Урок 13-14: «Химические свойства алканов». (10 «б» класс)

Вид материала

Урок

Содержание I.изомерия алканов Реакции замещения С-с-с с-с-с с-с А) горение А) дегидрирования В) пиролиз метана Д) ароматизация

Подобный материал:

• Модуль Предельные углеводороды, 224.21kb.
• Урок-лекция по теме: "Строение и химические свойства предельных углеводородов", 146kb.
• Улезько Галина Филипповна. 9 класс урок, 96.32kb.
• Методическая разработка урока «Получение и химические свойства предельных одноатомных, 36.8kb.
• Тема урока: Сера, ее физические и химические свойства, 107.64kb.
• Тема: «циклопарафины: строение, свойства, применение», 55.94kb.
• Алюминий, его физические и химические свойства, 54.07kb.
• Тема урока: Алкены. Получение, химические свойства и применение алкенов. Цели и задачи, 108.44kb.
• Задачи: а Обучающие: Рассмотреть положение элементов-неметаллов в Периодической системе, 208.56kb.
• Вопросы к коллоквиуму по теме: «Лекарственные растения и сырье, содержащие фенольные, 15.75kb.

Урок 13-14: «Химические свойства алканов». (10 «б» класс)


Цели:

Образовательные: 1. Обеспечить усвоение типов изомерии у алканов, особенностей их химических свойств; 2. Отработать навыки составления уравнений химических реакций, характеризующих свойства алканов; 3. Добиться усвоения механизма галогенирования алканов и прогнозирования протекания реакций замещения у различных атомов углерода.


Воспитательные: 1. Воспитание патриотизма; 2. Воспитание мотивов учения и дисциплинированности.


Развивающие: 1. Развитие аналитического и синтезирующего мышления; 2. Развитие познавательных умений.


Тип урока: изучения нового учебного материала.


Вид урока: урок - лекция.


Методы: монологические, диалогические, эвристической беседы.


Ход урока.

• Вступительное слово учителя (ознакомление учащихся с ходом урока и видами работ, ожидающих учащихся на данном уроке).
  

• Объяснение нового учебного материала.
  

I.изомерия алканов

• углеродного скелета (с С₄) (на примере пентана и его изомеров)
  
• оптическая изомерия (при наличии асимметрического (оптически активного) атома углерода).
  

1. Химические свойства алканов.
   

Сначала вспомним строение алканов: гибридизация – sp³ , связи – одинарные (σ - связи), следовательно, – прочные, т.е. насыщенные или предельные и поэтому алканы химически малоактивны и могут вступать в реакции замещения и разложения при создании необходимых условий.

1. Реакции замещения:
   

А) Реакции галогенирования, т.е. замещения галогенами (за исключением фтора).

RH + Hal₂ = RHal + HHal (на свету)

Теперь мы познакомимся с Вами с тем, каким образом протекает данная реакция, т.е. узнаем ее механизм.


На первой стадии – инициировании происходит гомогенный распад молекул галогена на свету на радикалы:

Hal₂ = 2Hal·


На второй стадии – росте цепи, радикалы атакуют молекулы, находящиеся в системе.

Hal· + RH = R· + HHal

R· + Hal₂ = RHal + Hal·


Третья стадия приводит к взаимодействию радикалов между собой и называется – обрыв цепи.

R· + Hal· = RHal

R· + R· = R-R

2Hal· = Hal₂


Таким образом, механизм данной реакции принято считать цепным свободнорадикальным. Данная реакция может протекать в молекулах алканов до тех пор, пока не будут замещены все атомы водорода.


В случае галогенирования метана и этана не возникает вопрос о том, где же произойдет замещение, т.к. все атомы водорода равноценны, но как же быть в случае с алканами более сложного строения? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть взаимное влияние в углеводородных радикалах (первичных, вторичных и третичных). Было установлено, что реакции замещения легче протекают у третичных атомов углерода, чуть сложнее – у вторичных, еще сложнее – у первичных.


(на доске рисунок)

С-С-С С-С-С С-С

С

третичный атом углерода вторичный атом первичный атом


Ответьте, пожалуйста, на мой вопрос: «Почему в этом ряду отсутствует четвертичный атом углерода?»


Рассмотрим на примере хлорирования 2-метилбутана, т.к. более активен атом водорода, связанный с третичным углеродом замещение произойдет у второго атома углерода и, поэтому, получится 2-хлор-2-метилбутан.


Б) реакция нитрования по Коновалову (с раствором азотной кислоты при 120ºС).

RH + HNO₃ = R NO₂ + HOH

2. Реакции окисления – не характерны.
   

А) горение

C_nH_2n+2 + (1.5n+0.5) O₂ = nCO₂ + (n+1) H₂O


Б) каталитическое окисление приводит в образованию алканолов, алканалей и карбоновых кислот.


В) при обычных условиях на алканы не действуют сильные окислители.

3. Реакции разложения.
   

А) дегидрирования – отщепления водорода (нагрев; катализатор)


C_nH_2n+2 = C_nH_2n + H₂


Б) термического разложения (нагрев до 1000ºС).


C_nH_2n+2 = n C+ (n+1)H₂


В) пиролиз метана (нагрев до 1500 ºС)


2CH₄ = C₂H₂ + 3 H₂


г) крекинг алканов (при 400-500 ºС) – разрушение цепи с образованием алкана и алкена. Например:

C₄H₁₀ = C₂H₄ + C₂H₆


Или C_nH_2n+2 = C_mH_2m+2 + C_bH_2b


Д) ароматизация (начиная с С₆) (катализатор).


C_nH_2n+2 = C_nH_2n-6 + 4H₂

4. Изомеризация – образования изомеров (катализатор – AlCl₃) (начиная с С_4).
   

C-C-C-C-C = C-C-C-C

C

н-пентан 2-метилбутан

• Закрепление изученного материала.
  
• 
  

Составить уравнения химических реакций, характеризующих свойства гептана (работа на доске вместе с учащимися, они диктуют, я – записываю).

• Объяснение домашнего задания – учить химические свойства алканов, готовиться к опросу по ним; стр. учебника 81 вопросы № 2, 6-8 - отвечать письменно.
  

• Подведение итогов урока.