Сабақтың мақсаты: Оқушыларға химиялық элементердің периодтық жүйесін атом құрылысы

Метан өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің ауа қатыспай ыдырауы нәтижесінде түзіледі. Батпақты суларда, тас көмір шахталарында кездеседі. Табиғи газ, негізінен, метаннан тұрады (80 — 97%). Мүнай өндіргенде бөлінетін газдың құрамында да метан көп болады. бұл газ ерте кезден "шахтерлердің қас жауы" деп аталады. Ағашты, шымтезекті, тас көмірді құрғақ айдаған кезде, мұнайды крекингілегенде метан түзіледі.Газ тәрізді алкандарды табиғи газ бен мүнайға серіктес газдардан алады. Сұйыкқ алкандар мұнайдың, қатты алкандар мүнай мен озокериттің құрамында болады.

Сонымен катар алкандарды синтездеп алудың бірнеше жолдары бар.

1. Алкандарды лабораторияда каныкпаған К/с Ni, Pt, Pd

Н₂С = СН₂ + Н₂→ н₃с-сн₃

2. Вюрц реакциясы 2СН₃СІ+2Na→ СН₄+ 2NaCI хлорметан

3. Алкандарды көмірді гидрлеп алуға да болады. Реакция 500°С температура шамасында, өршіткі (темір оксидтері) қатысында жүреді: Ni

С + 2Н₂ ↔ СН₄ + 75 кДж

4.(Co, Ni) көміртек (II) оксиді мен сутектін қоспасын (синтез-газды) да пайдаланады:

СО + Н₂↔ С _пН_2п+2+ Н₂О

5. CН₃COONa натрий ацетаты + NaOH балқыма→СН₄+ Na₂CO₃

ІІІ. 1. Формулалары келтірілген көмірсутектердің ішінен: С₂Н₄, C₃H₈, C₄H₆, С₅Н₁₂, С₆Н₆, С₇ Н₁₆ алкандардың формулаларын теріп жазып, аттарың атаңдар.

2. Алкандардың жалпы формуласы аркылы есептеп, кұрамында: а) 13 көміртек атомы бар; ә) 26 сутек атомдары бар метан қатарының көмірсутектерінің М.Ф жазыңдар Гомологтар деп қандай заттарды айтады? Мысалдар келтіріп тұсіндіріңдер.

3.Вюрн реакциясы арқылы бутанды алу үшін қандай галогеналкандар қажет реакция теңдеулерін жазыңдар

ІV. Үйге § 3.3 оқу.

V. 1.Тапсырмалар жинағы 1-15 жат.100 бет.

2. Алкандарда гибридтенудің кандай түрі болатынын және осындай гибридтенудің калай жүретінін түсіндіріп, сызып көрсетіңдер. (интер. тақтада)

3. Төменде келтірілген көмірсутектердің көміртек қаңқаларын сутекпен қанықтырып, толық қ.ф. жазып, оларды атандар: С С

│ │

А) С – С - С – С – С ә) С – С – С – С – С б) С – С – С – С – С

С

▲ 4. Мына алкандардың: а) н-пентан; ә) 2-метилбутан; б) 2,4-диметилпентан;в) триметилметанның қ.ф. жазыңдар.

11-сынып. Жаратылыс . Химия.

2. Органикалық заттар туралы дүние танымын арттыру.

3.Ғылымқұштарлыққа, еңбектенуге тәрбиелеу. Өмір қауіпсіздігіін сақтау.

Сабақтың көрнекілігі: сызба-нұсқалар. Трек-сызба. . интерактивті тақта.

Сабақтың пәнаралық байланысы: геометрия,физика ,АӨҚ.

Сабақтың әдісі: Сұрақ жауап,баяндау, кітаппен жұмыс. интерактивті

Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.

ІІІ. Бекіту

ІV. Үйге тапсырма беру.

V. Үй тапсырмасын тексеру.

І. Амандасу. Сабақ құралдарын түгелдеу.Сабақтың мақсатымен жоспарымен таныстыру

ІІ. Жаңа ұғымдар. Парафиндер. реакциялар:орынбасу;тізбекті;изомерлену;нитрлеу; дегидрлеу; крекинг;риформинг; метанның конверсиясы.

гомологтык катарларда диалектиканың сан өзгерісінің сапа өзгерісіне ауысу заңы айкын байқалады.С₁- С₄ — газдар, пентаннан бастап пентадеканға (С₁₅Н₃₂) дейін — сұйык заттар, ал құрамында С₁₆ және одан да көп С ат.қатты заттар болады. Қалыпты жағдайда қысымды жоғарылатканда, пропан мен бутан сұйыкка айналады.

Алкандар — полюссіз косылыстар. Олар судан жеңіл ж/е сумен араласпайды . Сол сиякты баска полюсті еріткіштерде де ерімейді, органикалык еріткіштерде ериді.

Метан мен этанның және үлкен молекулалы алкандардың иістері жок, ал кейбір ортаңғы мүшелерінің өздеріне тән иістері болады.Алкандар — жанғыш заттар.

RH + ХҮ-----> RX + НҮ

/. Галогендену реакциялары — жарықтың әсерінен жүретін реакциялар фотохимиялық реакциялар деп аталады. Алкандардың галогендермен орынбасу реакциялары хлормен жеңіл, броммен киындау, йодпен қиын жүреді. Ал фтормен қопарылыс түзе жүретін болғандықтан, реакцияны инертті газ катысында сұйылтып жүргізеді. Сутектердің орнын галогендерге алмастырганда, алкандардың галогентуындылары түзіледі.

СН₄+ С1₂→ СН₃С1+ НС1 хлорметан (хлорлы метил)

СН₃С1+ С1₂→СН₂С1₂+ НС1 дихлорметан (хлорлы метилен)

СН₂С1₂+ С1₂→ СНС1₃+HC1

СНС1₃+ С1₂ → СС1₄+HC1тетрахлорметан (төртхлорлы көміртек)

Тізбекті реакцияларды зерттеуге Нобель сыйлығының лауреаты, академик Н. Н. Семенов пен ағылшын ғалымы С. Хиншелвуд көп еңбек сіңірді.

2. Нитрпеуреәкциясы. Бұл реакцияны орыс ғалымы М. И. Коновалов (1888ж.) ашқандықтан, Коновалов реакциясы деп аталады. Қысым мен температураны аздап жоғарылатқанда, алкандар сұйылтылған азот қышқылымен орынбасу реакциясына түседі:

С₂Н₆+ HNO₃→C₂H₅NO₂+ Н₂О нитроэтанбос радикалды механизм бойынша жүреді.

Айырылу (ыдырау)реакциялары кыздырғанда жүреді.

3. Қыздырғанда алкандар термиялық айырылады. Метанды жоғары температурада (1000°С шамасында) ауа катыстырмай қыздырғанда жай заттарға айырылады:

СН₄→ С + 2Н₂

4. Метанды бүдан да жоғарырак температурада қыздырғанда (1500°С), 2СН₄ →НС = СН + ЗН₂ацетилен дегидрлену реакциясы деп аталады.

5. Алкандар 500°С-тан жоғары температурада көміртек атомдары арасындағы С—С байланыстары үзіле айырылады. Бұл процесс крекинг деп аталады.

6. Риформинг реакциялары - алкандар ароматты көмірсутектерге, мысалы, гексан бензолға айналады:

С₆Н₁₄—С₆ Н₆+4Н₂

7. Изомерлену реакциялары барысында С—С байланыстары үзіліп, түзу көміртек тізбегі тармақалады: н -пентан→ 2-метилбутан

8.СН₄ + 2О₂→ СО₂ + 2Н₂0 ∆Н =-890 кДж/моль

кезінде де, пайдалану кезінде де қопарылу каупі болады. Шахталарда қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін метанның пайда болғанын хабарлайтын автоматты аспаптар-сигнализаторлар жөне газды сыртқа шығаратын қуатты желдеткіштер орнатылады.

Октан сиякты сүйык алкандар тек бу күйінде ғана жанады:

С₈Н₁₈(г) + 12,5О₂(г)-----» 8СО₂(г) + 9Н₂О(с) ∆Н =-5510 кДж/моль.

Бүл реакциялар іштен жанатын қозғалткыштарда жүреді. Бензин қүрамындағы көмірсутектердің қайнау температуралары аса жоғары болмағандьщтан, олар жанар алдында козғалтқышта була-нады. Оттек жетіспеген жағдайда жану толык жүрмей, күйе және улы иіс газы — көміртек (II) оксиді СО түзіледі. Бүл газ түссіз жөне иіссіз болғандықтан, өте кауіпті, адам оның түзілгенін байқамай қалады. Көміртек (II) оксиді гемоглобинмен қосылып, оның организмдегі оттек тасу қабілетін жойып, адам оміріне қауіп төндіруі мүмкін. Авто-көліктерден болінетін газдардың қүрамында 5%-ке дейін СО болады.

9. Алкандар калыпты жағдайда тотығуға түрақты, тіпті КМпО₄, К₂Сг,О₇ сиякты, т.б. күшті тотыктырғыштар да оларға өсер етпейді. Бірақ өршіткі катысында жөне кыздырғанда, алкандар тотығу реакциясына түседі. Реакция жағдайына байланысты әр түрлі оттекті косы-лыстар (спирттер, альдегидтер, карбон кышқылдары, т.б.) түзіледі.

10. Метанның конверсиялануы— оттекпен, су буымен және комір-тек (IV) оксидімен тотығуы оның негізгі қолданылу салаларының бірі:

2СН₄ + О₂-----> 2СО + 4Н₂

СН₄ + Н₂О-----» СО + ЗН₂

СН₄ + СО₂-----> 2СО + 2Н₂

Бұл реакциялардың нәтижелерінде түзілген синтез-газ (су газы) көмірсутектер, метанол, метаналь, т.б. органикалық косылыстар алынатын бағалы шикізат болып табылады.

ІV. Үйге § 3.4 оқу.№16 есеп.

V. 1. Алкандар табиғатта қалай түзіледі және қайда кездеседі? Алкандарды алуға мүмкіндік беретін реакциялардың теңдеулерін жазыңдар.

2.Метанды лабораторияда алюминий карбидіне сумен өсер етіп алуға болады. Алюминий карбидінің формуласын жазып, одан метан алу р.т құрастырыңдар

3. №14-15 жаттығу шығару.

4. Алкандар дың химиялық қасеттерін сипаттайтын реакция теңдеулерін құрастырыңыздар.

Семенов Николай Николаевич (1896 — 1987)Орыс химигі, академик. Нобель сыйлығынын лауреаты (1956). Химиялық процестердің жүруіне, газ қоспаларының қопарылуы мен жануына, жалыннын таралуына байланысты ғылыми зерттеулер жүргізді. Тармакталған тізбекті реакцияларды ашып, олардын механизмін зерттеп, теориясын тұжырымдады. Катализдін гомогенді жөне гетерогенді салалары бойынша көптеген жұмыстар жүргізіп, нөтижесінде, катализдің жаңа түрі — ионды-гетерогенді катализді ашты. "Химиялык физика" журналының бас редакторы болды.

Француз химигі, академик. Ғылыми жұмыстары органикалық және бейорганикалык химияға байланысты. Алкилгалогенидтерге металл натриймен әсер етіп, парафин көмірсутектерін синтездеу әдісін (Вюрц реакциясы) тапты. Алкиламиндерді ашып, метиламин мен этиламиндерді синтездеді. Этилен оксиді, этилен-гликоль, сүт кышқылы, фенол, т.б. көптеген органи­калык заттарды синтездеді. "Теориялык химияның кейбір мөселелері туралы дөрістері", "Жана химияның алғашқы сабақтары", т.б. кітаптардың авторы.

.

.

Метанның оттекпен (1:2 көлемдік катынастағы) коспасы немесе ауамен (1:10) коспасы копарылғыш. Баска комірсутектердің де ауамен коспалары қопарылғыш болады. Көмірсутектер жиналатын ж\еолар қолданылатын жерлерде, көмір шахталарында, бу қазандары орнатылған жерлерде, тұрғын үйлерде копарылғыш коспа түзілуі мүмкін. Сондыктан көмірсутектерді өндіру

2. Органикалық заттар туралы дүние танымын арттыру.

3.Ғылымқұштарлыққа, еңбектенуге тәрбиелеу. Өмір қауіпсіздігіін сақтау.

Сабақтың көрнекілігі: сызба-нұсқалар. Трек-сызба. . интерактивті тақта.

Сабақтың пәнаралық байланысы: геометрия,физика ,АӨҚ.

Сабақтың әдісі: Сұрақ жауап,баяндау, кітаппен жұмыс. интерактивті

Сабақтың барысы: І. Ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.

ІІІ. Бекіту

ІV. Үйге тапсырма беру.

V. Үй тапсырмасын тексеру.

І. Амандасу. Сабақ құралдарын түгелдеу.Сабақтың мақсатымен жоспарымен таныстыру

ІІ.Детонация. Октан саны. Антидетонатор.

Алкандар жанған кезде көп жылу бөлінетіндіктен, отын ретінде кең түрде колданылады. алынған күйенің, сутектің, ацетиленнің колданылу. Күйе каучук пен резеңке өндірісінде, типографиялық бояу ретінде қолданылады. Түзілген сутек экологиялық таза отын ретінде, аммиак жөне азотты тыңайтқыштар алуға қолданылады.

Метан — химия өнеркәсібінің бағалы шикізаты. Одан галоген-туындылар, метанол, формальдегид, синтез-газ, т.б.

Метаннан алынатын негізгі өнімдер жөне олардың қолданылуы.

Автокөліктердің іштен жанатын қозғалткыштарында бензин буы жанған кезде жоғарғы температурада қызған газдардың көп мөлшері түзіледі. Бұл газдар цилиндрдің поршешн итеріп, айналмалы біліктерді қозғап жұмыс істеткізеді. Жану әнергиясын толык пайдалану үшін бензиннің ауамен қоспасын тұтату алдында сығады. Осы кезде козғалткыштағы

Метан СН₄ — түссіз, иіссіз, ауадан екі еседей жеңіл, жанғыш газ. Суда нашар ериді.Оттекпен немесе ауамен қоспасы

қопарылғыш келеді. Газдың бөлінгенін байкау үшін оған (газ балло­ны, т.б.) иісті заттар қосады. Метанды айыру арқылы жанатын қоспа өздігінен тұтанып кетпейтін, яғни жанармайлар детонацияга тұракты болулары керек. Детонацияға түракдылык стандарты ретінде изооктанның (2,2,4-триметилпентанның) тұрақтылығы 100-ге тең деп қабылданған, ал өте оңай детонацияланатын н-гептанның СН₃СН₂СН₂СН₂СН₂СН₂СН₃ октан саны нөлге тең деп есептеледі. Бензиннің сапасы "октан санымен"— изооктанның проценттік үлесімен сипатталады. Мысалы, бензиннің күрамында 76% изооктан мен 24% гептан болса, ондай бензиннің октан саны 76-ға тең деп есептеледі. Бензиннің 72, 76, 80, 85, 91, 93, 96, т.б. маркалары болады. Тармақталмаған көмірсутектердің детонациялануын төмендеткіш қасиеттері бар заттар антидетонаторлар деп аталады. Тетраэтил-қорғасынның РЬ(С₂Н.)₄ (ТЭҚ) антидетонаторлы оны бензинге қосады. Цилиндрдің ішкі жағына қорғасын оксиді жабысып қалмас үшін ТЭҚ-пен бірге бензинге 1,2-дибромэтан ВгСН₂СН₂Вг қосылады. Нәтижесінде, пайдаланылған қорғасын ұшқыш тетрабромидке айналып, автокеліктен бөлінетін газбен бірге атмосфераға тарап, қоршаған ортаны ластайды. Организмде қорғасынның аз мөлшерінің өзі адамды депрессияға ұшыратып, көңіл күйін төмендетеді.Қоршаған орта мен адам организміне қорғасынның қосылыстары зиянды болғандықтан, тармақты көмірсутектерден тұратын бензин өндірудің маңызы зор.

(С₇—С₁₆), негізінен, еріткіштер ретінде колданылады.

Майлар, табиғи шайырлар, каучук сиякты әлсіз полюсті заттар сүйық алкандар мен олардың коспаларында (бензин, керосин, т.б.) жаксы ериді.

Сонымен катар сұйық алкандар мотор отыны ретінде қолданылады. Жогаргы алкандардан (С₁₇-ден жоғары) спирттер, карбон қышқылдары, синтетикалық майлар, сабын, жағармайлар, қанықпаған қосылыстар, т.б. заттар алынады.

ІV. § 3.5 оқу. 14-16 жаттығу. 81 бет.

5. 
   Алқандардың химиялық қасиеттерін реакция теңдеумен сипатта.
   

Қайнау температурасы деген не?

-кестені пайдаланып, қалыпты жағдайда: а) ауадан жеңіл;

ә) ауадан ауыр;б) көміркышқыл газынан жеңіл; в) көмірқышкыл газынан ауыр газ тектес көмірсутектерді атаңдар.

Алкандардың гомологтык катарында молекулалык массаларының өсуіне

байланысты көмірсутек кұрамындағы көміртектің массалык үлесі калай

өзгеретіндігіңтабыңдар. Салыстырмалы молекулалык массасы мен көмір-

тектін массалык үлесі арасындағы байланысты көрсететін график салыңдар.

Алкандар химиялык реакциялардьщ кандай түріне түсетіндігш түсіндіріңдер.

Радикалдар деген не? н-алкандардың алғашкы бес мүшесінен түзілетін

радикалдардың формулаларын жазып, аттарын атандар.

Метанды хлорлау реакциясы барысында этан түзілуі де мүмкін. Этанның

калай пайда болатынын түсіндіріп, реакция теңдеулерін жазыңдар.

Алкандарды: а) хлорлағанда; ө) нитрлегенде; б) тотыктырғанда, негізінен,

кандай өнімдер түзілетінін этан мысалында химиялык реакция тендеулерін

жазып, түсіндіріңдер. Түзілген заттарды атаңдар.

А 10. Өнеркөсіпте метаннан синтез-газды қалай алуға болады? Сәйкес реакция-лардың теңдеулерін жазыңдар.

А ІІ.Автокөлік бензинінің негізгі күрауышы — октанның жану өнімдерінің калыпты жағдайдагы агрегаттык күйі кандай болады? Реакция теңдеуін жазып түсіндіріидер.

■ 12.Көмірсутектер толык жанганда көміркышқыл газы мен су түзілетінін

практикалык жолмен калай дөлелдеуге болатынын түсіндіріп, реакция­лардьщ теңдеулерін жазыңдар.

■ ІЗ.Бензиннін кандай түрлерін білесіңдер? Бензиннің колданылуы мен жану

өнімдерінің коршаған ортаға өсері туралы айтып беріидер. 14.Мына айналымдарды:

С-----» СН₄-----> СН₃Вг----> СН₃—СН₃-----> СО,

жүзеге асыруға мүмкіндік беретін химиялык реакция теңдеулерін жазыңдар.

15.3ат мөлшері 5 моль метаннан канша колем ацетилен (к.ж.) алуга болатынын

табындар. (56 л.)

А 16. Массасы 32 г метанды термиялык айырганда зат шыгымы 75% болған

жағдайда түзілетін күйенің массасын есептеңдер. (18 г.)

Радикалдар деген не? н-алкандардың алғашкы бес мүшесінен түзілетін

радикалдардың формулаларын жазып, аттарын атандар.

Метанды хлорлау реакциясы барысында этан түзілуі де мүмкін. Этанның

калай пайда болатынын түсіндіріп, реакция теңдеулерін жазыңдар.

Алкандарды: а) хлорлағанда; ө) нитрлегенде; б) тотыктырғанда, негізінен,

кандай өнімдер түзілетінін этан мысалында химиялык реакция тендеулерін

жазып, түсіндіріңдер. Түзілген заттарды атаңдар.

А 10. Өнеркөсіпте метаннан синтез-газды қалай алуға болады? Сәйкес реакция-лардың теңдеулерін жазыңдар.

А ІІ.Автокөлік бензинінің негізгі күрауышы — октанның жану өнімдерінің калыпты жағдайдагы агрегаттык күйі кандай болады? Реакция теңдеуін жазып түсіндіріидер.

■ 12.Көмірсутектер толык жанганда көміркышқыл газы мен су түзілетінін

практикалык жолмен калай дөлелдеуге болатынын түсіндіріп, реакция­лардьщ теңдеулерін жазыңдар.

■ ІЗ.Бензиннін кандай түрлерін білесіңдер? Бензиннің колданылуы мен жану

өнімдерінің коршаған ортаға өсері туралы айтып беріидер. 14.Мына айналымдарды:

С-----» СН₄-----> СН₃Вг----> СН₃—СН₃-----> СО,

жүзеге асыруға мүмкіндік беретін химиялык реакция теңдеулерін жазыңдар.

15.3ат мөлшері 5 моль метаннан канша колем ацетилен (к.ж.) алуга болатынын

табындар. (56 л.)

А 16. Массасы 32 г метанды термиялык айырганда зат шыгымы 75% болған

жағдайда түзілетін күйенің массасын есептеңдер. (18 г.)

Тапсырма. Пластилинді, шырпыны немесе баска заттарды пайдаланып: а) пропанның; ө) метилпропанның жөне т.б. алкандардын масштабты жөне шарөзекті модельдерін жасаңдар.
11-сынып. Жаратылыс . Химия.