УГЛЕВОДОРОДЫ

Школа детективов • Урок обобщения знаний

10 класс

Мне необходимо разобраться самому,
а чтобы разобраться самому,
надо думать сообща.
Б.Васильев

Цели. В занимательной форме обобщить и закрепить знания о химических свойствах основных классов углеводородов; стимулировать познавательную активность учащихся, реализуя межпредметные связи курсов химии, биологии, истории, экологии; развивать смекалку, логическое мышление, эрудицию, умение работать в коллективе и чувство сопричастности к общему делу.

Оборудование и реактивы. Карточки с заданиями, черный ящик, противогаз, натуральный каучук, целлофан, упаковка аспирина, ванилин, жевательная резинка, пробирки, химические стаканы, пробка с газоотводной трубкой; раствор перманганата калия, кусочек карбида кальция, парафиновая свеча, известковая вода, клей, органический растворитель.

Подготовка к уроку. На одном из занятий (за неделю до окончания темы) учитель сообщает учащимся о проведении урока в виде игры, объясняет правила. Класс делится на три команды детективов. Каждый член команды участвует в соответствующем конкурсе.

ХОД УРОКА

Учитель. Сегодня мы открываем школу детективов. Желающие могут сдать вступительные экзамены. Для того чтобы определить, сможете ли вы стать настоящими криминалистами, будет работать группа экспертов. Ученику, набравшему максимальное количество баллов, присуждается звание «Лучший детектив класса».

Конкурс 1. Представление команд

Визитными карточками команд детективов служат их девиз и эмблема.

Конкурс 2. Химическая разминка «Закончите фразу»

Учитель зачитывает вопрос. Ученик-детектив, первым правильно ответивший на вопрос, получает балл-жетон.

В о п р о с ы

1. Название веществ, сходных по строению, различающихся на одну или несколько групп СН₂.

Ответ. Гомологи.

2. Частица с неспаренным электроном, обладающая химической активностью.

Ответ. Радикал.

3. Другое название циклоалканов.

Ответ. Нафтены.

4. Ученый, впервые предложивший циклическую формулу бензола.

Ответ. Ф.А.Кекуле.

5. Процесс соединения многих одинаковых молекул в более крупные.

Ответ. Полимеризация.

6. Радикал С₂Н₅.

Ответ. Этил.

7. Вещество, которое ускоряет ход химической реакции, но само при этом не расходуется.

Ответ. Катализатор.

8. Газ, поддерживающий горение.

Ответ. Кислород.

9. Наука, изучающая вещества и их превращения.

Ответ. Химия.

10. Ученый, который впервые получил в лаборатории органическое вещество – мочевину из неорганических веществ.

Ответ. Ф.Велер.

11. Вещество, которое в Бразилии называли «слезы дерева».

Ответ. Каучук.

12. Другое название ароматических углеводородов.

Ответ. Арены.

13. Ученый, впервые получивший бензол из циклогексана.

Ответ. Н.Д.Зелинский.

14. Ученый, который впервые ввел термин «органическая химия».

Ответ. Й.Я.Берцелиус.

15. Реакция ацетилена с водой носит имя русского ученого. Чья это реакция?

Ответ. Реакция Кучерова.

16. Ученый, впервые выяснивший количественный и качественный состав бензола.

Ответ. М.Фарадей.

17. Ученый, впервые получивший синтетический каучук.

Ответ. С.В.Лебедев.

18. Имя какого ученого носит реакция между алканами и азотной кислотой?

Ответ. Коновалова.

19. Этот ученый установил, что в реакции гомологов этилена с галогеноводородами водород присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода при двойной связи.

Ответ. В.В.Марковников.

20. Имя русского ученого, единственного лауреата Нобелевской премии по химии, создавшего теорию цепных реакций.

Ответ. Н.Н.Семенов.

21. Однажды в частном пансионе в Казани раздался взрыв. Виновником взрыва оказался мальчик, увлекавшийся химией и организовавший в подвале пансиона тайную химическую лабораторию. За это он был посажен в карцер, а затем введен в столовую с доской на груди. На доске было написано черным угольком: «Великий химик». Так учителя хотели отбить у мальчика интерес к химии, но им это не удалось. Кто это был?

Ответ. Александр Бутлеров, впоследствии ставший
действительно великим химиком.

Конкурс 3. Черный ящик

З а д а н и я   д л я 1-й  к о м а н д ы  д е т е к т и в о в

1. В черном ящике лежит вещество – производное бензола, которое обладает противовоспалительными и жаропонижающими свойствами. Оно применяется для лечения ревматических и других воспалительных заболеваний. Что лежит в черном ящике?

Ответ. Аспирин.

2. Это вещество – полимер, его изобрели как дорогой упаковочный материал для подарков, цветов, ювелирных изделий. Однако в наши дни оно стало чуть ли не главным мусором планеты.

Ответ. Целлофан.

З а д а н и я   д л я  2-й  к о м а н д ы  д е т е к т и в о в

1. В черном ящике находится широко известное изобретение Н.Д.Зелинского. Что это?

Ответ. Противогаз.

2. В черном ящике находится вещество, которое вызвало разорение известного производителя одежды Чарльза Макинтоша. Он организовал производство непромокаемой ткани для плащей, используя это вещество. Однако у такой одежды был существенный недостаток. Какой это недостаток и что это за вещество?

Ответ. Вещество – натуральный каучук.
В жаркую погоду изделия из каучука
размягчались и становились липкими.

З а д а н и е   д л я  3-й  к о м а н д ы  д е т е к т и в о в

1. В черном ящике лежит вещество – производное бензола, которое широко используется в пищевой отрасли промышленности (кондитерском деле). Его химическое название 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид. Какое это вещество?

Ответ. Ванилин.

2. Возраст этого вещества примерно 100 лет. Его основу составляет синтетический каучук, похожий по свойствам на натуральную смолу. К этому полимеру добавляют вещества-пластификаторы, делающие его более пластичным, вкусовые ароматические добавки и вещества, не дающие полимеру прилипать к зубам. Что лежит в черном ящике?

Ответ. Жевательная резинка.

Конкурс 4. Шифровка

В секретных службах для передачи сообщений часто пользуются различными шифровками. Расшифруйте химические формулы, изображенные на карточках (назовите вещества). Определите, к каким классам принадлежат эти вещества.

З а д а н и е   д л я  1-й  к о м а н д ы

З а д а н и е   д л я  2-й к о м а н д ы

З а д а н и е   д л я  3-й  к о м а н д ы

Конкурс 5. Конкурс капитанов «Заморочки из бочки»

З а д а н и е   д л я  к а п и т а н а  1-й  к о м а н д ы

1. Последний срок представления экспоната на выставку – 1.01.1938 г. Экспонат был доставлен 30.12.1937 г. Назовите экспонат и имя изобретателя.

Ответ. Каучук, С.В.Лебедев.

2. Говорят, эту формулу автору подсказали то ли обезьяны, то ли змеи. Какую же формулу и кому?

Ответ. Формулу бензола, Ф.А.Кекуле.

З а д а н и е   д л я  к а п и т а н а  2-й  к о м а н д ы

1. Кот Леопольд превращался в леопарда, если он выпивал «озверин», а во что превращается метан, если у него отнять 1 атом водорода?

Ответ. В радикал метил.

2. Член Петербургской академии наук Ф.Бейльштейн, создатель знаменитого справочного руководства по органической химии, был человеком живым и остроумным, не без иронии. Вот отрывок из его переписки с давним другом Э.Эрленмейером. В связи с четвертым браком знаменитого немецкого химика А.Гофмана он писал: «Четыре его валентности насыщены. Если он женится в пятый раз – горе Кекуле!»

Ответ. Немецкий химик Ф.А.Кекуле
считал углерод четырехвалентным элементом.

З а д а н и е   д л я  к а п и т а н а  3-й  к о м а н д ы

1. За время первой мировой войны от этого газа за один день пострадало около 16 тыс. человек. Атомы этого химического элемента входят в состав многих органических соединений.

Ответ. Хлор.

2. Известно, каучук в морозы
Обычно хрупок, как стекло,
В жару другая есть угроза:
Размякнет он – и потекло!
Но, чтобы изменить картину,
Нагреют с серой каучук,
И вот, пожалуйста, – резина,
И свойства изменились вдруг.
О каком процессе идет речь?

Ответ. Вулканизация каучука.

Конкурс 6. «Задачки из пачки»

З а д а ч а  д л я  1-й  к о м а н д ы

Эффективное средство против филлоксеры винограда содержит 18,4% углерода и 81,6% хлора по массе. Относительная плотность вещества по водороду равна 130,5. Найдите молекулярную формулу вещества.

Ответ. С₄С_l6.

З а д а ч а  д л я  2-й  к о м а н д ы

При сжигании алкена массой 11,2 г получили 35,2 г углекислого газа и 14,4 г воды. Относительная плотность алкена по воздуху равна 1,93. Найдите молекулярную формулу этого вещества.

Ответ. С₄Н₈.

З а д а ч а  д л я  3-й  к о м а н д ы

При сжигании 28 г органического вещества получено 88 г углекислого газа и 36 г воды. Относительная плотность этого вещества по водороду равна 14. Найдите молекулярную формулу углеводорода.

Ответ. С₂Н₄.

Конкурс 7. Задания для химиков-криминалистов

З а д а н и е   д л я  1-й  к о м а н д ы

Получите ацетилен и докажите, что он имеет непредельный характер.

З а д а н и е   д л я  2-й  к о м а н д ы

Докажите, что в состав органических веществ входят углерод и водород.

З а д а н и е   д л я  3-й  к о м а н д ы

Резиновый клей – это раствор каучука в бензине. Докажите, что он имеет непредельный характер.

Конкурс 8. «Следствие ведут знатоки»

Командам предлагается текст, по которому нужно написать уравнения всех упомянутых химических реакций и ответить на вопросы.

Т е к с т

В маленьком тихом городке Углеводороды жизнь текла спокойно и размеренно. В мире и согласии жили семьи Алкановы, Алкеновы и Алкиновы. Но однажды в городке произошло ужасное происшествие: было совершено покушение на жизнь госпожи Бромной Воды. У нее украли бром, в результате она потеряла свою естественную окраску. В тот же день детективами были задержаны два представителя знатных семейств Алкиновых и Алкеновых – господа Ацетилен и Этилен. (Почему?)

Ацетилен и Этилен не признавали своей вины, говорили, что они не воры, не в их это характере. Детективы заставили подозреваемых пройти тест на детекторе лжи. Индикатором честности был фиолетовый раствор перманганата калия. (Что показал тест?)

Сыщики растерялись. Украсть Бром могли оба – и Ацетилен, и Этилен. Детективы стали искать новые улики, и их труд был вознагражден. Недалеко от дома потерпевшей свидетель Метан нашел кусочек желтого вещества. Вещество немедленно отправили на экспертизу.

Госпожа Бромная Вода, выйдя из шокового состояния, вспомнила, что против грабителей она применила баллончик, заполненный аммиачным раствором оксида серебра. В лаборатории криминалисты выяснили, что желтые кусочки – ацетиленид серебра.

Суду все стало ясно. Господин Этилен был отпущен. (Почему?) Ацетилена приговорили к средней мере наказания – гидратации. Обвинение вынес господин Кучеров, а исполнителем стал мистер Сульфат Ртути(II). Ацетилен превратился в весьма полезный и нужный продукт. (Какой?) Так детективы успешно раскрыли эту загадку.

Подведение итогов

Команда-победительница награждается грамотой. Ученику, набравшему наибольшее количество баллов-жетонов, присваивается звание «Лучший детектив класса». Выставляются оценки.

О.В.ПЕТРАНОВА,
учитель химии школы № 2
(р. п. Колышлей, Пензенская обл.)