Урок химии Ароматические углеводороды. Бензол

Открытый урок по теме « Ароматические углеводороды. Бензол, его строение и свойства. Получение и применение бензола»
Прекрасно жить на углеводородах,знай нити труб протягивай везде,неистощима щедрая природа,какое счастье этим всем владеть.
Цели урока:
Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления учащимися системы знаний по теме «Ароматические углеводороды» средствами ИКТ технологий и методами проблемного обучения.
Образовательная цель: добиться осознания и усвоения понятий «Ароматические углеводороды», закрепление тем «Предельные углеводороды», «Непредельные углеводороды».
Воспитательная цель: способствовать пониманию идеи целостности мира; способствовать мировоззренческой формированию экологической культуры личности. Создать условия для проявления самостоятельности, для воспитания навыков сотрудничества, умения слушать, общаться в группе.
Развивающая цель: создать условия для развития системы умений устанавливать причинно-следственные связи, выстраивать логические цепочки, сравнивать, анализировать и обобщать полученные знания, делать выводы.
Тип урока: изучение нового материала при ведущей роли учителя
Форма организации учебной деятельности: индивидуальная, фронтальная, игровая.
Оборудование и реактивы: вода, нефть, чашка Петри, спички, фильтровальная бумага.
Технологические особенности.
Необходимое техническое оборудование: мультимедийный комплекс, интерактивная доска.
Применяемые элементы технологий: информационно-коммуникационные технологии, методы проблемного обучения.
Ход урока.
Организационный момент. Взаимное приветствие.
Преподаватель: Ребята! Сегодня мы приступаем к изучению еще одного гомологического ряда углеводородов. Но прежде, чем начать изучение нового материала, вспомним, какие мы изучили углеводороды.
Цель: систематизировать знания учащихся по изученным классам УВ, для использования при изучении нового материала.
Фронтальная беседа по ранее изученным темам. Слайды 2-3
? Какие вещества называются углеводородами? (Углеводороды – это органические соединения, которые состоят из двух элементов – углерода и водорода).
? Какие типы углеводородов вам известны? (Углеводороды бывают предельные и непредельные)
? Чем они отличаются по строению друг от друга? (Предельные углеводороды в своем составе содержат одинарные углерод - углеродные связи, а непредельные – кратные).
? Какая общая формула у алканов, алкенов, алкинов? Привести примеры.
Дать название веществам по международной систематической номенклатуре: слайд 4-5

Большую роль играют УВ в жизни человека. Задание группе:
Проблемная ситуация. Слайд 6
В учреждении висит табличка: «Если вы почувствовали запах газа, звоните по телефону 104». Какие особенности метана обусловили необходимость такого предупреждения?»
Вопрос группе. Какими свойствами обладает метан? Каково его важнейшее свойство?
Учащиеся в процессе диалога делают вывод: что метан – без цвета, вкуса и запаха. Запах газу придают специальные вещества – меркаптаны (серосодержащие соединения), они необходимы, чтобы люди, использующие природный газ, могли вовремя обнаружить его утечку.
Метан – ценное химическое сырье – его жалко сжигать;
Сгорает без образования золы;
Выделяет при сгорании большое количество теплоты.
Использование человеком метана огромное, но не безопасное. Особенно опасны взрывы в каменноугольных шахтах, заводских котельных, квартирах. Чтобы избежать, необходимы: вентиляционные устройства, датчики- анализаторы, контролирующие содержание метана в воздухе. Метан является слабым наркотическим средством, так как плохо растворяется в крови, как и в воде.
Внимание! Пришло сообщение! Слайд 7
Нефтяной танкер потерпел крушение, пятно нефти расползается по воде. Нефть подступает к берегу, на котором обитают тюлени, моржи. Необходимо срочно убрать ее.
Задание: смоделировать аварийную ситуацию и экспериментально решить данную проблему.
Предлагаемые решения:
1) поджечь нефть
2) удалить с помощью абсорбентов, которые осядут на дно, или собрать с поверхности воды пенькой, сетью (в эксперименте – фильтровальной бумагой)
3) подвести под слой нефти метан и поджечь его
4) иное, самостоятельно выбранное решение
Метан можно подвести под пленку нефти и поджечь. Он практически нерастворим в воде, безразличен к действию окислителей, кислот. Важнейшее его свойство – горючесть. Именно эти свойства и определяют возможность использования метана в данной ситуации.
Вопрос к группе.
Можно ли считать данное решение экологически безопасным?
Учащиеся: называют отрицательные последствия и приходят к общему мнению, что данный способ небезопасный. Слайд 8. Результаты обсуждения указать в виде плюса и минуса напротив каждого вида последствия.
-Продукты горения содержат канцерогены, много копоти;
-Берег спасен;
-Выделяющийся в атмосферу углекислый газ приведет к усилению парникового эффекта.
-Тюлени и моржи живы;
-Нефтяной пленки на воде нет;
-Убытки: нефть потеряна безвозвратно, метан, который используется как топливо, тоже стоит дорого.
Выход: Биологический способ очистки воды от нефти. Слайд 9
Микроорганизмы питаются нефтью, но они легкие, и их уносит ветер. Графит увеличит массу бактерий, кроме того, он не тонет, плавает на поверхности воды. Если бактерии, находящиеся на поверхности графита, разбросать с вертолета, то они уничтожат нефтяное пятно с минимальными последствиями для человека.
Слайд 10
Актуализация знаний. Формулировка темы урока.
Для того чтобы назвать тему урока, и определить какой класс УВ мы будем изучать, предлагаю вам посмотреть ролик. Слайд 10
Введение нового материала. Итак, тема нашего урока – «Ароматические углеводороды. Бензол». Слайд 11
План: слайд 12
1. Строение молекулы бензола:
Ф.А. Кекуле и его формула
Электронное строение
2. Изомерия и номенклатура.3. Получение бензола.4. Физические свойства.5. Химические свойства:
Реакции замещения
Реакции присоединения
Реакции окисления
6. Применение.
Преподаватель:
Что же такое бензол? Слайд 13

Какие ассоциации вызывают эти слайды?
Представьте себе Англию начала 19 века. Улицы и набережные Лондона по вечерам освещались газовыми фонарями. В специальных горелках уличных фонарей сжигали светильный газ, получаемый из китового и трескового жира. Но не все жители туманного Альбиона были довольны новым освещением. Вальтер Скотт писал: "Мир перевернулся, Лондон будет освещаться угольным дымом". А производители свечей открыто громили новые фонари. К тому же у "светильного газа" имелся существенный недостаток: в летние ночи освещение было ярким, а зимой в сильные холода быстро становилось тусклым. Газ не давал яркого света, поэтому жителям Лондона не так приятно было гулять по набережной Темзы. Владельцы газового завода обратились за помощью к известному учёному М. Фарадею.
В 1825 году Фарадей установил, что часть светильного газа собирается на дне баллона в виде прозрачной жидкости. Учёный установил качественный и количественный состав этого вещества и назвал его "карбюрированным водородом", поскольку в его состав входили атомы углерода и водорода. Название нового вещества несколько раз менялось. Эйльгард Митчерлих назвал его бензином. Вскоре Юстус Либих переименовал его в бензол (от араб.ben-аромат+zoa-сок+лат.ol(eum)-масло). В 1837 году с подачи Огюста Лорана появилось ещё одно название-фен (от греч.phenix-освещать) в знак того, что бензол был обнаружен в светильном газе.
Итак, это вещество - бензол!
На минуту станем исследователями и попробуем вывести формулу бензола. Слайд 14
Фридрих Август Кекуле. Слайд 15
Ф.А. Кекуле долго размышлял над структурой бензола. Однажды ему пришлось быть свидетелем в судебном процессе по делу об убийстве графини Герлиц. На этом процессе в качестве улики демонстрировалось кольцо графини в виде двух переплетённых змеек. Эти змейки врезались в память учёного.
Из воспоминаний Ф.А. Кекуле: "Моя лаборатория находилась в переулочке, и даже днём там царил полумрак. Для химика, который проводит целые дни в лаборатории, это не было помехой. Я занимался работой над своим учебником, но что-то мне мешало, и мои мысли где-то витали. Я повернул кресло к камину и задремал. Атомы углерода и водорода принялись танцевать перед моими глазами... Длинные нити очень часто сближались и свёртывались в трубку, напоминая двух змей. Но что это? Одна из них вцепилась в собственный хвост, продолжая насмешливо кружиться перед моими глазами. Я внезапно пробудился и на этот раз провёл остаток ночи, чтобы изучить следствие из моей гипотезы".
Сон оказался вещим! Кекуле сцепил все атомы углерода в шестиугольник с чередующимися двойными и одинарными связями
Истинное строение молекулы бензола. Слайд 16
Так была предложена структурная формула бензола. Более 100 лет пользуются химики формулой Кекуле, хотя она противоречива. Многочисленные факты подталкивали химиков к мысли, что в бензоле нет ни простых, ни двойных связей, а есть " полуторные". После этого формулу бензола стали изображать в виде шестиугольника с кольцом.
Такое изображение оказалось более чем правильным. И почти вековое исследование бензола завершилось...
Электронное строение. Слайд 17
Изомерия и номенклатура Слайд 18
Получение бензола Слайд 19 из нефти: циклогексан → бензол и водород; из ацетилена: три молекулы ацетилена соединяются →молекула бензола;
Физические свойства. Слайд 20-21
Химические свойства. Слайд 22. Ребятам предлагаю записывать уравнения реакций
Реакции замещения. Слайд 22
Реакции присоединения. Слайд 23
Реакция горения. Слайд 24. Реакции посмотрим в условиях виртуальной лаборатории.
Применение бензола. Слайд 25-26. (По картинке ребята называют область применения ароматических углеводородов.)
Закрепление
Не в количестве знаний заключается образование, а в полном понимании и искусном применении всего того, что знаешь.
Итак, наступил момент истины на нашем уроке!
Предлагаю тест, состоящий из 8 вопросов, вам необходимо ответить на вопросы, в тетради записать только номер правильного ответа, у вас получится восьмизначное число.
Тест. Слайд 27-29
1. Общая формула ароматических углеводородов:
1) CnH2n-2; 3) CnH2n;
2) CnH2n-6; 4) CnH2n+2.
2.Бензолу не свойственно:
1) жидкое агрегатное состояние;
2) характерный запах;
3) температура кипения 80,1º С;
4) хорошая растворимость в воде.
3. Вещества с общей формулой CnH2n-6 относятся к классу:
1) алканов; 3) алкинов;
2) алкенов; 4) аренов.
4. В молекуле бензола шесть атомов углерода образуют:
1) правильный шестиугольник;
2) неправильный шестиугольник;
3) треугольник с боковыми ответвлениями;
4) квадрат с боковыми ответвлениями.
5. Состояние гибридизации атомов углерода в молекуле бензола
1) sp; 3) sp3;
2) sp2; 4) sp и sp2.
6. При хлорировании бензола на сильном свету получается:
1) хлорбензол;
2) 1, 2, 3-трихлорбензол;
3) бромбензол;
4) гексахлорциклогексан.
7. При взаимодействии бензола с бромом в присутствии катализатора (FeBr3) получается:
1) бромбензол; 2) гексабромциклогексан;
3) 1, 3, 5-трибромбензол; 4) 1, 2-дибромбензол.
8. Бензол, как и непредельные углеводороды, вступает в реакции:
1) полимеризации; 3) окисление раствором перманганата калия;
2) гидрогалогенирования; 4) гидрирования.
Ответ: 24412414
Домашнее задание. Слайд 30
Заполните таблицу «Состав и строение углеводородов».
УВ Название Связь между атомами углерода Вид гибридизации Валентный угол Длина связи (нм) Форма молеку-лыС2Н6 С2Н4 С2Н2 С6Н6 Итог урока, выставление отметок. Слайд 31