Itsenäinen työ№3. Luokka 10.

Aihe:Alkeenit. minävaihtoehto.

3-etyylipenteeni-2; 2,5-dimetyylihekseeni-3.

C6H14, C8H16, C6H6, C3H6, C2H6O, C12H22O11, C5H12, C7H12.

a) propeenin hydraus;

b) eteenin poltto;

c) buteeni-1:n klooraus.

_________________________________________________________________________

Itsenäinen työ nro 3.Luokka 10.

Aihe:Alkeenit. minäIIvaihtoehto.

1. Laadi seuraavien aineiden rakennekaavat:

3-metyylipenteeni-1; 2,3-dimetyylibuteeni-1.

2. Ilmoita sidoskulma, hiilihybridisaation tyyppi ja alkeenien yleinen kaava.

3. Kirjoita buteeni-2:n cis- ja trans-isomeerien rakennekaavat muistiin.

4.Kirjoita reaktioyhtälöt. Nimeä syntyneet aineet.

a) propeenin hydraus;

b) vetyhalogenidin eliminointi 2-klooributaanista;

c) eteenin polymerointi.

____________________________________________________________________________

Itsenäinen työ nro 3.Luokka 10.

Aihe:Alkeenit.IIvaihtoehto.

1. Laadi seuraavien aineiden rakennekaavat:

3,3-dimetyylibuteeni-1; 2-metyyli-3-etyylipenteeni-2.

2. Ilmoita sidoskulma, hiilihybridisaation tyyppi ja alkeenien yleinen kaava.

3. Valitse alkeenikaavat tästä luettelosta:

C3H4, C6H14, C8H16, C6H6, C3H6, C2H4O2, C6H12, C4H6.

4.Kirjoita reaktioyhtälöt. Nimeä syntyneet aineet.

a) buteeni-2:n hydraus;

b) metaanin poltto;

c) propeenin hydratointi.

____________________________________________ _______________________________

Itsenäinen työ nro 3. Luokka 10.

Aihe:Alkeenit.minäVvaihtoehto.

1. Laadi seuraavien aineiden rakennekaavat:

2,3,4-trimetyylipenteeni-2; 4,5-dimetyyliokteeni-4.

2. Ilmoita sidoskulma, hiilihybridisaation tyyppi ja alkeenien yleinen kaava.

3. Kirjoita kaikkien hiilivetyjen rakennekaavat, joiden koostumus on C 4 H 8, ja nimeä ne.

4.Kirjoita reaktioyhtälöt. Nimeä syntyneet aineet.

a) eteenin hydraus;

b) propeenin poltto;

c) buteeni-2:n vuorovaikutus bromivedyn kanssa.

___________________________________________________________________

Alkeeniongelmat

Kemialliset ominaisuudet ovat aivan erilaiset kuin additioreaktioita aiheuttavan kaksoissidoksen ominaisuudet; yleensä alkeenit ovat reaktiivisempia yhdisteitä. Yhdisteiden yleinen kaava on СnH2n.

Tässä ongelma alkeeneissa annetaan hapetusreaktio. Kaliumpermanganaattiliuoksessa KMnO4 hapetetaan dioleiksi - dihydrisiksi alkoholeiksi ja permanganaatti pelkistetään mangaani(IV)oksidiksi. Reaktio näyttää tältä:

3|СnH2n + 2OH(-) -2e → CnH2n(OH)2

2 |MnO4(-) +2H2O +3e → MnO2 + 4OH(-)

3CnH2n +6OH(-) +2MnO4(-) + 4H2O → 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2 + 8OH(-).

Lopullinen yhtälö:

ZS n H 2 n + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3C n H 2 n (OH) 2 + 2MnO 2 ↓ + 2KOH

Muodostunut sakka on mangaani(IV)oksidi - MnO2. Merkitään alkeenin massaa X. Silloin MnO2:n massa on 2,07X

Reaktion mukaan alkeeni ja mangaanioksidi reagoivat 3:2.

Tämä tarkoittaa, että aineiden moolien suhde voidaan kirjoittaa seuraavasti:

X\3·(12n +2n) = 2,07x\87·2

missä 12n+2n on MnO2:n moolimassa ja 87 g\mol on MnO2:n moolimassa

n = 2

Nuo. alkeeni, joka altistettiin hapetukselle - eteeni - C2H4.

Ongelma alkeeneissa nro 2

Kemialliset ominaisuudet määräytyvät niiden kyvystä kiinnittää aineita; kaksoissidos muuttuu yksinkertaiseksi sidokseksi:

СnH2n + Cl2 → CnH2nCl2

CnH2n + Br2 → CnH2nBr2

m(CnH2nCl2) = 56,5 g/mol

m(CnH2nBr2) = 101 g/mol

Reaktioon tulleen alkeenin massa on sama, mikä tarkoittaa samaa määrää moolia.

Siksi ilmaisemme hiilivetyjen moolien lukumäärän - n(CnH2n):

m(CnH2nCl2) \ (12n+2n+71) = m(nH2nBr2) \ (12n+2n+160)

12n+2n+71 on dikloorijohdannaisen moolimassa,

(12n+2n+160) on dibromijohdannaisen moolimassa.

56,5 \ (12n+2n+71) = 101 \ (12n+2n+160)

n = 3, alkeeni - C3H6

Sitä vastoin ne käyvät läpi pääasiassa additioreaktioita. SISÄÄN ongelmia alkeeneissa kaikki reaktiot ovat yksinkertaisia ​​ja yleensä rajoittuvat aineen kaavan määrittämiseen.

Ongelma alkeeneissa nro 3

Reaktioyhtälö:

Alkeenit reagoivat vain katalyytin kanssa, joten tässä ongelmassa on vain yksi reaktio.

m(Br2) = m(liuos) ω = 100 g 0,181 = 18,1 g

Merkitään reagoineen bromin massa muodossa x

Liuoksessa oleva bromi määritetään reagoimattoman bromin massan perusteella

m(Br2) = 18,1 - x.

Liuoksen massa = 100 + m(C3H6).

Tyydyttymättömät hiilivedyt.

Alkeenit

LUOKKA 10

Tämä oppitunti on oppitunti uuden materiaalin oppimiseen luennon muodossa, jossa on elementtejä keskustelusta ja opiskelijoiden itsenäisestä työstä.
Oppilaat työskentelevät kolmessa ryhmässä. Jokaisessa ryhmässä on opettaja-avustaja, joka jakaa työn jokaiselle tämän ryhmän oppilaalle. Jokaisella opiskelijalla on muistutus.

MUISTUTUS

Suunnitellut oppimistulokset

Tietää: eteenisarjan tyydyttymättömien hiilivetyjen määritys, alkeenien yleinen kaava, alkeenien neljä isomeriatyyppiä, niiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, eteenisarjan hiilivetyjen valmistusmenetelmät ja käyttöalueet.

Pystyä: selittää - ja -sidosten muodostumisen piirteet, kirjoittaa muistiin alkeenien molekyyli-, rakenne- ja elektronikaavat, määrittää elektronitiheyden jakautumisen molekyylissä, nimetä eteenisarjan aineet systemaattisen nimikkeistön mukaisesti ja kirjoittaa niiden kaavat aineiden nimien avulla luoda kaavoja erilaisille isomeereille alkeenin molekyylikaavalla, kirjoittaa yhtälöitä alkeenien kemiallisia ominaisuuksia kuvaavia reaktioita, verrata alkeenien ominaisuuksia tyydyttyneiden hiilivetyjen ominaisuuksiin, ratkaista molekyylikaavan löytämisongelmia .

Tavoitteet. Koulutuksellinen: oppii päättelemään alkeenien yleiskaavan, tuntemaan niiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, osaa kirjoittaa muistiin alkeenien molekyyli- ja rakennekaavat, nimetä aineet systemaattisen nimikkeistön mukaan, kehittää taitoja ratkaista ongelmat molekyylikaavan löytämiseksi.
Koulutuksellinen: kasvattaa halua oppia aktiivisesti, kiinnostuneena, juurruttaa tietoista kurinalaisuutta, selkeyttä ja organisointia työhön, työskennellä mottona: "Yksi kaikkien ja kaikki yhden puolesta."

Oppituntimenetelmät ja -tekniikat

• Yksilötyö korttien kanssa.
• Työskentele ryhmissä ja pareittain.
• Demonstraatiokemiallinen koe.
• Teknisten opetusvälineiden käyttö.
• Itsenäinen työ ainekaavojen laadinnassa.
• Suulliset vastaukset taululla.
• Oppikirjasta muistiinpanojen tekeminen muistikirjaan.

Oppitunnin aihesuunnitelma

(kirjoitettu taululle)

1. Eteenimolekyylin C 2 H 4 rakenne.
2. Alkeenien isomerismi ja nimikkeistö.
3. Alkeenien valmistus.
4. Fysikaaliset ominaisuudet.
5. Kemialliset ominaisuudet.
6. Sovellus.
7. Geneettinen yhteys.

Laitteet ja reagenssit. Tehtäväkortit, graafinen projektori ja dioja, jalusta, laite kaasujen keräämiseen ja keräämiseen, alkoholilamppu, koeputkia, hiekkaa, kemikaalilusikka; etyylialkoholi, kaliumpermanganaatti, bromivesi, rikkihappo (väk.).

TUTKIEN AIKANA

Oppitunti alkaa keskustelulla lomakkeessa edestä kysely. Tämän oppitunnin osan tarkoituksena on luoda "menestystilanne". Opiskelija ymmärtää kysymykset, tietää vastaukset niihin ja on aktiivisesti mukana työhön.

1. Mikä on sidoksen pituus?

(Sidoksen pituus on keskipisteiden välinen etäisyys
sitoutuneiden atomien ytimet molekyylissä.)

2. Mitä voidaan sanoa yksinkertaisella (C–C) ja kaksoissidoksella (C=C) olevien aineiden hiili-hiilisidoksen pituudesta?

(Hiili-hiili-yksinkertaisen sidoksen pituus – 0,154 nm
kaksoissidos – 0,133 nm, kaksoissidos on vahvempi ja lyhyempi kuin yksinkertainen sidos.)

3. Kuinka monta -sidosta voi syntyä atomien välillä?

4. Mitä voidaan sanoa sidoksen vahvuudesta?

(Se on vähemmän kestävä kuin yksittäinen - yhteys.)

5. Mikä kemiallinen sidos muodostuu hybridisoituneiden pilvien välille?

6. Kuinka monta valenssielektronia hiiliatomilla on?

Itsenäinen työ.
Molekyylikaavan johtaminen

Tehtävä. Yhdisteessä hiilen massaosuus on 85,7 %, vedyn massaosuus on 14,3 %, vedyn tiheys on 14. Johda hiilivedyn molekyylikaava.
(Yksi opiskelijoista päättää hallituksessa.)

Annettu:

(C) = 85,7 % (tai 0,857),
(H) = 14,3 % (tai 0,143),
D(H2) = 14.

Löytö:

C x H y .

Ratkaisu

M(C x H y) = 14 2 = 28 g/mol.
1 mol C:lle x H y m(C x H y) = 28 g,
m(C) = 28 (g) 0,857 = 24 g,
n(C) = 24 (g)/12 (g/mol) = 2 mol,
m(H) = 28 (g) 0,143 = 4 g,
n(H) = 4 (g)/1 (g/mol) = 4 mol.
Hiilivetykaava on C2H4.

Päättelemme, että C2H4-molekyyli ei ole kyllästynyt vetyatomeilla.

Etyleenimolekyylin C 2 H 4 rakenne

Esittelemme mallia tietystä hiilivetymolekyylistä graafisen projektorin kautta.

C2H4-molekyyli on litteä, kaksoissidoksen muodostavat hiiliatomit ovat tilassa
sp 2-hybridisaatio, liitoskulma 120°.

Muodostamme homologisen sarjan: C 2 H 4, C 3 H 6, C 4 H 8 ... ja johdamme yleiskaavan C n H 2 n .
Tehdään yhteenveto vaiheesta, jonka olemme ohittaneet.

Isomerismi ja alkeenien nimikkeistö

Isomerian tyypit
1) Tarkastellaan lineaaristen ja haarautuneiden alkeenien rakennekaavoja, joilla on sama molekyylikaava C 4 H 8:

Tämän tyyppistä isomeriaa kutsutaan hiilirungon isomeria.

2) Monisidoskohdan isomeria:

3) Eri homologisten sarjojen isomeria. Yleinen kaava C n H 2 n vastaa kahta homologista sarjaa: alkeeneja ja sykloparafiineja. Esimerkiksi kaava C4H8 voi kuulua eri luokkiin kuuluviin yhdisteisiin:

4) Spatiaalinen tai geometrinen isomeria. Buteeni-2 CH 3 – CH = CH – CH 3:ssa jokaisessa kaksoissidoksen hiilessä on eri substituentit (H ja CH 3). Tällaisissa tapauksissa cistrans-isomeria on mahdollista alkeeneille. Jos päähiiliketjun elementit ovat kaksoissidoksen toisella puolella molekyylin tasossa, niin tämä on cisisomeeri; jos vastakkaisilla puolilla, niin tämä trans-isomeeri:

Itsenäinen työskentely korteilla (5 min)
Nimeä aineet.

1. ryhmä:

2. ryhmä:

3. ryhmä:

Valmistunut itsenäinen työ tallennetaan filmille ja projisoidaan graafisen projektorin kautta valkokankaalle. Opiskelijat harjoittavat itsehillintää.

Alkeenien valmistus

1) Alkoholien dehydratointi (demonstraatiokokemus eteenin valmistamisesta etyylialkoholista):

2) alkaanien dehydraus:

3) Öljyn ja maakaasun pyrolyysi ja krakkaus:

4) Halogenoiduista alkaaneista:

Fyysiset ominaisuudet

Alkeenit - eteeni, propeeni ja buteeni - normaaleissa olosuhteissa (20 °C, 1 atm) - kaasut, C 5 H 10 - C 18 H 36 - nesteet, korkeammat alkeenit - kiinteät aineet. Alkeenit ovat veteen liukenemattomia, mutta liukenevia orgaanisiin liuottimiin.

Kemialliset ominaisuudet

Orgaanisessa kemiassa tarkastellaan kolmenlaisia ​​kemiallisia reaktioita: substituutiota, lisäämistä ja hajoamista.

1) Alkeeneille on tunnusomaista additioreaktiot.

Vedyn lisääminen (hydraus):

Halogeenien lisääminen (laboratoriokoe bromiveden värinpoistoon):

Halogenidien lisääminen:

Markovnikovin sääntö: vety kiinnittyy moninkertaisen sidoksen kohdassa hydratumpaan hiileen ja halogeeni vähemmän hydrattuun.

Esimerkiksi:

Reaktio etenee ionimekanismilla.

Veden lisääminen (hydraatioreaktio):

2) Hapetusreaktiot.

Demonstraatiokokemus. Eteeni värjää kaliumpermanganaattiliuoksen, mikä todistaa eteenin tyydyttymättömän luonteen:

Etyleeniglykolia käytetään pakkasnesteenä, siitä valmistetaan lavsaanikuitua ja räjähteitä.

Eteenin hapetus hopeakatalyytillä tuottaa eteenioksidia:

Etyleenioksidia käytetään asetaldehydin, pesuaineiden, lakkojen, muovien, kumien ja kuitujen sekä kosmetiikan valmistukseen.

3) Polymerointireaktio.

Prosessia, jossa monet identtiset molekyylit yhdistetään suuremmiksi, kutsutaan polymerointireaktioksi.

Määritä 85,7 % hiiltä sisältävän hiilivedyn molekyylikaava, jonka vedyn tiheys on 21.

Annettu:

(C) = 0,857 (tai 85,7 %),
D(H2) = 21.

Löytö:

Ratkaisu

M(C x H y) = D(H2) M(H2) = 21 2 = 42 g/mol.
varten n(C x H y) = 1 mol m(C) = 42 0,857 = 36 g,
n(C) = 36 (g)/12 (g/mol) = 3 mol,
m(H) = 42 - 36 = 6 g,
n(H) = 6 (g)/1 (g/mol) = 6 mol.
Hiilivetykaava on C3H6 (propeeni).

Tehtävä 3.Kun 4,2 g ainetta poltetaan, muodostuu 13,2 g hiilimonoksidia (IV) ja 5,4 g vettä. Tämän aineen höyryntiheys ilmassa on 2,9. Määritä hiilivetymolekyylin koostumus.

Annettu:

m(C x H y) = 4,2 g,
m(CO 2) = 13,2 g,
m(H20) = 5,4 g,
D(ilma) = 2,9.

Löytö: C x H y .

Ratkaisu

M(C x H y) = 2,9 29 = 84 g/mol.
Ongelman ratkaisemiseksi luodaan reaktioyhtälö:

Etsitään massa X mooli CO 2:ta ja vastaava määrä ainetta:

m(CO2) = 84 13,2/4,2 = 264 g,
n(CO 2) = 264 (g)/44 (g/mol) = 6 mol, X = 6.
Samoin m(H20) = 84 5,4/4,2 = 108 g,
n(H20) = 108 (g)/18 (g/mol) = 6 mol, y = 12.
C6H12 – hekseeni.

Jokainen ryhmä jättää tekemänsä tehtävät paperille. Tätä seuraa oppitunnin yhteenveto.

Kotitehtävät.Rudzitis G.E., Feldman F.G. Kemia-10. M.: Koulutus, 1999, luku IV, § 1, s. 30–38, kuva 10, s. 38. Valmistele seminaarin oppiaiheen opiskelusuunnitelmasta kysymykset 6, 7, tutustu tunti-luennon materiaaliin.

Itsenäinen työ

tässä aiheessa:

minä vaihtoehto

1. Tyydyttyneille hiilivedyille on tunnusomaista seuraavat reaktiot:

a) poltto, b) korvaaminen, c) lisäys. d) neutralointi?

2. Muutosketju on annettu

1 2 3

C 2 H 6 → C 2 H 5 Cl→ C4H10 → CO 2:

toista reaktiota kutsutaan nimellä a) Konovalov, b) Wurtz, c) Semenov.

Kirjoita kaikkien reaktioiden yhtälöt muistiin.

3. Mitä yhdistettä käytetään metaanin tuottamiseen laboratoriossa:
a) CH3COOH, b) CH 3OH, c) CH3C1, d) C H 3 SOO N A

Kirjoita yhtälö tälle reaktiolle.

4. Hiilen ja vedyn massaosuudet hiilivedyssä ovat vastaavasti yhtä suuret
82,76 % ja 17,24 %. Sen höyryntiheys vedylle on 29. Johda aineen kaava. Määrävetyatomit molekyylissä ovat a) 12; b) 6; c) 10 d) 14.

"Kemialliset ominaisuudet ja menetelmät alkaanien saamiseksi"

II vaihtoehto

1. Mitkä seuraavista kemiallisista ominaisuuksista ovat ominaisia ​​metaanille:

a) hydraus, b) isomerointi, c) poltto, d) katalyyttinen hapetus?

Kirjoita vastaavat reaktioyhtälöt muistiin.

2. Seuraavien muutosten seurauksena

Cl 2 hlNa

CH 4 → X 1 → X 2

lopputuote muodostuu (X 2 )

a) propaani, b) kloorietaani, c) etaani, d) kloorimetaani?

Kirjoita kaikkien reaktioiden yhtälöt.

3. Ilmoita, mitä yhdistettä käytetään etaanin tuottamiseen (reaktion mukaan
Wurtz): a) C 2 H4, b) CH3 minä c) CH3-O-CH3, d) C2H5OH?

4. Hiilen massaosuus alkaanissa on 81,82 %, vety 18,18 %. Suhteellinen
sen höyryn tiheys ilmassa on 1,518. Määritä alkaanin kaava. Hiiliatomien lukumäärä alkaanimolekyylissä on a) 4; b) 2; klo 6; d) 3.

Anna tälle hiilivedylle kaksi homologia ja kaksi isomeeriä ja anna niille nimet.

Itsenäinen työ aiheesta:

"Kemialliset ominaisuudet ja menetelmät alkaanien saamiseksi"

III vaihtoehto

1. Ilmoita, mitkä seuraavista reaktioista ovat tyypillisiä butaanille:

a) additio, b) krakkaus, c) isomerointi, d) dehydraus.

Kirjoita näiden reaktioiden yhtälöt muistiin.

2. Mitä reaktiota voidaan käyttää metaanin saamiseksi laboratoriossa:
a) CH 3OH + H2 → b) CH3Br+ N a →

c) CaC2 + H20 → g ) A14C3 + H20 →

Kirjoita yhtälö vastaavalle reaktiolle.

3. Ilmoita olosuhteet, jotka ovat välttämättömiä etaanin ja kloorin välisen reaktion alkamiselle: a) jäähdytys, b) lämmitys, c) paineen nosto, d) valaistus. Kirjoita yhtälö vastaavalle reaktiolle

4. Hiilen ja vedyn massaosuudet hiilivedyssä ovat 81,8 % ja 18,2 %. Sen höyryn tiheys vedylle on 22.

Vetyatomien lukumäärä aineen molekyylissä on a) 8; b) 6; klo 3; d) 12.

Anna tälle hiilivedylle kaksi homologia ja kaksi isomeeriä ja anna niille nimet.

Itsenäinen työ