Методические указания к выполнению
Внеаудиторной самостоятельной работы №10
Тема: 3.2. Углеводороды.
Учебно-методическое и информационное обеспечение:
Основные источники:
1. Учебно-методическое пособие по химии для студентов 1 курса, глава 3.2.
2. Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Пономарев С.Ю. Химия: учебник для 10 кл. - М. ДРОФА, 2018, гл.3,4,5 с.51-74
Интернет-ресурсы:
1. Образовательный ресурс по химии «Алхимик» https://www.alhimik.ru/
2. Видео уроки по химии https://www.youtube.com/watch?v=K-FPE0f__bA – Степенин или https://www.youtube.com/watch?v=VuNJ3J_eFdU – «День знаний»
Требования к оформлению работы: (см. Указания по выполнению внеаудиторной самостоятельной работы)
Студент должен знать:
- общую формулу, особенности электронного и пространственного строения алканов, алкенов, алкинов и аренов, понятие о одинарных, кратных и ароматических связях;
- правила номенклатуры для углеводородов, виды структурной изомерии характерные для разных гомологических рядовуглеводородов и их галогенпроизводных, появление пространственной изомерии у алкенов;
- общие физические свойства алифатических и ароматических углеводородов, закономерности изменения температуры кипения и плавления в гомологических рядах;
- химические свойства предельных, непредельных и ароматических углеводородов, качественную реакцию на кратную связь, механизм реакции присоединения и замещения, реакции полимеризации; условия протекания этих реакций, понятие о полимерах;
- лабораторные и промышленные способы получения предельных, непредельных и ароматических углеводородов;
- нахождение углеводородов в природе (газ, нефть, уголь), способы переработки углеводородного сырья (физические и химические), вопросы экологии при добыче, транспортировке и использовании углеводородов;
- применение важнейших углеводородов (предельных, непредельных и ароматических) и их галогенопроизводных;
- особенности строения и свойств, номенклатуру и изомерию циклических углеводородов, понятие напряженности цикла;
- особенности строения диенов, понятие о сопряженных двойных связях; химические свойства диенов, особенности реакции присоединения и полимеризации, понятие о каучуках.
Студент должен уметь:
- определять вид гибридизации, виды ковалентной связи у предельных, непредельных и ароматических углеводородов, прочность связей, возможности свободного вращения вокруг связи;
- называть по формуле углеводороды и составлять структурные формулы по названию, изображать цис- и транс- изомеры у алкенов;
- описывать физические свойства важнейших углеводородов;
- записывать уравнения и схемы химических реакций, характерные для углеводородов, определять наличие кратных связей в молекуле;
- записывать уравнения и схемы химических реакций получения углеводородов;
- объяснять какие органические соединения распространены в природе и почему; на чем основаны физические и химические способы переработки углеводородов, почему необходимы повышенные меры безопасности при роботе с углеводородами, причины и последствия загрязнения окружающей среды углеводородами;
- объяснять использование различных углеводородов и их галогенопроизводных в народном хозяйстве;
- объяснять проявление особых химических свойств циклическими углеводородами;
- объяснять применение и особенности свойств диенов, записывать соответствующие уравнения реакций.
Вид самостоятельной работы студентов:
1. Ответы на вопросы.
2. Выполнение упражнений
3. Подготовка реферативных сообщений
Вопросы и содержание материала для самостоятельного изучения,
алгоритм выполнения самостоятельной работы:
1. Внимательно прочитайте текст лекции и ответьте на вопросы. Ответ давайте полным предложением, если необходимо - записывайте формулу или уравнение реакции.
По 3.2.1. Предельные ув
1) Запишите структурную формулу метана. Какой тип связи в молекуле метана? Почему алканы химически инертны?
2) Какую форму имеет молекула метана? Почему?
3) Почему алканы имеют низкую температуру кипения и плавления? Как изменяется агрегатное состояние алканов в гомологическом ряду и почему?
4) Какая химическая реакция считается наиболее характерной для алканов? Почему?
5) Почему алканы широко распространены в природе? Какие алканы являются газами при н.у.? В каком виде встречаются в природе жидкие алканы?
6) Для чего используют алканы?
По 3.2.2. Непредельные ув
7) В чем особенность строения алкенов? Можно ли определить по названию вещества его принадлежность к алкенам?
8) Как образуется двойная связь в молекулах алкенов?
9) Какие виды изомерии характерны для алкенов? Приведите примеры.
10) Какие химические реакции характерны для алкенов? Можно ли назвать алкены химически инертными? Почему?
11) Что такое алкадиены? Приведите пример важнейшего природного соединения, которое относится к алкадиенам.
12) В чем особенность строения алкинов?
13) Как образуется тройная связьу алкинов?
14) Какие реакции характерны для алкинов? Можно ли алкины назвать химически инертными? Почему?
15) Как часто встречаются непредельные углеводороды в природе? Почему?
16) Как получают непредельные углеводороды в промышленности и лаборатории?
По 3.2.3. Ароматические ув
17) В чем особенность строения молекулы бензола? Как образуется ароматическая связь?
18) Какие химические реакции наиболее характерны для бензола? Почему?
19) Как получают бензол?
20) Для чего используют бензол?
21) Какие гомологии производные бензола вам известны? Запишите их формулы и названия).
22) Что такое конденсированные арены? Приведите примеры (кратко формулы, свойства).
23) Какие производные бензола используются как пестициды?
24) Для чего используют галогенопроизводные предельных углеводородов в медицине?
25) Почему работа с бензолом требует особой осторожности?
Выполните в тетради упражнения.
Упр.№1 Напишите структурные формулы соединений. Какие из них относятся к гомологам метана? А какие из них являются гомологами этилена (этена)?
а) 3-метилбутан; б) 3,3-диметилгексен-1; в) 3,3-дибром-4-этилоктан; г) 2-метил-3-этилпентен-2;д) 2,3-диметилбутан; е) 2,2,3-триметилпентан; ж) 4-метил-5-хлор-гексин-2; з) пентен-1-ин-4; и) 2-метилбутадиен1,3; к) хлорэтан;
Упр.№2 Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения. Укажите тип и условия реакции.
А) сажа ← n-бутан → изобутан → углекислый газ
Б) 3-хлорпентан ← пентан → пентен-1 ← пентанол-2
Упр. №3 Запишите уравнения реакций. Назовите образовавшиеся вещества, укажите условия реакций и тип реакции (присоединение, замещение или отщепление).
а) хлорирования этена;
б) гидрирования пропина;
в) гидратации бутена-1;
г) бромирование этина;
д) дегидрогалогенирование 1-хлорпропана;
е) дегалогенирование 1,2-дибромпентана;
ж) взаимодействие хлороводорода с бутеном-1
Упр. №4 Запишите уравнения реакций полимеризации:
а) бутена-1; б) метилбутадиена-1,3; в) ацетилена; г) винилбензола; д) хлорэтена.
Упр. №5 Перепишите формулы, назовите вещества. Найдите среди них изомеры.
Упр. №6 Напишите уравнения реакций, назовите вещества и укажите условия и тип химической реакции:
а) гидрирования бензола
б) бромирование бензола в присутствии железа;
в) горения бензола;
г) получения бензола из гексана
д) хлорирования бензола под действием УФ
е) нитрование бензола
ж) получение этилбензола из бензола
3. Напишите реферативное сообщение по одной из тем:
1. Использование перфторанов в медицине.
2. Использование углеводородных полимеров в медицине.
3. Загрязнение окружающей среды продуктами переработки нефти.