Урок 11 Синтез органічних сполук різних класів на основі вуглеводневої сировини - Хімія 11 клас - Старша школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Старша школа » Хімія 11 клас

Урок 11 Синтез органічних сполук різних класів на основі вуглеводневої сировини

Урок 11

Синтез органічних сполук різних класів на основі вуглеводневої сировини

Мета уроку: узагальнити й закріпити знання учнів про хімічні властивості органічних сполук, їхній генетичний зв’язок; показати важливість вуглеводневої сировини як джерела для одержання органічних речовин різних класів; розвивати логічне мислення учнів.

Очікувані результати: учні повинні усвідомити важливість вуглеводневої сировини для економіки країни, учні повинні пояснювати взаємоперетворення органічних речовин.

Обладнання: підручники.

                                                                                                                                                        

Тип уроку: урок удосконалення знань, умінь і навичок.

1. Організаційний етап

1.1. Привітання.

1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,

кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.

1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.

1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.

2. Етап перевірки домашнього завдання

2.1. Перевірка письмового домашнього завдання біля дошки.

2.2. Фронтальне опитування за запитаннями з підручника.

3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу

3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.

3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.

У процесі бесіди слід підвести учнів до розуміння важливості застосування природних вуглеводнів як сировини для органічного синтезу.

3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу.

Слово вчителя

У зв’язку зі швидким розвитком хімічної й нафтохімічної промисловості потреба в нафті збільшується не тільки з метою підвищення вироблення палива і масел (мастил), але і як джерела важливої сировини для виробництва синтетичних каучуків і волокон, пластмас, ПАВ, мийних засобів, пластифікаторів, присадок, барвників тощо (на це витрачається понад 8 % від

об’єму світового видобутку).

4. Актуалізація опорних знань

Проблемне запитання

Як ви вважаєте, які органічні речовини і в який спосіб можна одержати з метану?

На дошці записуються всі запропоновані формули і схеми одержання. У ході уроку пропозиції учнів або підтверджуються, або спростовуються.

1.         Складання схеми синтезу органічних речовин різних класів на основі вуглеводневої сировини

 

2.         Одержання вуглеводнів та їх застосування

1.   Методи одержання алканів

Промислові методи:

1.   Насичені вуглеводні з довжиною ланцюга до одинадцяти атомів Карбону одержують переважно методами:

•     фракційної перегонки нафти;

•     переробки природного газу;

•     гідрогенізації вугілля:

2.   Синтез Фішера — Тропша .

Лабораторні методи:

1.   Гідроліз алюміній карбіду:

2.   Синтез Вюрца:

;

.

3.   Гідрування (гідрогенізація) алкенів:

 

2.   Одержання ненасичених вуглеводнів

Алкенів

Промислові методи:

Крекінг алканів нафти

 

 

 

Лабораторні методи:

1.   Дегідратація спиртів:

;

.

2.   Відщеплення галогенів (Cl, Br):

.

3.   Гідрування алкінів:

.

 

Алкінів

Промислові методи отримання етину:

1.   Гідроліз кальцій карбіду:

;

.

2.   Піроліз метану:

.

Лабораторні методи:

1.   Одержання через галогенопохідні:

.

 

Застосування вуглеводнів

—    Насичені вуглеводні

Метан. Оскільки внаслідок згоряння метану виділяється велика кількість теплоти, його використовують як дешеве паливо у побуті та в багатьох промислових процесах (доменному, скловарному). Продукт хімічної переробки метану — вуглець (у вигляді сажі) — використовують для виготовлення гуми, друкарської фарби; водень — для синтезу амоніаку та гідроген хлориду. Продукти неповного окиснення метану є вихідними речовинами для виготовлення пластмас. Із метану добувають етин.

Пропан і бутан — гази, що легко скраплюються. Це зумовлює їх використання у побуті як палива. Ці алкани є сировиною для добування багатьох органічних речовин.

Парафін — суміш твердих вуглеводнів (C18—C35) — використовують у медицині, виробництві мийних засобів, пластмас, свічок, жувальної гумки.

Озокерит (гірський віск) — суміш вуглеводнів нафтового походження, використовують у медицині.

 

 

—    Ненасичені вуглеводні

Застосування етену:

•     добування 1,2-дихлороетану (розчинник, інсектицид);

•     добування хлороетану (анестезуюча речовина);

•     добування етанолу (для синтетичного каучуку, барвників, ліків);

•          добування поліетилену (для ізоляційних матеріалів, корозійно-стійких покрить тощо).

Застосування етину:

•     газове зварювання і різання металів;

•     добування хлоропохідних (розчинників);

•     добування хлоровінілу (для добування поліхлорвінілу);

•     добування етанової кислоти;

•     добування хлоропрену (для виробництва синтетичного каучуку).

 

3.         Одержання оксигеновмісних органічних сполук та їх застосування

—    Насичені одноатомні спирти (метанол й  етанол)

 

Добування метанолу:

.

 

Добування етанолу:

1.   Зброджування цукристих речовин:

.

2.   Гідроліз крохмалю та клітковини з наступним зброджуванням утвореної глюкози:

.

.

3.   Гідратація етену:

.

 

Застосування

Найважливіші промислові продукти серед спиртів — метанол і етанол.

 

 

Застосування одноатомних спиртів

 

Речовина

Застосування


Метанол

Добування метаналю (для виробництва пластмас)

В органічному синтезі

Як розчинник

Добування бутадієну (для виробництва синтетичного каучуку)

Етанол

Добування діетилового етеру (для фармацевтичної промисловості)

Добування хлороетану (засіб знеболювання)

Добування етанової кислоти

Як розчинник

Як пальне (у суміші з бензеном)

 

 

—    Багатоатомні спирти

 

Методи добування багатоатомних спиртів

 

Двохатомні спирти добувають окисненням алкенів:

 

.

 

Гліцерол добувають омиленням жирів:

 

 

Застосування багатоатомних спиртів ґрунтується не лише на їхніх хімічних, а й фізичних властивостях. Наприклад, завдяки низькій температурі замерзання етиленгліколь входить до складу антифризів — рідин для охолодження двигунів. Завдяки гігроскопічності гліцерол входить до складу зм’якшувальних засобів у парфумерії, фармації, шкіряній і текстильній промисловості. Продукт нітрування гліцеролу (нітрогліцерол) — вибухова речовина, а розчин цієї сполуки використовується як серцеві ліки.

 

 

Застосування багатоатомних спиртів

Речовина

Застосування

Етиленгліколь

Виробництво полімеру для синтетичного волокна лавсан

Виробництво вибухових речовин

Як антифриз

Виготовлення розчинників

Гліцерол

Добування синтетичних смол для лакофарбової промисловості

У медицині, парфумерії як пом’якшуючий засіб

У шкіряному виробництві та текстильній промисловості

Виробництво вибухових речовин

 

—    Карбонові кислоти

Добування

Загальний спосіб добування карбонових кислот— окиснення спиртів та альдегідів. Перспективними є способи добування карбонових кислот окисненням алканів.

Окиснення етанолу:

 

 

Окиснення етаналю:

 

Окиснення бутану:

 

Застосування

Речовина

Застосування

Етанова кислота

Виробництво барвників

Виробництво лікарських препаратів

Виробництво ацетатного волокна

Як розчинник

Як консервуючий засіб

Добування естерів (розчинники, запашні речовини)

Виробництво хімічних засобів захисту рослин

 

 

—    Естери, жири

Продукти взаємодії карбонових кислот і спиртів належать до класу естерів. Реакція їх утворення називається реакцією естерифікації.

Жири — це естери трьохатомного спирту гліцеролу і вищих (насичених і ненасичених) карбонових кислот.

Застосування

Естери, що мають приємний квітковий чи фруктовий запах, використовують у парфумерній та харчовій промисловості, з них виготовляють есенції.

Естери застосовуються як добрі розчинники органічних речовин. Деякі естери використовують у медицині.

Жири — це необхідна складова частина їжі. Також їх широко використовують у промисловості для добування жирних кислот, мила, гліцеролу.

 

—    Вуглеводи

Сахароза — цінний харчовий продукт, тому її добувають у великій кількості. Добування цукру полягає у виділенні його з природної сировини (цукрових буряків), очищенні та перекристалізації продукту.

Крохмаль є цінною хімічною сировиною, його добувають із природної сировини механічним способом. Проміжні продукти гідролізу використовують у кондитерській промисловості. З крохмалю виробляють етиловий спирт. Для цього крохмаль піддають гідролізу, а глюкозу, що утворилась, за допомогою спиртового бродіння перетворюють на спирт. У текстильній промисловості крохмаль використовують для проклеювання тканин, у паперовій — для склеювання паперу і картону, у медицині — для виготовлення лікарських препаратів.

Целюлозу (C6H10O5) використовують у текстильній промисловості (виробництво тканин, ниток); у виробництві штучних волокон; кіноплівки; нітролаків; у будівництві; у виробництві паперу; для добування етанолу.

 

4.         Одержання нітрогеновмісних органічних сполук і їх застосування

—    Аміни

Велике промислове значення має анілін, він є сировиною для виробництва барвників, лікарських засобів, пластмас, вибухових речовин тощо.

Основний спосіб добування аніліну — відновлення нітробензену воднем за температури 250—350оС та наявності каталізатора:

 

Ця реакція відновлення нітробензену до аніліну відома в історії хімії як реакція М. М. Зініна (1842 р.).

—    Амінокислоти

Амінокислоти використовуються:

•     у тваринництві (для підгодівлі тварин);

•     у виробництві синтетичних волокон;

•     у медицині (як зміцнюючий і лікувальний засіб).

—    Білки

Білки є основним будівельним матеріалом тваринних організмів, а саме їх клітин. Білки їжі безпосередньо не засвоюються організмом, спочатку вони гідролізуються до амінокислот. Ті, у свою чергу всмоктуються у кров, нею переносяться до печінки, де організм синтезує білки, властиві саме йому.

Для нормального функціонування організм мусить постійно поповнювати запас амінокислот переважно за рахунок білків їжі.

 

6. Узагальнення й закріплення знань

Самостійна робота (перевірка засвоєння знань, отриманих на уроці).

Складіть рівняння реакцій для здійснення ланцюга перетворень.

I варіант

С→CH4→СН3Cl→C2H6→CO2.

II варіант

CH4→С2Н2→C2H4→C2H5Cl.

III варіант

С2H6→С2Н4→C2H2→C2H2Cl4.

7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання

7.1. Завдання для всього класу.

Підручник _________________________________________________

Робочий зошит _____________________________________________

Збірник завдань ____________________________________________

7.2. Індивідуальне завдання.

Напишіть можливі рівняння реакцій, за допомогою яких можна одержати етанол із вуглеводневої сировини (наприклад, з метану).

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Категорія: Хімія 11 клас | Додав: uthitel (16.10.2014)
Переглядів: 2225 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: