Насыщенные углеводороды. Метан

Тема: Насыщенные углеводороды. Метан

Цель: Сформулировать знания учащихся о пространственном строении алканов. Дать  понятия о гомологах. Рассмотреть физические свойства алканов. Показать зависимость физических свойств от их молекулярной массы. Продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, делать выводы.

Задачи: Образовательные:

- продолжить формирование понятия об основных классах углеводородов;
– начать формировать понятие о  предельных соединениях;           
– рассмотреть пространственное строение, физические свойства алканов
– изучить зависимость физических свойств от их молекулярной массы.

Развивающие:
– развивать общеучебные умения и навыки учащихся;
– развивать умения анализировать и делать самостоятельные выводы;

Воспитательные:

– прививать культуру умственного труда и сотрудничества;
– воспитывать дисциплинированность;
– способствовать созданию благоприятного психо-эмоционального климата на уроке;

1. Организационный момент. Мотивация и целеполагание.

Здравствуйте, присаживайтесь! Сегодня у нас не простое занятие, поэтому давайте пожелаем, чтобы оно получилось, и настроимся на работу. Откройте тетради, запишите число и тему занятия«Алканы – каркасы органических соединений. Закономерности их строения и физических свойств».

Сегодня на занятии мы:

-рассмотрим пространственное строение алканов

- изучим физические свойства алканов

- продолжим развивать навыки по решению задач

2. Актуализация знаний

На предыдущем занятии мы познакомились с соединениями, относящимися к классу алканы. Ребята, давайте вспомним, какие вещества называются алканами? (это углеводороды, молекулы которых содержат линейные или разветвленные цепочки из атомов углерода, связанных между собой одинарными связями)

3. Изучение материала

Алканы еще называют предельными и насыщенными углеводородами. Предельными угл/в алканы называют потому, что их молекулы включают предельно возможное число атомов водорода. Насыщенными – т.к. атомы углерода в их молекулах связаны с максимально возможным числом других атомов.- т.е. 4. Класс алканы имеют еще одно название. Исторически алканы называют парафинами, что в переводе с латинского языка означает малоактивный. Алканы по сравнению с другими углеводородами относительно менее активные (что и указывает на их низкую хим. активность).

Что мы понимаем под «химическим строением вещества»? (порядок соединения атомов в молекулах). Хим.строение алканов показывают их структурные формулы.

Рассмотрим строение алканов.

Простейшим представителем алканов является метан, молекулярная формула которого CH₄ Установлено, что в пространстве молекула метана имеет тетраэдрическое строение: атомы С в центре тетраэдра, а Н в вершинах.

Какое же пространственное строение будут иметь остальные представители алканов? Молекулы алканов имеют сложное пространственное строение, представляющую собой комбинацию из тетраэдрических фрагментов. У пропана таких фрагментов 3, у бутана -4.

У этана их будет – 2, у пентана – 5. Можно увидеть, что углеродная цепь в молекуле пентана является не линейной, а зигзагообразной.

Такое изображение молекул алканов как комбинацию тетраэдрических фрагментов позволяет предложить еще одну разновидность структурных формул – это скелетные формулы, в виде ломаных линий, отображающие последовательность соединения атомов углерода в молекуле. Понятно, что такие формулы мы можем записать начиная с этана. При этом этан будет изображаться в виде черточки, пропан в виде ломаной линии из двух прямых. Формула бутана выглядит следующим образом. Скелетные формулы в виде ломаных линий широко используется. Их преимущество – компактность и быстрота написания.

Соединений класса алканов может быть огромное количество. Состав которых подчиняется общей формуле. Вспомним, общую формулу алканов?

Состав этана будет отличаться от состава метана на 1С и 2Н.,т.е. на группу СН₂ (гомологическая разность)_. Такую разницу имеют пропан и бутан и др. Ряд таких соединений, которые отличаются на гр. СН₂ называется гомологический ряд.

Давайте вспомним, какие соединения мы называем гомологами?(это соединения со схожими строением и свойствами, но различающиеся по составу на одну или несколько групп CH₂ )

Понятие «гомологический ряд» является важным в органической химии. Гомологические ряды существуют для всех классов орг.соед. В гомологические ряды объединяют соединения, проявляющие сходные свойства. Чтобы в этом убедиться, рассмотрим физические свойства алканов.

Первые четыре представителя алканов представляют собой бесцветные газы. Алканы с большим числом атомов углерода в молекуле (до 15) – жидкости со специфическим запахом. Этот запах вам знаком, т.к. основные компоненты бензина, керосина – это жидкие алканы. Алканы начиная с С₁₅ – твердые вещества. Из твердых алканов изготавливают парафиновые свечи.

Алканы нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях. Жидкие и твердые алканы имеют плотность менее 1г/см³, т.е. их плотность меньше плотности воды. Если поместить в пробирку смесь воды и пентана, то смесь расслоится, причем пентан соберется в верху пробирки, а снизу будет вода. Этим свойством и обусловлено образование пленки из нефти при попадании ее в воду. Известно, что 1т нефти способна покрыть участок моря площадью 1200га, что примерно 3000 футбольных полей. Поэтому аварии танкеров наносят колоссальный ущерб окружающей среде.

Т.о., подведем итог всему сказанному:

- Алканы (парафины) – предельные, насыщенные углеводороды.

- Молекулы алканов имеют тетраэдрическое пространственное строение. Атомы углерода в которых расположены зигзагообразно.

- Гомологи – это соединения со схожими свойствами и строение, но отличающиеся на одну или несколько групп CH₂.

- Физические свойства алканов находятся в зависимости от пространственного строения.

4. Физкультминутка

Итак, мы с вами поработали, наши глазки устали, давайте отдохнем и сделаем гимнастику для глаз.

5. Закрепление

Давайте ответим на вопросы:

1. почему алканы называют предельными и насыщенными углеводородами?

2. что такое парафины

3. какие соединения образуют гомологический ряд

4. приведите общую формулу алкана

5. какое строение имеют алканы

6. что такое скелетные формулы

7. какие из алканов являются газообразными

8. какие в жидком ) в твердом?

9. какое физическое свойство алканов обуславливает образование пленки на поверхности воды при попадании в нее нефтепродуктов

Карточки с заданиями

1. Какие из веществ, молекулярные формулы которых приведены, относятся к насыщенным углеводородом? Назовите их.

а) С₂Н₄     б) С₃Н₈     в) С₄Н₁₀     г) С₅Н₁₂     д) С₇Н₁₄ е) С₉Н₁₉ ж) С₁₀Н₂₂

2. задачи

- Определите молекулярную формулу алкана, если относительная молекулярная масса его равна 44.

- Определите молекулярную формулу алкана, если относительная молекулярная масса его равна 86.

- Определите молекулярную формулу алкана, если массовая доля водорода в нем равна 0,1724.

- Определите молекулярную формулу алкана, если массовая доля углерода в нем равна 0,84.

Выполним с вами небольшой тест (карточки)

1.Укажите ошибочное определение алкана:

а) предельные углеводороды;

б) ненасыщенные углеводороды;

в) насыщенные углеводороды;

г) парафиновые углеводороды.

2. Общая формула алканов:

а) С_nH_2n;

б) С_nH_2n+1;

в) С_nH_2n+2;

г) С_nН_2n-2.

3. Соединения со схожими строением и свойствами, но различающиеся по составу на одну или несколько групп CH₂ :

а) гомологи

б) изомеры

в) насыщенные углеводороды

г) ненасыщенные углеводороды

4. Какие соединения относятся к алканам:

а) С₂Н₄     б) С₃Н₈     в) С₄Н₁₀     г) С₅Н₁₂     д) С₇Н₁₄

5. Атомы углерода в молекулах алканов в пространстве расположены:

а) линейно

б) зигзагообразно

в) треугольнообразно и линейно

г) треугольнообразно

6. C₇H₁₆ – это:

а) гексан

б) октан

в) гептан

г) нонан

7. При обычных условиях первые четыре алкана существуют в:

а) жидком состоянии

б) твердом

в) плазма

г) газообразном

8. Группа СН₂ называется:

а) гомологическая разность

б) алкильная группа

в) гидроксильная группа

г) карбоксильная группа

9. Алканы с С₅-С₁₅ – это:

а) жидкие вещества

б) твердые

в) плазма

г) газы

10.В твердом состоянии существуют алканы:

а) С₁-С₄

б) С₅-С₁₅

в) С₁₆-…

г) СН₄

Взаимопроверка теста

6. Подведение итогов.

- Я довольна вашей работой на уроке. Мы многое успели повторить, обобщить, привести в систему.

7. Рефлексия

Сегодня мы рассмотрели…….. Узнали ……….Вспомнили……Ребята, все ли вам было понятно?