Метан и его свойства
Получение метана в лаборатории, горение и определение качественного состава метана, его гомологи. Взрыв смеси метана с кислородом. Замещение в метане водорода хлором. Опыты с природным газом. Метан, его строение и валентные состояния атома углерода.
Рубрика | Химия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.02.2011 |
Размер файла | 756,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Глава 1. Состояние изучаемого вопроса в современной российской школе
Глава 2. Теоретическая поддержка темы «Метан и его свойства»
2.1 Получение метана в лаборатории
2.2 Горение метана
2.3 Определение качественного состава метана
2.4 Взрыв смеси метана с кислородом
2.5 Замещение в метане водорода хлором
2.6 Другие способы получения метана
2.7 Опыты с природным газом
2.8 Гомологи метана
Глава 3. Методические разработки
3.1 Углеводороды
3.2 Получение метана
3.3 Разработка урока по теме "Метан, его строение и валентные состояния атома углерода"
3.4 Тестовые задания по теме «Предельные углеводороды»
Обсуждение результатов эксперимента
Литература
Введение
В современных условиях одной из самых актуальных проблем методики преподавания химии в школе становится обеспечение практической ориентированности предметного знания. Это означает необходимость выявления тесной взаимосвязи между изучаемыми теоретическими положениями и практикой жизни, демонстрации прикладного характера химических знаний. Единство теоретического и прикладного материала в процессе преподавания - один из реальных путей реализации специфического требования современной педагогики средней школы о том, чтобы школьник в максимально возможной мере усваивал учебный материал непосредственно в классе.
Актуальность выбранной темы заключается в том, что изучение раздела об основных закономерностях химических реакций позволяет показать связь теории и практики, дает возможность продемонстрировать применение химической науки, ее законов к практической деятельности человека, рассмотреть проблему охраны окружающей среды, развивать у учащихся интерес к химии, к труду, связанному со знанием химии.
Основной целью данной дипломной работы являлось:
Исследование возможности наполнения темы «Метан и его свойства» прикладным и экологическим содержанием посредством проведения интегрированных уроков.
В связи с этим в работе решались следующие конкретные задачи:
1) обзор и анализ существующих школьных программ по изучению темы «Скорость химической реакции»;
2) разработка различных форм организации занятий в рамках темы «Метан и его свойства»;
3) составление банка контрольных заданий по изучаемой теме.
Предмет исследования - выбор соответствующих форм организации занятий, обеспечивающих введение прикладных и экологических аспектов в процесс изучения темы «Метан и его свойства».
Объект исследования - процесс изучения темы: «Метан и его свойства» в средней школе.
Гипотеза - Разумное сочетание в процессе обучения теоретических и прикладных знаний обеспечивает понимание школьниками важности теоретических понятий, способствует более глубокому усвоению материала и формированию полноценных представлений об экологических аспектах химии.
Глава 1. Состояние изучаемого вопроса в современной российской школе
Для осознанного понимания органической химии огромное значение имеет представление Об основных соединениях и их свойствах. Эти вопросы всегда были самыми сложными не только для учащихся, но и для учителей.
Преподавание темы «Предельные углеводороды» начинается с 10 класса, первого полугодия. При изучении этой темы пользуются учебником химии под редакцией Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, также учебником за 10 класс под редакцией Н.С. Ахметова. Дидактическим материалом служит книга по химии для 10 классов под редакцией А.М. Радецкого, В.П. Горшкова; используются задания для самостоятельной работы по химии за 10 класс под редакцией Р.П. Суровцева, С.В. Софронова; используется сборник задач по химии для средней школы и для поступающих в вузы под редакцией Г.П. Хомченко, И.Г. Хомченко. В 10 классе на изучение темы «Предельные углеводороды» отводится 4 ч [3, 4].
Глава 2. Теоретическая поддержка темы «Метан и его свойства»
Метамн -- простейший углеводород, бесцветный газ без запаха[1], химическая формула -- CH4. Малорастворим в воде, легче воздуха. При использовании в быту, промышленности в метан обычно добавляют одоранты со специфическим «запахом газа». Сам по себе метан не токсичен и не опасен для здоровья человека. Обогащение одорантами делается для того, чтобы человек вовремя заметил утечку газа. На промышленных производствах эту роль выполняют датчики и во многих случаях метан для лабораторий и промышленных производств остается без запаха.
Метан -- первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов, наиболее устойчив к химическим воздействиям. Подобно другим алканам вступает в реакции радикального замещения (галогенирования, сульфохлорирования, сульфоокисления, нитрования и др.), но обладает меньшей реакционной способностью. Специфична для метана реакция с парами воды, которая протекает на Ni/Al2O3 при 800--900 °C или без катализатора при 1400--1600 °C; образующийся синтез-газ может быть использован для синтеза метанола, углеводородов, уксусной кислоты, ацетальдегида и других продуктов.
Взрывоопасен при концентрации в воздухе от 5 % до 15 %. Самая взрывоопасная концентрация 9,5 %.
Основной компонент природных (77--99 %), попутных нефтяных (31--90 %), рудничного и болотного газов (отсюда другие названия метана -- болотный или рудничный газ). В анаэробных условиях (в болотах, переувлажнённых почвах, рубце жвачных животных) образуется биогенно. Получается также при коксовании каменного угля, гидрировании угля, гидрогенолизе углеводородов в реакциях каталитического риформинга.
Классификация по происхождению:
абиогенный -- образован как результат химических реакций неорганических соединений;
биогенный -- образован как результат химической трансформации органического вещества;
бактериальный (микробный) -- образован в результате жизнедеятельности бактерий;
термогенный -- образован в ходе термохимических процессов.
В лаборатории получают нагреванием натронной извести (смесь гидроксидов натрия и кальция) или безводного гидроксида натрия с ледяной уксусной кислотой.
2NaOH+CH3COOH>(t)Na2CO3+CH4^+H2O
Для этой реакции важно отсутствие воды, поэтому и используется гидроксид натрия, так как он менее гигроскопичен.
Возможно получение метана сплавлением ацетата натрия с гидроксидом натрия:[2]
CH3COONa + NaOH > CH4^ + Na2CO3
Горит в воздухе голубоватым пламенем, при этом выделяется энергия около 39 МДж на 1 мі. С воздухом образует взрывоопасные смеси при объёмных концентрациях от 5 до 15 процентов. Точка замерзания -184С (при нормальном давлении)
Вступает с галогенами в реакции замещения (например, CH4 + 3Cl2= CHCl3+ 3HCl), которые проходят по свободно радикальному механизму:
CH4 + ЅCl2 = CH3Cl (хлорметан)
CH3Cl + ЅCl2 = CH2Cl2 (дихлорметан)
CH2Cl2 + ЅCl2 = CHCl3 (трихлорметан)
CHCl3 + ЅCl2 = CCl4 (тетрахлорметан)
Выше 1400° С разлагается по реакции:
2CH4 = C2H2 + 3H2
Окисляется до муравьиной кислоты при 150--200 °C и давлении 30--90 атм по цепному радикальному механизму:
CH4 + 3[O] = HCOOH + H2O
2.1 Получение метана в лаборатории
Наиболее удобный лабораторный способ получения метана -- взаимодействие ацетата натрия с натронной известью.
Взаимодействие солей карбоновых кислот со щелочью является общим способом получения углеводородов. Реакция в общем виде изображается уравнением:
если R = СН3, то образуется метан.
Поскольку едкий натр является веществом гигроскопичным, а присутствие влаги мешает успешному прохождению реакции, то к нему добавляют оксид кальция. Смесь едкого натра с оксидом кальция и называется натронной известью.
Для успешного протекания реакции требуется довольно сильное нагревание, однако чрезмерный перегрев смеси ведет к побочным процессам и получению нежелательных продуктов, например ацетона:
Ацетат натрия до опыта должен быть обезвожен. Натронную известь перед приготовлением смеси также следует прокалить. Если нет готовой натронной извести, ее готовят следующим образом. В железной или фарфоровой чашке обливают хорошо прокаленную измельченную известь СаО вдвое меньшим количеством насыщенного водного раствора щелочи NaOH. Смесь выпаривают досуха, прокаливают и измельчают. Вещества хранят в эксикаторе.
Для демонстрации получения метана лучше всего воспользоваться небольшой колбой с отводной трубкой, а для практического занятия -- пробиркой (рис. 1 и 2).
Собирают прибор, как указано на рис. 1 или 2. В промывную склянку, для улавливания примесей, наливают раствор щелочи (рис. I). В реакционную колбу или пробирку помещают смесь ацетата натрия и натронной извести. Для этого тонкоизмельченные вещества тщательно смешивают в объемном отношении 1:3, т.е. со значительным избытком извести, чтобы заставить по возможности полностью прореагировать ацетат натрия.
Рис. I. Получение метана в лаборатории (демонстрационный опыт)
Колбу нагревают с помощью горелки через асбестовую сетку, а пробирку на голом пламени. Собирают метан в пробирку по способу вытеснения воды. Для проверки чистоты полученного газа пробирку вынимают из воды и не переворачивая поджигают газ.
Так как процесс получения метана нецелесообразно прерывать, а все другие опыты невозможно успеть выполнить, пока идет реакция, то рекомендуется набрать газ для последующих опытов в несколько цилиндров (пробирок) или в газометр.
Наполненные цилиндры оставляют на время в ванне или же закрывают под водой стеклянной пластинкой (пробкой) и ставят на стол вверх дном.
Метан легче воздуха. Для ознакомления с физическими свойствами метана учитель демонстрирует цилиндр с собранным газом. Учащиеся наблюдают, что метан -- газ бесцветный. Собирание метана по способу вытеснения воды дает основание предположить, что этот газ, по-видимому, нерастворим в воде. Учитель подтверждает это заключение.
На весах уравновешивают две одинаковые колбы возможно большей емкости. Одна из колб подвешена вверх дном (рис. 3). В эту колбу пропускают некоторое время метан из прибора. Чашка весов поднимается вверх. Чтобы учащиеся не думали, будто изменение в весе происходит из-за давления струи газа на дно колбы, обращают внимание на то, что нарушение равновесия остается и после того, как прекращено пропускание метана.
После того как весы будут снова приведены в равновесие (для этого на некоторое время перевертывают вверх горловиной склянку с метаном), для сравнения и большей убедительности выводов пропускают метан в нормально стоящую на весах колбу. Равновесие весов не нарушается.
Показав, что метан легче воздуха, учитель сообщает, сколько весит при нормальных условиях литр метана. Эти сведения будут нужны далее при выводе молекулярной формулы вещества.
2.2 Горение метана
Вслед за рассмотрением физических свойств метана может быть поставлен вопрос о том, какова молекулярная формула метана. Учитель сообщает, что в целях выяснения этого вопроса нужно будет предварительно ознакомиться с одним из химических свойств метана -- горением.
Горение метана может быть показано в двух вариантах.
1. Стеклянный цилиндр (емкостью, например, 250 мл), заполненный метаном, ставят на стол, снимают с него пластинку или открывают пробку и без промедления поджигают газ лучинкой. По мере сгорания метана пламя опускается внутрь цилиндра.
Чтобы пламя держалось все время над цилиндром и было хорошо заметно учащимся, в цилиндр с горящим метаном можно вливать постепенно воду, вытесняя тем самым газ наружу (рис. 4).
2. Поджигают метан непосредственно у отводной трубки прибора для получения газа или газометра (и в том и в другом случае обязательна проверка на чистоту!). Величину пламени регулируют интенсивностью нагрева в первом случае и высотой столба вытесняющей жидкости во втором случае. Если метан очищен от примесей, он горит почти бесцветным пламенем. Чтобы устранить некоторую светимость пламени (желтую окраску), обусловленную солями натрия, находящимися в стекле трубки, можно к концу трубки присоединить металлический наконечник.
2.3 Определение качественного состава метана
Горение метана выражается уравнением:
СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2О
Если при горении суметь обнаружить углекислый газ и воду, то по продуктам реакции можно будет сделать заключение о качественном составе метана. Образование углекислого газа свидетельствует о наличии углерода в метане, образование воды -- о наличии водорода.
Такое заключение о составе метана не является достаточно строгим, так как здесь не проверяется, не получаются ли при этом еще другие продукты реакции и не находится ли кислород в составе метана. Однако опыт обычно с большим удовлетворением воспринимается учащимися, и выводы из него не вызывают сомнений. В случае вопросов со стороны учащихся может быть указано, что другие вещества не обнаружены в продуктах реакции и что точный количественный анализ подтверждает сделанный вывод о качественном составе.
Над пламенем горящего метана (у отводной трубки прибора, газометра или газовой горелки) держат повернутый вверх дном чистый и сухой химический стакан (рис. 5). Стенки стакана становятся влажными. Даже далеко сидящие учащиеся видят, что стакан «запотел». После этого споласкивают стакан известковой водой (лучше баритовой) и снова помещают над пламенем. На стенках стакана появляются белые пятна и полосы образующегося нерастворимого карбоната бария:
Ва(ОН)2 + СО2 ВаСО3 + Н2О
После этого опыта можно перейти к выводу молекулярной формулы метана.
Один литр метана при нормальных условиях весит 0,174 г. Отсюда молекулярный вес метана М = 22,4 * 0,174 = 16.
Так как метан состоит из углерода и водорода, а атомный вес углерода равен 12, то, очевидно, в молекуле метана может содержаться только один углеродный атом. В таком случае в молекуле должны содержаться еще 4 атома водорода (16 -- 12 = 4), что вполне согласуется с валентностью этих элементов.
2.4 Взрыв смеси метана с кислородом
В числе химических свойств, которые изучаются после обсуждения вопроса о молекулярной формуле метана, прежде всего отмечают известное уже свойство -- горение метана. Сведения о реакции горения учитель дополняет сообщением о свойстве метана давать взрывчатые смеси с кислородом и с воздухом. Соотношение объемов газов для полного сгорания метана при взрыве учащиеся находят из приведенного выше уравнения (1 : 2 в случае взрыва с кислородом и 1 : 10 при взрыве с воздухом). Когда одно из веществ имеется в избытке против стехиометрических отношений (другое, следовательно, содержится в недостатке), образуется более слабый, взрыв, а при сильном расхождении взрыв и вовсе не образуется.
Толстостенный стеклянный сосуд или банку емкостью 200--250 мл градуируют в отношении 1 : 2 (делят на три равные по объему части). Для этого наполняют банку водой и определяют емкость ее, вылив воду в мерный цилиндр. Затем наливают в банку воду частями по 1/3 объема и каждый раз делают на стенке снаружи метку восковым карандашом или маркером.
По способу вытеснения воды наполняют банку на 2/3 объема кислородом и на 1/3 метаном. Банку закрывают под водой пробкой и, вынув из воды, несколько раз перевертывают для лучшего смешения газов. Этой цели хорошо помогает остающееся в банке очень небольшое количество воды.
Банку обертывают полотенцем на случай, если бы стекло оказалось непрочным и не выдержало взрыва. Отойдя в сторону от приборов, находящихся на столе, открывают пробку и, держа банку несколько наклонно вниз, поджигают смесь лучинкой. Происходит взрыв. Смесь нельзя поджигать спиртовкой, так как взрывной волной ее может опрокинуть.
Для взрыва метана с воздухом соответствующий сосуд градуируется на 11 частей (1 часть метана, 10 частей воздуха). Чтобы показать взрывоопасность природного газа и, следовательно, необходимость внимательного обращения с ним в лаборатории, на производстве и в быту, целесообразно для демонстрации этого опыта воспользоваться вместо метана природным газом.
2.5 Замещение в метане водорода хлором
Хлор, будучи смешан с метаном, на рассеянном свету постепенно атом за атомом замещает в метане водород, образуя хлорметан, затем дихлорметан, хлороформ и, наконец, четыреххлористый углерод:
CH4 + CI2 CH3CI + HCI
CH3CI + CI2 CH2CI2 + HCI
CH2CI2+ CI2 CH3CI + HCI
CHCI3 + CI2 CCI4 + HCI
В результате реакции образуется смесь продуктов.
Реакция идет длительное время, поэтому для демонстрации ее удобно воспользоваться двухчасовым занятием. Опыт ставят в начале первого урока и привлекают к нему внимание учащихся на втором уроке в связи с повторением и обобщением материала занятия. Можно опыт оставить до следующего дня занятий.
Опыт проводится в двух цилиндрах. Первый цилиндр с пришлифованными краями заполняют метаном по способу вытеснения воздуха. Второй такой же цилиндр заполняют хлором. Затем соединяют цилиндры отверстиями и перемешивают газы, переворачивая их вместе несколько раз. Цилиндры закрывают плотно пробками и один из них оставляют для наблюдения. В нем замечают ослабление окраски хлора вследствие реакции, а иногда и образование жидких веществ в виде маслянистых капель на стенках цилиндра. При открывании цилиндра появляется легкий туман, что подтверждает факт образования хлористого водорода в результате данной реакции.
Второй цилиндр со смесью метана и хлора опускают отверстием вниз в ванну с насыщенным раствором поваренной соли1. (Прибор не оставлять на прямом солнечном свету!) О течении реакции судят по уменьшению объема газовой смеси (уровень жидкости в цилиндре постепенно повышается), по ослаблению окраски хлора и по образованию маслянистых капелек на стенках цилиндра.
Чтобы маслянистые капли были отчетливо видны, цилиндр для смеси газов должен быть предварительно хорошо промыт и высушен.
Так как учащиеся иногда утверждают, что уровень жидкости повышается вследствие частичного растворения в воде метана и хлора, можно одновременно с цилиндром, содержащим смесь газов, погрузить в раствор поваренной соли цилиндр с метаном и цилиндр с хлором (рис. 6). Учащиеся в таком случае увидят, что уровень раствора в этих цилиндрах, в отличие от цилиндра со смесью газов, почти не повышается. Следовательно, метан и хлор в первом цилиндре тратятся на химическую реакцию между ними; образующийся при этой реакции газообразный продукт -- хлористый водород -- значительно лучше растворяется в воде, чем исходные газы.
Опыт можно также поставить, воспользовавшись вместо цилиндров демонстрационными пробирками.
Второй вариант демонстрационного эксперимента иллюстрирующего замещение атомов водорода на хлор в метане может быть осуществлен следующим образом.
Колбу емкостью около 1 л заполняют по способу вытеснения воды смесью метана и хлора (рис. 7). Для этого в нее пропускают вначале метан, затем примерно тройной объем хлора, пока вода полностью не будет вытеснена в стакан. После этого закрывают зажимы а и б и оставляют колбу стоять до тех пор, пока окраска хлора не исчезнет. Тогда открывают зажим б и наблюдают, как вода из стакана устремляется в колбу вследствие образовавшегося в ней разрежения. Если к этой воде предварительно добавить индикатор, то можно заметить изменение окраски под действием образовавшегося хлористого водорода.
2.6 Другие способы получения метана
При рассмотрении специального вопроса о способах получения метана в памяти учащихся восстанавливают сначала опыт получения его из ацетата натрия и натронной извести. Затем внимание учащихся обращают на образование метана в природе при разложении растительных и животных остатков (почему метан и сопутствует обычно нефти, каменному углю и даже торфу).
Образование метана при разложении клетчатки без доступа воздуха может быть выражено уравнением (уравнение дается не для учащихся):
(С6Н10O5)n + nН2О ЗnСО2 + ЗnСН4
В связи с обсуждением этого вопроса в порядке внеклассной работы может быть поставлено собирание метана на болоте и получение метана при разложении растений. Результаты работы могут быть продемонстрированы на уроке.
1. Для собирания метана выбирается неглубокий, сильно заболоченный водоем. Толстостенную склянку или бутылку погружают в воду, чтобы она заполнилась водой, затем повертывают ее вверх дном, вставляют воронку (рис. 8) и собирают метан, разрыхляя дно с помощью палки.
Когда в склянке соберется газ, ее закрывают под водой резиновой пробкой и после этого вынимают из воды. Склянка должна быть закрыта так, чтобы в нее не проник воздух, иначе при последующих опытах может произойти взрыв. Для вытеснения газа из склянки обычную пробку заменяют на пробку с двумя отверстиями, в которые вставлены стеклянные трубки. (Склянку при этом необходимо держать повернутой вверх дном!) После этого в склянку вливают воду через трубку, доходящую до дна. Вытесняемый газ собирают в пробирку над водой и проверяют на отсутствие воздуха, после чего с ним можно делать те или иные опыты.
2. В стакан большой емкости (диаметром 10-15 см) помещают болотный ил с возможно большим содержанием листочков и залипают его водой (рис. 9). Ил закрывают воронкой большого диаметра и засасывают в нее воду до самого зажима, после чего зажим закрывают. Прибор ставят в теплое место на несколько дней. К. моменту демонстрации часть воронки оказывается заполненной газом. Если ил пошевелить палкой, то ясно видно выделение из него пузырьков газа. Метан может быть подожжен у конца оттянутой трубки, если открыть зажим и воронку погрузить глубже в воду.
2.7 Опыты с природным газом
Для изучения свойств метана можно воспользоваться природным газом, если подводка его имеется в школьном химическом кабинете. Метан, как известно, составляет основную часть этого газа.
Наличие небольшого количества примесей (СО2, N2 и др.) не мешает проведению опытов. Если перед поступлением в газовую сеть природный газ смешивается с другими видами газообразного топлива (например, с коксовым газом), то его следует предварительно освободить от примеси непредельных углеводородов, пропустив через склянку с раствором перманганата калия.
Природный газ для опытов можно собрать в газометр или же непосредственно использовать его из газовой проводки, пропустив предварительно через промывалку.
Пользуясь природным газом, можно, применяя приемы, описанные выше, показать, что метан легче воздуха, нерастворим в воде, не окисляется обычными окислителями (КМпО4), горит и образует взрывчатые смеси с кислородом и воздухом. Аналогично идут также опыты хлорирования метана.
Можно показать полное и неполное горение природного газа. Если поджигать газ, выходящий из тонкой стеклянной трубочки, то пламя оказывается почти невидимым, так как окружающего струю газа воздуха хватает для полного сгорания. Если же для опыта воспользоваться широкой трубкой, газ не сможет хорошо смешиваться с воздухом, кислорода не хватит для полного сгорания газа и будет заметно образование копоти -- выделение свободного углерода в результате термического распада несгорающей части метана. Осадок сажи можно получить, если в пламя внести стеклянную пластинку или какой-либо фарфоровый предмет.
На основании этого опыта могут быть обсуждены промышленный способ получения сажи и условия рационального сжигания газообразного топлива.
2.8 Гомологи метана
Опыты с пропаном. Из газообразных предельных углеводородов наиболее доступным объектом изучения в школе становится пропан.
Пропан в баллоне находится в жидком состоянии под давлением 16 ат. При снижении давления с помощью редуктора, установленного на баллоне, пропан переходит в газообразное состояние и может быть использован для опытов. При пользовании баллоном в целях безопасности следует строго руководствоваться указаниями прилагаемой инструкции.
Для удобства работы можно предварительно заполнить пропаном газометр. Заполнение производится обычным способом с соблюдением всех правил предосторожности. Особенно нужно следить, чтобы в газометр с пропаном не проник воздух. С этой целью, в частности, воздух из трубки, по которой пропан будет поступать в газометр, должен быть сначала вытеснен в атмосферу.
1. Пропан тяжелее воздуха. Опыты ставят аналогично тому, как они проводились с метаном (с. 29).
Уравновешивают на весах две колбы одинакового объема (в отличие от прежнего опыта обе колбы стоят на чашках весов в обычном положении). В одну из колб пропускают из газометра пропан. Колба с пропаном оказывается тяжелее, чем колба с воздухом. Учащиеся без труда делают вывод об относительной плотности пропана по воздуху.
2. Подтверждение качественного состава пропана. Поскольку учащиеся (на примере метана) ознакомились со способом установления качественного состава газообразного углеводорода, целесообразно повторить данный опыт и убедиться в наличие углерода и водорода в пропане. Внимание! Если сжигание пропана будет проводиться из отводной трубки газометра, то газ предварительно должен быть проверен на чистоту!
3. Пропан -- высококалорийное топливо. При характеристике свойств и применения пропана очень важно обратить внимание учащихся на высокую теплоту его сгорания. Так если для метана, являющегося основой природного газа, эта величина равна 890 кдж/моль, то для пропана теплота сгорания более 2200 кдж/моль, а у бутана даже 2800 кдж/моль.
Учащимся не сразу бывает понятно, почему резко возрастает тепловой эффект реакции горения гомологов метана. Иногда они говорят, что поскольку бытовой газ «жидкий», то в единице объема сгорает большее число молекул и, следовательно, больше образуется теплоты. В таком случае надо обратить внимание, что пропан (бутан) горит после испарения, т.е. в газообразном состоянии, поэтому, согласно закону Авогадро, следует считать, что в равных объемах метана и пропана содержится равное число молекул.
В таком случае различие в тепловом эффекте объясняется, очевидно, составом молекул. В самом деле, при сгорании молекулы метана вступают в реакцию с кислородом один атом углерода и четыре атома водорода, при сгорании же молекулы пропана С3Н8 окисляется три атома углерода и восемь атомов водорода. Очевидно, что вторая реакция идет со значительно большим положительным тепловым эффектом. Понятно, что при сгорании равного объема бутана С4Н10 образуется еще больше теплоты.
Поджигают пропан у отводной трубки газометра (проба на чистоту!). Обращают внимание прежде всего на то, что даже у трубки с малым диаметром он горит коптящим пламенем. Объясняют это явление большим, чем у метана, содержанием атомов углерода в молекуле вещества.
4. Отношение пропана к окислителям. Если при изучении метана исследовалось отношение его к таким окислителям, как перманганат калия, следует спросить учащихся: как можно проверить, окисляется ли этим веществом пропан. Учащиеся сами выполняют опыты -- пропускают пропан через раствор перманганата калия, приливают раствор окислителя в цилиндр с пропаном и взбалтывают содержимое цилиндра. По отсутствию изменений в окраске раствора судят о принадлежности пропана к предельным углеводородам.
5. Реакция замещения водорода хлором. Опыт хлорирования пропана можно поставить проще, чем аналогичный опыт с метаном. Здесь достаточно приготовить в стеклянном цилиндре смесь пропана с хлором и наблюдать, какие изменения в ней произойдут через несколько часов или суток (смесь не выставлять на прямой солнечный свет!).
Смесь газов готовят одним из способов, описанных выше (с. 32). Можно поступить и по-другому. Сперва заполняют цилиндр пропаном по способу вытеснения воздуха, затем пропускают в цилиндр хлор, опустив подводящую газ трубку до дна сосуда. Когда хлором будет вытеснена половина пропана (о чем можно судить по уровню зеленой окраски в цилиндре), пропускание хлора прекращают, закрывают цилиндр пробкой и тщательно перемешивают газы.
Доказательство качественного состава высших углеводородов. Опыты с высшими углеводородами в школе обычно не ставятся. Между тем важно было бы показать учащимся, что твердые углеводороды, как и газообразные, имеют тот же качественный состав. Способ определения качественного состава твердых углеводородов имеет много общего с определением наличия углерода и водорода во многих других органических веществах.
В пробирке с отводной трубкой нагревают смесь мелко измельченного парафина (парафиновой свечи) или вазелинового масла с порошком оксида меди. Выделяющийся при реакции газ пропускают в известковую воду. Наблюдают помутнение известковой воды, образование капелек влаги на стенках пробирки и появление небольшого налета красной меди. Образование углекислого газа и воды при реакции свидетельствует о наличии углерода и водорода в парафине. Кислород для окисления этих элементов доставляется оксидом меди, в результате чего выделяется чистая медь.
Глава 3. Методические разработки
3.1 Углеводороды
Цель урока. Повторить и закрепить знания учащихся о строении углеводородов, химическом составе, свойствах и применении этих веществ; продолжить формирование чувства ответственности за свои действия, умения принимать решение сообща, способности выражать свои мысли четко и кратко, выслушивать и критически оценивать мнение других.
Оборудование. Настенные таблицы, карточки с химическими формулами веществ, модели атомов химических элементов.
Ход урока
Учитель. Сегодняшний урок, ребята, необычный. Мы проведем урок-игру. Этот урок позволит повторить и закрепить пройденный материал. У нас в классе есть команды и строгое жюри, которое будет оценивать ваши выступления. На уроке будут использованы элементы телеигр «Счастливый случай», «Поле чудес», «КВН». Итак, начинаем. Внимание!
Игра «КВН»
Конкурс «Разминка»
- Что мы называем органической химией?
- Что мы называем углеводородами?
- Что такое свободные радикалы?
- Что такое цепные реакции?
- Что мы называем реакцией полимеризации?
- О чем говорит правило Марковникова?
- Каково первое положение теории Бутлерова?
- Каково второе положение теории Бутлерова?
- Предельными углеводородами называют … .
- Непредельными углеводородами ряда этилена называют … .
- Диеновыми углеводородами называют … .
- Алкинами называют … .
Конкурс «Моделирование»
Команда должна изобразить структурные формулы молекул бутана, изобутана, пропана, пропена, пропина и собрать их модели из моделей атомов.
Конкурс капитанов
Каждому капитану дается карточка, содержащая вопросы, на которые он должен ответить у доски.
Игра «Поле чудес»
1) Эти вещества используют в холодильных установках, они представляют собой газы, которые легко сжижаются и при последующем испарении поглощают большое количество теплоты.
(Фреоны.)
2) Из этих веществ (из полиэтилена и полипропилена) изготавливают ценные товары. Это полимеры, которые называются... .
(Пластмассы.)
3) Если к каучуку при вулканизации добавляют больше серы, чем ее требуется для образования резины, то получают твердый неэластичный материал.
(Эбонит.)
4) Русский химик, академик, который первым получил синтетический каучук из 1,3-бутадиена в 1928 г.
(Сергей Васильевич Лебедев.)
Конкурс «Монолог»
Команда получает рисунок «Применение вещества» и в течение трех минут должна составить рассказ о применении данного вещества.
Игра «Счастливый случай»
Конкурс «Ты мне - я тебе»
Каждая команда готовит два вопроса и задает их другой команде.
Конкурс «Заморочки из бочки»
Команда отвечает на вопрос, содержащийся на карточке, вытащенной из «бочки».
Конкурс «Дальше, дальше…»
- Вещества, которые состоят из углерода и водорода, называют ... .
(Углеводородами.)
- Идеалистические взгляды ученых называют ... .
(Виталистическими.)
- Как называют вещества с общей формулой СnН2n? (Непредельными ряда этилена или циклическими.)
- В каком году А.М.Бутлеров создал теорию химического строения органических веществ?
(В 1861 г.)
- Явление, при котором вещества имеют одинаковый состав и массу, но разное строение молекул, называют ... .
(Изомерией.)
- Какой суффикс добавляют при названии диеновых углеводородов?
(Диен.)
- Назовите общую формулу предельных углеводородов.
(СnН2n+2.)
- Транс- и цисизомерия - какой это вид изомерии?
(Пространственной.)
- Какую группу атомов называют гомологической разницей?
(СН2.)
- Какую пространственную форму имеют предельные углеводороды?
(Зигзагообразную.)
- Как называют группы атомов СН3, С2Н5, С3Н7?
(Радикалами.)
- Какие реакции характерны для непредельных углеводородов?
(Присоединения.)
- Если смесь газов в основном состоит из СО (40%) и Н2 (50%), то эту смесь называют ... .
(Синтез-газом.)
- Жидкость, которая используется в качестве растворителя, - это ... .
(Дихлорметан и т.п.)
- Если в результате реакции образуется СО2 и Н2О, то это реакция ... .
(Горения.)
- С помощью какой именной реакции можно удлинить углеродную цепь?
(Вюрца.)
- Характерной реакцией предельных углеводородов является реакция ... .
(Замещения.)
- Вещество, которое образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов, - это ... .
(Метан.)
- Каково агрегатное состояние 1,3-бутадиена?
(Газ.)
- Углеводороды ряда ацетилена по международной номенклатуре называют ... . (Алкинами.)
- Формула карбида кальция ... .
(СаС2.)
- Вещество, составляющее основную массу природного газа, - это ... .
(Метан.)
- Чаще всего ацетилен используется для ... .
(Резки и сварки металлов.)
- Какая связь между атомами углерода в молекуле ацетилена?
(Тройная.)
3.2 Получение метана
Задачи:
ознакомиться с получением метана в лаборатории;
изучить физические и химические свойства метана;3) доказать, что полученный газ - метан, а соль является карбонатом;4) доказать, что газ, выделяющийся при взаимодействии карбоната с кислотой, является оксидом углерода(IV).
Оборудование и материалы. Согнутая стеклянная трубка, приемник, пластинка из стекла, стеклянная палочка, пипетка, бумажная (корковая или резиновая) пробка, пробиркодержатель или тигельные щипцы, ступка с пестиком, горелка (спиртовка или электрический нагревательный прибор), маленькая пробирка, спички, банка для слива, тряпка для уборки рабочего места.Реактивы. Обезвоженный ацетат натрия или ацетат калия без предварительной обработки, натронная известь (смесь Са(ОН)2 и NаОН), известковая или баритовая вода, раствор соляной кислоты.
Ход работы
1. В фарфоровой ступке приготовьте для реакции смесь из одной части ацетата натрия и двух частей натронной извести. Для этого смесь сначала перемешайте стеклянной палочкой, а затем разотрите с помощью ступки в мелкий порошок.
2. В согнутую под прямым углом трубку поместите смесь объемом 1-2 горошины. Длинное колено трубки закройте пробкой, а на короткое колено наденьте маленькую пробирку.
По положению пробирки определите:
а) физическое состояние метана;
б) относительную плотность метана по воздуху и водороду.Нагревайте смесь в пламени горелки (спиртовки) и время от времени снимайте пробирку и подносите к огню. Метан, полностью заполнивший пробирку, загорается и горит (как?). Нагревание продолжайте до полного прекращения выделения газа.
Составьте уравнения реакций получения метана и его горения.3. Дайте остыть трубке и только после этого высыпьте порошок на стеклянную пластинку. Рядом с ним поместите каплю раствора соляной кислоты. Переносите маленькими порциями порошок в кислоту. Что вы наблюдаете?Составьте уравнения реакций в молекулярной, полной и сокращенной ионных формах.
4. Присоедините к трубке приемник с известковой или баритовой водой. Снимите пробку, введите в трубку 3-5 капель раствора соляной кислоты и быстро закройте ее отверстие пробкой. Что вы наблюдаете?Составьте уравнение реакции.
Приведем примерную запись о проделанной работе в тетрадях учащихся.
Что делали? |
Что наблюдали? |
|
1. Приготовили смесь обезвоженного ацетата натрия с натронной известью и растерли смесь в ступке |
1. Мелкий порошок |
|
2. Смесь объемом 1-2 горошины поместили в согнутую трубку и нагревали ее в пламени горелки (спиртовки). Подожгли метан в пробирке |
2. Горение метана слабым светящимся пламенем. Это доказывает, что полученный газ - метан:СН3СООNa + NaOH = CH4 + Na2СО3, CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2О. Метан находится в газообразном состоянии. Относительная плотность метана по воздуху 0,55, а по водороду - 8. Это значит, что метан в 1,8 раза легче воздуха и в 8 раз тяжелее водорода |
|
3. На стеклянную пластинку из трубки высыпали порошок и рядом с ним поместили каплю раствора соляной кислоты. Затем переносили порошок маленькими порциями в кислоту |
3. Выделение газа: Na2СO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2, 2Na+ + 2H+ + 2Cl- = 2Na+ 2Cl- + H2O + CO2, + 2H+ = H2O + CO2 |
|
4. K трубке присоединили приемник с известковой (баритовой) водой и в трубку ввели 3-5 капель раствора соляной кислоты: |
4. Выделение газа, а в приемнике помутнение известковой (баритовой) воды. СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3. Это доказывает, что выделяющийся газ - оксид углерода(IV) |
|
Выводы. Метан в лаборатории получается при взаимодействии ацетата натрия (калия) с твердым гидроксидом натрия при нагревании. Гидроксид кальция (гашеная известь) Са(ОН)2 в реакцию не вступает и применяется здесь как водопоглощающее средство. Метан - газ, бесцветный, легче воздуха, горит слабым светящимся пламенем |
3.3 Разработка урока по теме "Метан, его строение и валентные состояния атома углерода"
Цели урока:
сформировать представление о составе и строении метана, его нахождении в природе и физических свойствах;
изучить валентные состояния атома углерода.
Задачи урока:
Изучить строение метана (молекулярная, электронная и структурная формулы), физические свойства, нахождение в природе, тип химической связи в молекуле, пространственное строение молекулы; строение атома углерода в трёх валентных состояниях, понятие гибридизации;
Развить и обобщить знания о химической связи в органических соединениях;
Продолжить формирование диалектико - материалистического мировоззрения на примере молекулы метана, этилена, ацетилена.
Оборудование:
периодическая таблица Д. И. Менделеева,
масштабная модель и шаростержневая модель метана,
таблица « Электронное и пространственное строение молекулы метана»,
фрагмент фильма о строении органических соединений,
компьютер, мультимедиа проектор, интерактивная доска, на столах учащихся набор для создания шаростержневых молекул.
Тип урока: комбинированный.
Методы:
словесный (лекция),
наглядный, проблемное изложение,
работа с книгой.
Ход урока
I. 1. Организационый момент.
2. Фронтальная проверка знаний по теме « Строение атома углерода»
Записать электронную формулу атома углерода в основном и возбуждённом состояния
Что называют химической связью?
Какая связь называется у- связью?
Какая связь называется р - связью?
Выполнить у доски письменно вопрос № 11, 16 стр.20. (Учащиеся проверяют в тетрадях домашнее задание, два ученика работают у доски).
II. Изучение нового материала.
1. Работа с книгой. (Учащиеся находят ответы на вопросы и на задания).
Где в природе встречается метан и какими физическими свойствами обладает?
Запишите молекулярную, электронную и структурную формулы в тетрадь. Какую валентность проявляет углерод в органических соединениях?
Ребята на последний вопрос отвечают логично: атомы углерода в органических соединениях всегда четырёхвалентны. Для этого при образовании химических связей атом должен перейти в возбуждённое состояние, при котором один из 2s-электронов перемещается на 2р- орбиталь.
Теперь рассмотрим молекулу метана. Учащиеся отвечают на вопросы:
1. Сколько химических связей в молекуле метана?2. Каков тип химической связи С-Н?3. К какому типу относятся эти связи (к у- или р- типу)?4. За счёт перекрывания орбиталей какого типа происходит образование связей углерод- водород?
На последний вопрос ребята ответили правильно: три связи образованы за счёт перекрывания р - орбиталей атома углерода и s- орбитали атомов водорода, четвёртая связь - результат перекрывания двух s- орбиталей. Учителем создаётся проблемная ситуация. Очевидно, что в таком случае одна из связей С-Н будет отличаться от трёх остальных: по энергии, длине, направленности. Однако с помощью современных методов исследования доказано, что все связи в метане абсолютно равноценны! Почему? Учащиеся выражают сомнения в возможности образования молекулы, мотивируя тем, что разные электроны, видимо, не образуют одинаковые химические связи. Выдвинуть предположения учащиеся затрудняются. Для объяснения этого факта выдвинута гипотеза, называемая теорией гибридизации. Учитель объясняет гибридизацию электронных облаков, выравнивая их по форме и энергии, говорит об образовании устойчивой молекулы метана. Происходит выравнивание электронных облаков (s и 3р) и образуется 4 облака одинаковой формы, т.е. гибридных (на интерактивной доске нарисованы электронные облака).
Образование новых орбиталей симметрично расположенных и с одинаковой энергией, получило название гибридизации. Учащиеся записывают в тетради определение гибридизации: « Гибридизацией орбиталей называют процесс выравнивания их по форме и энергии».
При «смешении» 2s - орбитали и 2р- орбиталей образуются четыре одинаковые sр3 - гибридные орбитали. Каждая из них имеет грушевидную форму, сильно вытянутую в одну сторону от ядра. Такая форма очень выгодна: она способствует более полному перекрыванию с орбиталями других атомов при образовании химических связей. Чем полнее такое перекрывание, тем прочнее химическая связь.
Состояние углеродного атома с sр3- гибридными орбиталями характерно для соединений с одинарной связью: метана и подобных ему углеводородов. Как известно, четыре одинаковые у связи составляют между собой угол 1090 28/. Поэтому молекула в пространстве имеет форму тетраэдра. Демонстрирую шаростержневую модель молекулы метана. Ставлю перед учащимися два вопроса:
1) почему именно под углом 1090 29/ образуется химическая связь в молекуле?
2) почему при образовании связей облака электронов утрачивают форму симметричных восьмёрок, оказываются вытянутыми в одном направлении? (Демонстрация видеофрагмента).
Только при угле 1090 28/ заряжённые электронные облака могут находиться на максимальном удалении друг от друга, и это способствует большей устойчивости системы. Вытянутая форма облаков атома углерода обеспечивает наибольшее перекрывание их с электронными облаками атома водорода, что способствует образованию более прочных связей. Между водородными атомами в этом случае будут действовать меньшие силы отталкивания, что также приводит к большей устойчивости. Это первое валентное состояние атома углерода.
Учащиеся заполняют таблицу в тетрадях:
метан состав гомолог взрыв углерод
Валентное состояние атома углерода |
Формула вещества |
Тип гибридизации |
Длина связи |
Угол связи |
Второе валентное состояние атома углерода.
Существуют органические вещества, в которых атом углерода связан не с четырьма, а с тремя соседними атомами, оставаясь при этом четырёхвалентным. Как такое может быть? Только в том случае, если с одним из соседей углерод связан двойной связью. Валентное состояние атомов углерода в этилене уже другое. Гибридизации подвергаются не четыре, а только три орбитали атома углерода: s и 2р - орбитали. Это sр2- гибридизация. Четвёртое гантелеобразное р- облако остаётся негибридизованным. (Демонстрация видеофрагмента). Учащиеся записывают в таблицу данные о длине связи (0,134 нм), угле связи (120), пространственной формы молекулы этилена. Учитель объясняет, механизм образования у- и р- связей в этилене, обращает внимание на различия в природе связей между атомами углерода (боковое перекрывание, прочность, доступность для реагентов), проводит сравнение с одинарной С-С связью в этане (длина связи 0,154 нм).
Третье валентное состояние атома углерода.
Учитель, говорит, что существуют органические вещества, в которых атом углерода связан только с двумя соседними атомами. Это ацетилен. В этом соединении атомы углерода прибывают в третьем валентном состоянии sр- гибридизации.
Совместно учащиеся отвечают на вопросы:
Сколько орбиталей подвержены гибридизации в третьем валентном состоянии?
Как расположены в пространстве оси sр- гибридных орбиталей, исходя из принципа их взаимного отталкивания?
Сколько и каких орбиталей остаётся негибридными?
Как расположены в пространстве оси двух негибридизованных р- орбиталей по отношению друг к другу и осям sр- орбиталей. Анализ рисунка 20. стр. 69. (Демонстрация видеофрагмента). Учащиеся заполняют таблицу для третьего валентного состояния атома углерода: длина связи 0, 120 нм, угол связи - 1800.
III. Закрепление материала.
а) Собрать шаростержневые молекулы метана, этилена, ацетилена. б) Показать валентные углы.
в) Показать направление ковалентных связей.
2. Какой тип гибридизации не существует и почему: sр3 , sp2 , sp4 , sp ?
3. Определите тип гибридизации каждого атома углерода в молекулах веществ, структурные формулы, которых записаны ниже.
СН3 - СН2 - СН3;
СН2 = СН - СН2 - СН3;
СНС - СН2 - СН3;
IV. Задание на дом: §5, № 1, и № 3 стр. 25.
3.4 Тестовые задания по теме «Предельные углеводороды»
Предельные углеводороды
9. Первый представитель ряда алканов называется:
а) бутан; б) пропан; в) октан; г) метан.
10. Общая формула алканов:
а) СnH2n; б) СnH2n+2; в) СnH2n-2; г) СnHn.
11. Атомы углерода в алканах находятся в состоянии:
а) sр-гибридизации;
б) pр-гибридизации;
в) sр3-гибридизации;
г) в негибридном состоянии.
12. Валентный угол в алканах равен:
а) 109°28'; б) 180°; в) 90°; г) 270°.
13. Молекула метана имеет строение:
а) октаэдрическое; б) плоскостное; в) тетраэдрическое; г) гексагональное.
14. Каждый последующий представитель гомологического ряда органических соединений отличается от предыдущего на гомологическую разность, равную:
а) СН; б) СН3; в) СН4; г) СН2.
15. Чтобы дать название радикалу, необходимо заменить -ан в названии алкана на:
а) -ин; б) -ил; в) -ен; г) -диен.
16. Какие из приведенных веществ - изомеры?
1) СН3-(СН2)5-СН3;
2) СН3-СН(CH3)- С(CH3)2-СН3;
3) СН3-С(CH3)2-СН3;
4) СН3-СН(CH3)- СH(CH3)-СН3.
а) 1 и 2; б) 1 и 4; в) 2 и 4; г) 3 и 4.
17. Вещество СН3-СН(CH3)- СH(CH3)-СН3 называется:
а) 2,3,4-триметилоктан; б) н-гексан; в) 2,3-диметилбутан; г) 3,4-диметилпентан.
18. Вещество 2,2-диметилпропан по-другому можно назвать:
а) октан; б) тетраметилметан; в) 2-метилпропан; г) пентан.
19. Чтобы назвать разветвленный углеводород, сначала нужно:
а) выбрать самую длинную цепочку атомов углерода;
б) указать названия радикалов;
в) указать принадлежность к классу веществ;
г) указать расположение радикалов.
20. Вещества СН3-СН3 и СН3-СН2-СН3 являются:
а) изомерами;
б) гомологами;
в) аллотропными видоизменениями;
г) радикалами.
21. Седьмой представитель ряда алканов называется:
а) октан; б) нонан; в) декан; г) гептан.
22. Формула пентана:
а) С4Н10; б) С9Н20; в) С5Н12; г) С10Н22.
23. Формула С2Н5 соответствует:
а) радикалу этилу; б) декану; в) октану; г) бутану.
24. Взаимодействие метана с хлором - это реакция:
а) разложения; б) соединения; в) обмена; г) замещения.
25. Газообразные алканы - это:
а) СН4, С4Н10, С10Н22;
б) С3Н8, С2Н6, С4Н10;
в) С6Н14, С5Н12, С5Н10;
г) С7Н16, С6Н14, С10Н22.
26. Реакция
2СН3I + 2Na = 2NaI + C2Н6
носит имя:
а) Н.Н.Зинина; б) А.М.Бутлерова; в) Ш.А.Вюрца; г) Д.И.Менделеева.
27. Формула тетрахлорметана:
а) ССl4; б) СНСl3; в) СН2Сl2; г) СН3Сl.
28. Из приведенных ниже реакций выберите протекающую не по свободнорадикальному, а по ионному механизму:
а) СН4 С + 2Н2;
б) С2Н5ОН + HBr С2Н5Br + Н2O;
в) СН4 + 2О2 СО2 + 2Н2O;
г) СН4 + Н2О СО + 3Н2.
29. Продукт монохлорирования метана:
а) СН2Сl2; б) СНСl3; в) ССl4; г) СН3Cl.
Обсуждение результатов эксперимента
В эксперименте принимали участие ученики 10 классов МОУ СОШ-лицей № 14 г. (выборочная совокупность составляла 45 школьников).
В экспериментальных классах при раскрытии темы «Метан и его свойства» были проведены разработанные уроки, приведенные в главе III. Занятия проводились с акцентом на прикладные и экологические аспекты, которые закреплялись в процессе формулирования, анализа и последующего решения целей и задач занятий.
Для констатации результата после проведения разработанных занятий были проведены контрольные работы, состоящие из тестов, которые приведены в главе III. Результаты эксперимента в школе приведены в диаграммах, отражающих изменения качества знаний и успеваемости в контрольном (10 г) и экспериментальном (10 в) классах.
Диаграмма 1. Изменение успеваемости учащихся
Диаграмма 2. Динамика успеваемости и качества обучения
Избранная тематика оказалась не только полезной в смысле интеграции и систематизации материала, умений, навыков из различных областей знания, в частности из нанотехнологии, но и способствовала повышению качества знаний, научного мировоззрения, а главное вызвала интерес учащихся к научно - познавательной деятельности.
Литература
Ахметов Н.С. Методика преподавания темы «Закономерности протекания химических реакций» // Химия в школе. 2002, № 3, с. 15 - 18.
Ахметов Н.С. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 1998 г.
Березина Л.Т., Борисова С. И. Утилизация фосфогипсов - важнейшая экологическая проблема // Химическая промышленность. 1999 г. № 12.
Васильев Б.Г., Отвагина М.И. Технология серной кислоты. М., 1985.
Громов А.П. Экологические аспекты производства серной кислоты // Экология и промышленность России. 2001, № 12.
Единый государственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Химия / А.А. Каверина, Д.Ю. Добротин, М.Г. Снастина и др.; М.: Просвещение, 2002. - с. 39 - 51.
Лидин Р.А. Химия: Руководство к экзаменам / Р.А. Лидин, В.Б. Маргулис. - М.: ООО Издательство «АСТ»: ООО «Издательство Астрель», 2003. с. 64 - 70.
Малинин К.М. Технология серной кислоты и серы. М., Л., 1994.
О.В. Байдалина. О прикладном аспекте химических знании // Химия в школе, 2005, № 5, с. 45-47.
О.С. Габриелян, Н.П. Воскобойникова, А.В. Ящукова. Настольная книга учителя. Химия. 8 класс. М.: Дрофа, 2003 г.
Отвагина М.И., Явор В.И., Сретенская Н.С., Шарифов М. Ю.
Промышленность минеральных удобрений и серной кислоты. М., НИИТЭХИМ. 1972. Выпуск № 4.
Р.П. Суровцева, С.В. Сафронов. Задания для самостоятельной работы по химии. М.: Просвещение, 1993 г.
Резницкий И.Г. Возможности использования нитрозного способа для переработки газов автогенных процессов на серную кислоту / Цветные металлы. 1991. № 4.
Рудзитис Г.Е., Фельдман Р.Г. Учебник для 8 класса средней школы. М.: Просвещение, 1992.
Химия: Большой справочник для школьников и поступающих в вузы / Е.А. Алферова, Н.С. Ахметов, Н.В. Богомолова и др. М.: Дрофа, 1999. с. 430-438
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Представление о строении метана (молекулярная, электронная и структурная формулы). Физические свойства, нахождение в природе, тип химической связи и пространственное строение молекулы и атома углерода в трёх валентных состояниях, понятие гибридизации.
дипломная работа [21,6 K], добавлен 31.03.2009Метан — бесцветный газ без запаха, первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов; получение и химические свойства. Процесс высокотемпературной конверсии метана для производства метанола; определение углеродного эквивалента исходного газа.
курсовая работа [87,3 K], добавлен 12.12.2012Описание синтез-газа – смеси оксида углерода с водородом в различных соотношениях. Капитальные и эксплуатационные затраты на его производство. Парциальное окисление метана и условия синтеза. Автотермический риформинг метана или нефти (АТР, ATR).
презентация [1,3 M], добавлен 12.08.2015Особенности строения предельных углеводородов, их изомерия и номенклатура. Гомологический ряд алканов неразветвленное строения. Получение метана в лабораторных условиях, его физические и химические свойства. Области применения метана как природного газа.
презентация [113,5 K], добавлен 22.12.2013Конверсия метана природного газа с водяным паром — основной промышленный способ производства водорода. Виды каталитических конверсий. Схема устройства трубчатого контактного аппарата. Принципиальная технологическая схема конверсии метана природного газа.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 20.11.2012Наиболее важный представитель органических веществ в атмосфере. Природа естественных и антропогенных источников метана. Доли отдельных источников в общем потоке метана в атмосферу. Повышение температуры атмосферы.
реферат [160,6 K], добавлен 25.10.2006Гомологический ряд метана. Строение молекулы метана. Углы между всеми связями. Физические свойства алканов. Лабораторные способы получения. Получение из солей карбоновых кислот. Тип гибридизации атомов углерода в алканах. Структурная изомерия алканов.
презентация [1,5 M], добавлен 08.10.2014Окислительная димеризация метана. Механизм каталитической активации метана. Получение органических соединений окислительным метилированием. Окислительные превращения органических соединений, содержащих метильную группу, в присутствии катализатора.
диссертация [990,2 K], добавлен 11.10.2013Ацетилен - бесцветный газ со слабым сладковатым запахом. Изучение процесса производства ацетилена различными способами: электрокрекингом (из метана), термическим крекингом (из жидкого пропана), термоокислительным пиролизом метана и из реакционных газов.
реферат [12,6 M], добавлен 28.02.2011Этапы первичной переработки природного газа, его состав и принципиальная схема паровоздушной конверсии метана. Схема химических превращений, физико-химические основы, термодинамика и кинетика процесса, сущность и преимущество каталитической конверсии.
курсовая работа [1011,5 K], добавлен 11.03.2009