asyan.org
добавить свой файл
1
Відділ освіти

Хмельницької РДА

районний методичний кабінет

Ацетилен

Вчитель хімії вищої категорії

cтарший вчитель Яцюк Н.В.

Малиницький НВК

2010 рік

Тема. Ацетилен

Мета. Формувати поняття про алкіни на прикладі ацетилену; розглянути хімічну,електронну, просторову будову ацетилену. Ознайомити з особливостями фізичних та хімічних властивостей алкінів у порівнянні з алканами та алкенами, показати залежність властивостей від будови молекули, обумовленість застосування властивостями речовини.

Розвивати логічне мислення, здатність до аналізу, порівняння, узагальнення.

Обладнання. Ноутбук, проектор, електронна презентація «Ацетилен»; картки із завданнями, листи фронтальної роботи

Тип уроку. Комбінований.

Методи навчання: словесні, пояснювально-ілюстративні, репродуктивні, частково пошукові, практичні (розв’язування задач, виконання вправ), методи контролю, інтерактивні

Девіз:

Найкращий спосіб вивчити що-небудь – це відкрити самому (Д. Пойа)
Хід уроку

І. Оргмомент

Доброго дня, діти! Я рада вас бачити і хочу, щоб наш урок пройшов успішно. Успішним він буде, якщо всім нам буде цікаво, а інтерес - це насамперед ваше позитивне емоційне відношення до хімії. Ми з вами працюватимемо сьогодні ось з такими картами і давайте оцінимо наше емоційне самопочуття на початку уроку, а потім - в кінці нашої роботи. Намалюйте усмішку, сум або байдужість вашому смайлику.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Для актуалізації наших знань проведемо «Мозковий штурм»

Які речовини називають вуглеводнями ? (сполуки Карбону з Гідрогеном)

За якими ознаками їх класифікують ? (за типом зв’язків між атомами Карбону: прості ковалентні, подвійні, потрійні)

Які класи органічних сполук виділяють серед вуглеводнів ? (Алкани (насичені), ненасичені - алкени, алкіни)

Які вуглеводні називаються алканами ? (це насичені вуглеводні, молекули яких мають відкритий ланцюг із атомів Карбону)

Які вуглеводні називаються ненасиченими ?

Повідомлення теми і мети уроку (Слайд 1)

Напевно не раз ви спостерігали на будовах нашого міста яскраві спалахи газозварювання. Сліпуче полум’я – наслідок горіння дуже цікавої речовини ( Щ Слайд 1)

^ Створення інтриги

Нова тема з хімії – це як невідомий острів (Слайд 2).

Уявіть себе мандрівниками, що потрапили на такий острів. Ми спускаємося в печеру, бачимо скриню, у якій напевно захований якийсь хімічний скарб, відкриваємо її і знаходимо пляшку – ніби порожню, але підпис вказує, що там є невідома безбарвною газоподібна речовина, склад якої зашифрований таким чином (Слайд 2 Щ):

С2Н..., відносна густина за воднем рівна 13.

Спробуйте розшифрувати напис. Знайдіть молярну масу речовини та її формулу.

(Слайд 3)

Мr = D Н2 · Мr(Н2) = 13 · 2 = 26. Оскільки Аr(С) = 12, Аr(Н) = 1, формула сполуки – С2Н2

Це і є речовина, яку ми будемо вивчати сьогодні.
(Слайд 4)

Проблемне питання: ЧИ СХОЖІ АЛКІНИ НА ВИВЧЕНІ РАНІШЕ ВУГЛЕВОДНІ ТА В ЧОМУ ВОНИ ВІДМІННІ ?

Щоб успішно справитися із цією проблемою, я попрошу вас попрацювати парами (Додаток)
^ Заслуховуємо представників.

Який зв'язок міцніший: σ чи π ?

Міцність залежить від площі перекриття. (Слайд 4 Щ)

Рукостискання долонями – сигма; мізинцями – пі.

Який зв'язок легше розірветься ? Той, у якого менша площа перекривання.

ІІІ. Сприймання і засвоєння нового матеріалу

Розбір даного питання (розповідь з залученням учнів)

Версії щодо будови (с.134).

Розгляд перекривання орбіталей,

Потрійний С-С зв'язок (Слайд 5, 6, 7 )

Порівняння електронної, просторової будови ацетилену з вивченими вуглеводнями. Наголошуємо, що наявність потрійного зв’язку в молекулі вказує на належність речовини до ряду алкінів.
Фізичні властивості учні опрацьовують за підручником (с.135), порівняння з властивостями етану і етену.

Ацетилен — безбарвний газ без запаху і смаку. У воді розчиняється. При сильному охолодженні переходить відразу в білу кристалічну речовину, минаючи рідкий стан. При —83,6°С випаровується (сублімує), не плавлячись.

Увага !

(Слайд 8)

Зберігають і перевозять його в балонах білого кольору (з червоним написом «А»), наповнених інертною пористою масою, наприклад, деревним вугіллям, просоченими ацетоном, у якому ацетилен розчиняється під тиском у великих кількостях. Вибухонебезпечний. Не допускати витікання з балонів на відкрите повітря !!!

При тривалому контакті ацетилену з міддю або сріблом утворюються вибухові сполуки (ацетиленіди). Тому при зберіганні не використовуються матеріали, що містять мідь чи срібло (наприклад, вентилі балонів).

Цікаво:

Астрохімічні дослідження показали (польоти космічних кораблів «Вояджер -1, 2»), що C2H2 є на Урані та Нептуні.

Хімічні властивості.

Щоб спрогнозувати хімічні властивості та активність ацетилену, пригадаємо міцність σ та π-звязків. Чи вплине на активність ацетилену те, що у його молекулі є 2 π-звязки ?

Який тип реакцій буде йому властивий – заміщення чи приєднання ? Легше чи важче за етилен він вступатиме в реакції приєднання ?

У хімічному відношенні ацетилен більш активний, ніж етилен. Висока хімічна активність ацетилену обумовлюється наявністю в його молекулі потрійного зв'язку. Для ацетилену, як і етилену, характерні реакції окиснення, приєднання і полімеризації.

Починаємо заповнення таблиці з демонструванням слайдів, наголошуємо на подібності та відмінності:

(Слайд 9)

Окиснення. На повітрі ацетилен горить чадним полум'ям, а в атмосфері кисню — сліпучо-яскравим полум'ям з виділенням значної кількості тепла. Ацетиленово-кисневе полум’я (температура «ядра» 3300 °C)

З повітрям ацетилен утворює вибухову суміш.

Увага ! Безпека !

Оскільки ацетилен розчинний у воді і його суміші з повітрям вибухонебезпечні у широкому діапазоні концентрацій, його не можна збирати в газометри. Вибухає при температурі близько 500оС.

(Слайд 10)

Знебарвлює бромну воду і частково окиснюється калій перманганатом.

^ Рівняння з бромом (2 стадії)

Приєднує бром за місцем розриву спочатку одного, а потім і другого зв'язку з утворенням відповідно дибромоетену С2Н2Br2, а потім тетрабромоетану С2Н2Br4:

^ Якісна реакція – знебарвлення бромної води та калій перманганату.
Аналогічно з хлором (самостійно – за підручником с. 135 – особливість – чорний дим . Чому ?)

(Слайд 11) У присутності порошку платини або нікелю як каталізатора ацетилен легко вступає і в реакцію гідрування. При цьому, як і в попередньому випадку, реакція відбувається у дві стадії. Спочатку утворюється етилен, а потім етан (самостійно по аналогії з етиленом)

(Слайд 12)Взаємодія з галогеноводнями (перша стадія).

При взаємодії з гідроген хлоридом у присутності каталізатора ацетилен утворює хлороетен (вінілхлорид) СН2=CHCl:

Ця реакція має велике практичне значення, оскільки вінілхлорид широко використовується для одержання полімерних матеріалів.

Аналогічно до алкенів ацетилен може вступати у реакції полімеризації. Так, при тримеризації (сполученні трьох його молекул) утворюється речовина бензен – представник ще одного класу вуглеводнів, які вивчатимуться пізніше. Яка молекулярна формула бензену ?

На дозвіллі спробуйте скласти рівняння полімеризації хлоретену.

Одержання

Раніше ацетилен одержували лише з кальцій карбіду при взаємодії його з водою (Ф. Велер, 1862 р.) (Слайд 13, 14).

Рівняння (Слайд 15)

Запропонуйте спосіб одержання кальцій карбіду (с. 137). Чи вигідне таке виробництво у великих масштабах ?

(сировина доступна, але великі енергозатрати)

Нині у промисловості великі кількості ацетилену добувають при термічному розкладі метану (природного газу) за температури 1500оС (Слайд 16):

2СН4  С2Н2 + 3Н2

Щоб запобігти розкладу одержаного ацетилену на вуглець і водень, метан швидко продувають через зону високої температури. При цьому разом з ацетиленом утворюється також водень.

Цікаво !

Історія: відкритий у 1836 р. Деві.

Синтезований з вугілля і водню (дуговий розряд між двома вугільними електродами в атмосфері водню)

М. Бертло (1862 г.).

^ Застосування (Слайд 17)

Головною галуззю застосування ацетилену є хімічна промисловість. Ацетилен служить вихідною сировиною для синтезу таких важливих хімічних продуктів, як пластмаси, бензен, етиловий спирт – органічні розчинники, ацетатна кислота і ін. У техніці значні кількості ацетилену використовуються при автогенному зварюванні і різанні металів (Пригадати з 7 класу). Ацетилен і кисень підводять у спеціальний пальник, а полум’я направляють на метал.

Як джерело дуже яскравого, білого світла в автономних світильниках, де його отримують взаємодією кальцій карбіду і води (лампа-карбідка)

ІV. Формулювання висновків, розв’язання проблемного питання.

V. Д/з: опрацювати § 22, ОК, доповнити його відповідями на питання 197 – 199 с. 138

VІ. Закріплення

Для самоперевірки виконаємо тестове завдання (Слайд 18) «Сходження до вершини»

Обміняємося листочками, перевіримо роботу товариша.

Перевірте свої відповіді за слайдом (19)

Поставимо оцінку.

VІ. Підсумки уроку, рефлексія

Подумайте і оцініть свою роботу на уроці самі. Чи сподобався вам урок?

Оцініть свій емоційний стан на листочку.

Оцінка роботи класу і окремих учнів вчителем.

Явам щиро вдячна за активну роботу.

^ Наостанок хочу сказати: життя – це вічне сходження до вершини. Воно ніколи не буває легким. Але не забувайте, що піднявшись на вершину, ви побачите нові широкі горизонти. Прагніть до них. Сміливо долайте життєві вершини !

Джерела:

Підручник «Хімія. 9 клас» П.П. Попель, Л.С. Крикля

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/426.html

Додатки.

Пари № 1 «Алкани»

Охарактеризуйте особливості насичених вуглеводнів на прикладі метану:


Характеристика




Формула




Гомологічний ряд (перші 4 алкани)




Види зв’язків




Кут зв’язку




Довжина зв’язку




Фізичні властивості (метан)




Типи хімічних реакцій (по одному прикладу)





Характер горіння






^ Пари № 2 «Алкени»

Охарактеризуйте особливості алкенів на прикладі етилену:


Характеристика




Формула




Гомологічний ряд (перші 4 алкани)




Види зв’язків




Кут зв’язку




Довжина зв’язку




Фізичні властивості (метан)




Типи хімічних реакцій (по одному прикладу)





Характер горіння





^ Лист фронтальної роботи

Тема: Ацетилен

Девіз уроку:«Щоб пізнати, слід навчитися спостерігати»

Після цього уроку ви будете знати:

  • Яку будову має молекула ацетилену

  • Як можна виявити цю речовину;

  • Які відмінності існують між алканами, алкенами та алкінами;

  • наводити приклади галузей застосування ацетилену

1. Мій емоційний стан:

- на початку уроку



Характеристика

Алкани

Алкени

Алкіни

Перший представник ряду










Загальна формула










Гомологічний ряд (перші 4 члени ряду)










Види звязків










Кут зв’язку










Довжина зв’язку










Форма молекул










Фізичні властивості










Типи хімічних реакцій (по одному прикладу)










Характер горіння










Цікаво:

Астрохімічні дослідження показали (польоти космічних кораблів «Вояджер -1, 2»), що C2H2 є на Урані та Нептуні.

Увага ! Безпека !

Оскільки ацетилен розчинний у воді і його суміші з повітрям вибухонебезпечні у широкому діапазоні концентрацій, його не можна збирати в газометри. Вибухає при температурі близько 500оС.

^ Якісна реакція – знебарвлення бромної води та калій перманганату.

_____________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Мій емоційний стан:



- в кінці уроку

Дякую за співпрацю !

Сходження до вершини


  1. Позначте ознаку реакції взаємодії етину з бромною водою:

а) забарвлення не змінюється б) колір змінюється на синій

в) відбувається знебарвлення г) колір змінюється на червоний

  1. Позначте твердження, яке відповідає реакції горіння вуглеводнів:

а) відщеплення атомів Гідрогену

б) перетворення молекул нормальної будови у розгалужені

в) окиснення сполук киснем, що веде до утворення карбон(ІV) оксиду і води

3. Позначте назву реакції приєднання водню до речовин:

а) гідратація б) гідрування в) дегідрування г) окиснення

4. Позначте, які речовини можна добути при розкладанні метану:

а) ацетилен б) кисень в) водень г) хлорометан

5. Позначте речовину, якою ви скористаєтесь для добування ацетилену в лабораторних умовах:

а) алюміній карбід б) етиловий спирт в) вугілля г) кальцій карбід

6. Установіть відповідність між ознаками хімічних реакцій та реагентами:

Ознака реакції Реагенти

а) знебарвлення 1. Ацетилен і кисень

б) блакитне полум’я 2. Метан і кисень

в) світне полум’я 3. Етин і розчин калій перманганату

4. Етин та водень