Конспект уроку «Алкіни: будова, ізомерія, номенклатура та властивості» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект розраховано на 45 хвилин. У ньому є 4 завдання для закріплення, три слайди для роботи в класі та короткі відповіді для самоперевірки.
Мета уроку
Знаннєві
- Учень або учениця записує загальну формулу алкінів CₙH₂ₙ₋₂ та скорочену структурну формулу етину HC≡CH.
- Називає два види структурної ізомерії алкінів і вказує стан етину за звичайних умов.
Діяльнісні
- Складає назви алкінів за структурними формулами та порівнює будову алкіну й відповідного алкену.
- Складає рівняння першої стадії гідрування алкіну та рівняння горіння етину.
- За результатом віртуального досліду визначає, про наявність якого зв’язку свідчить знебарвлення розчину калій перманганату.
Ціннісні
- У письмовій відповіді пояснює, що суміш етину з повітрям вибухонебезпечна, і пропонує перегляд відео замість досліду з газом.
Проблемне питання уроку
Чому етин допомагає зварювати метал, але його суміш із повітрям становить небезпеку?
Базові поняття і терміни
алкіни, етин, потрійний зв’язок, структурна ізомерія, ізомерія положення потрійного зв’язку, реакція приєднання, гідрування.
Міжпредметні зв'язки
- Фізика: виділення теплоти під час горіння та використання полум’я для зварювання
- Основи здоров’я: оцінювання вибухонебезпеки газової суміші
Обладнання та реактиви
- Підручник Ярошенко, § 7, с. 51–55
- Харчова стретч-плівка з полівінілхлориду, склад якої зазначено на упаковці, суха серветка й вода для перевірки водостійкості плівки
- Проєктор і три слайди з означенням та формулами алкінів, схемою реакцій і підсумковим питанням
- Заздалегідь підготовлені короткі відеофрагменти віртуальної проби етину розчином калій перманганату і його горіння
Демонстрації
Побутова ПВХ-плівка: під час вивчення нового вчитель розміщує її над сухою серветкою й наносить воду на плівку. Учні перевіряють серветку. Очікувана відповідь на запитання про результат, «Так, серветка залишилася сухою». Плівка не є етином
Віртуальна проба етину розчином калій перманганату: спостерігаємо знебарвлення під час окиснення етину; у класі реактив не використовуємо
Відео горіння етину: спостерігаємо полум’я; учитель пов’язує виділення теплоти зі зварюванням металів
Безпека
- Етин у кабінеті не добуваємо, не підпалюємо і не змішуємо з повітрям. Взаємодію кальцій карбіду з водою розглядаємо лише за рівнянням. Горіння та пробу з калій перманганатом переглядаємо лише на екрані.
- ПВХ-плівку над сухою серветкою розміщує вчитель і наносить на неї воду. Учні перевіряють серветку, але не пробують демонстраційні предмети на смак.
- Реактивів для показаних на екрані дослідів у класі не використовуємо. Якщо будь-який реактив випадково потрапив на шкіру чи в очі, негайно повідомляємо вчителя і промиваємо місце контакту великою кількістю води.
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент: 1 хв
- Актуалізація: 5 хв; повторення властивостей алкенів і порівняння етену з етином
- Мотивація: 3 хв; виставка побутового предмета й постановка проблемного питання без досліду
- Вивчення нового: 21 хв; будова, назви та ізомерія за 6 хв, схема реакцій за 7 хв; за останні 8 хв готові рівняння за 2 хв, два відеофрагменти по 40 с із запитанням після кожного за 3 хв, перевірка ПВХ-плівки за 2 хв і підсумок за 1 хв
- Закріплення: 9 хв; завдання 1 і 2 по 1,5 хв, завдання 3 за 3 хв, завдання 4 за 1 хв, взаємоперевірка за 2 хв; картка-опора доступна під час завдання 2
- Рефлексія: 4 хв; кожен письмово відповідає на проблемне питання й додає безпечний спосіб вивчення властивостей етину
- Домашнє завдання: 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Перевіряє готовність класу, пропонує відкрити підручник на с. 51.
Учні: Готують зошити й підручники.
Зміст етапу
Учитель просить залишити місце в зошиті для коротких відповідей про алкени. Учні готують зошити до роботи.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить мозковий штурм. Після коротких письмових відповідей пропонує порівняти відомі учням формули етену й етину.
Учні: Письмово відповідають короткими словами або формулою, потім усно порівнюють етен та етин.
Зміст етапу
«Який зв’язок між атомами Карбону має етен?» Очікувана відповідь, подвійний. «Яка загальна формула алкенів?» Очікувана відповідь, CₙH₂ₙ. «Який суфікс у назвах алкенів?» Очікувана відповідь, -ен або -єн. «Що відбувається з бромною водою під час реакції з етеном?» Очікувана відповідь, знебарвлюється. «Як називається приєднання водню?» Очікувана відповідь, гідрування. Наприкінці учитель записує CH₂=CH₂ і HC≡CH. Учні помічають подвійний і потрійний зв’язки та визначають, що в молекулі етину на два атоми Гідрогену менше.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готову виставку із запакованою харчовою ПВХ-плівкою та зображенням газозварювальних робіт із підручника на с. 54. Ставить проблемне питання. Досліду на цьому етапі не проводить.
Учні: Розглядають предмет і зображення, висловлюють короткі припущення.
Зміст етапу
«Чому етин допомагає зварювати метал, але його суміш із повітрям становить небезпеку?» Учні припускають, що під час горіння виділяється теплота; небезпеку суміші з’ясують протягом уроку. «Чи містить показана плівка сам етин?» Очікувана відповідь, ні. Зв’язок етину з виробництвом ПВХ учні з’ясують під час вивчення нового матеріалу.
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три блоки роботи. За перші 6 хвилин показує готовий слайд з означенням, будовою, гомологічним рядом та алгоритмом назв, а учні в парах розрізняють два види ізомерії. Наступні 7 хвилин учні працюють зі схемою реакцій, учитель допомагає перевірити продукти. За останні 8 хвилин показує готові рівняння, послідовно вмикає два підготовлені відеофрагменти по 40 секунд із коротким запитанням після кожного, перевіряє водостійкість ПВХ-плівки та підбиває підсумок.
Учні: Записують загальну й скорочену структурну формули, власні висновки про два види ізомерії. У парах визначають продукти перших стадій гідрування та бромування, решту рівнянь звіряють із підручником. Відповідають на запитання після кожного відео, перевіряють серветку під плівкою та складають рівняння горіння.
Зміст етапу
Будова й назви, 6 хв. Учитель згадує, що в 1862 році Еміль Ерленмейєр висловив ідею про потрійний зв’язок у молекулі етину (Григорович, с. 58–59; page null). На готовому першому слайді подано означення алкінів, загальну формулу, гомологічний ряд та алгоритм назв. Алкіни є ненасиченими ациклічними вуглеводнями з одним потрійним карбон-карбоновим зв’язком. Потрійний зв’язок між атомами Карбону містить один σ-зв’язок і два π-зв’язки; молекула етину лінійна (Величко, с. 72–73; page null). Етин за звичайних умов є газом. На слайді наведено ряд із формулами C₂H₂, C₃H₄ і C₄H₆ та назвами етин, пропін і бутини. Для назви алкіну обираємо найдовший ланцюг із потрійним зв’язком, нумеруємо його з ближчого до зв’язку кінця, а для розгалуженої сполуки визначаємо положення замісника. У зошиті учні записують CₙH₂ₙ₋₂ і HC≡CH. У парах порівнюють два приклади й записують власні висновки. HC≡C–CH₂–CH₃ і CH₃–C≡C–CH₃ мають назви бут-1-ин і бут-2-ин та відрізняються положенням потрійного зв’язку. HC≡C–CH₂–CH₂–CH₃ і HC≡C–CH(CH₃)–CH₃ мають назви пент-1-ин і 3-метилбут-1-ин та відрізняються будовою карбонового ланцюга. Схема реакцій на другому слайді, 7 хв. Учитель нагадує, що приєднання відбувається постадійно. У парах учні визначають продукти перших стадій гідрування й бромування, потім звіряють рівняння з підручником. Гідрування за наявності каталізатора та нагрівання, с. 52–53. HC≡CH + H₂ → CH₂=CH₂; CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃. Приєднання брому, с. 53. HC≡CH + Br₂ → BrHC=CHBr; BrHC=CHBr + Br₂ → Br₂HC–CHBr₂. Решту рівнянь учні знаходять і звіряють у підручнику. Приєднання гідроген броміду, с. 53. HC≡CH + HBr → CH₂=CHBr; CH₂=CHBr + HBr → CH₃–CHBr₂. Приєднання води за наявності каталізатора, с. 54. HC≡CH + H₂O → CH₃–CHO. Жодної з цих реакцій у класі не проводять. Добування, застосування й спостереження, 8 хв. Спочатку за 2 хвилини учитель показує готове рівняння добування етину CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂ (Величко, с. 74–75; page null) і рівняння утворення хлороетену HC≡CH + HCl → CH₂=CHCl, с. 53. З хлороетену виробляють ПВХ. Далі протягом 1,5 хвилини клас переглядає 40-секундний фрагмент віртуальної проби етину розчином калій перманганату. Відразу після перегляду вчитель запитує, що змінилося в розчині та чи можна за цією пробою відрізнити алкін від алкену. Очікувана відповідь, розчин знебарвився, але обидва класи сполук дають таку ознаку. Етин окиснюється, с. 54. HC≡CH + 4[O] → HOOC–COOH. Знебарвлення бромної води також виявляє кратний зв’язок і окремо не розрізняє алкен та алкін. Наступні 1,5 хвилини відведено на 40-секундний фрагмент горіння. Одразу після нього вчитель запитує, чому етин використовують для зварювання. Учні відповідають, що під час горіння виділяється багато теплоти, і записують 2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O. Потім за 2 хвилини вчитель розміщує побутову ПВХ-плівку над сухою серветкою, наносить воду на плівку та просить перевірити серветку. На запитання «Чи залишилася серветка сухою?» очікувана відповідь, «Так, серветка залишилася сухою». Лише після перевірки учні роблять висновок про водостійкість плівки. В останню хвилину вчитель нагадує, що суміші етину з повітрям вибухонебезпечні, с. 55, а досліди з газом у класі замінено переглядом відео.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Дає чотири завдання від визначення можливої формули алкіну до рівняння реакції. Під час завдання 2 пропонує картку-опору тим, кому потрібна підтримка. Наприкінці організовує взаємоперевірку.
Учні: Виконують завдання індивідуально й звіряють відповіді в парах. За потреби користуються карткою-опорою під час завдання 2.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертає клас до проблемного питання на третьому слайді. Просить кожного письмово відповісти й додати один безпечний спосіб вивчення властивостей етину, після чого вислуховує кілька відповідей.
Учні: Кожен письмово відповідає на проблемне питання й додає до відповіді один безпечний спосіб вивчення властивостей етину в класі.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Пояснює базову частину та завдання за вибором, перевіряє, чи всі записали. Користується ключем до завдань 1 і 4.
Учні: Записують завдання, ставлять уточнювальні запитання.
Завдання для закріплення
1. Яка з формул C₃H₈, C₃H₆, C₃H₄ може належати алкіну? Поясніть вибір.
Відповідь
C₃H₄ відповідає загальній формулі алкінів CₙH₂ₙ₋₂. Самої молекулярної формули недостатньо, щоб довести належність конкретної речовини до алкінів, таку формулу може мати й алкадієн.
2. Назвіть сполуку CH₃–CH₂–C≡CH.
Відповідь
Бут-1-ин. Нумерацію починаємо від кінця, ближчого до потрійного зв’язку.
3. Порівняйте CH₃–CH₂–CH₂–C≡CH та CH₃–CH₂–C≡C–CH₃. Запишіть спільну молекулярну формулу, назвіть обидві сполуки й визначте вид ізомерії.
Відповідь
Обидві сполуки мають формулу C₅H₈ і є алкінами. Це пент-1-ин і пент-2-ин, ізомери положення потрійного зв’язку.
4. Запишіть рівняння першої стадії приєднання водню до пропіну та назвіть продукт.
Відповідь
CH₃–C≡CH + H₂ → CH₃–CH=CH₂. Продукт має назву пропен; реакція відбувається за наявності каталізатора та нагрівання.
Диференціація
Сильним: Додатково складіть скорочену структурну формулу розгалуженого алкіну C₆H₁₀ і назвіть його. Можлива відповідь, HC≡C–CH₂–CH(CH₃)–CH₃, 4-метилпент-1-ин.
Підтримка: Картку-опору пропонуємо учням, яким потрібна підтримка, під час завдання 2 на закріпленні та домашнього завдання 4 на с. 52. Знайди найдовший ланцюг із потрійним зв’язком. Пронумеруй його від ближчого до зв’язку кінця. Якщо є замісник, визнач його положення й склади назву.
Домашнє завдання
Базове: Опрацюйте § 7, с. 51–55. Виконайте завдання 1 і 4 рубрики «Попрацюйте групами» на с. 52. У завданні 4 врахуйте, що кінцева група CH₂ сполучена з розташованою під нею групою CH₃. Ключ для вчителя до завдання 1: C₂H₂, C₃H₄, C₄H₆, C₅H₈, C₆H₁₀, C₇H₁₂, C₈H₁₄, C₉H₁₆, C₁₀H₁₈. Ключ до завдання 4: 4-метилгекс-2-ин.
За вибором: За вибором складіть рівняння горіння пропіну й перевірте кількість атомів кожного елемента ліворуч і праворуч. Відповідь для самоперевірки, C₃H₄ + 4O₂ → 3CO₂ + 2H₂O.
Рефлексія
Прийом «Повернення до питання». За перші 2 хвилини кожен письмово відповідає, чому етин корисний для зварювання, але небезпечний у суміші з повітрям. За наступні 2 хвилини кожен додає до письмової відповіді безпечний спосіб вивчення властивостей етину в класі; учитель вислуховує кілька відповідей. Очікуваний висновок полягає в тому, що під час горіння етину в кисні виділяється багато теплоти, суміш етину з повітрям вибухонебезпечна, тому замість досліду з газом у класі переглядають відео.
Історична довідка
У 1862 році Еміль Ерленмейєр висловив ідею про потрійний зв’язок між атомами Карбону в молекулі етину. Джерело Григорович, с. 58–59 (page null).
Місце уроку в темі
Попередній урок: Попередній урок присвятили алкенам, їхньому подвійному зв’язку, номенклатурі та реакціям приєднання. Сьогодні порівнюємо з ними алкіни.
Наступний урок: На наступному уроці застосуємо знання про ненасичені вуглеводні під час розв’язування завдань.
Часті запитання
Яка загальна формула алкінів?
Загальна формула ациклічних алкінів з одним потрійним зв’язком має вигляд CₙH₂ₙ₋₂. Наприклад, етин має формулу C₂H₂, а пропін має формулу C₃H₄.
Чим алкіни відрізняються від алкенів?
У молекулі алкіну є потрійний зв’язок між атомами Карбону, а в молекулі алкену є подвійний. Порівняно з алкеном із такою самою кількістю атомів Карбону алкін має на два атоми Гідрогену менше.
Як назвати алкін, якщо потрійний зв’язок посередині ланцюга?
Обирають найдовший ланцюг із потрійним зв’язком і нумерують його з ближчого до цього зв’язку кінця. Положення зв’язку позначають числом у назві. Наприклад, CH₃–C≡C–CH₃ має назву бут-2-ин.
Якісні реакції виявляють потрійний зв’язок?
Етин знебарвлює бромну воду під час приєднання брому та розчин калій перманганату під час окиснення. Обидві проби виявляють кратний зв’язок, але жодна з них окремо не дає змоги відрізнити алкін від алкену.
Що утворюється на першій стадії гідрування етину?
Етин приєднує одну молекулу водню з утворенням етену за рівнянням HC≡CH + H₂ → CH₂=CH₂. Реакція відбувається за наявності каталізатора та нагрівання.
Чому ацетилен використовують для зварювання, але вважають небезпечним?
Під час горіння етину в кисні виділяється багато теплоти, тому його використовують для різання і зварювання металів. Водночас суміші етину з повітрям або киснем вибухонебезпечні.
Джерела
- Величко. Хімія, 10 клас (проф), с. 72–76
- Ярошенко. Хімія, 10 клас, 2018, с. 51–55
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 57–60
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
