Методические особенности изучения темы "Непредельные углеводороды"
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
°к как бром вступает в реакцию с этиленом. В сосуде образуется разреженное пространство. Конец стеклянной трубки опускают в чашку с подкрашенной водой и открывают кран (рис. 11). Вода с силой устремляется в склянку и бьет фонтаном.
Окисление этилена раствором перманганата.
1. В заготовленный цилиндр с этиленом наливают несколько миллилитров раствора перманганата калия, закрывают цилиндр пробкой или стеклянной пластинкой и встряхивают. Если раствора прилито не слишком много, то происходит полное обесцвечивание, в противном случае раствор становится бурым.
. В бокал, демонстрационную пробирку или цилиндр с раствором перманганата калия пропускают этилен из прибора, раствор обесцвечивается.
И в том и в другом опыте лучше брать слабый раствор перманганата калия - прозрачный, но не темный. Тогда при взаимодействии с этиленом происходит не побурение раствора, а почти полное обесцвечивание его, что лучше убеждает учащихся.
Реакция этилена с хлором (реакция присоединения). Взаимодействие этилена с хлором
С2Н4 + СI2 С2Н4СI2
идет, как известно, медленнее, чем с бромом. Это несколько усложняет постановку опытов в школьных условиях. Однако ознакомить учащихся с этой реакцией, хотя бы на внеклассных занятиях, следует, так как она имеет важное промышленное значение как способ получения распространенного растворителя - дихлорэтана и иллюстрирует различие в действии хлора и брома.
Цилиндр, содержащий равные объемы этилена и хлора, закрепляют в штативе опрокинутым в ванну с насыщенным раствором поваренной соли. Наблюдают поднятие уровня жидкости в цилиндре, ослабление, а затем и исчезновение окраски хлора. На стенках обнаруживают маслянистые капли дихлорэтана.
Чтобы учащиеся не сделали заключения, будто вода поднимается вследствие растворимости газов в ней, может быть поставлен контрольный опыт. В раствор поваренной соли опускают цилиндр с хлором и цилиндр с этиленом. Уровень жидкости в них почти не изменяется, и окраска хлора не исчезает. Причина замены воды раствором соли была объяснена выше (с. 33).
Наполнение цилиндра смесью газов может быть произведено двояко:
а) В цилиндр по способу вытеснения воды (раствора NaCl) пропускают вначале хлор до метки, разделяющей цилиндр пополам, затем пропускают этилен до полного вытеснения воды. Цилиндр закрывают под водой пробкой и, перевертывая его несколько раз, перемешивают газы.
б) В один цилиндр с пришлифованными краями собирают этилен, в другой такой же цилиндр - хлор. Цилиндры соединяют от верстиями и перемешивают газы. Когда газы примут одинаковую окраску, цилиндры разъединяют и закрывают пробками. Один цилиндр со смесью газов используют для описанного выше опыта, второй цилиндр - для демонстрации горения смеси этилена с хлором (с. 46). Хлор для опытов может быть получен окислением концентрированной соляной кислоты оксидом марганца МпО2, перманганатом калия КМпО4 или бихроматом калия К2Сг2О7.
Горение этилена в хлоре. При поджигании этилен горит в хлоре, образуя хлористый водород и выделяя свободный углерод:
С2Н4 + 2CI 2С + 4НСI
. В цилиндр или стакан с хлором опускают изогнутую трубку с горящим этиленом (этилен в трубку может поступать из прибора или из газометра). Этилен продолжает гореть в хлоре, образуя много копоти. Опыт проводят под тягой.
Хлор может быть собран в цилиндр заранее или же получен непосредственно во время урока. Для этого в цилиндр насыпают измельченного перманганата калия столько, чтобы только покрылось дно, и добавляют 2-3 мл концентрированной соляной кислоты. Цилиндр постепенно заполняется хлором. Когда хлор начинает подходить к отверстию цилиндра, в него вводят очень медленно трубку с горящим этиленом, не погружая ее глубоко в цилиндр.
. Поджигают смесь этилена с хлором, собранную в цилиндре. Образуется большое коптящее пламя. Основываясь на уравнении реакции, учащиеся должны сказать, в каких объемных отношениях должны быть смешаны газы, чтобы горение прошло полностью.
Получение этилена из этилового спирта в присутствии серной кислоты. Наиболее доступный и распространенный лабораторный способ получения этилена - нагревание смеси этилового спирта с концентрированной серной кислотой. Однако первоначально взаимодействие спирта с кислотой приводит к образованию сложного эфира, который затем при нагревании распадается на этилен и серную кислоту:
Таким образом, серная кислота выходит из реакции, т.е. выполняет роль катализатора.
Уравнение реакции получения этилена дается учащимся лишь в суммарном виде:
Чтобы увеличить выход этилена и тем самым обеспечить проведение всех опытов с ним при экономном расходовании спирта, необходимо учесть следующее.
Этилен, как было показано выше, образуется из кислого этилового эфира серной кислоты (этилсерной кислоты). Если в реакцию этерификации вступит не весь спирт, то при нагревании смеси он будет отгоняться вместе с этиленом, т.е. будет потерян для реакции. Реакция этерификации, как известно, обратима, и при эквимолекулярном соотношении спирта и серной кислоты, кроме эфира, в смеси будет содержаться известное количество спирта и кислоты. Чтобы сдвинуть равновесие в сторону образования эфира и полнее использовать спирт, следует увеличить содержание серной кислоты. Опыт показывает, что при увеличении количества кислоты количество этерифицируюшегося спирта в начале заметно возрастает, а после того к?/p>