Презентація «Бензен та арени» з хімії для 10 класу

Спочатку покажіть лише підказки й дайте класу час на здогад. Відповідь, бензен. Запитайте, чому речовина з формулою C₆H₆ не знебарвлює бромну воду за звичайних умов. До пояснення поверніться після розгляду будови молекули.

Відкрийте назву теми після загадки. Запитайте, чи можна передбачити властивості бензену лише за його формулою C₆H₆. Поясніть, що відповідь шукатимете в будові молекули.

Прочитайте результати як дії, які учні зможуть виконати наприкінці уроку. Для розрізнення реакцій потрібно враховувати і реагенти, і умови. Під час підсумку поверніться до цього переліку.

Дата 1865 р. і пропозиція Кекуле зображати бензен циклічно наведені у Величко, с. 39–40. Відомості про синтез бензену з етину М. Зелінським наведені у Савчин, с. 48. Поясніть, що формула Кекуле стала важливим кроком, але чергування одинарних і подвійних зв’язків лише умовно передає будову бензену. До способу Зелінського клас повернеться на слайді із завданням про етин.

Покажіть шестикутник і попросіть порахувати атоми Карбону та Гідрогену. Коло всередині кільця допомагає передати рівноцінність зв’язків C–C. Умовний запис Кекуле не означає, що в бензені є три звичайні одинарні й три звичайні подвійні зв’язки.

Класифікуйте зображені сполуки за наявністю вуглеводневого замісника біля бензенового кільця. У метилбензені є один метильний замісник, в етилбензені один етильний. Толуол є іншою назвою метилбензену, а не окремим класом речовин.

Бензен легший за воду й практично не розчиняється в ній. Водночас він розчиняє багато органічних речовин. Не пропонуйте визначати його за запахом на практиці, адже пари бензену токсичні.

За звичайних умов бензен не знебарвлює бромну воду. Дайте учням хвилину на прогноз, а потім зіставте його з виглядом формули Кекуле. Типова помилка полягає в очікуванні приєднання лише тому, що на умовній формулі намальовано подвійні зв’язки.

Гексан належить до алканів, а бензен до аренів. Попросіть учнів усно перевірити обчислення масової частки Карбону за формулами C₆H₆ і C₆H₁₄. Однакова кількість атомів Карбону не означає однакової будови чи масової частки Карбону.

Вдихання парів може спричинити запаморочення й головний біль, а за вищої концентрації можливе знепритомнення. Наголосіть на роботі під витяжкою та недопущенні контакту бензену з відкритою шкірою.

Покажіть на схемі, що один атом Гідрогену кільця заміщується атомом Хлору. Ароматичний зв’язок при цьому зберігається. Якщо не врахувати каталізатор, легко сплутати цей продукт із продуктом приєднання.

Хлоробензен утворюється під час заміщення за наявності AlCl₃ і нагрівання. Попросіть учнів назвати атом, який заміщується, і знайти його на попередній схемі. Умови реакції не можна пропускати, коли прогнозують продукт.

Попросіть учнів простежити, як змінюється кількість атомів Гідрогену. На відміну від заміщення, тут водень приєднується до молекули й ароматичний зв’язок руйнується. Для гідрування потрібні підвищені температура й тиск та каталізатор. На схемі основного підручника як каталізатор показано Ni.

Зіставте цю схему зі слайдом про заміщення. За вказаних тут умов до кільця приєднуються три молекули хлору. Гексахлороциклогексан і хлоробензен є різними продуктами.

Запропонуйте швидко перевірити кількість атомів кожного елемента по обидва боки рівняння. Кіптява під час горіння на повітрі пов’язана з високим вмістом Карбону в бензені. Не перетворюйте обговорення на демонстрацію горіння в класі, адже речовина токсична й легкозаймиста.

Розрізняйте кам’яне вугілля як сировину та продукти його переробки, з яких добувають бензен. Інший промисловий шлях пов’язаний із нафтопродуктами. На схемі гексан втрачає Гідроген і перетворюється на бензен.

Рівняння має вигляд 3C₂H₂ → C₆H₆ (активоване вугілля, 600 °C). Потрібні три молекули етину. Цей спосіб описано в підручнику у зв’язку з дослідженнями Миколи Зелінського. Попросіть учнів перевірити кількість атомів, перш ніж назвати коефіцієнт.

Поясніть різницю між використанням бензену як сировини та як розчинника. За потреби додайте усно, що підручник також називає виробництво синтетичних волокон і лаків. Токсичний бензен не слід сприймати як готові ліки.

Утворюються хлоробензен і HCl. Після вибору попросіть учнів коротко пояснити, який атом заміщується в молекулі бензену. Каталізатор допомагає відрізнити цю реакцію від приєднання хлору.

Одна молекула бензену приєднує три молекули водню. Запропонуйте учням звірити кількість атомів Гідрогену в бензені та циклогексані. Різниця становить шість атомів, тобто три молекули H₂. Нагадайте, що для реакції потрібні підвищені температура й тиск та каталізатор.

Поверніться до очікуваних результатів і попросіть учнів навести по одному прикладу для будови, реакцій і безпеки. Бензен не знебарвлює бромну воду за звичайних умов, але може вступати в реакції приєднання за інших умов. Для домашнього повторення запропонуйте записати рівняння хлорування й гідрування з умовами біля стрілок.