Portofoliu didactic - alchene - proprietăți chimice

Colegiul Tehnic „Anghel Saligny” Bacău

Profesor:

Disciplina: Chimie

Clasa. A XI-a

Subiectul lecţiei: Alchene – proprietăţi chimice (reacţia de adiţie şi reacţia de polimerizare)

Scopul lecţiei: de a face cunoscute elevilor principalele proprietăţi chimice ale alchenelor.

Tipul de lecţie: Dobândire de cunoştinţe.

COMPETENŢE GENERALE

1. să înţeleagă şi să explice pe baze ştiinţifice fenomenele fizice şi chimice studiate

2. să înţeleagă interdependenţa dintre fenomenele fizice şi chimice studiate

3. să se exprime corect, scris şi oral, în limbajul ştiinţific specific chimiei.

COMPETENŢE SPECIFICE

1.Să definească alchenele şi să recunoască radicalii alchenelor;

2.Să recunoască o alchenă, să modeleze diferite tipuri de izomeri ai alchenelor.

3.Să cunoască proprietăţile chimice ale alchenelor.

4.Să modeleze prin ecuaţii chimice proprietăţile alchenelor şi să indice condiţiile în care au loc aceste reacţii;

5.Să aplice corect algoritmul de rezolvare a unei probleme de calcul stoechiometric, pe baza unei ecuaţii chimice învăţate.

STRATEGII DIDACTICE:

1. Metode şi procedee didactice: conversaţia, problematizarea, modelarea, exerciţiul.

2. Materiale didactice: fişe de activitate independentă, test de evaluare.

3. Mijloace didactice: calculator, program A.E.L.

SCENARIU DIDACTIC

1. Moment organizatoric

2. Verificarea cunoştinţelor din lecţia cu tema: Alchene - definiţie, nomenclatură, radicali, structură, izomerie.

Elevii vor rezolva exerciţiile din fişa de exerciţii primită.

3. Sensibilizarea atenţiei elevilor asupra subiectului lecţiei noi: Din punct de vedere industrial, cei mai importanţi termeni din seria alchenelor sunt etena, propena, butena, prin prelucrarea cărora se obţin produşi cu multe utilizări industriale şi casnice.

4. Anunţarea titlului noii lecţii şi a obiectivelor operaţionale propuse.

La sfârşitul lecţiei, elevii trebuie să cunoască principalele proprietăţi ale alchenelor, în special ale etenei şi propenei.

5. Comunicarea noilor cunoştinţe:

Alchene – proprietăţi chimice

Fiecare elev primeşte o fişă de instruire, cu ajutorul programului AEL descoperă principalele proprietăţi chimice ale alchenelor, scrie ecuaţiile reacţiilor chimice corespunzătoare şi stabileşte concluziile. Elevii confruntă apoi observaţiile individuale, ecuaţiile reacţiilor chimice cu cele stabilite frontal, la tablă, sub îndrumarea profesorului.

Datorită prezenţei dublei legături, reactivitatea chimică a alchenelor este mai mare decât a alcanilor.

Reacţii de adiţie. Legătura dublă din alchene se compune dintr-o legătură sigma (σ) şi o legătură pi (π). În reacţiile de adiţie are loc desfacerea legăturii π sub acţiunea unor reactanţi, atomii de carbon care au fost angajaţi în dubla legătură se leagă de atomi sau grupe de atomi proveniţi din reactanţi. Substanţele capabile de a da reacţii de adiţie se numesc nesaturate; prin adişie ele se transformă în substanţe saturate.

Adiţia hidrogenului

R─CH═CH2 + H2 R─CH2─CH3

alchenă alcan

Procesul de hidrogenare decurge în condiţii catalitice, la temperaturi cuprinse între 80 - 200°C şi până la 200 atm. Drept catalizatori se folosesc metale în stare fin divizată, ca Ni, Pt, Pd, etc.

Adiţia halogenilor la alchene conduce la derivaţi dihalogenaţi vicinali(halogenul se leagă la atomi de carbon vecini)

R─CH═CH2 R─CH─CH2

│ │

Cl Cl

alchenă derivat dihalogenat vicinal

Adiţia de hidracizi la alchene duce la derivaţi monohalogenaţi.

CH2═CH2 CH2─CH2

│ │

H Cl

Atunci când alchena este simetrică, adiţa decurge fără condiţii. Dacă alchena este asimetrică, atunci atomul de halogen se fixează la atomul cel mai sărac în hidrogen. Aceasta este regula lui Markovnikov.

Ex.

R─CH═CH2 + HCl R─CH─CH2

│ │

Cl H

alchenă nesimetrică derivat halogenat

Adiţia apei la alchene conduce la formarea alcolilor. Adiţia se face în prezenţa acidului sulfuric concentrat, conform regulii lui Markovnikov:

R─CH═CH2 + H─OSO3H → R─CH─CH3

│

O─SO3H

R─CH─CH3 + H─OH → R─CH─CH3

│ │

O─SO3H OH

sulfat acid de alchil alcool

Reacţia de polimerizare

Prin polimerizare se înţelege procesul chimic prin care un mare număr de molecule identice, ale unor compuşi nesaturaţi, se leagă între ele, formând o moleculă unică, de dimensiuni apreciabile, adică o macromoleculă. Schematic, procesul de polimerizare se reprezintă:

nA → ─[A]n─

adică n molecule de tip A se leagă între ele într-un lanţ în care A intră de n ori iar legătura π se rupe. În cazul etenei se poate scrie:

nCH2═CH2 → ─ [CH2─CH2]n ─ (polietenă)

Indicele n, numit grad de polimerizare, arată numărul de molecule de etenă care alcătuiesc lanţul macromolecular. Substanţa A este monomer iar produsul final este polimerul.

6. Obţinerea performanţei şi asigurarea feed-back-ului: rezolvarea exerciţiilor din fişa de exerciţii primită.

7. Intensificarea retenţiei şi a transferului (tema pentru acasă): Elevii vor rezolva acasă restul problemelor in fişă.

FIŞĂ DE INSTRUIRE - ALCHENE

I. Reacţia de adiţie:

Reacţia de adiţie are loc cu ruperea legăturii.......din legătura dublă şi fixarea fragmentelor de reactant la atomii de carbon din legătura dublă.

Reacţia de adiţie Ecuaţia reacţiei chimice de adiţie la etenă Ecuaţia reacţiei chimice de adiţie la propenă

1. Adiţia hidrogenului H2

(hidrogenare)

2. Adiţia halogenilor

Cl2, Br2

(halogenare)

3. Adiţia hidracizilor

HCl, HBr

4. Adiţia apei

H2O

Regula lui Markovnikov: La adiţia unui compus de tipul HA la o alchenă nesimetrică fragmentul A se leagă la atomul de carbon cel mai sărac în hidrogen.

Concluzie: Prin reacţia de adiţie dintr-un compus