Тема: Гомологічний ряд метану. Молекулярні й структурні формули гомологів. Фізичні властивості насичених вуглеводнів.

Освітня мета: Вивчити поняття гомології стосовно органічних спо­лук; установити залежність властивостей алканів від їхнього складу й будови; сформувати уміння учнів складати структурні формули насичених вуглево­днів,

Розвиваюча мета: визначати просторову будову молекул го­мологів метану на основі знань про гібридизацію електронних орбіталей.

Виховна мета: допомогти вихованню дбайливого відношення до праці, ініціативності, наполегливості в досягненні мети.

Корекційна мета: слідкування за зоровим навантаженням учнів, 15 хв вправи для очей.

Обладнання: підручник, зашит, періодична система, моделі молекул гомологів.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

  1. Гомологічна різниця, загальна формула алканів, їхні назви.

  2. Будова алканів.

  3. Гомологічний ряд.

  4. Фізичні властивості алканів.

V. Закріплення вивченого матеріалу.

ІV. Підведення підсумків.

ІІV. Домашне завдання.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Вчитель заходить до классу вітається з учнями перевіряє готовність учнів до уроку, відповідає на запитання учнів що до виконання домашнього завдання.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Хімічний диктант.

  1. До елементів органогенів відносяться:

а) C, Al, Cl; б) C, O, Mo; в) С, O, S; г) C, O, Mg;

  1. Органічну хімію ще називають:

а) хімія атома карбону; б) хімія атома фосфору;

в) хімія атома сірки; г) хімія галогенів;


  1. Який тип гібридизації атома карбону в молекулі метану:

а) sp3; б) sp2; в) sp; г) жодна відповідь невірна;

  1. Реакція хлорування метану відбувається лише при дії:

а) світла; б) температури; в) тривалого замороження;

г) гарного поводження;

  1. Як називається розрив зв’язку коли спільна електронна пара лишається в одного атома:

а) гомолітичний розрив; б) гетеролітичний розрив;

в)гомозиготний розрив; г) гетерозиготний розрив;

  1. За допомогою якого хімічного зв’язку утворена молекула метану?

а) ковалентного полярного; б) ковалентного неполярного;

в) металічного; г) йонного;

Вчитель диктує правильні відповіді. Учні обмінюються робочими завданнями та виконують самоперевірку виконаних завдань.

ІІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

  1. Назвіть формулу метану. Що вона показує?

  2. Назвіть види зв'язку в молекулі метану. Відповідь поясніть.

  3. Намалюйте структурну формулу метану; електронну формулу метану.

Тема нашого уроку «Гомологічний ряд метану. Молекулярні й структурні формули гомологів. Фізичні властивості насичених вуглеводнів.», зауважуємо, що спробуємо відчути себе колумбами, відкриваючи нове в світи органічних речовин. Вміння аналізувати, використовувати певні асоціації знадобляться на шляху до відкриття.

Якщо ми пригадаємо з вами Францію, то частка де у французів означає належність родини до певних аристократичних кіл наприклад Оноре-де-Бальзак, Антуан-де-Сент–Екзюпері написав «Маленький принц», Луї-де-Фюнес. Де характерне закінчення і українських прізвищ –ук, -ко Бондаренко, Симоненко і так далі. Тобто частки і закінчення говорять про певні спільні характеристики. Родинні відносини є і серед органічних речовин.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

  1. Гомологічний ряд.

Відкрито величезну кількість органічних сполук. Щоб розібрати­ся в них, потрібно запровадити якусь класифікацію: розбити їх на групи, ввести певні правила при називанні речовин. Ми вивчили метан, він складається з Карбону і Гідрогену, тому його відносять до вуглеводнів. Але вуглеводнів теж дуже багато. Тому вуглеводні, так само як й інші органічні сполуки, розбивають на групи, які назива­ються гомологічними рядами.

Які параметри ви запропонували б ураховувати при об'єднанні вугле­воднів у гомологічні ряди? (Будова, властивості фізичні та хімічні.)

В основу виділення гомологічних рядів повинна бути покладена будова речовин, тому що вона визначає хімічні та фізичні властивості. Якщо будова речовин схожа, то можна очікувати подібносте властивостей цих речовин. Речовини, що складають гомологічний ряд, мають подібну будову і властивості.

На цьому уроці почнеться вивчення гомологічного ряду, що має кілька назв: граничні, насичені вуглеводні, парафіни, або алкани.

Для цього попрошу Вас відкрити підручники на сторінці 109 и розглянути таблицю 3. В таблиці ми можемо з вами побачити представників алканів.

CnH2n+2 – загальна формула для алканів де n – числа від 1 до нескінченності.

СH4 – метан;

C2H6 – етан;

C3H8 – пропан;

C4H10 – бутан;

C5H12 – пентан;

C6H14 – гексан;

C7H16 – гептан;

C8H18 – октан;

C9H20 – нонан;

C10H22 – декан;

  1. Якщо алкан має 48 атомів гідрогену то його формула С23H48.

  2. Якщо алкан має 50 атомів карбону то його формула С50H102.

  1. Будова алканів.

Перший член гомологічного ряду алканів — метан.

Спробуємо написати структурну й електронну формули алкану, що має в складі два атоми Карбону. Згадуємо, що Карбон у всіх; органічних сполуках має валентність. При цьому врахуємо, що алкани — вуглеводні, тобто складаються тільки з Карбону і Гідро­гену. Спочатку зберемо ланцюжок з атомів Карбону.

Залишається доповнити структурну формулу атомами Гідрогену:

Одержано зображення структурної формули другого члена; гомологічного ряду алканів — етану. Цю формулу можна подати, показавши тільки карбон-карбонові зв'язки: СН3 —СН3.

Електронна формула етану:

Брутто-формула етану: С2Н8 Переходимо до наступного члена гомологічного ряду, у складі якого три атоми Карбону. Складаємо карбоновий скелет: (учень виходить до дошки і зображає )

Доповнюємо його атомами Гідрогену:

Одержуємо структурну формулу пропану, яку можна записати так: СН3— СН2 — СН3.

Електронна формула пропану:

Молекулярна формула пропану: С3Н8.

Аналогічно зображуються формули бутану й пентану.

(Важливо розмістити ці формули на дошці так, щоб усі члени гомологічного ряду до 3—4 гомолога були написані на дошці одночасно.)

  1. Гомологічна різниця.

Використовуючи набори для моделювання молекул учні збирають моделі молекули пентану. Збільшуючи і зменшуючи ланцюг на один-два атоми Карбону учні роблять висновок, що молекули подібні за зигзагоподібною будовою і відрізняються на одну або декілька груп -СН2-

Група атомів

─ CH2 ─

гомологічна різниця

Гомологічним рядом називають ряд органічних сполук, молекули яких подібні за будовою і відрізняються за складом на одну або декілька груп атомів ─ СН2─.

Розглянувши моделі алканів, учні можуть зробити висновок, що до кожного атома Карбону приєднано 2 атоми Гідрогену, ще 2 атоми Н знаходяться на кінцях карбонового ланцюжка. Таким чином учні самостійно виводять загальну формулу алканів: CnH2n+2.

Користуючись загальною формулою учні складають формули гомологів метану.

  1. Фізичні властивості алканів.

  1. СН4...C4Н10 - гази,

T кипіння: -161,6...-0,5 °C

  1. С5Н12...C15Н32- рідини з " бензиновим " запахом,

T кипіння: 36,1...270,5 °C

  1. С16Н34...та решта - тверді речовини,

T кипіння: 287,5 °C

За кімнатної температури перші чотири алкани — газоподібні, вуглеводні від С5 до С16 — рідини, а починаючи з С17 — тверді речовини. Як свідчать дані температури плавлення і кипіння зале­жать від розміру молекули. В гомологічному ряду зі збільшенням молеку­лярної маси температури плавлення і кипіння зростають. За винятком ниж­чих алканів, температури кипіння зростають на 20—30 °С зі збільшенням довжини ланцюга на один атом Карбону 20—30 °С на один атом Карбону зберігається не тільки для алканів, а й для інших гомологічних рядів.

Газоподібні та тверді алкани не мають запаху, тоді як рідкі алкани ма­ють запах бензину.

Згідно з емпіричним правилом «подібне розчиняється в подібному» алка­ни нерозчинні у воді та інших сильно полярних розчинниках і розчинні в неполярних розчинниках, таких як бензен, етер та хлороформ. Зі збільшен­ням молекулярної маси їхня розчинність зменшується. Густина зростає зі збільшенням розміру алканів, але має межу 0,8. Отже, всі алкани легші за воду.

V. Закріплення вивченого матеріалу.

  1. Напишіть формули алканів, знаючи кількість атомів карбону: 15, 20, 38.

  2. Напишіть формули алканів, знаючи кількість атомів гідрогену які входять до складу молекули: 60, 56, 30.

  3. Розмістіть наведені вуглеводні у порядку зменшення їх температури кипіння: метан гексан, бутан, декан, гептан.

  4. Напишіть електронну та структурну формулу додекану C5H12.


ІV. Підведення підсумків.

Отже на согоднішньому уроці ми познайомились з представниками гомологічного ряду алканів зясували що таке гомологічна різниця та гомологічний ряд.

ІІV. Домашнє завдання.

§ - 29 ст 107 – 111 №160 ст 113




6


‹
›