Аллотропия состава, Кислород, Озон — Аллотропные модификации

Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации Кислород

Аллотропия кислорода | образовательная социальная сеть

Урок разбора нового материала

Тема:  Диеновые углеводороды.

План урока:

  1. Запись темы и основных вопросов (3 мин.)
  2. Изучение нового материала (15 мин.)
  3. Просмотр кинофрагментов «Природный и синтетический каучук» (7 мин.)
  4. Закрепление материала по инструкции (20 мин.)
  5. Домашнее задание.

Оборудование: Реактивы: раствор брома в бензине, резиновый клей, бутадиен, раствор перманганата калия.

        Набор стержней и шариков для изготовления моделей молекул. Набор «Каучуки». Кинофильм «Природный и синтетический каучуки». Электронные уроки и тесты «Химия в школе».  

Ход урока:

  1. Изучение нового материала. Демонстрация опыта.
  2. Состав и строение диеновых углеводородов.

I.        Природный каучук, его строение и свойства.

Для ознакомления со свойствами натурального каучука извлекаем его из сока фикуса.

При помощи пресса до урока (соковыжималкой) выжимаем мельчайший сок из двух-трёх листов фикуса. Сок разбавляем в воде и добавляем 1 г. Хлорида кальция. Смесь взболтать и чуть-чуть подогреть.

По каплям в смесь добавляем спирт до появления хлопьев каучука. При помощи стеклянной палочки каучук извлекают и демонстрируют его эластичность, непредельность, растворимость в бензине.

— К диеновым углеводородам относятся органические соединения с общей формулой,

СnH2n – 2 в молекулах, которых имеются двойные связи.

СТРОЕНИЕ

Атомы углерода при двойных связях находятся в состоянии sp2 – гибридизации.

Различают:

а) изолированные двойные связи

        H2C=CH-CH2-CH=CH2        пентадиен-1,4;

б) сопряжённые двойные связи

        H2C=CH-CH=CH-CH3        пентадиен-1,3;

в) кумулированные двойные связи

        H2C=C*=CH-CH2-CH3        пентадиен-1,2;

Наибольший интерес представляют молекулы с сопряжёнными двойными связями. Длина всех связей приблизительно одинакова, что объясняется перераспределением электронной плотности  π- связи (сопряжением).

  1. Изомерия диенов.
  1. Изомерия углеродного скелета:

а) H2C=CH-CH=CH-CH3        пентадиен – 1,3;

                    СH3        Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

б) H2C= CH — C=CH2        2-метилбутадиен-1,3 (изопрен)

  1. Изомерия положения кратных связей:

а) H2C = CH – CH = CH2        бутадиен – 1,3;

б) H2C = C = CH – CH3        бутадиен – 1,2;

  1. Пространственная изомерия;

Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

H              CH2—                                     H                    H                                Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

              C = C                                                 C = CАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

— CH2              H                                        -CH2                    CH2

                                         n                                                           n

        трансположение                                        цисположение

        бутадиен-1,3;                                                бутадиен-1,3;

  1. межгрупповая изомерия (с алкинами).
  1. Номенклатура диенов.

В названии цифрами указываются атомы углерода, после которых стоит двойная связь. Перед суффиксом – ен

частица ди-, например:

              1          2        3         4        5

        а) Н2С = СH – CH2 – CH = CH2                 пентадиен-1,4;

                  1     2    3         4         5        6

        б) H2C = C – CH2 – CH2 – CH = CH2        2-метил-гексадиен-1,5; Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                   СH3

IV.                Химические свойства диенов.

        — Вступают в реакции присоединения за счёт разрыва R-связей.

Реагенты к диенам присоединяются по концевым группам, имеющим свободные валентности за счёт разрыва R-связей.

                                      t

H2C = CH – CH = CH2  Cl:Cl          [H2C–CH=CH–CH2] [Cl] [Cl]       Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

Бутадиен -1,3;

H2C–CH = CH – CH2Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                        Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

         Сl                     Cl

1,4-дихлорбутен-2                                                                                                                                      

— Вступают в реакции полимеризации:  

nCH2 = CH – CH = CH2               (- CH2 – CH = CH – CH2 -) nАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                                       мономер полибутадиена

Диеновые легко полимеризуются, образуя каучуки.

                                                Каучуки делятся        

Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                                    Природные                Синтетические

                                 Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                        Это полимер на основе                Получают путём полимеризации

                        Изопрена                                на катализаторах диеновых.

                        Углеводородов,

                        (2-метилбутадиен – 1,3;).

  1. Синтез каучука впервые был разработан С. В. Лебедевым в 1932 г. на основе бутадиена – 1,3.

nCH2 = CH – CH = CH2               (- CH2 – CH = CH – CH2 -) nАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

  1. Наивысшей эластичностью обладают каучуки стереорегулярного строения (цис-формы):

Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

СH3              CH2—                                                         Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

              C = C                         мономер изопрена. Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

— CH2              СH2                                        

                                      n        

  1. из каучуков путём нагревания с серой получают резину (вулканизация каучука).

 В данном процессе происходит разрыв связей на некоторых участках макромолекулы и присоединение серы.

                                     Sn1, t

2…-СH2 – CH = CH –CH2— …               …CH2 – CH – CH – CH2  …Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                                                        Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                                                        S

Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификацииАллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                                                        S

Аллотропия состава, Кислород, Озон - Аллотропные модификации

                                        … CH2 – CH – CH- CH2  ….

Образуется сетчатая структура полимера (резина) за счёт сливания нескольких макромолекул каучука дисульфидными связями.

  1. Закрепление материала.
  1. Запишите формулы трёх представителей сопряжённых диенов.

Сравните их структурные формулы со структурой алкенов и сделайте вывод:

а) о пространственном строении их молекул.

б) возможных изомерах диеновых углеводородов.

  1. Составьте формулы изомеров пентадиена, отличающихся:

а) по положению двойной связи;

б) по строению углеродного скелета;

  1. Запишите уравнения реакций, характерные для диенов:

а) гидрогенизации;

б) галогенирования;

в) присоединение галогеноводородов;

г) полимеризации;

  1. Составьте уравнения реакций горения бутадиена – 1,3;
  1. Рассмотрите образцы натурального и синтетического каучуков. Убедитесь в эластичности каучуков.
  1. Проведите эксперимент, подтверждающий непредельный характер каучуков.

К 1 мл. раствора Br2 в бензине прибавить 1 мл. резинового клея (раствор каучука в бензине), смесь хорошо встряхните. Что наблюдаем? (обесцвечивание окраски брома).

  1. Запишите уравнения реакции получения каучуков на основе:

а) дивинила (бутадиен-1,3);

б) изопрена (2-метилбутадиен – 1,3);

  1. Изобразите фрагменты макромолекул стереорегулярного строения.

а) поливинила;

б) полиизопрена;

  1. Заслушивание докладов извлечения натурального каучука из млечного сока гевеи. (подводная работа).
  1. Заслушивание доклада о решении проблемы синтеза каучука в нашей стране (подводная работа).

VI.        Домашнее задание. Ознакомление с текстом учебника.

Аллотропные видоизменения кислорода | презентация к уроку по химии (9 класс) на тему: | образовательная социальная сеть

Слайд 1

Учитель химии МБОУ Богатищевская СОШ Притуло Т.В. Аллотропные видоизменения кислорода

Слайд 2

Аллотропия . Аллотропные модификации кислорода . История открытия кислорода и озона. Нахождение в природе . Строение молекулы . Физические свойства. Химические свойства. Получение в природе . Значение кислорода и озона в природе . Проверь себя. Литература . Оглавление

Слайд 3

Способность атомов одного элемента образовывать несколько простых веществ. Аллотропия (от греческих слов allos – другой и tropos – образ, способ)

Слайд 4

Аллотропные модификации кислорода. О 2 кислород (простое вещество) К. В. Шееле 1772 г. Дж. Пристли 1774 г. А. Лавуазье 1777г. «рождающий кислоты» О 3 озон (простое вещество) Х. Ф. Шёнбейн 1839 г. «пахнущий»

Слайд 5

1772 год. Карл Вильгельм Шееле (шведский учёный) хотел раскрыть загадку огня и при этом неожиданно обнаружил, что воздух — не элемент, а смесь двух газов, которые он называл воздухом «огненным». Однако приоритет открытия кислорода принадлежит Джозефу Пристли, который описал его в 1774 г. независимо от Шееле. ( 1742–1786 ) В 1777 г. был опубликован труд Шееле «Химический трактат о воздухе и огне».

Слайд 6

1774 год. Джозеф Пристли , изучая состав воздуха, пытался выяснить, какие его составляющие могут выделиться из химических веществ при их нагревании. Нагревая оксид ртути (II), он получил газ и назвал его «дефлогистированным воздухом». Исследуя свойства полученного газа, Пристли обнаружил, что зажженная свеча горела в нем ослепительно ярко и что он поддерживает дыхание. (1733-1804) Прибор для получения кислорода ( Д.Пристли ) Позднее А.Лавуазье назвал этот газ кислородом.

Слайд 7

Впервые количественный состав воздуха установил французский ученый Антуан Лоран Лавуазье ( 177 5 г . ) По результатам своего известного 12-дневного опыта он сделал вывод, что весь воздух в целом состоит из кислорода, пригодного для дыхания и горения, и азота, неживого газа, в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Ученый предложил «жизненный воздух» переименовать в « кислород », поскольку при сгорании в кислороде большинство веществ превращается в кислоты, а «удушливый воздух» – в « азот », т.к. он не поддерживает жизнь, вредит жизни. ( 1743-1794 ) Опыт Лавуазье

Слайд 8

Впервые озон обнаружил в 1785 голландский физик М. ван Марум по характерному запаху (свежести) и окислительным свойствам, которые приобретает воздух после пропускания через него электрических искр. Однако как новое вещество он описан не был, ван Марум считал, что образуется особая «электрическая материя».

Слайд 9

( 1799 – 1868 ) Кристиан Фридрих Шёнбей Термин озон предложен немецким химиком X.Ф. Шёнбейном в 1840 г., вошёл в словари в конце 19-ого века. Многие источники именно ему отдают приоритет открытия озона в 1839 г .

Слайд 10

Нахождение в природе. О 2 Воздух – 21% по объёму 23% по массе. О 3 Атмосфера (верхний слой) – озоновый экран Земли.

Слайд 11

О 2 О 3 О = О неполярная полярная M r = 32 M r = 48 устойчив неустойчив Строение молекулы.

Слайд 12

Физические свойства. Свойства(н.у.) Кислород Озон Агрегатное состояние газ газ Цвет бесцветный голубой Запах без запаха запах свежести Плотность 1,43 г / л 2,14 г / л Растворимость в воде малораство -рим хорошо растворим Токсичность нетоксичен токсичен

Слайд 13

Химические свойства О 2 Сильный окислитель, но не окисляет Au и Pt, окисляет многие металлы, образуя оксиды. 2Cu O 2 = 2CuO Взаимодействует со всеми неметаллами, кроме галогенов, за исключением F S O 2 = SO 2 Горение сложных веществ: 2H 2 S 3O 2 = 2H 2 O 2SO 2 О 3 Очень сильный окислитель, более реакционноспособнее, чем двухатомный кислород. Окисляет почти все металлы (за исключением золота, платины и иридия). 2Ag O 3 = Ag 2 O O 2 (комнатная температура) Окисляет многие неметаллы. C 2O 3 = CO 2 2O 2 Окисление сложных веществ 2KI O 3 H 2 O = 2KOH I 2 O 2

Слайд 14

Получение в природе. О 2 6СО 2 6Н 2 О = С 6 Н 12 О 6 6О 2 Процесс фотосинтеза. О 3 3О 2 ⇄ 2О 3 Грозовые разряды.

Слайд 15

Значение кислорода и озона в природе. О 2 дыхание (животные) О 2 гемоглобин Н 2 О СО 2 хлорофилл фотосинтез (растения) Равновесие всего живого в природе. О 3 Озоновый слой поглощает солнечные излучения, губительные для всего живого на ЗЕМЛЕ. О П А С Н О !!! «озоновые дыры»

Слайд 16

Спасибо за внимание!

Кислород

Кислород — это бесцветный газ, без вкуса и запаха, немного тяжелее воздуха, малорастворим в воде.

Молекула кислорода образована двумя атомами кислорода. Атомные орбитали, занятые валентными электронами в атоме кислорода, те же, то и в атоме азота. Следовательно, при их линейной комбинации получим аналогичные молекулярные орбитали, отличающиеся только количеством электронов.

Кислород применяют в металлургии для интенсификации доменных и сталеплавильных процессов, при выплавке цветных металлов в шахтных печах, как окислитель во многих химических производствах, для резки и сварки металлов, для жизнеобеспечения экипажей подводных лодок и космических кораблей, на больших высотах и в подводном плавании, в медицине (кислородные, водяные и воздушные ванны, кислородные подушки). Жидкий кислород используют в качестве окислителя ракетного топлива, а также окислителя водорода в топливных элементах.

Нахождение в природе.

Кислород на Земле — самый распространенный элемент. Его содержание в атмосфере составляет 20,95% по объему и 23,15% по массе. В гидросфере и литосфере содержание связанного кислорода составляет соответственно 85,82 и 47,0% по массе или 58% по числу атомов.

Кислород входит в состав белков, жиров и углеводов, т.е. веществ, образующих живые организмы.

Природный кислород представляет собой смесь трех изотопов с массовыми числами 16, 17 и 18. Соотношение составляет 99,759: 0,037: 0,204.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий