Алкины. Ацетилен как представитель алкинов

Алкины. Ацетилен как представитель алкинов.

Цели урока:

Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления учащимися системы знаний об ацетиленовых углеводородах, их строении, свойствах, применении средствами ИКТ технологий и методами проблемного обучения.

Образовательная цель: добиться осознания и усвоения понятий «Алкины», «Ацетилен», « Значение ацетиленовых углеводородов в жизни человека»; повторить понятие «гомология» «изомерия»; показать универсальность теории химического строения на примере изучения алкинов

Воспитательная цель: способствовать пониманию идеи целостности мира; способствовать формированию экологической культуры личности. Создать условия для проявления самостоятельности, для воспитания навыков сотрудничества, умения слушать, общаться в паре, группе.

Развивающая цель: создать условия для развития системы умений устанавливать причинно-следственные связи через умение работать с текстом учебника и другими источниками информации, выстраивать логические цепочки, сравнивать, анализировать и обобщать полученные знания, делать выводы.

Тип урока: открытие новых знаний

Форма организации учебной деятельности: индивидуальная, фронтальная, групповая, в парах.

Оборудование и методическое обеспечение урока: мультимедийное оборудование, ПСХЭ, электронное приложение к учебнику, мультимедийная презентация.

Реактивы и оборудование: карбид кальция, раствор перманганата калия, спички, штатив с пробирками, стакан с водой, спиртовка.

Применяемые элементы технологий: информационно-коммуникационные технологии, методы проблемного обучения.

Технологическая карта урока:

Приложение №1

Карточка учета совместной деятельности

Алгоритм работы учащихся в группе

1) распределить обязанности;

3) выслушать и обсудить мнения всех членов группы при выполнении заданий;

4) составить отчет о результатах работы;

5) оценить вклад каждого участника в результат работы группы;

6) представить отчет.

Оценочный лист обучающегося

Задания для работы в группах

Приложение №2

Группа №1. «АЛКИНы. непредельные углеводороды»

Используя материалы учебника и приложения, дайте ответы на вопросы:

1. Какие соединения называются Алкинами?

2. Как иначе называют Алкины?

3. Виды изомерии?

4. Номенклатура алкинов?

5. Какие виды тройной связи существуют в алкинах?

6. Используя общую формулу, составьте формулы веществ, у которых в молекулах содержатся 5, 6, 12, 15 атомов углерода.

Дополнительный материал

Нахождение в природе и физиологическая роль алкинов

В природе алкины практически не встречаются. В некоторых видах грибов Basidiomycetes были обнаружены в крайне малом количестве соединения содержащие полиацетиленовые структуры. Ацетилен обнаружен в атмосфере Урана , Юпитера и Сатурна. Алкины обладают слабым наркозным действием. Жидкие алкины вызывают судороги.

Ацетилен (HC≡CH) является простейшим углеводородом, содержащим тройную связь углерод-углерод. Впервые ацетилен был получен Э. Дэви в 1836 году действием воды на ацетиленид (карбид) калия. В 1862 году М. Бертло получил C₂H₂ в электрической дуге из углерода и водорода. После открытия в 1892 году электротермического метода получения карбида кальция А. Муассаном и Т.Л. Уилсоном по реакции (1) появилась возможность промышленного производства ацетилена из CaC₂ по реакции (2):

CaO + 3C = CaC₂ + CO,

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂

Группа №2. «Ацетилен – простейший представитель алкинов»

Используя материалы учебника и приложения, дайте ответы на вопросы:

1. Какие особенности строения имеет молекула ацетилена?

2. Какими физическими свойствами обладает ацетилен?

3. Какую относительную плотность по воздуху имеет ацетилен?

Дополнительный материал

Ацетилен при нормальных условиях — бесцветный газ, легче воздуха. Чистый 100 % ацетилен не обладает запахом. Технический ацетилен хранится в баллонах(белого цвета) с пористым наполнителем, пропитанным ацетоном (т.к. чистый ацетилен при сжатии взрывается), и может содержать другие примеси, которые придают ему резкий запах. Малорастворим в воде, хорошо растворяется в ацетоне. Температура кипения −83,6 °C. Ацетилен требует большой осторожности при обращении. Может взрываться от удара, при нагреве до 500 °C или при сжатии при комнатной температуре. Струя ацетилена, выпущенная на открытый воздух, может загореться от малейшей искры, в том числе от разряда статического электричества с пальца руки. Для хранения ацетилена используются специальные баллоны, заполненные пористым материалом, пропитанным ацетоном. При длительном соприкосновении ацетилена с медью и серебром образуются ацетилениды меди и серебра, которые взрываются при ударе или повышении температуры. Поэтому при хранении ацетилена не используются материалы, содержащие медь (например, вентили баллонов).

Ацетилен обладает незначительным токсическим действием.

Ацетилен обнаружен на Уране и Нептуне. Алкины по своим физическим свойствам напоминают соответствующие алкены . Низшие (до С₄) — газы без цвета и запаха, имеющие более высокие температуры кипения, чем аналоги в алкенах. Алкины плохо растворимы в воде, лучше — в органических растворителях.

ГРУППА №3. «ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА»

Используя материалы учебника и приложения, дайте ответы на вопросы:

1. Какие химические свойства проявляет ацетилен? Запишите соответствующие уравнения реакций.

2. Где применяются ацетилен и его производные?

ГРУППА №4. «ПОЛУЧЕНИЕ и применение АЦЕТИЛЕНА (АЛКИНОВ)»

Используя материалы учебника и приложения, дайте ответы на вопросы:

1. Кто впервые получил ацетилен?

2. Как получают его в лаборатории?

3. Как получают его в промышленности?

4. Где применяют ацетилен?

Дополнительный материал

В промышленности ацетилен получают гидролизом карбида кальция и пиролизом углеводородного сырья — метана или пропана с бутаном. В последнем случае ацетилен получают совместно с этиленом и примесями других углеводородов. Карбидный метод позволяет получать очень чистый ацетилен, но требует высокого расхода электроэнергии. Пиролиз существенно менее энергозатратен, т.к. для нагрева реактора используется сгорание того же рабочего газа во внешнем контуре, но в газовом потоке продуктов концентрация самого ацетилена низка. Выделение и концентрирование индивидуального ацетилена в таком случае представляет сложную задачу. Экономические оценки обоих методов многочисленны, но противоречивы.

Этот способ известен с XIX века, но не потерял своего значения до настоящего времени. Сначала получают карбид кальция,

сплавляя оксид кальция и кокс в электропечах при 2500—3000 °С:

{\displaystyle {\mathsf {CaO+3C\rightarrow CaC_{2}+CO}}}СаО + 3С = СаС₂ + СО

Известь получают из карбоната кальция:

{\displaystyle {\mathsf {CaCO_{3}\rightarrow CaO+CO_{2}}}}СаСО₃ = СаО + СО₂

Далее карбид кальция обрабатывают водой:

{\displaystyle {\mathsf {CaC_{2}+2H_{2}O\rightarrow C_{2}H_{2}+Ca(OH)_{2}}}}СаС₂ + Н₂О = Са(ОН)₂ + С₂Н₂

Получаемый ацетилен имеет высокую степень чистоты 99,9 %. Основным недостатком процесса является высокий расход электроэнергии.

Приложение №3.

ПРОВЕРЬ СВОИ ЗНАНИЯ:

Выполните задания:

1. «Да – нет» (за каждый правильный ответ 1 балл)

Выпишите номера верных утверждений:

1. Алкины и предельные углеводороды – одни и те же вещества

2. Бутин – твердое вещество

3. Для алкинов свойственна межклассовая изомерия с алкадиенами

4. Молекула ацетилена имеет линейное строение

5. В молекуле ацетилена между атомами углерода одна σ- и две π-связи

6. Ацетилен не растворяется в воде

7. Ацетилен вступает в реакции замещения.

8. Ацетилен используют в качестве газового топлива для сварки и резки металлов

9. Алкины имеют общую формулу C_n H_{2n + 2}

10. Углерод в алкинах находится в состоянии sp – гибридизации

Ключ для проверки: 3, 4, 5, 6, 8,10.

1. Выполните тестовые задания (за каждый правильный ответ 1 балл):

1. Гомологами являются: а) С₂Н₆ и С₂Н₄ б) С₄Н₈ и С₅Н₁₂ в) С₄Н₈ и С₇Н₁₆ г) С ₄Н₆ и С₆Н₁₀

2. Алкин, молекула которого содержит 6 атомов углерода, имеет формулу: а) С₆Н₁₄ б) С₆Н₁₀ в) С₆Н₁₂ г) С₆Н₆

3. Реакция ацетилена с хлором является: а) экзотермической; б) реакцией присоединения; в) реакцией замещения; г) каталитической реакцией.

4. Ацетилен взаимодействует с веществами: а) раствором KMnO₄ б) Cl₂ в) O₂ г) H₂O д) HCl е) NaOH

5. К свойствам ацетилена относятся: а) хорошая растворимость в воде; б) высокая температура кипения; в) горючесть; г)электропроводность; д) взрывоопасность; е) способность вступать в реакции полимеризации

3) Закрепление изученного материала. Тест по теме «Алканы» (за каждый правильный ответ 1 балл)

1.Гомологический ряд алкинов описывается общей формулой: а) С_nH_2n-2 б) C_nH_2n в) С_nH_2n+2 г) C_nH_2n+1

2. В пропине число σ- и π- связей: а) 6 σ-связей и 1 π-связь б) 5 σ-связей и 3 π-связи в) 6 σ-связей и 2 π связи г) 6 σ-связей и 3π -связи

3. Молекула этина имеет форму: а) пирамиды б) параллелепипеда в) тетраэдра г) линейное строение

4. Для алкинов характерна гибридизация: а) SP б) SP² в) SP⁴ г)SP³

5. Угол между атомами углерода в алканах составляет:

а) 120 градусов б) 90 градусов в) 109 градусов г) 180 градусов

6. Установите соответствие:

1. Пропин а) СН₃-СН₂-С ≡С-СН₂-СН₂-СН₂- СН₃

2. Пентин-1 б) СН₃-С ≡СН

3. Пентин-2 в) СН₃-СН₂-С ≡С- СН₃

4. Октин-3 г) С ≡С-СН₂-СН₂-СН₃

7. Формул алкинов нет в ряду:

а) С₃Н₆, С₂Н₄, С₆Н₁₀

б) С₄Н₁₀, С₂Н₆, С₃Н₄

в) С₂Н₂, С₃Н₈, С₆Н₆

г) С₆Н₆, С₄Н₈, С₂Н₆

Взаимопроверка учащихся. Правильные ответы:

Перевод баллов в отметку:

33-38 баллов – «5»

25-32 балла – «4»

18-24 баллов – «3»

Менее 18 баллов – Старайся! У тебя всё получится!