Меню сайту

Вчені-хіміки

Дата й час

Статистика

Онлайн всього: 1

Гостей: 1

Користувачів: 0

Корисні посилання

Метан

Тема: Метан. Молекулярна, електронна і структурна формули метану, поширення у природі.

Мета: познайомити учнів з найпростішим представником органічних речовин – метаном; розглянути будову молекули метану, його молекулярну, структурну і електронну формулу; розкрити поняття «гібридизація електронних орбіталей», з’ясувати який тип гібридизації мають атом Карбону в молекулі метану; поглибити знання про фізичні властивості метану та про поширення метану в природі.

Обладнання: мультимедійна презентація до уроку, кулестержнева модель молекули метану, таблиця «Типи гібридизації»

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Хід уроку

І. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання: Написати можливі структурні формули для речовини С₅Н₁₂.

Гра з кубиком , «Так чи ні»

(Вчитель по черзі кидає кубик учням. Учень, піймавши кубик, дає відповідь «так» чи «ні», коментує, в разі необхідності дає вірну відповідь.

1.Органічна хімія – це хімія сполук Карбону (так).

2. Карбон в органічних сполуках завжди чотиривалентний (так).

3.На зовнішньому енергетичному рівні атома Карбону міститься 6 електронів (ні).

4. В основному стані в атомі Карбону 4 неспарені електрони (ні).

5. В збудженому стані в атомі Карбону 2 неспарені електрони (ні).

6. Атоми Карбону здатні утворювати як йонні, так і ковалентні сильно полярні зв’язки (ні).

7. Атоми Карбону здатні утворювати між собою міцні ковалентні зв’язки і з’єднуватися в довгі ланцюжки або цикли (так).

8. Основні положення теорії хімічної будови органічних речовин сформулював Д.І. Менделєєв (ні).

9. Хімічна будова - це послідовність з’єднання атомів відповідно до їхньої валентності в молекулі (так).

10. Властивості речовин залежать тільки від того, атоми яких елементів і в якій кількості утворюють молекулу (ні).

11. Структурні формули – це такі формули, в яких символи хімічних елементів сполучаються рисочками, кількість яких дорівнює валентності елемента в сполуці (так).

12. Ізомери – це речовини,що мають однаковий склад, але різну будову (так).

13. Ізомери – це речовини, що мають однакові властивості (ні).

14. Структурні формули бувають розгорнуті та скорочені (так).

15. До складу вуглеводнів входять С, Н, О та іноді інші елементи (ні).

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

Ми почали знайомство з органічними речовинами. На сьогоднішньому уроці пропоную вам познайомитися з найпростішою органічною речовиною. Цю речовину в побуті називають болотним газом або руддниковим газом. 98% цієї речовини входить до складу природного газу. Молекулярна формула цієї речовини – СН₄, ахімічна назва – метан.

Мета уроку: розглянути метан як найпростішу органічну речовину. Познайомитися з будовою молекули метану, типом гібридизації електронних орбіталей атома Карбону. Навчитися писати молекулярну, структурну, електронну формули молекули. Описати фізичні властивості метану та поглибити знання про поширення метану в природі.

План уроку:

1. Будова молекули метану.

2. Фізичні властивості метану.

3. Поширення метану в природі.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

1. Будова молекули метану.

1. Молекулярна формула метану: СН₄. Тобто до складу молекули входить 1 атом Карбону і 4 атома Гідрогеную.

Напишіть структурну формулу метану:

| Вчитель демонструє кулестержневу модель метану.

Н―С ―Н

2. Яку будову має атом Карбону у збудженому стані?

Отже, валентність Карбону ІV. Дійсно атом Карбону в молекулі метану утворює 4 ковалентні полярні зв’зки з атомами Гідрогену. На моделі видно, що всі 4 зв’язки рівноцінні. Виникає питання: яким чином 1S-електрон і 3 Р-електрони утворюють рівноцінні зв’язки атомами Гідрогену?

3.Як утворюється молекула метану?

4 атома Гідрогену мають по 1 електрону. Це S електрони з кулястою хмарою. Електронні хмари Карбону перекриваються з електронними хмарами Гідрогену. Утворюються ковалентні полярні зв’язки. Молекула має форму тетраедра. (демонстрація молекули)

СН₄молекулярна формула метану

Н : С : Н електронна формула метану

Н― С ―Н структурна формула метану

Структурна формула відображає послідовність з’єднання атомів у молекулі, але не відображає їх розміщення в просторі (це площинні схеми молекул)

Реальну будову (розміщення атомів у тривимірному просторі) передають кулестержневіабо маштабні моделі молекули. (ст. 127 мал 75, 76 Н.М.Буринська)

Фізичні властивості метану.

Робота з підручником (ст. 127 Н.М.Буринська)

1. Газ

2. Безбарвний

3. Без запаху

4. Легший за повітря (Мr(СН₄) = 16, Мr(пов) = 29)

5. Майже не розчиняється у воді, але розчиняється в органічних розчинниках.

6. t_пл= -182,5°С, t_кип= -161,5°С

Поширення метану в природі.

Бесіда

1. Метан входить до складу природного газу (98%), є важливим компонентом попутного нафтового газу.

2. Чимало метану в складі копального газу міститься у кам'яно-вугільних шахтах , тому його називають рудниковим газом. Вибухи суміші метану з киснем повітря (1:10) часто спричиняють масову загибель шахтарів.

Цікаво! У 19 столітті в сольовій копальні «Камера Спалена», що в горі Величка (Польща), були робітники, яких називали «грішниками, що каються». Вони надягали мокрий одяг з каптурами і повзали шахтами. Тримаючи в руці довгі ціпки, на кінці яких жевріли смолоскипи. У такий спосіб вони випалювали метан під стелею, не дозволяючи його концентрації сягнути критичної межі.

3. Чимало метану утворюється внаслідок анаеробного бродіння рослинних решток у болотах (тому його називають болотний газ), річковому мулі, під час перетравлювання їжі великою рогатою худобою. Біогаз – продукт переробки фекалій і сміття – також переважно складається з метану.

Цікаво! Болотний газ хімічними методами вперше дослідив у 1776р. італійський природодослідник Алессандро Вольта і встановив його відмінність від водню. Також це природне джерело метану вивчали Бертолле, Дальтон, Берцеліус тощо. Болотний газ у неглибокій замуленій водоймі збирали в такий спосіб. Товстостінну склянку або пляшку занурювали у воду, аби вона заповнилася рідиною, потім повертали її догори дном, вставляли лійку і збирали метан, розпушуючи дно за допомогою ціпка. Коли в склянці збирався газ, її закорковували під водою й після цього виймали на поверхню.

4. Трапляється метан і у Всесвіті. Його виявлено в атмосфері планет Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Величезні озера рідкого метану є на поверхні Титана, найбільшого з природних супутників Сатурна.

5. Величезні обсяги метану надходять в атмосферу з рисових полів, боліт, тваринних ферм тощо. Науковці стверджують, що це не лише сприяє глобальному потеплінню, а й виснажує озоновий шар планети.

ІV. Узагальнення й систематизація знань.

Прочитайте вірш «Хто я?», прокоментуйте кожен його стовпчик.

Народився я в болоті,

В глибині на самім дні.

Там гнили рослинні рештки.

Тато й мама то мої.

Народився я веселим,

Сидіть на місці не схотів,

Поскакав собі до верху

І в повітря я злетів.

Там піймали мене люди,

Посадили у трубу.