і отримати безкоштовне
свідоцтво про публікацію
Предмети »

Метан. Молекулярна і структурна формули.

Перегляд
матеріалу
Отримати код

Тема: Метан. Молекулярна, електронна і структурна формули метану, поширення у природі.

Мета: познайомити учнів з найпростішим представником органічних речовин – метаном; розглянути будову молекули метану, його молекулярну, структурну і електронну формулу; розкрити поняття «гібридизація електронних орбіталей», з’ясувати який тип гібридизації мають атом Карбону в молекулі метану; поглибити знання про фізичні властивості метану та про поширення метану в природі, сформувати навички складання кулестержневих моделей молекул.

Тип уроку: Комбінований

Форми роботи: фронтальна робота, розповідь учителя, розв’язання задач, інтерактивні та практичні методи

Обладнання: таблиці «Типи гібридизації» «Метан», набір для складання кулестрижневих моделей, кулестержнева модель будови метану.

Зібратися разом - це початок,

Триматися разом – це прогрес,

Працювати разом – це успіх.

Генрі Форд

Хід уроку

І Організаційний етап

Треба всім нам привітатись:

- Добрий день!

Дружно весело сказати:

- Добрий день!

Вліво-вправо повернемось,

Туди-сюди усміхнемось:

-Добрий, добрий, добрий день!

Сіли зручно за парти, підготувалися до роботи!

Посміхнулись!

Нехай на сьогоднішньому уроці в усіх буде бадьорий настрій, кмітливий розум, творче мислення і натхненна праця. Бажаю успіху!

ІІ Перевірка домашнього завдання.

Гра з кубиком , «Так чи ні»

(Вчитель по черзі кидає кубик учням. Учень, піймавши кубик, дає відповідь «так» чи «ні», коментує, в разі необхідності дає вірну відповідь.)

1.Органічна хімія – це хімія сполук Карбону (так).

2. Карбон в органічних сполуках завжди чотиривалентний (так).

3.На зовнішньому енергетичному рівні атома Карбону міститься 6 електронів (ні).

4. В основному стані в атомі Карбону 4 неспарені електрони (ні).

5. В збудженому стані в атомі Карбону 2 неспарені електрони (ні).

6. Атоми Карбону здатні утворювати як йонні, так і ковалентні сильно полярні зв’язки (ні).

7. Атоми Карбону здатні утворювати між собою міцні ковалентні зв’язки і з’єднуватися в довгі ланцюжки або цикли (так).

8. Основні положення теорії хімічної будови органічних речовин сформулював Д.І. Менделєєв (ні).

9. Хімічна будова - це послідовність з’єднання атомів відповідно до їхньої валентності в молекулі (так).

10. Властивості речовин залежать тільки від того, атоми яких елементів і в якій кількості утворюють молекулу (ні).

11. Структурні формули – це такі формули, в яких символи хімічних елементів сполучаються рисочками, кількість яких дорівнює валентності елемента в сполуці (так).

12. Ізомери – це речовини,що мають однаковий склад, але різну будову (так).

13. Ізомери – це речовини, що мають однакові властивості (ні).

14. Структурні формули бувають розгорнуті та скорочені (так).

15. До складу вуглеводнів входять С, Н, О та іноді інші елементи (ні).

ІІІ. Оголошення теми та мети уроку.

Вогонь я смертним дав і ось за що покараний,

Викрав я божественну іскру,

Приховав в стовбурі сухого очерету

І людям став вогонь люб’язним братом

Помічником, вчителем у всьому.

Есхіл «Прикований Прометей»

Давньогрецький філософ Геракліт вважав, що все зародилося з вогню. Світ народжувався і вмирав у вогні.

За давньогрецькою міфологією Прометей дав людям вогонь, про що і розповів Есхіл (давньогрецький драматург) в трагедії «Прихований Прометей»

ІV. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Ми почали знайомство з органічними речовинами. На сьогоднішньому уроці пропоную вам познайомитися з найпростішою органічною речовиною. Цю речовину в побуті називають болотним газом або рудниковим газом. 98% цієї речовини входить до складу природного газу. Молекулярна формула цієї речовини – СН4, а хімічна назва – метан.

План уроку:

1. Будова молекули метану.

2. Фізичні властивості метану.

3. Поширення метану в природі.

V. Вивчення нового матеріалу

Поняття про вуглеводні.

Вуглеводні — це найпростіші за складом органічні сполуки. У їхніх молекулах карбоновий скелет зв'язаний тільки з атомами Гідрогену. Загальну формулу вуглеводнів можна подати так: СxНy . До вуглеводнів належать гази метан СН4 та ацетилен С2Н2, рідини октан С8Н 18 та бензен С6Н6, а також тверді речовини, наприклад парафін, що є сумішшю вуглеводнів. Решту органічних сполук можна розглядати як похідні відповідних вуглеводнів. Наприклад, оцтова кислота СН 3 - СООН — це похідне етану СН3 – СН3, оскільки обидві сполуки мають однаковий карбоновий скелет С-С. Тому іноді органічній хімії дають таке визначення: органічна хімія — це хімія вуглеводнів та їхніх похідних.

Кількість різних вуглеводнів дуже велика. їх класифікація заснована на кратності зв'язків між атомами Карбону і наявності циклічних фрагментів у молекулах, що демонструє відповідна схема.

1.Метан, його молекулярна, електронна та структурна формули

Розповідь учителя:

Найпростішою органічною сполукою серед вуглеводнів є метан, утворений одним атомом Карбону й чотирма атомами Гідрогену.

Молекулярна формула — CH4.

Як і в усіх інших органічних сполуках, атом Карбону чотиривалентний. Для того щоб виявляти таку валентність, він повинен мати чотири неспарені електрони. Це досягається в результаті збудження атома і переходу одного електрона із 2s-орбіталі у вакантну 2р-орбіталь:

С → С*

1s2 2s 22 → 1s 22s13

За рахунок чотирьох неспарених електронів атома Карбону і електронів чотирьох атомів Гідрогену в молекулі метану утворюються чотири спільні електронні пари:

Структурна формула — Н електронна формула - Н

| . .

Н—С —Н Н . . С . . Н

| . .

H H

У процесі утворення молекули метану в атомі Карбону відбувається sp 3-гібридизація електронних хмарин.

Гібридизація — це явище змішування різних за формою й енергією електронних орбіталей з утворенням однакових за формою й енергією гібридних орбіталей.

У процесі sp3-гібридизації відбувається цілковите змішування однієї s- і трьох р- орбіталей з утворенням чотирьох гібридних орбіталей.

Утворені гібридні орбіталі асиметричні й дуже витягнуті в один бік від ядра. Вони відштовхуються одна від одної під кутом 109°28′, тому молекула метану в просторі являє собою тетраедр.

Розглядаємо модель молекули метану:

У молекулі метану між атомами Карбону й Гідрогену утворюються чотири однакові за силою й довжиною ковалентні слабкополярні σ-зв’язки.

σ-зв’язок — це ковалентний зв’язок, утворений у результаті перекривання орбіталей уздовж лінії зв’язку (що єднає центри атомів).

σ-зв’язок міцний, має значну енергію.

σ C – Н

Оскільки електронегативності Карбону і Гідрогену різняться мало, то ковалентний зв’язок C – Н є малополярним, однак сама молекула метану – неполярна, тому що її не можна розділити на дві частини, одна з яких би мала позитивний заряд, а інша – негативний. Цим молекула метану відрізняється від молекули води.

Лабораторний дослід

Виготовлення кулестержневої моделі молекули метану.

Учням видано набір для складання моделей молекул органічних сполук. Знайдіть у ньому чотири однакові кульки – атоми Гідрогену, одну велику кульку іншого кольору – атом Карбону і чотири стержні. Зберіть кулестержневу модель молекули метану.

2.Фізичні властивості метану.

Робота з підручником ( )

1. Газ

2. Безбарвний

3. Без запаху

4. Легший за повітря (Мr(СН 4) = 16, Мr(пов) = 29)

5. Майже не розчиняється у воді, але розчиняється в органічних розчинниках.

6. tпл = -182,5°С, tкип = -161,5°С

3. Поширення метану в природі (евристична бесіда)

Назвіть природні джерела метану.

Учитель. Природній газ відомий людству здавна, але спочатку його використовували тільки в місцях природного виходу на поверхню. У Дагестані,Азербайджані, Ірані з незапам'ятних часів горіли такі «вічні вогні». У першому тисячолітті до нашої ери в Китаї використовували природній газ для випалювання солей із розсолів.

Учень. Природній газ – це корисна копалина. Газ утворився в надрах землі з органічних речовин тваринного походження під дією високих тисків і температур. Процес перетворення тривав мільйони років.

Природній газ почали добувати тільки в 20-х роках минулого століття з надр землі за допомогою свердловин.

Робота з географічною картою

  • Покажіть родовища природнього газу на території України.

(Дашавське, Шебелинське, Хрестищенське, Єфремівське, Качанівське і Глібовське).

Отже, метан дуже поширений у природі. Він є головною складовою багатьох горючих газів, як природних (90–98 % природного газу), так і тих, що виділяються під час сухої перегонки деревини, торфу, кам’яного вугілля. Метан є основним компонентом:

газів природних горючих (до 99,5 %),

нафтових попутних (39-91 %),

болотяних (понад 99 %) і рудникових (34-48 %) газів;

присутній у газах грязьових вулканів (понад 95 %),

спорадично зустрічається у вулканічних газах і в газах магматичних і метаморфічних порід.

Велика кількість метану розчинена у водах океанів, морів, озер. Кількість метану, розчиненого у пластових водах, на декілька порядків вища від його промислових запасів. Метан присутній також в атмосферах Землі, Юпітера, Сатурна, Урану; в газах поверхневого ґрунту Місяця. Основна маса метану літо- і гідросфери Землі утворилася при біохімічній і термокаталітичній деструкції розсіяної органічної речовини, вугілля і нафти. Метан піднімається із дна боліт і кам’яновугільних шарів, де він утворюється в процесі повільного розкладання рослинних решток без доступу повітря, тому метан часто називають болотним, або рудничним, газом.

1. Чому під час роботи в шахтних виробках необхідно застосовувати спеціальне устаткування для контролю за рівнем метану? (Метан вибухонебезпечний, не має запаху, смаку, кольору)

2. Чим небезпечні викиди метану в шахтах? (Метан — горючий газ)

Завдання. Складіть план дій населення в разі виявлення запаху газу.

  • повідомити про це дорослих;

  • закрити крани перед газовими приладами й на приладах й на приладах;

у газовому (балонному) устаткуванні – вентиль на балоні та крани на плиті;

  • відкрити вікна та двері, створивши протяг для провітрювання приміщення;

  • не допускати в приміщення відкритого вогню, не вимикати й не вмикати електроприлади та освітлення, щоб запобігти утворенню іскор;

  • повідомити про витік газу за номером 104.

V .Узагальнення знань

Гра «Ти мені –я тобі» учні ставлять один одному запитання з вивченої теми.

Прочитайте вірш «Хто я?», прокоментуйте кожен його стовпчик.

Народився я в болоті,

В глибині на самім дні.

Там гнили рослинні рештки.

Тато й мама то мої.

Народився я веселим,

Сидіть на місці не схотів,

Поскакав собі до верху

І в повітря я злетів.

Там піймали мене люди,

Посадили у трубу.

І погнали в подорож далеку -

Дуже довгу і важку.

У тій подорожі славній

Я усім приносив користь:

Зігрівав комусь оселю,

Була вдячна й промисловість.

А робив я це тому,

Що коли горю на кисні

Виділяю теплоту.

Мені раді люди різні.

Потім нагрівати стали.

Й нагрівали, хай вам грець,

Доки там не розкладався

Я на водень і вуглець.

Довго я служив всім людям,

Та самотнім був там я.

І не знав свого я роду,

Де ж ти є, моя сім’я ?

І пішов я за порадой

До великого знавця .

Був то Бутлеров великий.

Кожен знав його ім’я.

І дізнався там від нього,

Що маю рід великий я,

Маю братців я багато.

Всі вони – моя сім’я.

А тепер скажи-хто я?

І хто є моя сім’я?

Виконайте завдання.

  • Обчислити масові частки Карбону і Гідрогену в молекулі метану.

  • Обчислити масу 7л метану.

Рефлексія.

Після сьогоднішнього уроку я зрозумів (зрозуміла)....

VІ Підсумок уроку

Підбиття підсумків уроку, виставлення оцінок

VІІ. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа (до хімічних властивостей), відповісти на запитання виконати вправу : Знайти відносну густину метану за Гелієм.

Творче завдання. Підготувати повідомлення про застосування метану. Пояснити, на яких властивостях метану ґрунтується ця сфера його застосування.

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу

Опис документу:
познайомити учнів з найпростішим представником органічних речовин – метаном; розглянути будову молекули метану, його молекулярну, структурну і електронну формулу; розкрити поняття «гібридизація електронних орбіталей», з’ясувати який тип гібридизації мають атом Карбону в молекулі метану; поглибити знання про фізичні властивості метану та про поширення метану в природі, сформувати навички складання кулестержневих моделей молекул
  • Додано
    02.03.2018
  • Розділ
    Хімія
  • Клас
    9 Клас
  • Тип
    Конспект
  • Переглядів
    1536
  • Коментарів
    0
  • Завантажень
    7
  • Номер матеріала
    TX887450
  • Вподобань
    0
Курс:«Розвиток особистості на всіх вікових етапах життя»
Черниш Олена Степанівна
36 годин
1400 грн
590 грн

Бажаєте дізнаватись більше цікавого?


Долучайтесь до спільноти

«Методичний
тиждень 2.0»
Головний приз 500грн
Взяти участь