Конспект урока по Химии "Алкины. Строение. Гомологический ряд ацетилена. Номенклатура. Изомерия алкинов" 8-11 класс

Урок по теме: «Алкины. Строение. Гомологический ряд ацетилена. Номенклатура. Изомерия алкинов».

1. Цель урока: 

изучить строение молекул алкинов;

выявить их существенные отличия от алканов и алкенов;

спрогнозировать химические свойства алкинов, основываясь на особенностях строения их молекул.

2. Задачи:

Образовательные – познакомить учащихся с гомологическим рядом алкинов, рассмотреть особенности их химического и электронного строения, изомерию и номенклатуру. Развить полученные ранее теоретические представления об изомерии и умения давать названия соединений по систематической номенклатуре.

Воспитательные – продолжить формирование естественнонаучной картины мира, продолжить формирование мотивации учебной деятельности, продемонстрировать значимость знаний строения веществ для объяснения их свойств.

Развивающие – на основе теоретических знаний развивать умения учащихся наблюдать, сравнивать, анализировать, обобщать, логически рассуждать, устанавливать взаимосвязь строения и свойств веществ.



Тип урока:

урок формирования и совершенствования знаний.



Оборудование: 

1. Комплект для построения шаростержневых моделей молекул.

2. Таблица «Схема образования молекулы этина». 

3. Раздаточный материал:

 Таблица 1 «Гомологический ряд алкинов»,

 Таблица 2 «Номенклатура алкинов», 

 Таблица 3 «Количественные характеристики химических связей», 

 Таблица «Строение молекулы ацетилена».





ХОД УРОКА.

Мотивация и постановка учебной задачи. 





Учитель сообщает учащимся следующую информацию:

На предыдущем уроке мы с вами обобщили знания о этиленовых углеводородах. 

Теперь пришла очередь познакомиться с другими непредельными углеводородами. 

Одним из представителей этого класса углеводородов является вещество, которое используют при резке и сварке металлов и оно горит под водой. О каком веществе идет речь? 



Какова же тема урока?

На столах учащихся предметы: пластмасса, каучук, синтетические волокна, растворитель

Анализируют имеющиеся факты, учащиеся выдвигают гипотезы, доказывают их.



Называют тему урока:

Алкины, строение, номенклатура, изомерия.



Это задание направлено на мотивацию, повышение интереса учащихся к изучаемой теме, а также на совершенствование способов познания окружающего мира.



Актуализация имеющихся знаний. 

Фронтальная беседа.

Раскройте сущность термина «непредельные углеводороды».

Какие углеводороды называются алкинами?

Какова общая формула гомологического ряда алкинов?





Учитель записывает на доске молекулярную формулу ацетилена. Учащиеся, используя понятие гомологи составляют несколько формул ближайщих гомологов ацетилена и на основании записанных формул выводят общую формулу гомологического ряда алкинов. Определение «алкины» и общую формулу гомологического ряда алкинов записывают в тетрадь.



Работа в парах.

Задание 1.

Подчеркните формулы веществ, которые можно отнести к алкинам: С4Н8, СН4, С5Н12, С2Н2, С3Н4, С7Н16, С4Н6, С6Н6, С8Н16, С5Н8.

Обведите формулу первого представителя гомологического ряда алкинов. Назовите алкины.

Учащиеся получают на печатной основе задания, выполняют эти задания и  проверяют друг у друга. Далее идет фронтальная проверка: учащиеся успешно справившиеся с заданием,

объясняют ученикам, которые допустили ошибки правильность выполнения задания.



Выполняя это задание, у учащихся формируется способ комбинирования известных алгоритмов деятельности в ситуациях, не предполагающих стандартного их применения – общая формула гомологического ряда и определение алкинов.



Изучение нового материала, конкретизация и расширение имеющихся знаний о строении углеводородов, номенклатуре, изомерии.

Фронтальная беседа. 

Что такое гомологи?

Задание 2. 

Напишите структурные формулы первых шести представителей этого гомологического ряда. Назовите их.

Какую номенклатуру вы использовали?

Алкины имеют и тривиальные названия, которыми пользуются и в настоящее время. Их названия указаны в таблице 1.

На основании молекулярных формул, составленных в начале урока, учащиеся записывают структурные формулы и использую предлагаемые таблицы, называют формулы веществ.









Работа с таблицей предполагает совершенствование у учащихся основных интеллектуальных операций: анализ, сравнение и обобщение.

Задание 3. Работа в парах. 

Рассмотрите содержание таблицы 2 «Номенклатура алкинов».  

Сформулируйте алгоритм по составлению названий у алкинов.







Работа над составлением алгоритма формирует такие способы познавательной деятельности как системно-информационный анализ, моделирование, перевод информации из знаковой системы в словесную, используя химический язык.



Задание 4. Работа в парах. 

1 ученик. Дайте названия следующим углеводородам по систематической номенклатуре:

А) СН2 ≡ С – СН2 – СН3 

                 |                

               CH3

Б) СН3 – СН– СН ≡ СН – СН3

                 |

               CH3



В) СН3 – СН– СН ≡ С – СН3

                  |                |  

                CH3          С2H5

2 ученик. Напишите структурные формулы следующих  алкинов:

А) 3-метилпентин-1,

Б) 2-метил - 4-этилгексин-2,

В) 2,2-диметил-3-этилгептин-3



Для веществ под буквой А укажите тип гибридизации каждого атома углерода.

Проверьте работы друг у друга.



Используя алгоритм, составленный в предыдущем задании, учащиеся называют алкины и составляют структурные формулы по названиям.





















Фронтальная беседа, направленная на изучение электронного строения алкинов.

ЦОР  25. 5. «Образование молекулы ацетилена».

В каком валентном состоянии находятся атомы углерода, связанные тройной связью?

Сколько орбиталей и какого типа имеет каждый углеродный атом?

Какие виды химической связи образуют тройную связь?

Что такое сигма-связь, что такое пи-связь?

За счет перекрывания каких орбиталей образуется сигма- связь, пи-связь в молекуле этина?

Учащиеся просматривают флэш-анимации.

Для ответов на вопрос  используют таблицу «Строение молекулы этина».

В ходе фронтальной беседы у учащихся



формируется умение работать с различными источниками для получения химической информации, совершенствование умения объяснять строение веществ, используя язык химии.

Задание 5. Работа в парах. 

Рассмотрите таблицу 3 и ответьте на следующие вопросы:

Какая связь прочнее: двойная или тройная? Подтвердите характеристиками.

Какая связь прочнее: сигма или пи?

Чему равна энергия сигма связи? Пи-связи?

Какая связь будет разрываться в первую очередь? Какой тип реакции будет характерен для алкинов?















Задание 6. Индивидуальная работа.

Соберите модели молекул ацетилена, пропилена.

Заполните таблицу «Строение этина и пропина».

Чему равен валентный угол Н-С-Н и Н-С-С в молекуле этина, пропина?

Каково пространственное строение молекулы этина, пропина?

Можно ли центры ядер всех атомов в молекуле расположить в одной плоскости?

Возможно ли вращение атомов углерода относительно С – С  связей в молекуле этина, пропина?

Работая в парах, учащиеся самостоятельно выводят новые знания. После обсуждения в парах, подводится итог, по желанию учащиеся озвучивают ответы задания № 5

Данное задание является проблемной задачей, для решения которой ученикам необходимо использовать способ исследования проблемных ситуаций, выдвижение предположений, приведение доказательства выдвигаемых предположений, оно продолжает формировать у учащихся умение устанавливать причинно-следственные связи.





Итогом изучения электронного строения алкинов является самостоятельная работа школьников по заполнению таблицы «Строение этина и пропина».



Для выполнения данного задания учащиеся составляют шаростержневые модели структурных формул алкинов, При этом развиваются умения способа моделирования для объяснения строения алкинов и прогнозирования их химических свойств.

Фронтальная работа. 

Что такое изомеры? Какие виды изомерии характерны для алкинов?

Задание 7. 

Заполните таблицу «Виды изомерии алкинов»

- углеродного скелета

- по положению тройной связи

- межклассовая изомерия (алкадиены)

Приведите примеры на каждый вид изомерии.











После фронтального обсуждения учащиеся самостоятельно заполняют таблицу.





Данное задание является проблемной задачей, для решения которой ученикам необходимо использовать способ исследования проблемных ситуаций, выдвижение предположений, приведение доказательства выдвигаемых предположений. 





Закрепление осуществляется в ходе выполнения учащимися тестовой работы фронтально (устно). 5 мин 

Подведение итогов, рефлексия. 

С чем вы познакомились сегодня на уроке?

Какие способы вы использовали при выполнении различных заданий?



Рефлексия учебного занятия необходима. Она позволяет увидеть, как оценивают учащиеся то, чему, каким действиям и обобщённым умениям они научились или учатся. 

Домашнее задание. 1-2 мин

Параграф 14. Упр.4,5. Задача 6,7 (на выбор).







РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ.

Таблица 1. Гомологический ряд алкинов.



Молекулярная формула

Название по ИЮПАК

Тривиальное название

С2Н2

этин

ацетилен

С3Н4

пропин



С4Н6

бутин



С5Н8

пентин



С6Н10

гексин





Таблица 2. Номенклатура алкинов.





СН3 – СН2 – СН ≡ СН2





бутин-1

СН2 ≡ С – СН3

            |

          CH3

 метилпропин

СН3 – СН – СН2 – СН ≡ СН – СН3

            |

          CH3



5-метилгексин-2

СН3 – СН – С ≡ СН – СН2 – СН3

            |         |

          CH3   CH3



2,3-диметилгексин-3



Таблица 3. Количественные характеристики химических связей.



Связь

Длина связи

Энергия связи



С – С



0,154 нм

352 кДж\моль



С = С



0,134 нм

587 кДж\моль



С ≡С 



0,120 нм

828 кДж\моль

Таблица «Строение молекулы ацетилена».





Алкины. Строение. Номенклатура. Изомерия.

Задание 6.

Соберите модели молекул этина, пропина.

Заполните таблицу «Строение этина и пропина»

Вопрос для сравнения

Этин

Пропин

Чему равен валентный угол Н-С-Н и Н-С-С в молекуле этина, пропина?







Каково пространственное строение молекулы этина, пропина?





Можно ли центры ядер всех атомов в молекуле расположить в одной плоскости?









Задание 7.

Заполните таблицу «Виды изомерии алкинов»

Виды изомерии алкинов

примеры