Конспект урока по химии: Тема урока "Гомологи и изомеры алканов "

ГБОУ РК "Керченская специализированная школа-интернат с углубленным

изучением отдельных предметов"

Конспект урока по химии:

Тема урока "Гомологи и изомеры алканов "

Выполнила:

Учитель химии

Дорогинина С.О

Керчь-2015

Тема урока "Гомологи и изомеры алканов "

Цель:

• организация деятельности учащихся, направленной на прочное усвоение знаний по строению, номенклатуре,  изомерии  алканов.

Задачи урока:

 Обучающие:

• дать понятие класса алканов, их общую формулу, гомологический ряд, рассмотреть строение метана и  sp³-гибридизацию;

• способствовать усвоению гомологии,  изомерии и номенклатуры,  характерной для класса алканов;

• проверить уровень усвоения учебного материала по теме урока.

Воспитывающие:

• воспитывать мировоззрение и единую химическую картину мира;

• воспитывать дисциплинированность, ответственное отношение к учебному труду;

• вырабатывать  личностные качества: аккуратности, внимательности при заполнении тетрадей, точности ответов;

• показать тесную связь химии с жизнью;

• формировать умение работать самостоятельно.

Развивающие:

• развивать творческую активность и самостоятельность учеников, показав пути самостоятельного освоения материала;

• развивать умения  выделять главное, существенное;

• развивать химически грамотную речь, образное и логическое мышление;

• развивать объективную самооценку.

Ход урока

I.  Организационный момент. (2 мин)

1.Организация внимания и порядка в классе, взаимное приветствие, проверка присутствующих, проверка готовности класса к уроку.

2. Подведение учащихся к теме урока.

- что изучает Органическая химия - изучает углеводороды и их производные.

- Какие соединения мы называем углеводородами - орг. соединения, состоящие из двух элементов - углерода и водорода

- напишите общую формулу предельных углеводородов

- почему они называются предельными

- написать формулы метана - молекулярную, структурную, электронную

СМОТРИМ ФРАГМЕНТ СТРОЕНИЕ АЛКАНОВ

Целеполагание

Посмотрите первые 5 пунктов плана и сформулируйте цель урока. 

1. Определение. Формула.

2. Строение.

3. Гомологический ряд.

4. Изомерия.

5. Номенклатура. .

3. Объяснение темы.

АЛКАНЫ – это насыщенные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода соединены между собой только одинарной связью.

СnH2n+2  n≥1

Лабораторная работа.

Моделирование молекул предельных углеводородов.

Оборудование: пластилин 2-х цветов, палочки.

В ходе работы заполняем таблицу. Лабораторную работу проводим парами.

Опыт 1.

1. Соберите шаростержневую модель молекулы метана. На шарике, имитирующем атом углерода, наметьте четыре равноудалённые друг от друга точки и вставьте стержни, к которым присоединены водородные шарики. Получили модель молекулы метана. Сделайте пять одинаковых моделей. (слайд №10)

2. Отнимите от каждой из двух молекул по 1 атому водорода и соедините остатки (радикалы) вместе. Получили модель молекулы этана. Сделайте 2-ю такую же модель. (слайд №11)

3. Если отнять от этана молекулу водорода, то получим радикал – этил. К этилу присоединим радикал метил и получим пропан.

4. При соединении между собой двух этилов образуется молекула бутана. (слайд №12)

5. Отнимем от молекулы бутана один водород, и на его место присоединим радикал метил. Получили ещё один гомолог – пентан. (слайд №13,14)

Метан, этан, пропан, бутан, пентан и т. д. – гомологи.

Гомологи – вещества, сходные по строению и свойствам, но отличающиеся друг от друга по составу на одну или несколько групп – СН₂ – .

Опыт 2.

Возьмём модель молекулы пентана.

Н Н Н Н Н

| | | | |

Н – С – С – С – С – С – Н пентан С₅Н₁₂

| | | | |

Н Н Н Н Н

Отнимем группу СН₃ – и присоединим её на место Н у второго атома С. Получим

Н Н Н Н

| | | |

Н – С – С – С – С – Н С₅Н₁₂

| | | |

Н НСН Н Н

|

Н

Отнимем ещё одну группу СН₃ – и присоединим её опять у второго атома С

на место второго атома Н. Получим:

Н

|

Н НСН Н

| | |

Н – С – С – С – Н С₅Н₁₂

| | |

Н НСН Н

|

Н

Изомеры – это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но разные строение и свойства.

Назовём эти вещества:

Алгоритм

составления названий органических веществ.

1. Выбрать в молекуле самую длинную цепочку углеродных атомов.

2. Пронумеровать цепочку с того конца, к которому ближе разветвление молекулы.

3. Основа названия – название углеводорода с тем же числом углеродных атомов, что и в самой длинной цепи.

4. Перечислить перед основой названия все заместители основной цепи с указанием номеров углеродных атомов, при которых они стоят. Если одинаковых заместителей несколько, перед их названиями ставят приставки ди-, три-, тетра- и т. д.

5. Отделить запятыми все цифры друг от друга, буквы от цифр – дефисом. Если при одном углеродном атоме имеется не один, а два заместителя, его цифру повторить в названии дважды.

Углеводороды нормального строения обозначают буквой н, например:

Н Н Н Н Н

| | | | |

Н – С – С – С – С – С – Н С₅Н₁₂ н-пентан

| | | | |

Н Н Н Н Н

Н Н Н Н

| | | |

Н – С – С – С – С – Н С₅Н₁₂ 2-метилбутан

| | | |

Н НСН Н Н

|

Н

Н

|

Н НСН Н

| | |

Н – С – С – С – Н С₅Н₁₂ 2,2 –диметилпропан

| | |

Н НСН Н

|

Н

Заключение Итак, мы изучили пространственное строение предельных углеводородов, узнали, что такое гомологи, изомеры, научились их называть.

Проверим наши знания. (слайд №17,18)

Дан ряд формул веществ. Выберите из них гомологи и изомеры.

Например, гомологи 1,3,4. изомеры 1 и 5, 3 и 7.

1. СН₃ – СН₂ – СН₂– СН₂– СН₂– СН₃

1. СН₃ – СН – СН₂ – СН₃

|

СН₃

СН₃

|

1. СН₃ – С – СН₂ – СН₃

|

СН₃

1. СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₂ – СН₃

5. СН₃ – СН – СН – СН₃

| |

СН₃ СН₃

6. СН₃

|

СН₃ – С – СН₃

|

СН₃

Ответы: Гомологи 1и 4, 3 и 6

Изомеры 1,3 и 5; 2, 4 и 6

Названия алканов и алкильных заместителей

Строение

1. атом углерода находится в 1-ом валентном состоянии sp³ ;

2. четыре σ-связи углерода направлены в пространстве под углом 109°28';

3. молекула метана СН₄ – имеет форму правильного тетраэдра;

4. длина углеродной связи — 0,154 нм.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ Написание структурных формул.

Сначала записывают открытую цепь, затем нумеруют атомы углерода и расставляют заместители. В заключение дописывают атомы водорода, чтобы каждый атом углерода оказался четырехвалентным. Рассмотрим на примере 2,5,6-триметилоктан.

Смотрите документ

4. Закрепление темы

1. Напишите структурные формулы следующих веществ:

     а) 2,3 – диметилбутана,

     б)  2,4 – диметил - 3 – этилпентана

     в) н – пентана

2. Если вы усвоили номенклатуру алканов, то сможете самостоятельно назвать каждый из них. Перепишите в тетрадь структурные формулы алканов, приведенные в задании  и назовите эти вещества.

 Тест на тему: «Алканы»

5. Подведение итогов урока

Вернутся к плану урока, посмотреть 1-5 пунктов, ответить на вопросы

- достигли ли мы поставленной цели?

-  что нового на уроке узнали?

- что было интересным?

6. Домашнее задание

Параграф 8  тестовые задания стр 34

Гомологи и изомеры алканов

1. Алканы – это алифатические (ациклические), насыщенные углеводороды, в которых все валентности атомов углерода, не затраченные на образование простых С – С связей, насыщены атомами водорода.

2. Общая формула алканов  – СnH2n+2

В таблице представлены некоторые представители ряда алканов и их радикалы.

 Тренажёр "Гомологический ряд алканов"

Из таблицы видно, что эти углеводороды отличаются друг от друга количеством групп - СН2 -.Такой ряд сходных по строению, обладающих близкими химическими свойствами и отличающихся друг от друга числом данных групп называется гомологическим рядом. А вещества, составляющие его называются гомологами.

Гомологи – вещества сходные по строению и свойствам, но отличающиеся по составу на одну или несколько гомологических разностей (- СН2 -)

3. Строение:

 Основные характеристики:

пространственное строение – тетраэдрическое

sp3 – гибридизация,

‹ HCH = 109 ° 28

Углеродная  цепь - зигзаг (если n ≥ 3)

σ – связи (свободное вращение вокруг связей)

 длина (-С-С-) 0,154 нм

 энергия связи  (-С-С-)  348 кДж/моль

Все атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии sр3-гибридизации

угол между связями С-C составляет 109°28', поэтому молекулы нормальных алканов с большим числом атомов углерода имеют зигзагообразное строение (зигзаг). Длина связи С-С в предельных углеводородах равна 0,154 нм (1нм=1*10-9м).

Образование молекулы метана

а) электронная и структурная формулы;

б)  пространственное строение

 Строение молекулы этана С2Н6

Строение молекулы пропана С3Н8 – цепь зигзагообразная

 Тренажёр "Состав и строение алканов"

4. Изомерия – характерна СТРУКТУРНАЯ изомерия цепи с С4

Один из этих изомеров (н-бутан) содержит неразветвленную углеродную цепь, а другой — изобутан — разветвленную (изостроение).

Атомы углерода в разветвленной цепи различаются типом соединения с другими углеродными атомами. Так, атом углерода, связанный только с одном другим углеродным атомом, называется первичным, с двумя другими атомами углерода – вторичным, с тремя – третичным, с четырьмя – четвертичным.

С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваются возможности для разветвления цепи, т.е. количество изомеров растет с ростом числа углеродных атомов.

Сравнительная характеристика гомологов и изомеров