Алкены, Состав, строение, получение и применение.

Тема урока: Алкены. Состав, строение, получение и применение алкенов.

Цель: изучить строение, состав ,свойства и способы получения алкенов.

Задачи урока:

Образовательные – развить полученные ранее теоретические представления об умении давать названия соединений по систематической номенклатуре, познакомить учащихся с гомологическим рядом алкенов. Рассмотреть особенности их химического и электронного строения. Рассмотреть промышленные и лабораторные способы получения алкенов. Показать место и значение алкенов среди углеводородов. Углубить и конкретизировать понятия о сигма-связи и пи - связях, о механизмах химических реакций

Воспитательные – продолжить формирование естественнонаучной картины мира, а также общеучебных навыков: внимания, эстетики оформления записей лекционного материала, умения наблюдать, формулировать выводы и обобщать информацию.

Развивающие – развить умение учащихся на основе теоретических знаний сравнивать, анализировать, обобщать, логически рассуждать, устанавливать взаимосвязь строения и свойств веществ, умения составлять уравнения химических реакций с участием непредельных углеводородов.

Тип урока

Урок формирования и совершенствования знаний.

Методы обучения – словесные, наглядные, исследовательские. Метод проблемного изложения, диалогический метод, устный опрос, устный и письменный контроль, самоконтроль, лабораторная работа.

Оборудование: прибор для получения газов, этиловый спирт, концентрированная серная кислота, спички, спиртовка, песок, презентация по этилену, таблицы «Строение молекулы этилена» , конструктор атомов.

Ход урока:

1 . Приветствие учеников.

-За этот период времени вы уже успели изучить некоторые классы органических соединений. Давайте вспомним, какие классы вы уже знаете, и какое практическое применение они имеют?

-алканы общая формула С_nH_2n+2,применяеются как топливо, горючее для двигателей внутреннего сгорания, растворители, для получения фреонов.

-Сегодня мы познакомимся еще с одним классом неорганического соединения.

Общая формула этого класса С_nH_2n

Гомологический ряд начинается со 2 атома углерода

Посмотрим на строение этого класса, возьмите конструктор и соберите вещество, которое содержит 2 атома углерода исходя из общей формулы, вычислите количество атомов водорода.

-С₂Н₄

- Какие вы видите изменения по сравнению с аланами?

-Появилась 2-я связь

-Правильно, а это означает, что углерод при 2-ой связи находиться SP²-гибридизации  одна s- и две р-орбитали смешиваются по форме, давая три гибридные орбитали, которые образуют -связи. Третья р-орбиталь каждого из этих двух атомов используется для образования -связи между ними и поэтому в гибридизации не участвует. Все атомы молекулы этилена (и все -связи) лежат в одной плоскости, угол между -связями равен 120° р-орбитали обоих атомов углерода ориентированы перпендикулярно этой плоскости, при их «боковом» перекрывании образуется -связь. Плотность -связи (условная плотность, в которой лежит максимум ее электронной плотности) перпендикулярна плоскости -связей, двойные связи не равноценны ; сигма - связь – более прочная ; пи –связь- легче рвется, более реакционноспособна, при двойной связи атомы находятся в одной плоскости ;электроны «пи» связи образуют боковое перекрывание.

Показываю невозможность вращения атомов углерода вокруг двойной связи на моделях, длина связи 0,134 нм и этот класс называется алкены или непредельные углеводороды или олефины (от лат. olefiant - масло — старое название, но широко используемое в химической литературе. Поводом к такому названию послужил хлористый этилен, полученный в XVIII столетии, — жидкое маслянистое вещество.

Образование молекулы этилена

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0abb8989-4185-11db-b0de-0800200c9a66/x10_064.swf

Систематические названия алкенов производятся от корней названий алканов с заменой суффикса – ан  – ен: С₂Н₄ – этен, С₃Н₆ – пропен, С₄Н₈ – бутен;
Сохраняются также традиционные названия с заменой суффикса – ан 

на – илен: С₂Н₄ – этилен, С₃Н₆ – пропилен, С₄Н₈ – бутилен; использование названия амилен для алкена С₅Н₁₀ не рекомендуется.

Положение двойной связи С=С в изомерах строения (начиная с алкена С₄) указывается цифрой после названия:

Радикал этилена – этенил СН₂=СН – обычно называют винил, пропена – пропенил СН₂=СН – СН₂ – именуют аллил. При названии выбирают углеродную цепочку которая имеет 2-ю связь. Нумерацию цепи начинают с того конца, к которому ближе расположена эта связь. Посмотрите на таблицу( открываю ссылку) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0abb898b-4185-11db-b0de-0800200c9a66/x10_066.jpg

- Сначала мы его получим этилен. Для решения данной задачи проведём эксперимент по получению этилена. Его физические свойства - газ, без цвета, сладковатый , плохо растворим в воде, этилен –является родоначальником целого ряда алкенов сходного строения –гомологического ряда. Повторяем про гомологическую разность .Зависимость физических свойств от количественного состава (учебник).(Устанавливаем причинно –следственные связи между строением и свойствами) Физические свойства: С₂ – С₄ газ; цвета нет, С₅ -С₁₈ жидкости, С больше 19 твердые; мало растворимые в Н₂О.

Получим этилен в лаборатории из этилового спирта с концентрированной . серной кислотой.

-Какие способы существуют по собиранию газов?

-Путём вытеснения воздуха, путём вытеснения воды.

-Как расположить газоотводную трубку, для сбора этилена, вверх или вниз

для вытеснения воздуха?

Доказать расчётом:

-Мг воздуха равно 29, Мг этилена равно 26.

Вывод: этилен легче воздуха, по этому газоотводную трубку располагаем

наверх.

- Можно ли собрать этилен путем вытеснения воды?

-Да , т.к этот газ плохо растворим в воде.

Собираем прибор для получения этилена методом вытеснения воздуха сначала на фланелеграфе

Собираем прибор, для получения этилена напоминаем о Т.Б.. При нагревание концентрированной серной кислоты с этиловый спиртом в присутствии кварцевого песка

С₂Н₅ОН = С₂Н₄ + Н₂О в присутствии катализатора серной кислоты получаем этилен. Наблюдаем выделение бесцветного газа, получившиеся газ поджигаем и наблюдаем за характером пламени – светящее, немного коптящее.

- Учащие пишут реакцию и уравнивают ее.

С₂Н₄ + ЗО₂= 2СО₂+ 2Н₂О

- Применение алкенов

1 – получение горючего с высоким октановым числом;
2 – пластмасс;
3 – взрывчатых веществ;
4 – антифризов;
5 – растворителей;
6 – для ускорения созревания плодов;
7 – получение ацетальдегида;
8 – синтетического каучука. рименение алкенов

Алкены — одни из наиболее важных органических соединений. Объясняется это их высокой реакционной способностью, доступностью и низкой стоимостью.

Этилен же является природным стимулятором созревания плодов. Его накопление в плодах ускоряет их созревания.

По этому этилен использует для искусственного ускорения созревания плодов. Это привело к мысли синтезировать подобное вещество. Это вещество было синтезировано учёными в1946г М.И.Кабачником и П. А.Российской и получило название (этрел) попадая в растение, разлагается с выделением этилена.(видео)

Опытами установлено, что для дозревания помидоров необходима концентрация этилена 1 :2000 т.е. на один объём этилена 2000 объёмов воздуха. Исходя, из этого решаем задачу.

Задача

Объём камеры для дозревания помидор равен 10м³ Рассчитайте, сколько надо взять этилового спирта (С₂Н₅ОН) чтобы получить, нужное вам для опыта количество этилена С₂Н₅ОН = С₂Н₄ + Н₂О если опытами установлено, что для дозревания помидоров необходима концентрация этилена 1:2000, то есть 1 объём этилена на 2000 объёмов воздуха. Учитывая, что под действием этилена, томаты зреют за 5-6 дней, а без него - за 10-12 дней.

Какой объём воздуха (н.у.) потребуются для сжигания этилена полученного в результате данных условий? Объёмная доля кислорода в воздухе равна 21%.

Дано:

V(камеры )10 м³- 1 0000л

V(возд)= 1 : 2000

С₂Н₅ОН = С₂Н₄ + Н₂О

Найти: m (С₂Н₅ОН)-? V (воздуха)-?

Решение:

С₂Н₅ОН =CН₄+Н₂О

1. Рассчитаем, какой V необходим для создания концентрации этилена 1:2000

в камере V 10000л.

V(С₂Н₄) 10000:2000= 5л ежедневно

2. на 6 дней

V(С₂Н₄ )=5*6=30л.

3.V (С₂Н₄) = 30л:22,4л/моль=1,339моль

4.ИзУХР

1моль(С₂Н₅ОН) — 1моль(С₂Н₄ )

X моль(С₂Н₅ОН) — 1,339моль(С₂Н₄)

Х (С₂Н₄)= 1,339моль

5. m= Мn

М(С₂Н₅ОН)= 12*2+1 *5+16+1=46г/моль

m= 46*1,339= 61г (С₂Н₅ОН)

6. С₂Н₄ + ЗО₂= 2СО₂+ 2Н₂О

n (С₂Н₄) = V/Vm;

n (С₂Н₄)= 30л:22,4л/моль=1,339моль

ИзУХР

1 моль(С₂Н₄) ——— З моль(О₂)

X моль(С₂Н₄)— — 1,339молъ(С₂Н₄)

X (О₂)= 0,446 моль (О₂ );

V (О₂)= 22,4л/моль* 0,446моль= 9,99л

V возд.= V (О₂)/ᵩ(О₂)*100%

V возд.= 9,99л/21%*100%=47л

Вывод: На сегодняшнем уроке вы узнали не только о новом классе органического вещества его строении, а также получении и о практическом применении этилена и научились рассчитывать концентрацию его в воздухе, необходимую для дозревания плодов. Эта задача стоит остро перед государствами, у которых кроткое лето. Фрукты и овощи ввозятся из южных стран, где их собирают зелеными, чтобы они не испортились в дороге. В наших магазинах или на овощных базах фрукты подвергают действию этилена или этрела. Дома вы можете ускорить созревание томатов, если в комнату, теплицу поместить спелые яблоки, которые при созревании образуют этилен. А также повторили применение органических веществ/ Чтобы дополнить повторение я предлагаю вам написать тест.

Результаты теста вы узнаете сразу после его выполнения.

Теперь чуточку перед тестами отдохнем.

Я скажу себе, друзья,

Не боюсь я никогда

Ни диктанта, ни контрольной,

Ни стихов и ни задач,

Ни проблем и ни удач.

Я спокоен, терпелив,

Сдержан я и не хмурлив,

Просто не люблю я страх,

Я держу себя в руках.

Закрепление темы – тест

Тест по предельным непредельным углеводородам (Алкенам)

Вариант №1 Вариант №2

1.Среди перечисленных формул выберете алкен и запишите выбранную формулу буквой стоящей около выбранного вами ответа.

а) С₃Н₄ е) С₄Н₆

б) С₃Н₆ л) С₄Н₁₀

в) С₃Н₈ я) С₄Н₈

2.Какой тип гибридизации

у алкенов у алканов

выбранный ответ запишите буквой.

о) SР о) SР

п) SР³ и)SР³

р) SР² с) SР²

3.Какое вещество обесцвечивает бромную воду, выбранный ответ запишите буквой.

д) СН₄ е) С₆Н₆

а) С₂Н₄ л) С₄Н₁₀

г) С₆Н₆ м) С₄Н₈

4.Назовите вещество, выбранный ответ запишите буквой.

С₆Н₁₄ С₄Н₈

и)гексен д) бутан

п) бензол и) бутен

в) гексан с) бутин

5.Выберете правильный ответ

У какого углеводорода отсутствуют изомеры

л) гексан м) октан

о) метан х) пропан

с) пентан н) пентан

После того как вы ответили на вопросы теста и получили соответствующие буквы соберите из них слово. Вар-1 (Браво) Вар.-2 (Химия)