












Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Przygotuj się do egzaminów
Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Otrzymaj punkty, aby pobrać
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Społeczność
Odkryj najlepsze uniwersytety w twoim kraju, według użytkowników Docsity
Bezpłatne poradniki
Pobierz bezpłatnie nasze przewodniki na temat technik studiowania, metod panowania nad stresem, wskazówki do przygotowania do prac magisterskich opracowane przez wykładowców Docsity
1 / 20
Ta strona nie jest widoczna w podglądzie
Nie przegap ważnych części!
Wprowadzenie Przeczytaj Film samouczek Sprawdź się Dla nauczyciela
Spalanie związków węgla, zwłaszcza węglowodorów, było najważniejszym źródłem energii cieplnej dla cywilizacji ludzkiej w całej historii, dlatego nie da się odmówić wielu praktycznych zastosowań tej reakcji. Czy wiesz, w jaki sposób przebiega spalanie alkenów? Jakie produkty powstają podczas spalania tej grupy węglowodorów?
Twoje cele
Zapiszesz równania reakcji spalania alkenów. Przeanalizujesz sposób zapisu równań reakcji spalania alkenów przy zmiennym dostępie tlenu. Wykonasz doświadczenie, w którym zidentyfikujesz produkty spalania alkenu.
Spawanie metali przy udziale etenu jest praktycznym przykładem reakcji spalania alkenów. Źródło: dostępny w internecie: h ps://pixabay.com/pl/, domena publiczna.
Polecenie 1
Najprostszym przedstawicielem alkenów jest eten. Można go otrzymać na skutek depolimeryzacji polietylenu, co w praktyce sprowadza się do rozkładu folii wykonanej z polietylenu (PE) pod wpływem wysokiej temperatury.
Równanie reakcji tego procesu zostało przedstawione poniżej.
Zebrany w odpowiedni sposób gaz, zazwyczaj poddawany jest dalszej charakterystyce (np. określana jest jego palność lub reaktywność chemiczna).
Wykonaj doświadczenie w laboratorium chemicznym. Zaproponuj problem badawczy/problemy badawcze oraz postaw hipotezę/hipotezy, w oparciu o materiał badawczy i instrukcję wykonania doświadczenia. Rozwiąż dany problem lub problemy i zweryfikuj hipotezę/hipotezy. W formularzu zapisz spodziewane obserwacje. Następnie sformułuj wnioski i zapisz równania reakcji chemicznych, pamiętając o uwzględnieniu współczynników stechiometrycznych.
ogrzewanie
Sprzęt i odczynniki laboratoryjne łuczywko lub zapałki; cztery probówki; łapa; statyw; krystalizator; rurka odprowadzająca do probówek; pipeta; papierowa kartka; drewniana łapa do próbówek; folia z polietylenu; woda wapienna.
Instrukcja wykonania doświadczenia
Ponumeruj probówki ( - ). Próbówkę nr umocuj w łapie statywu i włóż do niej pociętą folię polietylenową. Zamknij
próbówkę korkiem z rurką oprowadzającą.
W krystalizatorze z wodą umieść do góry dnem probówkę nr , napełnioną wodą.
Probówkę nr ogrzewaj, a wydzielający gaz zbieraj w próbówce nr. W ten sam sposób
napełnij gazem probówki ( - ) i zamknij je korkami.
Do wylotu probówki nr z zebranym gazem (etenem) zbliż zapalone łuczywko i obserwuj
zachowanie płomienia przy pełnym dostępie tlenu.
Następnie (po zgaszeniu płomienia) dodaj do próbówki około wody wapiennej
i całość wstrząśnij.
Porównaj wygląd wody wapiennej przed i po dodaniu jej do probówki. Zanotuj
obserwacje.
Zbliż do probówki nr zapalone łuczywko i zbadaj zachowanie płomienia przy
ograniczonym dostępie tlenu, używając do tego celu kartki papierowej.
Zgaś płomień i dodaj do probówki wodę wapienną jak poprzednio. Zanotuj obserwacje. Do probówki nr zbliż zapalone łuczywko i zbadaj wygląd płomienia, gdy zostanie szybko
zgaszony.
Dodaj wodę wapienną, jak do probówki nr oraz. Zanotuj obserwacje.
Problem badawczy
Hipoteza
0,5 cm^3
Ponieważ wszystkie wiązania kowalencyjne w cząsteczkach reagentów są zerwane, ilość ciepła wydzielanego w tej reakcji jest związana z siłą tych wiązań (i, oczywiście, siłą wiązań utworzonych w produktach).
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Standardowa entalpia reakcji:
Wniosek :
Spalanie alkenów jest procesem egzotermicznym, ponieważ zmiana entalpii reakcji przyjmuje wartość ujemną. Oznacza to, że w trakcie reakcji wydzielają się ogromne ilości energii.
czad
potoczna nazwa tlenku węgla( ), który ma silne właściwości toksyczne
alkeny
węglwodory nienasycone, które zawierają jedno wiązanie podwójne między atomami węgla; ich wzór ogólny to , gdzie to liczna całkowita
spalanie całkowite
zachodzi wtedy, gdy cała ilość spalanej substancji ulega utlenieniu; spalaniu całkowitemu towarzyszy wydzielanie się tlenku węgla( )
rozrywanie wiązania
tworzenie wiązania
ΔH ∘^ = (4 ⋅ 415 (^) molkJ + 2 ⋅ 612 (^) molkJ + 3 ⋅ 499 (^) molkJ )−
(4 ⋅ 742 (^) molkJ + 4 ⋅ 465 (^) molkJ )
spalanie niecałkowite
zachodzi wtedy, gdy niecała ilość spalanej substancji ulega utlenieniu; spalaniu niecałkowitemu towarzyszy pojawienie się sadzy lub tlenku węgla( )
Bieniek G., Chemia. Trening przed maturą. Doświadczenia chemiczne w zadaniach, Kraków
Dudek‐Różycki K., Płotek M., Wichur T., Węglowodory. Repetytorium i zadania, Kraków
Dudek‐Różycki K., Płotek M., Wichur T., Kompendium terminologii oraz nazewnictwa związków organicznych. Poradnik dla nauczycieli i uczniów, Kraków 2020.
Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, tłum. W. Antkowiak i in., t. 1‐2, Warszawa
Vollhardt P., Schore N. E., Organic Chemistry structure and function, 6th Edition, New York
II
Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Która ze ścieżek reakcji spalania alkenu jest najbardziej prawdopodobna, jeżeli w środowisku reakcji dostępność tlenu jest nieograniczona?
Spalanie niecałkowite to tlenku węgla( ).
Spalanie całkowite do tlenku węgla( ).
Spalanie niecałkowite do tlenku węgla( ).
Spalanie niecałkowite do sadzy.
Spalanie całkowite do tlenku węgla( ).
II
II
IV
IV
Poniżej zapisano kilka reakcji spalania alkenów. Uzupełnij je, wpisując właściwe współczynniki stechiometryczne.
C 2 H 4 + O 2 → CO + H 2 O C 6 H 12 + O 2 → C + H 2 O C 7 H 14 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Na podstawie informacji uzyskanych w filmie, zapisz w zeszycie równanie spalania całkowitego dla pent- -enu. Zrób zdjęcie zapisanemu równaniu reakcji i wklej je poniżej.
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
1
Zaloguj się, aby dodać ilustrację.
Ćwiczenie 1
Uzupełnij lukę w poniższym tekście. Zadecyduj, czy spalanie jest procesem egzoenergetycznym, czy endoenergetycznym.
Spalanie alkenów jest procesem , co oznacza, że w trakcie reakcji wydziela się energia.
Ćwiczenie 2
Uzupełnij równanie reakcji spalania niecałkowitego heks- -enu. Wstaw w puste pola odpowiednie współczynniki stechiometryczne lub wzory związków chemicznych.
1
C 6 H 12 + O 2 → + H 2 O
CO 2 8 6 2 4 6 6 2 8 2 CO
Ćwiczenie 3
Dopasuj produkt do rodzaju spalania, w którym jest on otrzymywany.
tlenek węgla( IV) spalanie niecałkowite do sadzy
węgiel spalanie niecałkowite do czadu
tlenek węgla( II) spalanie całkowite
Ćwiczenie 7
Proces spalania pewnego węglowodoru przebiega zgodnie z równaniem:
Oblicz, ile tlenu odmierzonego w warunkach normalnych należy użyć do spalenia węglowodoru (zgodnie z równaniem reakcji podanej w informacji wstępnej), aby otrzymać moli.
Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Zaloguj się, aby dodać ilustrację.
醙
Ćwiczenie 8
Procesy chemiczne można zakwalifikować m. in. do poniższych grup reakcji:
egzotermicznych;
endotermicznych;
spalania całkowitego;
spalania niecałkowitego.
Wskaż grupy reakcji, do których można zaliczyć proces, opisany następującym równaniem reakcji:
reakcja endotermiczna
reakcja spalania całkowitego
reakcja spalania niecałkowitego
reakcja egzotermiczna
醙
Ćwiczenie 11
W wyniku spalenia pewnego gazowego węglowodoru uzyskano (w przeliczeniu na warunki normalne) oraz cząsteczek wody. Gęstość tego węglowodoru względem helu wynosi.
Ustal wzór sumaryczny tego węglowodoru i podaj jego nazwę systematyczną.
0,7 g 1,12 dm^3 CO 2 3,01 ⋅ 10^22 7
Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Zaloguj się, aby dodać ilustrację.
難
Scenariusz zajęć
Autor: Agata Jarszak‐Tyl, Krzysztof Błaszczak
Temat: Spalanie alkenów
Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Zakres podstawowy
XIII. Węglowodory. Uczeń:
Zakres rozszerzony
XIII. Węglowodory. Uczeń:
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii; kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne, samokontrola podczas nauki.
Cele operacyjne
Uczeń:
pisze równania reakcji spalania alkenów;
H 2 Cl 2 H 2 O
H 2 Cl 2 Br 2 H 2 O
Faza realizacyjna:
Faza podsumowująca:
Dziś nauczyłem/łam się... Zrozumiałem/łam, że... Zaskoczyło mnie... Dowiedziałem/łam się... Łatwe było dla mnie... Trudność sprawiało mi...
z zamierzonych do osiągnięcia celów lekcji. W przypadku, gdy bateria nie jest naładowana w 100%, zastanawiają się, w jaki sposób podnieść swój poziom posiadanej wiedzy.
Praca domowa:
Zadaniem uczniów jest opisanie praktycznego aspektu spalania alkenów.
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Film samouczek może być wykorzystany przez uczniów podczas przygotowywania się do kartkówki. Medium to może być wykorzystane również przez uczniów nieobecnych na lekcji do nadrobienia zaległych treści i lepszego zrozumienia materiału.
Materiały pomocnicze:
Na czym polega proces spalania? Jakie produkty otrzymujemy podczas spalania całkowitego i niecałkowitego? Co to jest czad i dlaczego jest niebezpieczny dla człowieka?
Sprzęt i szkło laboratoryjne:
łuczywko lub zapałki; probówki – cztery sztuki; łapa; statyw; krystalizator; rurka odprowadzająca do probówek pipeta; papierowa kartka; drewniana łapa do próbówek.
Odczynniki chemiczne: woda wapienna, folia polietylenowa.