Конспект уроку «Фізичні та хімічні властивості алканів» 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 розрахований на 45 хвилин і містить 4 завдання для закріплення, побутову демонстрацію та відеоспостереження. Слайдів немає. Учитель працює зі сторінками підручника й короткими відеофрагментами, а учні можуть використати відповіді до завдань для самоперевірки.
Мета уроку
Знаннєві
- Учень або учениця називає агрегатні стани алканів для проміжків CH₄–C₄H₁₀ та C₅H₁₂–C₁₆H₃₄.
- Учень або учениця називає продукти повного й неповного горіння алканів та умови галогенування.
Діяльнісні
- Учень або учениця порівнює розчинність алканів у воді та зміну температур кипіння в гомологічному ряду, спираючись на спостереження і графік.
- Учень або учениця складає рівняння повного горіння алкану й розпізнає за описом заміщення, ізомеризацію та крекінг.
Ціннісні
- Учень або учениця пояснює, чому чадний газ і суміш побутового газу з повітрям становлять небезпеку, та називає безпечну дію при підозрі на витік газу.
Проблемне питання уроку
Чому алкани називають хімічно малоактивними, якщо вони можуть горіти й навіть утворювати небезпечний чадний газ?
Базові поняття і терміни
гомологічний ряд, неполярна сполука, горіння, галогенування, заміщення, ізомеризація, крекінг.
Міжпредметні зв'язки
- Фізика. Залежність агрегатного стану й температур кипіння від довжини карбонового ланцюга
- Основи здоров’я. Небезпека чадного газу та вибухонебезпечних сумішей побутового газу з повітрям
- Географія. Природний газ і нафта як джерела алканів
Обладнання та реактиви
- Підручник Григоровича для 10 класу, § 6, с. 39–46
- Парафінова свічка без запалювання
- Прозора посудина з водою та невеликий шматочок парафіну
- Зображення газового пальника і парафінової свічки на с. 41 підручника
- Екран і заздалегідь обрізані короткі відеофрагменти горіння метану та взаємодії метану з хлором на світлі
- Заздалегідь обрізаний короткий відеофрагмент виявлення продуктів горіння метану вапняною водою
Демонстрації
Парафін свічки у воді. Шматочок залишається окремим від води й плаває на її поверхні.
Відео горіння метану та виявлення продуктів горіння. На стінках посудини з’являється волога, вапняна вода мутніє.
Відео взаємодії метану з хлором. У темряві видимих змін немає, на світлі жовте забарвлення хлору слабшає.
Безпека
- Парафінову свічку в класі не запалюють. Учні не куштують речовини й не підносять їх до обличчя; демонстрацію з водою проводить учитель.
- Метан і хлор у кабінеті не змішують і не запалюють. Досліди з полум’ям та хлором показують лише на відео; у класі для цих дослідів не використовують жодних газоподібних реагентів.
- Учні не торкаються речовин під час демонстрації. Якщо вода чи парафін потрапили в очі, їх промивають водою і повідомляють учителя.
- При підозрі на витік побутового газу не запалюють вогонь і не вмикають електроприлади. Виходять із приміщення та повідомляють дорослих; по допомогу телефонують із безпечного місця.
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, 4 хв
- Мотивація, 3 хв
- Вивчення нового, 25 хв. 7 хв читання, графіки, історія й добування; 9 хв таблиця; 9 хв спостереження, з них 4 хв показ парафіну й трьох заздалегідь підготовлених відеофрагментів без пошуку й перемотування, 3 хв запис трьох спостережень, 2 хв спільне обговорення. Перед кожним фрагментом учитель називає одну ознаку, яку слід помітити
- Закріплення, 8 хв. На перші два завдання по 1 хв, на третє й четверте по 2 хв, на звіряння з готовим ключем 2 хв
- Рефлексія, 3 хв
- Домашнє завдання, 1 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Перевіряє готовність класу, повідомляє тему й нагадує, що відеодосліди не відтворюють у кабінеті.
Учні: Готують підручник і зошит.
Зміст етапу
«Сьогодні зіставимо будову алканів з їхніми фізичними властивостями та реакціями». На уточнення «На які знання спиратимемося?» очікувана відповідь стосується складу, будови й гомологічного ряду алканів.
Актуалізація — 4 хв
Учитель: Проводить мозковий штурм. Зачитує п’ять коротких запитань і показує відповіді після того, як усі записали їх у зошиті.
Учні: Кожен письмово відповідає на кожне запитання одним рядком і звіряє відповіді.
Зміст етапу
Запитання й очікувані відповіді. «Яка загальна формула алканів?» CₙH₂ₙ₊₂. «Яка формула метану?» CH₄. «Яка формула бутану?» C₄H₁₀. «Чим сусідні члени гомологічного ряду відрізняються за складом?» Групою CH₂. «До яких вуглеводнів належать алкани?» До насичених.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готову виставку з незапаленої парафінової свічки та закритої ємності з водою, поруч відкриває зображення газового пальника з підручника. Ставить проблемне питання без проведення досліду.
Учні: Розглядають предмети, висловлюють попереднє припущення й записують проблемне питання.
Зміст етапу
«Чому алкани називають хімічно малоактивними, якщо вони можуть горіти й навіть утворювати небезпечний чадний газ?» Очікуване припущення полягає в тому, що мала активність не означає повної відсутності реакцій. Остаточну відповідь учні дадуть наприкінці уроку.
Вивчення нового — 25 хв
Учитель: Організовує три активності. За 7 хвилин спрямовує читання с. 39–40 і роботу з мал. 6.2, додає історичну довідку та відомості про добування алканів із нафти. За 9 хвилин допомагає парам заповнити таблицю реакцій за с. 41–45. Протягом останніх 9 хвилин відводить 4 хвилини на показ парафіну у воді й трьох заздалегідь підготовлених відеофрагментів, які запускає без пошуку й перемотування. Перед кожним фрагментом указує одну ознаку для спостереження. Далі відводить 3 хвилини на запис трьох спостережень і 2 хвилини на спільне обговорення, зокрема небезпеки чадного газу.
Учні: Після читання записують висновок про зв’язок довжини ланцюга з агрегатним станом і визначають на графіку лінію температури кипіння. У парах заповнюють таблицю чотирьох перетворень. Після показу записують три спостереження, а під час спільного обговорення відповідають на запитання про добування алканів і небезпеку чадного газу.
Зміст етапу
Робота з текстом, с. 39–40. «Як змінюється агрегатний стан алканів зі збільшенням числа атомів Карбону і чому вони майже не розчиняються у воді?» Очікувана відповідь. За звичайних умов газуваті алкани змінюються рідкими, далі твердими; неполярні алкани майже не розчиняються в полярній воді. «За мал. 6.2 визначте, яка лінія показує температуру кипіння і як вона змінюється зі збільшенням числа атомів Карбону». Очікувана відповідь. Лінія Б; температура кипіння зростає. Зі збільшенням довжини карбонового ланцюга посилюється сумарне притягання між молекулами, тому для кипіння потрібно більше енергії (Величко, с. 31). Історична довідка, с. 40. У XIX столітті алкани називали «хімічними мерцями», а назва «парафіни» пов’язана з їхньою малою хімічною активністю. За звичайних умов алкани не взаємодіють із розчинами кислот і лугів; для початку розглянутих реакцій потрібні відповідні умови. Таблиця в парах, с. 41–45. «Заповніть колонки „перетворення“, „умови“, „що змінюється“ для горіння, галогенування, ізомеризації та крекінгу». Очікувана відповідь. Горіння відбувається за участі кисню. За достатнього доступу кисню алкан згоряє повністю з утворенням CO₂ і H₂O, наприклад CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. За нестачі кисню горіння неповне, утворюються чадний газ або сажа, наприклад 2C₈H₁₈ + 17O₂ → 16CO + 18H₂O або 2C₈H₁₈ + 9O₂ → 16C + 18H₂O. Під час галогенування за освітлення чи нагрівання атом Гідрогену заміщується атомом галогену. Наприклад, CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl за освітлення; можливе й подальше заміщення, тому утворюється суміш продуктів. Під час бромування пропану в суміші переважає 2-бромопропан. Під час ізомеризації за нагрівання й наявності каталізатора утворюється розгалужений алкан. Під час крекінгу за нагрівання й наявності каталізатора карбоновий ланцюг розривається з утворенням коротших алкану й алкену. Наприклад, C₄H₁₀ → C₂H₆ + C₂H₄. Спостереження. Учитель наперед указує, що в одному відео горіння слід помітити полум’я, у відео виявлення продуктів горіння вологу й помутніння вапняної води, а у відео з хлором зміну його забарвлення на світлі. «Що сталося з парафіном у воді?» Він залишився окремим від води й плаває на поверхні. За мал. 6.3 рідкі алкани легші за воду; шматочок парафіну також тримається на поверхні. «На що вказують волога і помутніння вапняної води у відео горіння?» На утворення води й вуглекислого газу; опис виявлення наведено у Величко, с. 37–38. Порівнюючи зображення свічки й пальника на мал. 6.4, учитель пояснює, що горіння гнота допомагає парафіну плавитися й випаровуватися, тому він легше займається. «Коли послаблюється забарвлення хлору?» На світлі; спостереження описано у Величко, с. 39. Коротке запитання для підсумкового обговорення. «Як добувають алкани з нафти та чим небезпечний продукт їхнього неповного горіння?» Очікувана відповідь. Алкани добувають переробкою нафти (Величко, с. 30); за нестачі кисню може утворитися чадний газ, він дуже токсичний і спричиняє отруєння (Величко, с. 38).
Закріплення — 8 хв
Учитель: Дає 4 завдання на окремій картці. Відводить по 1 хвилині на перші два завдання, по 2 хвилини на третє й четверте та 2 хвилини на звіряння з готовим ключем. Для рівняння горіння за потреби надає опору.
Учні: Виконують завдання індивідуально в зазначений час. Потім звіряють усі чотири відповіді з готовим ключем і виправляють помилки.
Рефлексія — 3 хв
Учитель: Повертає клас до проблемного питання й проводить прийом «Письмовий висновок, усне уточнення». Просить здати один короткий письмовий висновок, решту обговорює усно.
Учні: Письмово відповідають лише на проблемне питання. Усно називають спостереження, яке допомогло їм уточнити початкове припущення.
Домашнє завдання — 1 хв
Учитель: Називає параграф, номери завдань і варіант за вибором, уточнює, що домашніх дослідів із газом або полум’ям немає.
Учні: Записують завдання й за потреби ставлять коротке уточнювальне запитання.
Завдання для закріплення
1. Упізнайте алкан серед формул C₃H₈ і C₃H₆ та назвіть ознаку, за якою зробили вибір.
Відповідь
C₃H₈. Формула відповідає загальній формулі алканів CₙH₂ₙ₊₂.
2. Порівняйте бутан і октан за агрегатним станом за звичайних умов. У якого з них вища температура кипіння?
Відповідь
Бутан є газом, октан є рідиною. Температура кипіння октану вища, бо він має довший карбоновий ланцюг.
3. Поясніть, чому крапля рідкого алкану не утворює однорідної суміші з водою, а жовте полум’я побутового газового приладу потребує уваги.
Відповідь
Неполярний алкан майже не розчиняється в полярній воді. Жовте полум’я може свідчити про неповне горіння; при цьому можливе утворення токсичного чадного газу.
4. Складіть рівняння повного горіння пропану.
Відповідь
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O.
Диференціація
Сильним: Після чотирьох обов’язкових завдань складіть один можливий варіант рівняння крекінгу пентану й перевірте кількість атомів кожного елемента. Очікувана відповідь. C₅H₁₂ → C₂H₄ + C₃H₈ за нагрівання й наявності каталізатора.
Підтримка: Для завдання про горіння пропану дайте незавершене рівняння C₃H₈ + __O₂ → __CO₂ + __H₂O. Спочатку зрівняй атоми Карбону, потім Гідрогену й Оксигену.
Домашнє завдання
Базове: Опрацювати § 6 підручника Григоровича, с. 39–46. Письмово виконати № 76 і № 80 на с. 46. Відповідь для самоперевірки № 76. Під час галогенування розривається зв’язок C–H, під час крекінгу зв’язок C–C. Рівняння до № 80. а) 2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O; б) 2C₆H₁₄ + 13O₂ → 12CO + 14H₂O; в) 2C₆H₁₄ + 7O₂ → 12C + 14H₂O.
За вибором: За вибором виконати № 93 на с. 47. Очікуваний висновок. Появу метану не можна надійно виявити за запахом, оскільки сам метан не має запаху; запах побутового природного газу зумовлюють спеціально додані речовини, про які йдеться у Величко, с. 31.
Рефлексія
Прийом «Письмовий висновок, усне уточнення». Письмове запитання одне. «Чому алкани називають хімічно малоактивними, якщо вони можуть горіти й навіть утворювати небезпечний чадний газ?» Очікувана відповідь. За звичайних умов алкани малоактивні, проте після займання горять; за достатньої кількості кисню утворюються CO₂ і H₂O, а за нестачі кисню можливе утворення токсичного CO. Усно учні називають одну ознаку з відео або побутової демонстрації, яка допомогла їм сформулювати висновок.
Історична довідка
У XIX столітті алкани називали «хімічними мерцями». Назва «парафіни» також пов’язана з їхньою малою хімічною активністю. Григорович, с. 40.
Місце уроку в темі
Попередній урок: Попередній урок присвячено складу й будові алканів, загальній формулі CₙH₂ₙ₊₂ та гомологічному ряду метану.
Наступний урок: Наступний урок присвячено виведенню молекулярної формули речовини за загальною формулою гомологічного ряду та густиною або відносною густиною.
Часті запитання
Чому алкани майже не розчиняються у воді?
Алкани є неполярними сполуками, а вода є полярним розчинником. Тому алкани майже не розчиняються у воді, хоча добре змішуються між собою.
Які алкани є газами, рідинами й твердими речовинами?
За звичайних умов алкани від метану CH₄ до бутану C₄H₁₀ є газами, від пентану C₅H₁₂ до гексадекану C₁₆H₃₄ є рідинами. Алкани з більшим числом атомів Карбону є твердими речовинами.
Чому алкани називають парафінами?
Ця історична назва пов’язана з їхньою малою хімічною активністю. Вона походить від латинських слів parum і affinis, що вказують на малу спорідненість.
Чому парафінова свічка горить, хоча алкани малоактивні?
Мала хімічна активність не означає, що алкан не може горіти. Горіння гнота допомагає парафіну плавитися й випаровуватися, після чого він легше займається.
Що утворюється під час горіння алканів за нестачі кисню?
За нестачі кисню можливе утворення чадного газу або вуглецю у вигляді сажі. Чадний газ дуже токсичний, тому жовте полум’я побутового газового приладу не можна ігнорувати.
Чим крекінг відрізняється від ізомеризації алканів?
Під час крекінгу карбоновий ланцюг розривається з утворенням коротших алкану й алкену. Під час ізомеризації алкан нормальної будови перетворюється на розгалужений алкан.
Джерела
- Величко. Хімія, 10 клас (проф), с. 28–39
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 39–50
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.
