороды (алканы)».

План лекции:

1. Реакции SR-типа: галогенирование, нитрование по Коновалову.

2. Реакции дегидрирования, горения, каталитического окисления алканов.

3. Крекинг алканов, различные виды крекинга, применение в промышленности.

4. Пиролиз и конверсия метана, изомеризация алканов.

Цель лекции: обеспечить формирование умений и знаний по теме «Предельные углеводороды (алканы)».

МОТИВАЦИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

Алканы имеют широкое применение в медицине, например, для анестезии используются изофлуран и севофлуран - алканы, применяемые в общей анестезии при проведении операций. Для лечения кожных заболеваний используются кремы и мази на основе алканов, например, при лечении псориаза и экземы. Некоторые алканы, такие как пропанол и бутанол, используются в фармацевтической промышленности в качестве растворителей и дезинфицирующих средств. Также в медицине применяется вазелин - смесь жидких и твёрдых предельных углеводородов, которая используется для приготовления мазей.

Каждый атом углерода в молекулах алканов образует четыре простые σ-связи с атомами водорода или другими атомами углерода. Электронные орбитали атомов углерода находятся в состоянии sp³-гибридизации. Гибридные орбитали, а, значит, и связи каждого атома углерода направлены к вершинам тетраэдра.

Валентный угол в молекуле метана и его гомологов составляет 109^о28^`. Поэтому углеродная цепь в молекулах алканов имеет зигзагообразную форму.

Вокруг σ-связей С-С возможно вращение, в результате которого молекулы могут принимать различные формы, называемые конформациями.

Углеродный скелет молекул алканов может иметь как нормальное, так и разветвленное строение. В молекулах гомологов метана различают первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода.

Связи С-С в молекулах алканов являются ковалентными неполярными, а связи С-Н - ковалентными полярными. Однако значения электроотрицательности атомов углерода и водорода близки и равны соответственно 2,5 и 2,1 по Полингу. Поэтому по свойствам связь С-Н близка к неполярной и проявляет склонность к гомолитическому разрыву с образованием свободных радикалов:

Следовательно, для алканов характерны реакции, протекающие по радикальному механизму.

Алканы – это предельные углеводороды нециклического строения. Их называют также парафинами. Общая формула алканов – C_nH_2n+2.

В соответствии с рекомендациями ИЮПАК при построении названий алканов соблюдают следующие правила:

1. Находят основную, то есть самую длинную углеродную цепь. Название основной цепи совпадает с названием алкана с тем же числом углеродных атомов. Суффикс –ан указывает на принадлежность углеводорода к классу алканов.

2. Нумеруют атомы углерода в основной цепи, начиная с того конца, к которому ближе располагается первый из имеющихся заместителей.

3. Формулируют название алкана. Для этого перечисляют заместители в алфавитном порядке, (например, сначала метил-, затем этил-), указывая перед каждым заместителем номер атома углерода основной цепи, к которому он прикреплен, и добавляют название основной цепи.

Если одинаковых заместителей два, три или четыре, то используют умножающие приставки ди-, три- и тетра соответственно.

Итак, название алкана 2,6-диметил-3-этилоктан.

Для алканов характерен только один вид структурной изомерии - изомерия углеродного скелета. Ниже приведены структурные формулы всех изомеров гексана С₆Н₁₄.

Для некоторых разветвленных алканов наряду с систематическими названиями используют и тривиальные:

В гомологическом ряду алканов температуры плавления и кипения увеличиваются с ростом молекулярной массы. Метан, этан, пропан и бутан – газы без цвета и запаха. Алканы с числом атомов углерода от 5 до 15 при обычных условиях бесцветные жидкости, начиная с углеводорода С₁₆Н₃₄ – твердые, белые, воскоподобные вещества.

Алканы практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в неполярных органических растворителях, например, в бензоле. Плотность жидких алканов немного меньше, чем у воды.

Для реакций данного типа характерен цепной радикальный механизм, который включает в себя стадии: инициирования; развития цепи; обрыва цепи.

Стабильность радикалов увеличивается в ряду: метильный