Аллотропия кислорода | образовательная социальная сеть
Урок разбора нового материала
Тема: Диеновые углеводороды.
План урока:
- Запись темы и основных вопросов (3 мин.)
- Изучение нового материала (15 мин.)
- Просмотр кинофрагментов «Природный и синтетический каучук» (7 мин.)
- Закрепление материала по инструкции (20 мин.)
- 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:
- Изучение нового материала. Демонстрация опыта.
- 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).
- Изомерия диенов.
- Изомерия углеродного скелета:
а) H2C=CH-CH=CH-CH3 пентадиен – 1,3;
СH3
б) H2C= CH — C=CH2 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен)
- Изомерия положения кратных связей:
а) H2C = CH – CH = CH2 бутадиен – 1,3;
б) H2C = C = CH – CH3 бутадиен – 1,2;
- Пространственная изомерия;
H CH2— H H
C = C C = C
— CH2 H -CH2 CH2—
n n
трансположение цисположение
бутадиен-1,3; бутадиен-1,3;
- межгрупповая изомерия (с алкинами).
- 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;
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]
Бутадиен -1,3;
H2C–CH = CH – CH2
Сl Cl
1,4-дихлорбутен-2
— Вступают в реакции полимеризации:
nCH2 = CH – CH = CH2 (- CH2 – CH = CH – CH2 -) n
мономер полибутадиена
Диеновые легко полимеризуются, образуя каучуки.
Каучуки делятся
Природные Синтетические
Это полимер на основе Получают путём полимеризации
Изопрена на катализаторах диеновых.
Углеводородов,
(2-метилбутадиен – 1,3;).
- Синтез каучука впервые был разработан С. В. Лебедевым в 1932 г. на основе бутадиена – 1,3.
nCH2 = CH – CH = CH2 (- CH2 – CH = CH – CH2 -) n
- Наивысшей эластичностью обладают каучуки стереорегулярного строения (цис-формы):
СH3 CH2—
C = C мономер изопрена.
— CH2 СH2
n
- 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 …
S
S
… CH2 – CH – CH- CH2 ….
Образуется сетчатая структура полимера (резина) за счёт сливания нескольких макромолекул каучука дисульфидными связями.
- Закрепление материала.
- 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.
- Составьте формулы изомеров пентадиена, отличающихся:
а) по положению двойной связи;
б) по строению углеродного скелета;
- Запишите уравнения реакций, характерные для диенов:
а) гидрогенизации;
б) галогенирования;
в) присоединение галогеноводородов;
г) полимеризации;
- Составьте уравнения реакций горения бутадиена – 1,3;
- Рассмотрите образцы натурального и синтетического каучуков. Убедитесь в эластичности каучуков.
- 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).
- Запишите уравнения реакции получения каучуков на основе:
а) дивинила (бутадиен-1,3);
б) изопрена (2-метилбутадиен – 1,3);
- Изобразите фрагменты макромолекул стереорегулярного строения.
а) поливинила;
б) полиизопрена;
- Заслушивание докладов извлечения натурального каучука из млечного сока гевеи. (подводная работа).
- 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
Учитель химии МБОУ Богатищевская СОШ Притуло Т.В. Аллотропные видоизменения кислорода
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
Способность атомов одного элемента образовывать несколько простых веществ. Аллотропия (от греческих слов allos – другой и tropos – образ, способ)
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»
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».
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.
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
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».
( 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 .
Нахождение в природе. О 2 Воздух – 21% по объёму 23% по массе. О 3 Атмосфера (верхний слой) – озоновый экран Земли.
О 2 О 3 О = О неполярная полярная M r = 32 M r = 48 устойчив неустойчив Строение молекулы.
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
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
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.
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»
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.