Методика изучения свойств и способов применения непредельных углеводородов
Особенности изучения темы "Непредельные углеводороды" в школьном курсе химии. Строение углеводородов ряда этилена. Получение и применение алкенов, алкадиенов и алкинов, описание их свойств. Методические разработки по теме "Непредельные углеводороды".
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.09.2011 |
| Размер файла | 2,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Подобные диены (аллены) относятся к довольно редкому типу соединений.
3. Сопряженные двойные связи разделены одной s-связью:
СН2=СН-СН=СН2
Сопряженные диены представляют наибольший интерес. Они отличаются характерными свойствами, обусловленными электронным строением молекул, а именно, непрерывной последовательностью 4-х sp2-атомов углерода. Отдельные представители этих диенов широко используются в производстве синтетических каучуков и различных органических веществ.
2.2.1 Получение алкадиенов
Общие способы получения диенов аналогичны способам получения алкенов.
1. Каталитическое двухстадийное дегидрирование алканов (через стадию образования алкенов). Этим путем получают в промышленности дивинил из бутана, содержащегося в газах нефтепереработки и в попутных газах:
Каталитическим дегидрированием изопентана (2-метилбутана) получают изопрен:
2. Синтез дивинила по Лебедеву:
3. Дегидратация гликолей (двухатомных спиртов, или алкандиолов):
4. Действие спиртового раствора щелочи на дигалогеналканы:
2.3 Алкины
Свойства алкинов
Физические свойства. Температуры кипения и плавления ацетиленовых углеводородов увеличиваются с ростом их молекулярной массы. При обычных условиях алкины С2Н2-С4Н6 - газы, С5Н8-С16Н30 - жидкости, с С17Н32 - твердые вещества.
Алкины плохо растворимы в воде, лучше - в органических растворителях.
Химические свойства алкинов сходны с алкенами, что обусловлено их ненасыщенностью.
Характеристики связей в алкинах:
Реакции присоединения к алкинам
1. Гидрирование
В присутствии металлических катализаторов (Pt, Ni) алкины присоединяют водород с образованием алкенов (разрывается первая ?-связь), а затем алканов (разрывается вторая p-связь):
При использовании менее активного катализатора [Pd/CaCO3/Pb(CH3COO)2] гидрирование останавливается на стадии образования алкенов.
2. Галогенирование
Электрофильное присоединение галогенов к алкинам протекает медленнее, чем для алкенов (первая связь разрывается труднее, чем вторая):
Алкины обесцвечивают бромную воду (качественная реакция).
3. Гидрогалогенирование
Присоединение галогеноводородов также идет по электрофильному механизму. Продукты присоединения к несимметричным алкинам определяются правилом Марковникова:
Гидрохлорирование ацетилена используется в одном из промышленных способов получения винилхлорида:
Винилхлорид является исходным веществом (мономером) в производстве поливинилхлорида (ПВХ).
4. Гидратация (реакция Кучерова)
Присоединение воды происходит в присутствии катализатора соли ртути (II) и идет через образование неустойчивого непредельного спирта, который изомеризуется в уксусный альдегид (в случае ацетилена):
или в кетон (в случае других алкинов):
5. Полимеризация
1. Димеризация под действием водно-аммиачного раствора CuCl:
2. Тримеризация ацетилена над активированным углем приводит к образованию бензола (реакция Зелинского):
Возможно образование молекул, содержащих большее число звеньев ацетилена, как циклического, так и линейного строения
… -СН=СН-СН=СН-СН=СН-…
(такие полимеры обладают полупроводниковыми свойствами).
Следует также отметить, что высокомолекулярное вещество - карбин (третья аллотропная модификация углерода) - образуется не в результате полимеризации ацетилена, а при окислительной поликонденсации ацетилена в присутствии CuCl:
2.3.1 Получение и применение алкинов
Ацетилен получают в промышленности двумя способами.
1. Термический крекинг метана:
2. Гидролиз карбида кальция:
Карбид кальция образуется при нагревании смеси оксида кальция СаО (жженой извести) и кокса до 2500°С:
Вследствие большой энергоемкости этот метод экономически менее выгоден.
Для синтеза гомологов ацетилена применяют следующие методы.
1. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов спиртовым раствором щелочи (щелочь и спирт берутся в избытке):
2. Удлинение цепи (алкилирование ацетиленидов) при действии на ацетилениды алкилгалогенидами:
Наибольшее практическое значение имеют ацетилен и винилацетилен (бутен-3-ин-1).
Ацетилен используется для получения самых разнообразных веществ:
Винилацетилен является важным промежуточным продуктом в производстве масло- и бензостойкого синтетического хлоропренового каучука:
ГЛАВА III. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ "НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ"
3.1 Урок №1 на тему: "Алкены"
Цель урока:
Обобщить и систематизировать знания по теме, осуществить контроль за качеством усвоения основополагающих вопросов, создать на уроке атмосферу поиска и успешности.
Задачи:
Обучающие:
· Проверить глубину, прочность и осознанность полученных знаний об алкенах.
· Повторить строение, изомерию и номенклатуру, свойства, получение и применение в промышленности.
· Закрепить представление о связи между строением, свойствами и областями применения
Развивающие:
· Развивать у учащихся познавательный интерес и творческие способности.
· Способствовать развитию умений классифицировать и обобщать изучаемые строения и свойства.
· Иллюстрировать уравнения химических реакций.
· Приобщать учащихся к исследовательской работе.
Воспитательные:
· Формировать интерес к учению.
· Содействовать развитию воли учащихся, создавая на уроке особое эмоциональное состояние: ситуации проблемности, занимательности, интереса.
Тип урока
Обобщение и систематизация знаний учащихся в форме урока открытых мыслей.
Методы: репродуктивный, частично-поисковый.
Оборудование: таблица Менделеева, плакаты с химическими понятиями, шаро-стержневые модели молекул, учебные таблицы, портрет А.М. Бутлерова, раздаточный материал для рефлексии и оценки знаний, ПК, интерактивная доска.
Ход урока урока
Й Организационный момент: проверка посещаемости и готовности к уроку.
ЙЙ Этап обоснования значения изучаемой темы и цели урока.
Мы рассмотрим следующие вопросы:
1. Строение алкенов;
2. Изомерия и номенклатура алкенов;
3. Химические свойства алкенов;
4. Получение алкенов;
5. Применение алкенов.
По этим вопросам вы подготовились, и я думаю, что вы сегодня покажете:
· свои знания по теме урока,
· то, что вам не ясно - поймёте,
· и самое главное - покажете свои умения обобщать, анализировать и систематизировать учебный материал.
И не случайно девиз урока: "Величие человека в его способности мыслить"
Для оценки знаний на столах имеются жетоны: красный - полный ответ, жёлтый - неполный ответ, синий - дополнение к ответу. В течение урока вы накапливаете жетоны, и по общему их количеству я оцениваю вашу работу. Я надеюсь, что получится хороший конструктивный разговор, желающие отвечать - поднимают руки. Приветствуются дополнения, исправления к ответам. Я жду от вас открытых и верных мыслей, и желаю всем успеха!
Мы не сможем начать разговор, если не вспомним фундаментальное учение в области органической химии - теорию химического строения органических веществ А. М. Бутлерова (портрет). Бутлеров - русский химик, академик Петербургской Академии Наук. Несмотря на то, что теории 145 лет, она жива и используется.
Ваша задача - установить связь между строением и свойствами, что и было сделано в своё время Бутлеровым. А поможет нам моделирование.
Чтобы построить дом, что сначала закладывается? Фундамент, затем стены и крыша. Это основные составляющие дома. (Используется бумажная модель дома).
Органическая химия - это тоже большой дом, а в нём миллионы органических веществ. Этот дом имеет свои особенности, которые связаны со строением, свойствами и применением. Что можно принять в органической химии за фундамент (строение), стены (свойства), крышу (применение)?
Наша цель - на конкретных примерах проиллюстрировать эту связь: строение, свойства, применение.
III Этап обобщения и углубления знаний по следующим заданиям.
1. Строение алкенов
А сейчас вы порадуете меня вашими открытыми мыслями по строению алкенов. Алкены, они же непредельные, они же этиленовые, они же олефины - многочисленный класс, который образует свой гомологический ряд.
Этот ряд имеет свою визитную карточку - общую формулу.
Задание 1.
По общей формуле алкенов составить молекулярную, структурную и электронную формулы, если n = 2 и n=3.Объяснить, что показывают эти формулы. Дать определение алкенам.
Задание 2.
"Ручеёк" - назвать по порядку формулы и названия гомологического ряда алкенов.
Чтобы сохранить свой род, алкены запаслись дополнительными связями между атомами "С" - эти связи представлены сигма и пи.
Задание 3. Дать характеристику сигма и пи связей в молекуле этена по схеме.
Размещено на http://www.allbest.ru/
А сейчас вы увидите неприятную картину. С экрана шипя, гремя и извиваясь, ползут на нас нормальные и разветвлённые, но обязательно зигзагообразные углеродные скелеты, и просят назвать их.
Задание 4 . "Кто внимательнее?"
По формуле изомера алкена составить название.
Размещено на http://www.allbest.ru/
От неприятного восприятия сейчас уходим в другое пространство. И у вас появляется возможность увидеть строение молекулы.
Задание 5. Построить шаростержневую модель молекулы этена, доказать, что он непредельный углеводород.
2. Свойства алкенов
А сейчас переходим к свойствам. Если алканы - это химические ленивцы, которые вступают в реакции только в жёстких условиях (температура, катализатор, солнечный свет), т. к. до предела насытились атомами водорода, то алкены - прямая противоположность и слывут, как химические трудоголики, вступая в реакции присоединения и окисления.
Задание 6. Звуковой вопрос - сказка "О роде алкенов".
Внимательно выслушайте сказку и запишите её содержание в виде уравнений реакций (с водородом, кислородом, хлором, полимеризация).
В далёком государстве, в губернии химической
Жил - был род Алкенов гомологический
Хочу сказать вам всем,
Что самым знаменитым был Этен.
Всё бы хорошо, да только стали
Разные вояки нападать
И алкенов притеснять,
Но сражаться с ними все страшились,
Только Этилены и решились.
Вот напал на них Водород - Кощей,
А за ним - вслед Галоген-Злодей,
А могучий Кислород Горыныч-Змей
Вовсе их не пожалел:
Бедный Этилен весь дотла сгорел.
Стали они думать и гадать,
Как им армию собрать-
На защиту рода встать.
И мудрец катализатор,
Ускоритель всех реакций,
Указал им путь полимеризации.
И когда соединился каждый мономер,
То образовался могучий полимер.
Теперь понятно вам, надеюсь всем,
Как появился там Полиэтилен.
3. Получение алкенов
Теория без практики ничего не значит. В связи с этим проведем практическое задание.
Задание 7. "Оживи опыт" - видео вопрос.
К демонстрационному опыту составить уравнение реакций, если исходные продукты - этанол и серная кислота.
С2Н5ОНС2Н4 + Н2О
Задание 8. Блиц - турнир на знание химических понятий.
Дать определения: гомологи, изомеры, алкены, гибридизация, полимеризация, сигма и пи связь (плакаты).
Задание 9. "Приятная неожиданность" - звуковой вопрос-загадка.
Вам интересно узнать кто я, тогда слушайте. Я появился на земле путём синтеза всего лишь полвека назад. И за этот короткий срок успел завоевать весь мир. Я необходим в медицине, в машиностроении, в транспортной отрасли. Вхожу в состав товаров бытовой необходимости. Выигрываю в сравнении с природными материалами: дешёвый, лёгкий для переработки, безвредный для человека.
Есть у меня ещё одно достоинство, связанное с моим характером. Из-за жёсткости меня трудно повредить.
А ещё представьте длинную-длинную цепь из 5-6 тысяч звеньев, представили?! Так это, тоже я. Имея такую молекулу, я могу противостоять не только воде , но и кислотам.
Ну, а если дорогие друзья меня не правильно использовать, я выделяю токсичные вещества, и ваша нервная, кровеносная системы, печень обязательно пострадают.
Узнали, кто же я?
Чтобы перейти к индивидуальной работе, немного отдохнём и послушаем стихи о применении полимеров.
Задание10. Поэтическая пауза (стихи о применении полимеров).
Не знает нынче лишь невежда
Для книг обложки и одежда,
Линолеум, пенал, портфель
Игрушек ярких карусель.
Кожзаменитель и тефлон
В диванах, креслах - паралон
В машинах разные детали
В квартирах окна ими стали.
На стенах и на потолках
Панели, плитка - просто - ах!
И упаковкой людям служат
Имея их, врачи не тужат.
Задание 11. Индивидуальная работа. Химический диктант- утверждение.
Если согласен с утверждением, то рядом с порядковым номером поставь знак "+", если нет, то "-".
1. Общая формула алкенов Сn Н2n +2.
2. В молекулах алкенов две двойные связи.
3. Этен - важнейший представитель алкенов.
4. Для алкенов характерны реакции замещения.
5. Алкены - ненасыщенные углеводороды.
6. Алкены - сырьё для получения полимеров.
7. Формула этена - C2H4.
8. Алкены применяют для сварки металлов.
9. Этен получают дегидратацией этанола.
10. Названия алкенов образуют с помощью суффикса - ан.
11. Для алкенов характерны реакции присоединения.
12. Алкены горят с образованием СО2 и H2O.
13. Общая формула алкенов СnН2n.
14. Формула этена C2H2.
15. Алкены - предельные углеводороды.
16. В молеклах алкенов одна двойная связь.
17. Алкены обесцвечивают раствор КМnО4 и иода.
18. Атомы углерода в молекулах алкенов находятся в sр3 - гибридном состоянии.
Критерии оценок:
"5" - 1-2 ошибок
"4" - 3-6 ошибок
"3" - 7-9 ошибок
4. Подведение итогов, оценки за работу
Подводя итоги, хочется сказать, что в целом с задачей урока вы справились. По оценочному листу видна работа каждого, чьи мысли были открыты для всех, а чьи нет. Мы говорим спасибо и ставим "5" и "4" следующим учащимся (фамилии учащихся).
5. Домашнее задание- сочинение "Настоящее и будущее полимеров". Использовать опережающие задания учащихся - информационные листы о применении полимеров.
Полимеры в медицине
Половина производимого в мире этилена идет на получение полимеров. Области использования - машиностроение, электротехника, транспорт, медицина, строительство, текстильная промышленность. К 2025 году их доля в мировом производстве достигнет 90%. Если 50 лет назад в промышленности использовалось несколько десятков полимеров, то теперь их выпускается более 400 видов. В медицине успешно из полимеров изготовляют кровеносные сосуды, пищевод, клапаны сердца. На планете в 2005 году искусственные кости и суставы получили 15000 человек, кровеносные сосуды - 240 000 человек, клапаны сердца - 900000 человек, искусственные почки - 11 млн.
Полимеры в транспортной отрасли
В настоящее время очень перспективными стали композиты - это материалы, созданные на основе полимеров и сплавов. Они используются в самолёто- и машиностроении.
Например, в транспортном самолёте "Руслан" работает 5,5 тонн разнообразных композитов, что позволило сэкономить 15 тонн металла. В автомобилестроении средняя "пластмассоёмкость" в автомобиле составляет 75 кг. Применение 1 тонны пластмасс позволяет сэкономить 6 тонн металла.
Полимеры в текстильной промышленности
Изделия из синтетических волокон, кожзаменители - неотъемлемая часть гардероба для каждого из нас. Предполагается, что в 2025 году на каждого человека будет выпускаться 25 кг волокон, где на долю синтетики будет приходиться 70%. Искусственные материалы отличаются от натуральных своей долговечностью и надежностью. Например, стальная труба выходит из строя через 5 лет, а пластмассовые трубы служат более 50 лет.
Оценим нашу общую работу на уроке.
Предлагаю выбрать одного из учеников и тем выразить своё отношение к уроку (одна группа учеников грустит - не всё получилось, что- то осталось непонятным, другая группа улыбается- её мысли были открыты и понятны для всех, третья группа- была безразлична к происходящему на уроке).
Все выбрали разные эмоции, т.к. кто-то остался довольным своей работой, у кого-то не всё получилось. Но, повернитесь и громко прочитайте - "спасибо от алкенов".
3.2 Урок №2 по теме: "Этилен и ацетилен"
Цель. В нетрадиционной форме проверить усвоение тем "Этилен" и "Ацетилен", подготовиться к контрольной работе, развить внимательность и творчество учащихся.
Наглядный и раздаточный материал. Конверты с заданием, жетоны.
Учащиеся в классе делятся на две команды под названиями "Этилен" и "Ацетилен", выбираются капитаны. Предварительно дается домашнее задание - сочинить приветствие команд, придумать эмблему, составить сказку про определенный углеводород (этилен и ацетилен), сочинить песню про свой углеводород, составить четверостишье по его физическим свойствам, повторить тему "Непредельные углеводороды".
План
1. Организационный момент и психологический настрой;
2. Инструктаж по уроку;
3. Определение состава жюри (три человека - учитель и двое учащихся).
4. Конкурс "Приветствие";
5. Конкурс капитанов;
6. Конкурс сказок;
7. Разгадывание кроссвордов;
8. Конкурс четверостиший;
9. Составление формул изомеров;
10. Представление песен;
11. Химические свойства непредельных соединений.
ХОД УРОКА
Конкурс "Приветствие"
Команда "Этилен":
Мы пришли на КВН,
Чтоб рассказать вам про этен.
Итак, друзья, не унывать!
В игре мы будем побеждать.
Команда "Ацетилен":
Ацетилен бесцветный газ,
О нем узнаете от нас.
Хоть нас не слишком много,
Играем о-го-го мы!
Конкурс капитанов
Капитаны выполняют по 5 заданий (на доске), полученных в конверте.
Задание 1. Узнай меня. (Стоя спиной друг к другу, капитаны говорят, какие глаза у соперника, какого цвета рубашка, волосы и т.д.)
Задание 2. Написать общую формулу углеводородов, соответствующих названию команды. Эта формула явится эмблемой команды. (Ряд этилена - CnH2n, ряд ацетилена - CnH2n-2.)
Задание 3. Написать молекулярную, структурную и электронную формулы своего углеводорода.
Задание 4. Написать формулы пяти представителей гомологического ряда своего углеводорода.
Задание 5. Написать реакции получения своего углеводорода.
Конкурс сказок
Сказка про Этилен
Жил-был в царстве непредельных углеводородов мальчик Этилен. Все жители в этом царстве рождались под общей формулой СnН2n. Отец этилена был Этаном, мать его звали Никель. "Произошел" он на свет при температуре 500°С. "Родились" они вдвоем с братом Водородом.
Этилен и Водород были немного похожи. Они любили прятаться, т.к. были без цвета и запаха и плохо растворялись в воде. Их было нелегко найти. Были у них и различия. Дальние родственники Этилена, от дяди Пентена и до Октадецена, были жидкостями, а от Нонадецена (С19Н38) - твердые вещества. В детстве Этилен любил шалить: он обесцвечивал бромную воду. Этилен дружил с братом Водородом и сестренкой Водой. Изредка играл с соседями с длинной фамилией Галогеноводороды. Незаметно Этилен подрос и однажды при повышенной температуре и высоком давлении в присутствии катализаторов полимеризовался и превратился в Полиэтилен. В царстве непредельных углеводородов часто происходили превращения - это одно из них.
Стал он приносить пользу людям. Где только его не применяли: при получении горючего с высоким октановым числом, пластмасс, взрывчатых веществ, антифризов, растворителей, а также для ускорения созревания фруктов.
Сказка про Ацетилен
В некотором царстве, в некотором государстве, за тридевять земель жили-были царь по имени Карбид Кальция и царевна по имени Вода. Детей у них не было. Раз приснился царю сон, что если сильно захотеть, то родится у них сын по имени Ацетилен. Но для этого придется потратить много энергии. Для рождения сына ничего не жалко царю. Наконец родился у них долгожданный сын, который оказался ветреным мальчиком. Плохо он ладил с матерью. В химических лабораториях пропадала бромная вода, а вместо нее образовывались ди- и тетрабромуглеводороды. Мальчик легко заводил друзей, например, дружил с Водородом, Бромом, Галогеноводородами, при особых условиях взаимодействовал с Водой. Хоть он и был шаловливым, но любил много работать. Так, мог тримеризоваться и полимеризоваться. Он принимал участие в изготовлении новых веществ для парфюмерии и медицины, в получении искусственных волокон, красителей и каучука, при резке металлов.
Разгадывание кроссвордов
Кроссворд 1. Ацетилен
По горизонтали: 1. Вещество, молекулы которого содержат тройную связь и два атома углерода.
2. Вещество, получаемое при полимеризации галогенопроизводного этиленового ряда. 3. Вещество, образующееся при соединении металла с углеродом. 4. Соединения одинакового состава, но разного строения. 5. Вещества, имеющие ненасыщенные связи.
По вертикали: 1. Общее название углеводорода с тройной связью.
Кроссворд 2. Этилен
По горизонтали: 1. Продукт полимеризации этилена. 3. Незамерзающая жидкость. 4. Ученый, который ввел правило присоединения галогеноводородов к непредельным углеводородам.
5. Жидкость, природная смесь углеводородов.
По вертикали: 2. Углеводород, из которого получают этилен.
Ответы на кроссворд 1
По горизонтали: 1. Ацетилен. 2. Поливинилхлорид. 3. Карбид. 4. Изомеры. 5. Непредельные.
По вертикали: 1. Алкин.
Ответы на кроссворд 2
По горизонтали: 1. Полиэтилен. 3. Антифриз. 4. Марковников. 5. Нефть.
По вертикали: 2. Этан.
Конкурс четверостиший
Физические свойства (в стихотворной форме)
Этилен - бесцветный газ,
Легче воздуха подчас,
В воде почти нерастворим,
И всегда он невидим.
Ацетилен - бесцветный газ,
Он без запаха у нас,
Невидим и нерастворим,
В воздухе летит как дым.
Составление формул изомеров
К доске выходят по одному ученику от каждой команды с заданием: написать всевозможные изомеры алкенов состава С5Н10 и алкинов С5Н8.
В линейно-уголковой форме записи ответ выглядит следующим образом.
Химические свойства непредельных соединений
Двое учащихся (по одному от команды) пишут на доске уравнения реакций своего вещества (этилена или ацетилена) с: а) H2; б) HCl или HBr; в) H2O; г) О2 (с сохранением связи С-С); д) О2 (горение); е) ди- или тримеризации, или полимеризации.
В заключение учитель благодарит учеников за работу на уроке. Жюри подсчитывает баллы и выставляет оценки выступавшим участникам команд, а также тем болельщикам, кто активно принимал участие в ходе КВН.
3.3 Контроль знаний учащихся 10-го класса по темам "Алкены" и "Алкины"
· 1 вариант - облегченный;
· 2 вариант - средний уровень;
· 3 вариант - усложненный.
Контрольная работа
1 задание
1вариант.
Чему равно число изомерных алкенов состава С5Н10? Составьте их формулы и назовите их.
2вариант.
Составьте формулы изомеров для предложенного вещества, назовите их, укажите типы изомерии.
3вариант.
Какие из предложенных пар веществ являются изомерами?
Назовите вещества, укажите типы изомерии.
2 задание
1вариант.
Составьте уравнения реакций, назовите все вещества.
2вариант.
Осуществите превращения, укажите названия веществ, типы химических реакций, условия их проведения:
3 вариант.
Дана цепочка превращений:
Осуществите превращения, назовите вещества, укажите типы реакций.
3 задание
1 вариант
Как распознать следующие вещества: этан, этен, этин ?
Составьте уравнения реакций.
2 вариант.
Предложите способ распознания соединений: бутан, бутен - 1, пропин.
Составьте уравнения реакций.
3 вариант.
Предложите способ распознания веществ: пропан, пентен - 2, пентин - 2, пентин - 1.
Напишите уравнения реакций.
4 задание
Задача.
1 вариант
Сколько литров водорода потребуется для полного гидрирования 16,2 г бутина - 2?
2 вариант
Какую массу карбида кальция, содержащего 15% примесей, необходимо взять для получения 40 л ацетилена (н.у.)?
3 вариант
Углекислый газ, полученный при сжигании 8,4 л этилена (н.у.), пропущен через 472 мл 6%-ного раствора NaOH (плотность = 1,06 г / мл). Каков состав образующейся соли и какова ее массовая доля в растворе?
Практическое занятие № 3
Тема. Решение задач по теме "Непредельные углеводороды".
Цели:
· закрепить полученные ранее теоретические представления о типах химических реакций, механизмах их протекания на примере химических свойств алкенов, алкинов, диеновых углеводородов;
· развивать навыки составления названий веществ, структурных формул изомеров.
Ход работы
Основные задания
1. Перечислите типы реакций, характерные для этиленовых и ацетиленовых углеводородов.
2. Допишите уравнения реакций:
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
3. Объясните, почему при гидрогалогенировании пентадиена-1,3 получается смесь галогенпроизводных.
4. Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:
5. В четырех пробирках находятся жидкости: четыреххлористый углерод, гексан, гексен-1 и гексин-1. Как определить, какое из веществ находится в каждой пробирке? Приведите уравнения реакций.
ГЛАВА IV. ТЕСТЫ И ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ "НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ"
4.1 Задачи
непредельный углеводород алкен этилен
1. При пропускании 11,2 л (н.у.) смеси этана, этилена и ацетилена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 10,9 г. При пропускании исходной смеси через сосуд с аммиачным раствором оксида серебра масса сосуда увеличилась на 3,9 г. Определите состав газовой смеси (в % по объему).
2. Этилен, образовавшийся при дегидратации этанола (массовая доля выхода 75%) пропустили через раствор перманганата калия. Масса раствора увеличилась на 5,6 г. Сколько спирта (г) было затрачено на получение этилена?
3. Составьте структурные формулы соединений по их названиям:
а) 2 - метилбутен - 1; б) пентен - 2; в) 3 - метилпентен - 1; г) пропин.
Какие из них являются изомерами и почему?
4. Составьте схемы реакций полимеризации этилена и пропилена. Какие продукты при этом образуются и каковы их области применения?
5. С помощью каких характерных реакций можно отличить ацетилен от этана? Напишите соответствующие уравнения реакций.
6. Какой объем воздуха (н. у.) потребуется для полного сжигания 5 л этилена? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 21 %.
7. Неизвестный алкин массой 8 г в реакции с избытком брома образует продукт массой 72 г. Название этого алкина по систематической номенклатуре.
8. Неизвестный алкен присоединил 0,36 г воды, при этом образовался 1,2 г продукта реакции, название этого алкена по систематической номенклатуре.
4.2 Тесты
1. Какие из утверждений являются верными?
А) Органические вещества нельзя получить из неорганических.
Б) Свойства веществ зависят не только от состава, но и от строения.
2. р-связь есть в молекуле:
1) пропана;
2) 2-метилпропана;
3) пропилена;
4) циклобутана.
3. Пространственная конфигурация электронных облаков атома углерода в состояниях sp- и sp3 - гибридизации соответственно:
1) линейная, тетраэдрическая;
2) линейная, треугольная;
3) тетраэдрическая, треугольная;
4) треугольная, линейная.
4.В виде цис- и транс-изомеров может существовать:
1) 2-метилпропен;
2) бутен-1;
3) гексен-1;
4) 1,4-дихлорбутен-2.
5.Реакция, при которой происходит перегруппировка атомов, называется реакцией:
1) элиминирования;
2) изомеризации;
3) полимеризации;
4) поликонденсации.
6. Только первичные и вторичные атомы углерода имеются в соединении, название которого:
1) 2,2 -диметилбутан;
2) 2,2- диметилпропан;
3) бутен-2;
4) этан.
7.Продуктом взаимодействия пентена-1 с хлороводородом является:
1) 1-хлорпентан;
2) 1-хлорпентен-2;
3) 2-хлорпентан;
4) 1,2-дихлорпентан.
9.В результате следующей цепочки превращений:
СаС2 --+Н2О >Х1 --to, Cакт> Х2--FeCl3, +Cl2>Х3
образуется конечный продукт Х3, название которого _______________
10. р-связи нет в молекуле:
1) циклогексана;
2) ацетилена;
3) бутадиена-1,3;
4) этена.
11. Пространственная конфигурация электронных облаков атома углерода в состояниях sp2- и sp3 - гибридизации соответственно:
1) треугольная, линейная
2) треугольная, тетраэдрическая;
3) линейная, тетраэдрическая;
4) тетраэдрическая, линейная.
12. В виде цис- и транс-изомеров может существовать:
1) 2-метилбутен-2;
2) 2-метилпентен-2;
3) 2,3-дибромбутен-1;
4) 1-бром-2-хлорэтен.
13. Реакция, в которой происходит присоединение воды, называется реакцией:
1) гидрирования;
2) гидратации;
3) дегидрирования;
4) дегидратации.
14. Продуктом взаимодействия бутена-1 с водой является:
1) бутанол-2;
2) бутадиен-1,3;
3) ацетальдегид;
4) винилацетилен.
15. В результате риформинга протекает реакция:
1) гидрирования;
2) гидратации;
3) дегидрирования;
4) присоединения.
16.В результате следующей цепочки превращений: СН3Сl--+Na, to> Х1--кат., to >Х2--полимеризация>Х3 образуется конечный продукт Х3 , название которого ________________.
(Запишите слово в именительном падеже).
17. Как изменяется массовая доля углерода в алкенах с ростом значения молярной массы?
а) возрастает
б) уменьшается
в) не изменяется
г) изменяется случайным образом
18. Бромэтан может быть превращен в этилен:
а) взаимодействием с натрием
б) взаимодействием со щелочным раствором щелочи
в) нагреванием с серной кислотой
г) взаимодействием с водородом
19. Укажите значение относительной молекулярной массы для алкена с 6-ю атомами углерода в молекуле:
а) 86
б) 84
в) 82
г) 80
20. Какие реагенты взаимодействуют с этиленом?
а) бромная вода
б) водный раствор перманганата калия
в) кислород
г) вода в присутствии концентрированной серной кислоты
21. Реакция присоединения воды называется реакцией:
а) гидрирования
б) дегидратация
в) гидратации
г) дегидрирования
22. Какие вещества, названия которых приведены ниже, являются между собой гомологами?
а) этен
б) 2- метилпропан
в) 1, 2 дихлорпропен
г) 1- хлорпропен
23. Сколько изомерных алкенов можно получить при дегидрировании 2- метилбутана?
а) 2
б) 1
в) 3
г) 4
24. Укажите названия алкенов, для которых возможна геометрическая изомерия:
а) 1,1 - дихлорэтен
б) 1,2 - дихлорэтен
в) винилхлорид
г) бутен - 2
25. Присоединение каких веществ к алкенам объясняется с помощью правила Марковникова?
а) водород
б) хлороводород
в) вода
г) бром
26. Какие вещества обесцвечивают бромную воду?
а) полиэтилен
б) цис - 2- бутен
в) транс- 2- пентен
г) 2- хлор-2- бутен
27. Реакцией Лебедева называется реакция получения:
а) 1,3 - бутадиена из этилена
б) 1,3 - бутадиена из винилхлорида
в) 1,3- бутадиена из бутана
г) 1,3- бутадиена из этанола
28. Изопрен можно получить при дегидрировании:
а) метана
б) бутана
в) 2- метилбутена
г) 1,3- бутадиена
29. При взаимодействии 1моль водорода и 1моль бутадиена -1,3 преимущественно образуется:
а.) бутан
б) бутен- 1
в) бутен- 2
г) циклобутан
30. В результате вулканизации каучука можно получить:
а) гуттаперчу
б) резину
в) эбонит
г) фенопласт
31. С какими веществами реагирует 1,3- бутадиен?
а) бром
б) водород
в) кислород
г) хлороводород
32. При взаимодействии между собой трех молекул ацетилена в присутствии катализатора при нагревании получается?
а) ацетальдегид
б) винилацетилен
в) винилхлорид
г) бензол
33. По реакции Кучерова получают:
а) из этанола 1,3- бутадиен
б) из ацетилена винилацетилен
в) из ацетилена ацетальдегид
г) из хлорэтана этан
34. В молекуле какого вещества длина связи между атомами углерода наименьшая?
а) пропан
б) этен
в) этин
г) этан
35. В молекуле алкина 8 атомов углерода. Укажите значение молярной массы алкина (г/ моль)
а) 110
б) 112
в) 114
г) 108
36. Пропин можно получить:
а) гидрированием пропена
б) дегидрированием пропена
в) дегидрированием пропана
г) гидрированием одной двойной связи пропадиена
37. Охарактеризуйте тройную связь между атомами углерода
а) короче одинарной, но длинее двойной
б) короче и одинарной, и двойной связи
в) прочнее и одинарной, и двойной связи
г) энергия равна утроенной энергии одинарной связи
38. Как изменяется массовая доля углерода в алкинах с возрастанием молярной массы алкина?
а) уменьшается
б) возрастает
в) не изменяется
39. С каким веществом реагирует как пропан, так и пропин?
а) водородом
б) бромной водой
в) кислородом
г) водой
40. Ацетилен можно получить:
а) восстановлением этилена водородом
б) взаимодействием карбида кальция с водой
в) дегидрированием этана
г) крекингом метана
41. Укажите число изомерных алкинов состава
а) 2
б) 3
в) 4
г) 5
42. Как изменяется прочность связи между атомами углерода в ряду этан-этен-этин?
а) уменьшается
б) возрастает
в) не изменяется
г) наиболее слабая в этане, наиболее прочная в этине
43. Ацетилен можно превратить в ацетальдегид реакцией:
а) гидрирования
б) гидратации в присутствии сульфата ртути
в) окисления подкисленным водным раствором перманганата калия
г) горения
44. При окислении этилена водным раствором перманганата калия образуется:
а) уксусная кислота
б) этиленгликоль
в) глицерин
г) водород
45. Алкен можно получить при:
а) при крекинге пентана
б) при взаимодействии 1- хлорпропана со спиртовым раствором гидроксида калия
в) при дегалогенировании 1,2- дихлорэтана
г) при взаимодействии 1 моль пропина с 2 моль водорода
Обсуждение результатов
Апробация разработанной экспериментальной программы проводилась в двух параллельных 10 классах МОУ СОШ с. Красноармейского. Общая совокупность выборки составляла 45 человек. По традиционному методу обучался 10 "Б" класс, количество учеников которого составило 21 человек, соответственно 23 человек, обучающихся в 10 "А" классе - по экспериментальной программе. При проведении традиционного урока-лекции 10 "Б" классу материал был дан лишь по плану, оборудование и новые способы подачи урока отсутствовали. При изучении материала в 10 "А" классе, являющимся экспериментальным, все занятия проводились с элементами эксперимента, использовался иллюстративный метод объяснения нового материала, который способствовал полному предварительному осмыслению и пониманию со стороны учащихся. Кроме того, были проведены практические работы, включающие экспериментальные задачи, которые позволили выработать у учащихся основные экспериментальные навыки работы с веществами, химическим оборудованием, умения проводить химические реакции. Усвоение материала, преподносимого традиционным и экспериментальным методами, проводился на контрольном уроке. Опрос проводится методами анкетирования, тестирования и контрольно-самостоятельными работами. После проведения опроса подводились итоги, при этом была построена диаграмма, отражающая уровень усвоения материала. На диаграмме 1 показан уровень успеваемости учащихся, опрашиваемых после проведения традиционного урока - 10 "Б" и экспериментального - 10 "А".
Диаграмма 1. Уровень успеваемости учеников в экспериментальном и контрольном классах после проведения контрольно-самостоятельной работы
Диаграмма 2. Динамика успеваемости и качества обучения
Таким образом, избранная тематика способствовала повышению качества знаний, а главное вызвала интерес учащихся к более глубокому изучению химии.
Можно сделать вывод, что предложенная в работе гипотеза, что "Разработанные подходы будут способствовать повышению мотивации школьников к изучению химии, формировать научное мировоззрение и объяснять наблюдаемые явления" нашла свое подтверждение в результате проведенных исследований.
ВЫВОДЫ
1. Показана возможность использования прикладных аспектов при проведении занятий на тему "Непредельные углеводороды" на уроках химии в средней школе.
2. Проведена апробация разработанных методик в МОУ СОШ Красноармейское.
3. Оценен уровень сформированности знаний при изучении темы по разработанным методическим подходам;
4. Выявлено, что изучение темы "Непредельные углеводороды" с применением прикладных знаний позволяет заметно повысить уровень знаний, научной культуры, уверенности в своих способностях школьников.
ЛИТЕРАТУРА
1. О. В. Байдалина. О прикладном аспекте химических знаний //Химия в школе, 2005, № 5, с. 45-47.
2. Ахметов Н. С. Учебник для 10класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1998 г.
3. Рудзитис Г. Е., Фельдман Р. Г. Учебник для 10 класса средней школы. М.: Просвещение, 1992.
4 Майоров А.Н. Теория и практика создания тестов для системы образования. - М., "Интеллект центр", 2001. - 296 с.
5. Деревянкина, С.Е. Клинков, Т.А. Монастырская Вопросы экологии на уроках химии// Химия в школе, 2005, № 1,с.4-7
6. Единый государственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Химия / А. А. Каверина, Д. Ю. Добротин, М. Г. Снастина и др.; М.: Просвещение, 2002. - с. 39 - 51.
7. Химия: Большой справочник для школьников и поступающих в вузы / Е. А. Алферова, Н. С. Ахметов, Н. В. Богомолова и др. М.: Дрофа, 1999.
8. Р. П. Суровцева, С. В. Сафронов. Задания для самостоятельной работы по химии. М.: Просвещение, 1993 г.
9. Борисев М. И. Н., Методика преподавания химии, т. 2, 1954
10. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н.А. "Начала органической химии", т.2, М.:Химия, 1969 - 826 с.
11. Чернобельская Г. М. Методика обучения химии в средней школе: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. -- М.: Владос, 2000. -- 336 с.
12. О. С. Зайцев. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты. - М.: Гуманит. изд. ВЛАДОС, 1999. - 358 с.
13. Г. П. Хомченко. Пособие по химии для поступающих в вузы. М.: Просвещение, 1999 г. - 228 с.
14. Лидин Р.А. Химия: Руководство к экзаменам / Р.А. Лидин, В.Б. Маргулис. - М.: ООО Издательство "АСТ": ООО "Издательство Астрель", 2003. 207 с.
15. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. - 2-е изд. - М.: Педагогика, 1984. - 95с.
16. Клеянкина М.К., Балашова Е. Ф., Зайцев О.С. Деловая игра по теме "Производство аммиака". // Химия в школе. - 1992. - №5-6. - стр. 49-52.
17. Ширикова О.И., Коробейникова Л.А. Ролевые игры на уроках химии. // Химия в школе. - 1991. - №3. - стр. 31-36.
18. Грабецкий А.А. и др. Использование средств обучения на уроках химии. - М.: Просвещение, 1988. - 160 с.
19. Дьяченко В.К. Общие формы организации процесса обучения. Красноярск: 1989. - 217 с.
20. Букатов В.М., Ершова А.П. Я иду на урок: Хрестоматия игровых приёмов обучения: Книга для учителя. М.: Издательство Первое сентября, 2000. 224с.
21. Бабанский Ю.К. Основные условия и критерии оптимального выбора методов обучения. -М.: Просвещение, 1971. - 375 с.
22. Лернер И.Я. Дидактическая система методов обучения. -М.: Просвещение, 1976. - 238 с.
23. Педагогика. / Под ред. Бабанского Ю.К. - М.: Просвещение, 1998. - 479с.
24. Шамова Т.И. Активизация учения школьников. - М.: Просвещение, 1976.
25. Пичугина Г.А., Штремплер Г.И. - Игры-минутки в обучении химии // Химия в школе. С. 57.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Содержание экологических знаний в курсе химии средней школы. Теория создания тестов для системы образования. Методика преподавания темы "Непредельные углеводороды" в современной школе. Свойства, получение и применение алкенов, алкадиенов и алкинов.
курсовая работа [342,2 K], добавлен 24.12.2009Методика преподавания темы "Непредельные углеводороды" в школьном курсе химии: определение целей и задач урока, разработка плана проведения занятия. Ознакомление с основными способами получения этилена, демонстрация их на уроках химии в средней школе.
курсовая работа [610,1 K], добавлен 07.09.2011Физические свойства алкенов и алкинов. Реакции присоединения к алкинам: гидрирование, галогенирование, гидрогалогенирование, гидратация, полимеризация. Способов получения ацетилена в промышленности. Методические разработки по теме "Методы добычи алкинов".
курсовая работа [477,4 K], добавлен 07.09.2011Анализ изложения темы "Углеводороды" в школьных учебниках по химии. Тестирование – как метод педагогического контроля. Формирование оценочной шкалы тестового контроля. Методика изучения экологических аспектов разделов темы на уроках химии в школе.
дипломная работа [345,4 K], добавлен 27.09.2010Ознакомление учащихся с химическими производствами в органической химии. Изучение темы "Непредельные углеводороды" в школьном курсе. Пути сокращения и утилизации газовых выбросов. Разработка урока на тему: "Переработка нефти и природного газа".
курсовая работа [346,6 K], добавлен 04.01.2010Раскрытие роли нефти и газа в современной химии посредством изучения происхождения горючих ископаемых, их состава, процесса нефтепереработки и нефтехимии. Анализ методических разработок по теме "Природные источники углеводородов": задачи и практика.
курсовая работа [432,1 K], добавлен 27.01.2011Строение и функции побега. Образовательные, развивающие и воспитательные задачи, решаемые при изучении темы "Побег" в школьном курсе биологии. Методические разработки уроков по теме "Побег", составление банка контрольных заданий по изучаемой теме.
курсовая работа [728,6 K], добавлен 15.06.2010История изучения кристаллогидратов. Их классификация, номенклатура и значение. Анализ содержания темы "Кристаллогидраты" в школьных программах и учебниках химии. Методические рекомендации к ее изучению. Возможности модернизации темы "Кристаллогидраты".
автореферат [55,4 K], добавлен 10.08.2009Лягушка — обитатель воды и суши. Ее образ жизни, внешнее и внутреннее строение. Методика преподавания темы "Класс земноводные" в школе. Разработка уроков по данной теме. Игра "Зоологический калейдоскоп" по теме "Земноводные", составление кроссвордов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 29.05.2010История открытия, строение и жизнедеятельность бактерий, их формы и размеры. Методические приемы, используемые при изучении темы "Бактерии". Методические разработки по теме: урок–лекция, урок "Знакомство с Царством бактерий", рабочий листок, кроссворд.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 29.05.2010
