Ход урока

Содержание презентаций

Презентация Power Point

Доска Interwrite

1.Вступительное слово учителя

       В последние годы  термин «углеводороды» популярен не только среди химиков. Политики,  экономисты, просто думающие люди понимают, какую роль эти вещества играют в судьбе нашей страны.  «Нефть повсюду. Она влияет даже на те решения, о которых мы не подозреваем…  История двадцать первого века будет пахнуть нефтью!»   - можно прочитать на страницах всемирной паутины или услышать из уст героев телеэкрана.

            Сегодня мы не будем искать ответ на «почему такое значение имеет добыча нефти?», сегодня нас будет интересовать вопрос «как можно получить одну из главных составляющих нефти - алканы в промышленных масштабах и условиях лаборатории?»  А в конце урока даже сами  попытаемся получить в нашей лаборатории самый легкий из всего гомологического ряда – метан.  И еще: нам сегодня особо пригодится одно важное качество:  а именно – внимательность!  Эта способность замечать мелочи,  концентрироваться позволит многим из вас украсить свой дневник заслуженной отличной оценкой. А сейчас откройте, пожалуйста, тетради, запишите тему урока. Изучать  получения алканов начнем с промышленных способов.

Страница 1

2.Промышленные способы получения алканов позволяют обеспечивать потребности страны в топливе, а промышленности   в сырье.

Слайд 3,4

Главный источник алканов – нефть. Её можно разделить на несколько фракций с помощью фракционной перегонки.

1. Бензин:       С5-С11 

2. Лигроин:    С8-С14

3. Керосин:     С12-С14

4. Газойль (дизельное топливо):    С13 –С19

5. Мазут:         С18-С50

Слайд 5

К сожалению, на данном слайде все фракции перепутаны. Расставьте их в нужном порядке. Поиск ошибки в схеме.

Страница 2

Проверка

Страница 3

 Углеводороды с высокой температурой кипения, состоящие из больших молекул, находят ограниченное применение. В процессе высокотемпературной обработки большие молекулы расщепляются на более мелкие и соответственно более ценные. Крекинг нефтепродуктов. Как вы можете прокомментировать данный способ?  

СН3-СН2-СН2-СН2-СН2- СН2-СН2-СН2-СН2-СН3 

        СН3-СН2-СН2-СН2-СН3      +  

                                      СН2=СН-СН2-СН2-СН3

Слайд 6

Закончите уравнение крекинга.

1. С16Н34 =

1.  С18Н38 =  

Синтетические способы позволяют получать жидкие алканы из угля.

n CO  +  (2n+1)H2  =   CnH2n+2    +  nH2O

Слайд 7

Реакция Фишера – Тропша.  Историческая справка. (Курсивом выделено заранее подготовленное выступление ученика продолжительностью не более 1 минуты)

В 1926 году была опубликована работа Ф. Фишера и Г. Тропша "О прямом синтезе нефтяных углеводородов при обыкновенном давлении", в которой сообщалось, что при восстановлении водородом монооксида углерода при атмосферном давлении в присутствии различных катализаторов (железо - оксид цинка или кобальт - оксид хрома) при 270 С получаются жидкие и даже твердые гомологи метана.

Слайд 8

3Лабораторные способы получения

Слайд 9

Реакция Вюрца

RHal + 2Na + R'Hal → RR' + 2NaHal

Страница 4

Вюрц – немецкий химик.

Биографическая справка 

Анимация реакции

Слайды 10-12

Какие вещества образуются?

C2H5Br + Na =

C3H7I +Na =

Страница 4

Реакция Дюма

CH3COONa + NaOH = CH4 + Na2CO3

Страница 5

Дюма-французский химик

Биографическая справка

Кадры фильма  «Получение метана декарбоксилированием ацетата натрия по методу Дюма».

Слайд 13

Приложение №2

Анимация  реакции

Слайды 14-15

Сопоставь исходные вещества с продуктами

C2H5COOK + KOH =

C3H7COOK + KOH =

C4H9COOK + KOH =

C6H13COOK + KOH =

Страница 5

Способ Кольбе - электролиз расплавов или растворов солей карбоновых кислот

2RCOONa  →  R-R + 2CO2 + 2Na

2RCOONa + 2H2O  =  R-R + 2CO2 +H2 + 2 NaOH

Страница 6

Кольбе – французский химик

Биографическая справка  

Демонстрация. Электролиз раствора ацетата натрия

Объясните, почему  при добавлении фенолфталеинового индикатора в район катода,  цвет  раствора постепенно становится малиновым.

Анимация реакции.

Слайд 16-17

Гидролиз реактива Гриньяра.

RHal + Mg → RMgHal
RMgHal + HCl → RH + MgClHal

Слайд 18

Гриньяр – французский химик

Биографическая справка

Восстановление галогеналканов и непредельных углеводородов.

RHal + H2 → RH + HHal

RI + HI → RH + I2

R-CH=CH-R + H2 → R-CH2-CH2-R
R-C≡C-R + 2H2 → R-CH2-CH2-R

Слайд 19

4.Получение метана

Слайд 20.

Метан в космосе

Метан — газ, обычно связанный с живыми организмами. Когда в атмосферах Марса и Титана обнаружился метан, у ученых появилась надежда на то, что на этих планетах существует жизнь. На Красной планете метана немного, а вот Титан буквально «залит» им..

Слайд 21-22

Метан на Земле.

Основной компонент природных (77—99%), попутных нефтяных (31—90%), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана — болотный или рудничный газ). Содержание метана в атмосфере нашей планеты — всего 1750 частей на миллиард по объему. На 90-95% он имеет биологическое происхождение.  Травоядные копытные животные, такие как коровы и козы, испускают пятую часть годового выброса метана: его вырабатывают бактерии в их желудках. Метан – в 20 с лишним раз сильнее, чем углекислый газ влияет на климат!

Слайд 23-25

Первый синтез метана

Впервые метан был получен из сероуглерода, при пропускании его вместе с сероводородом через трубки с накаленной медью (Бертло, 1856): CS2+2H2S + 8Cu = CH4 + 4Cu2S

Слайд 26

Реакция Сабатье

На МКС запущено новое оборудование, которое будет поддерживать систему восстановления воды на МКС.  СO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O    Система на основе реакции Сабатье может производить до 2 тыс. л. воды в год из побочных продуктов систем производства кислорода и удаления углекислого газа на станции. Процесс назван в честь Поля Сабатье, нобелевского лауреата по химии 1912 года.

Слайд 27,28

Сабатье – французский  химик

Биографическая справка

Напишите уравнения реакций, позволяющие получить метан в промышленности и лаборатории.

Страница 7

Записывают на доске реакции.

Страница 8

Проверка

1. C+2H2=CH4

2.    CH3COONa +NaOH=Na2CO3 + CH4 

3.    CH3Hal + Mg = CH3MgHal
     CH3MgHal + HCl = CH4 + MgClHal

4.     Al4C3 +12H2O = 4Al(OH)3   +3CH4 

Слайд 29

Страница 9

5.Лабораторный опыт Получение метана по реакции Дюма. Правила техники безопасности. Осторожное обращение с едкими веществами – натронной известью и раствором соляной кислоты. Безопасное использование спиртовки.

1.Нагрейте  на спиртовке белый порошок, находящийся в трубке (смесь гидроксида натрия и ацетата натрия), поднесите короткий кончик трубки к пламени  спиртовки и наблюдайте горение  образующегося метана.

2Погасите спиртовку. Осторожно высыпьте на предметное стекло крошку  порошка из трубки.

3.На  предметное стекло нанесите каплю раствора соляной кислоты и соедините её с помощью стеклянной палочки с крошкой порошка из трубки. Что наблюдаете? Запишите уравнения наблюдаемых реакций.

Слайд 30

Страница 10

Обсуждение результатов.

Какой вывод о физических и химических свойствах метана можно сделать по результатам опыта? Можно ли метан получить по реакции Вюрца?

Метан в лаборатории получается при взаимодействии ацетата натрия (калия) с твердым гидроксидом натрия при нагревании.

СН3СООNa + NaOH = CH4 + Na2СО3,
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2О

Na2CO3 + 2HCl =  2 NaCl + H2O + CO2

 Гидроксид кальция (гашеная известь) Са(ОН)2 в реакцию не вступает и применяется здесь как водопоглощающее средство. Метан – газ, бесцветный, легче воздуха, горит слабым светящимся пламенем

Слайд 31

6.Рефлексия

 Работа парами. Заполнение ответного листа.

Приложение №1.

Слайд 32.

Страница 11

Обсуждение результатов, самооценка.

7. И все же, как быть с проблемой дефицита энергоносителей?

Актуален ли сегодня метод Фишера – Тропша?   Есть ли альтернатива углероду? (Беседа с учащимися)

8. Домашнее задание: учебник «Химия» О.С.Габриелян, Ф.Н.Маскаев, С.Ю.Пономарев, В.И.Теренин 10 класс профильный уровень, стр.72-74.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

№

МЕТАН

ОСТАЛЬНЫЕ АЛКАНЫ

Промышленные

Переработка нефти, газа, каменного угля.

1

Крекинг углеводородов

2

Синтетические способы

3

Лабораторные

Реакция Вюрца

4

Реакция Дюма

5

Способ Кольбе

6

Гидролиз реактива Гриньяра

7

Восстановление галогеналканов

8

Восстановление йодалканов

9

Восстановление непредельных соединений

10

Гидролиз карбида алюминия

11