Получение и применение алкинов

Тема: Получение и применение алкинов
Класс: 10
Тип урока: изучение нового материала
Продолжительность: 40 минут

1. Организационный момент (1 минута)

Учитель говорит:

— Добрый день, ребята! Начинаем урок. Откройте, пожалуйста, свои тетради и учебники по органической химии. Сегодня на уроке мы рассмотрим способы получения алкинов и их применение в промышленности и химии.

2. Актуализация знаний (5 минут)

Учитель:

— Прежде чем мы начнём тему, давайте вспомним, что такое алкины.
Алкины — это углеводороды, в молекулах которых содержится углерод-углеродная тройная связь.

— Кто может привести пример простейшего алкина?
(Ожидаемый ответ: ацетилен (этин).)

— Напомню: тройная связь обуславливает особенности их химических свойств. Сегодня мы будем применять эти знания при изучении способов получения и использования этих соединений.

3. Постановка учебной задачи (2 минуты)

Учитель:

— На прошлом уроке мы изучали химические свойства алкинов. Сегодня наша задача — познакомиться с промышленными и лабораторными способами получения алкинов, а также понять, в каких областях они применяются.

4. Основная часть: получение алкинов (18 минут)

4.1. Промышленное получение — пиролиз метана и гидролиз карбида кальция

Учитель:

— В промышленности ацетилен получают несколькими способами.

— Первый способ — пиролиз метана. Его нагревают до очень высокой температуры (около 1500 °C) в отсутствие воздуха. В результате образуется алкин (ацетилен) и водород.

— Второй промышленный способ — гидролиз карбида кальция. Карбид кальция реагирует с водой и образует ацетилен:

\ceCaC2+2H2O−>C2H2+Ca(OH)2

— Такая реакция часто используется в лабораториях и на предприятиях, где требуется ацетилен.

4.2. Лабораторные методы получения алкинов

Учитель:

— В лабораторной практике алкины можно получить из вицинальных (соседних) дихалогенпроизводных путём дегидрогалогенирования.

— Объясню на примере: если у нас есть 1,2-дихлорэтан (с галогенами на соседних атомах углерода) и мы действуем сильной щёлочью (например, спиртовой раствором KOH), то дважды удаляется HCl, и образуется ацетилен:

\ceC2H4Cl2+2KOH(alc.)−>C2H2+2KCl+2H2O

— Этот метод называется дегидрогалогенирование — потеря водорода и галогена даёт тройную связь.

5. Применение алкинов (8 минут)

Учитель:

— Теперь обсудим, где применяются алкины.

— Простейший алкин — ацетилен (этин) — важное сырьё в химической промышленности.

Учитель записывает на доске:

1. Ацетилен используется как исходное вещество для получения органических соединений: альдегидов, кетонов, галогенпроизводных и полимеров.

Из ацетилена получают винилхлорид, который далее используется для получения поливинилхлорида (ПВХ).

Из ацетилена синтезируют винилацетилен, а затем хлоропрен, из которого получают хлоропреновый каучук. Ацетилен применяется в технике — в газовой сварке и резке металлов.

— Таким образом, алкины являются важными промежуточными и конечными продуктами в химии и технике.

6. Физический и химический смысл (3 минуты)

Учитель:

— Почему именно ацетилен так широко используется? Тройная связь делает его высокоэнергетичным и реакционноспособным, особенно при горении, что делает возможным его применение в сварочных факелах с кислородом.

— Кроме того, реакционная способность тройной связи позволяет использовать алкины как входное сырьё для синтеза широкого круга органических веществ.

7. Закрепление (3 минуты)

Учитель задаёт вопросы:

— Назовите два способа получения ацетилена.

— К какой промышленной продукции приводят реакции с участием алкинов?
— Почему тройная связь важна для химической реакционной способности алкинов?

(Ответы учащихся, обсуждение.)

8. Рефлексия и домашнее задание (3 минуты)

Учитель:

— Сегодня мы узнали, как получают алкины в лаборатории и промышленности, а также где они применяются.

— Домашнее задание: в тетради изложите краткое объяснение трёх способов получения алкинов и приведите один пример их применения в промышленности.

? Урок окончен. Спасибо за внимание!