Соединения ароматического ряда. Бензол

Предмет: Химия
Раздел: Органическая химия
Тема: Соединения ароматического ряда. Бензол
Продолжительность: 90 минут
Тип занятия: Изучение нового материала с практическими заданиями
Студенты: колледж (ТиПО)

Цели занятия

Образовательные:

• Рассмотреть строение соединений ароматического ряда;

• Изучить строение бензола, его физические и химические свойства;

• Рассмотреть типичные реакции бензола: реакции замещения и присоединения.

Развивающие:

• Развивать умение анализировать формулы и схемы реакций;

• Формировать навыки решения химических задач и сравнения веществ.

Воспитательные:

• Воспитывать аккуратность, логическое мышление, интерес к химии;

• Формировать уважение к открытиям ученых.

Ожидаемые результаты

Студенты должны:

• Описывать строение соединений ароматического ряда;

• Проводить анализ физических и химических свойств бензола;

• Решать практические задачи по реакциям бензола;

• Понимать практическое значение бензола в промышленности.

Методы обучения

• Объяснительно-иллюстративный метод (демонстрация схем и презентаций);

• Вопрос-ответ, дискуссия;

• Индивидуальная и групповая работа;

• Решение химических задач.

Оборудование и материалы

• Молекулярные модели бензола;

• Презентация с формулами и реакциями;

• Доска и маркеры;

• Карточки с заданиями.

Ход занятия (90 минут)

I. Организационный этап — 5 минут

• Приветствие, проверка присутствующих;

• Озвучивание темы, целей и структуры занятия.

II. Актуализация знаний — 10 минут

Вопросы для студентов:

1. Что такое ароматические соединения?

2. Чем бензол отличается от алкенов и алкинов?

3. Какие реакции характерны для непредельных соединений?

III. Изучение нового материала — 50 минут

1. Соединения ароматического ряда — 15 минут

• Определение и общие свойства: устойчивость, ароматический характер;

• Гомологи бензола: толуол, ксилол;

• Электронная структура бензола (делокализованные π-электроны).

Задание для студентов:

• Нарисовать структурную формулу бензола и одного из гомологов;

• Обозначить направление реакций замещения.

2. Бензол — 20 минут

Строение и свойства:

• Плоское кольцо с делокализованными π-электронами;

• Физические свойства: температура плавления, кипения, растворимость;

• Химические свойства:

Основные реакции бензола:

1. Галогенирование (замещение):
   C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl (с FeCl3)

2. Нитрование (замещение):
   C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O (с H2SO4)

3. Сульфирование (замещение):
   C6H6 + H2SO4 → C6H5SO3H + H2O

4. Гидрирование (присоединение, в присутствии катализатора):
   C6H6 + 3 H2 → C6H12 (катализатор Ni, T, P)

Задания:

• Составьте схемы реакций замещения бензола с использованием галогенирования и нитрования;

• Определите продукты реакции, если бензол реагирует с бромом в присутствии катализатора.

3. Практическое значение бензола — 15 минут

• Использование бензола в производстве пластмасс, красителей, растворителей;

• Влияние на здоровье и окружающую среду.

Задача для обсуждения:

• Почему бензол, несмотря на токсичность, используется в промышленности?

• Какие меры безопасности необходимо соблюдать при работе с бензолом?

IV. Закрепление материала — 15 минут

Индивидуальные задачи:

1. Нарисовать структурную формулу толуола и показать возможное место нитрования.

2. Составить уравнение реакции бензола с бромной водой (замещение).

3. Сравнить реакционную способность бензола и цикло-гексана в реакции присоединения H2.

Групповая работа:

• Обсудить практическое использование бензола и его гомологов;

• Составить таблицу «реакция → продукт → применение».

V. Подведение итогов — 5 минут

• Повторение ключевых понятий: ароматический ряд, бензол, реакции замещения и присоединения;

• Ответы на вопросы студентов;

• Краткий вывод о значении бензола.

VI. Домашнее задание — 5 минут

1. Составить таблицу основных реакций бензола с уравнениями;

2. Нарисовать схемы реакций галогенирования и нитрования толуола;

3. Подготовить сообщение о промышленном применении бензола.