Proiect didactic Profesor: Nica Alexandra Disciplina: Chimie Clasa: a X a Stiinte Subiectul: Alcani – Alchene, studiu comparativ Tipul lecţiei: Lecţie de fixare şi sistematizare a cunoştinţelor

procedurale: brainstorming, Resurse materiale: fişe de lucru, cuburi postere, markere, trusa de bile Resurse procedurale: brainstorming, conversaţia euristică, problematizarea, metoda „ cubului ”, metoda „ turul galeriei”.

Informatia diagnostica Elevii deţin informaţii despre cele două categorii de hidrocarburi, pe parcursul orei ei vor selecta doar ce este util şi important. Este necesar ca ei să manifeste capacitatea de a lucra în echipă. Nivelul clasei este mediu spre bun. Locul de desfasurare: sala de clasa cu mese grupate/lipite.

Obiective specifice: La sfârşitul lecţiei elevii trebuie: să identifice aspecte structurale ale compuşilor organici: saturaţi – nesaturaţi, tipuri de izomeri, omologi ai unei serii de hidrocarburi, legătura σ – legătura π; să denumească alcani şi alchene; să completeze scheme de reacţii; să identifice tipul de legături covalente implicate în reacţia de substituţie, izomerizare, adiţie, descompunere termică; să diferenţieze structural alcanii de alchene; să enumere utilizări ale unor reacţii chimice cu aplicaţii practice. să descrie comportarea compusilor organici in functie de clasa de apartenenta; să formuleze concluzii si argumente care sa demonstreze relatii de tipul cauza efect; să conceapă sau să adapteze o strategie de rezolvare a unei situatii.

Desfasurarea lectiei Evocare Realizarea sensului Brainstorming individual: închideţi ochii şi gândiţi-vă la idei, grupuri de cuvinte cu care puteţi asocia clasele de compusi : ALCANI, ALCHENE. Interviul de grup: elevii sunt rugaţi să numere de la 1 la 5, apoi sunt împărţiţi în 6 grupe a câte 5 elevi (elevii cu nr.1 formează prima grupă, cei cu nr.2 formează grupa a doua, cei cu nr.3 formează grupa a treia şi cei cu nr.4 formează grupa a patra, etc). Pentru buna desfăşurare a lecţiei se anunţă obiectivele, se motivează subiectul şi se explică forma de organizare. Realizarea sensului Se distribuie cuburile in timp ce grupele isi aleg liderul; Liderul extrage un bilet pe care este scris verbul definitoriu pentru acea grupă ( descrie, compară, asociază, analizează, aplică, argumentează). Fiecare grupă primeşte o coală colorată în nuanţa corespunzatoare fetei ce contine verbul extras si o coala de poster; Se discută la fiecare grupă ceea ce au de realizat, folosind metoda “cubuluii”. Elevii organizaţi pe grupe, completează pe baza fiselor, foile de lucru primite.

Profesorul salută elevii şi notează absenţii, stabilind Desfasurarea lectiei ETAPELE LECTIEI TIMP CONTINUTUL LECTIEI METODE SI MIJLOACE EVALU ARE ACTIVIT. PROF. ACTIVIT. ELEVULUI Moment organizatoric 1 min. Profesorul salută elevii şi notează absenţii, stabilind relaţia de comunicare cu clasa Elevul de serviciu anunta absentii Precizarea temei si a obiectivelor activitatii 2 min. Anunţă obiectivele, motivează subiectul; Explică forma de organizare (lucrul in grup). Asculta cu atentie Se grupeaza dupa numarul ales si aleg liderul Interviul de grup Evocarea Roaga elevii ca timp de un minut sa se gândeasca la idei, grupuri de cuvinte pe care le poţ asocia cu notiunile ALCANI si ALCHENE apoi sa noteze pe caiet numarul lor Se concentreaza Raspund ceritelor profesorului Brainstor ming Activitate individuala Verifi care orala Realizarea sensului 25 min. Distribuie cuburile, fisele de lucru si ofera cubul cu bilete ce contin cate un verb ; Distribuie foile colorate, poster-ele si marker-ele Discută la fiecare grupă ceea ce au de realizat, folosind metoda”cubului” Urmareste capacitatea elevilor de a realiza sarcinile trasate si ajuta acolo unde este cazul; Liderul extrage un bilet cu verbul definitoriu pentru acea grupă . Elevii citesc sarcinile de lucru, completează, pe baza fiselor, foile de lucru primite. Elevii colaboreaza in cadrul grupurilor pentru a rezolva sarcina; Metoda cubului Activitate in grup Problematizarea Lucrul in echipa Observ are Sistema tica

daca elevii se sustrag/nu se sustrag sarcinilor colective; ETAPELE LECTIEI TIMP CONTINUTUL LECTIEI METODE SI MIJLOACE EVALUARE ACTIVIT. PROFESORULUI ACTIVIT. ELEVULUI Realizarea sensului 15 minute Urmareste conduita elevilor (Activ tot timpul, spontan/ Numai cand este solicitat/ Inactiv ,absent), daca elevii se sustrag/nu se sustrag sarcinilor colective; Urmareste modul de rezolvare a sarcinilor de lucru si modul de prezentare a acestora; Solicita completari din partea celorlalti elevi(daca este cazul) Dupa rezolvarea sarcinilor de lucru completeaza poster-ul Liderul fiecarei grupe iese in fata clasei si prezinta sarcina de lucru si rezolvarea. Elevii sunt atenti, corecteaza sau aduc completari. Expunerea Conversatia euristica Observare sistematica Realizarea feed-back-ului 5 minute Cere liderilor sa viziteze„galeria” si sa evalueze activitate colegilor Discuta notele acordate de raportorii grupurilor şi obiectivitatea acestora, se vor face aprecieri şi se vor corecta eventualele erori; Solicita elevilor sa faca acelasi exercitiu de la inceputul orei si sa noteze numarul noilor idei / relatii/grupuri de cuvinte Tema de casa problema 12, pagina 39 din manual Liderii vor trece, pe rând pe la fiecare poster al colegilor de la altă grupă şi vor acorda acestora o notă Isi spun parerea despre activitatea colegilor de grupa si a celorlalti colegi de clasa ; Se concentreaza si raspund cerintelor profesorului Metoda “turul galeriei” Activitate individuala Verificarea orala

CUBUL Materiale necesare : Se realizează un cub din carton.Feţele cubului sunt colorate diferit. Fiecărei feţe îi corespunde un verb. Faţa 1: Albastru - verbul descrie Faţa 2: Roşu - verbul compară Faţa 3: Verde - verbul asociază Faţa 4: Galben - verbul analizează Fata 5: Violet - verbul aplica Faţa 6: Portocaliu - verbul argumentează

Albastru Elevii care primesc fişa cu verbul descrie vor avea urmatoarele sarcini : enumerati primii patru termeni ai seriilor omoloage a alcanilor/alchenelor; descrie cum variaza starea de agregare si temperatura de fierbere in seria omoloaga alcan/alchene; descrie modul de desfasurare a unei reactii chimice specifice alcanilor respectiv alchenelor; descrie principalele transformari chimice la care participa metanul respectiv etena; enumera cele mai importante domenii de utilizarea alcanilor si alchenelor;

Rosu si verde Elevii care primesc fişa cu verbul compară vor stabili asemănări şi deosebiri între structura, izomeria si proprietatile chimice ale alcanilor si alchenelor. Elevii care vor avea fişa cu verbul asociază vor avea urmatoarele sarcini de lucru : asociaza particularitatilor structurale, proprietati fizice si chimice studiate ce deriva din acestea; asociaza celor trei izomeri ai pentanului urmatoarele puncte de fierbere exprimate in grade celsius: 36,1; 27,8; si 9,4; iar pentru cei doi izomeri geometrici ai butenei 3,7 si 0,96;

Galben Pentru grupa care va avea fisa cu verbul analizeaza, sarcina de lucru va cere ca elevii să studieze schemele de mai jos si sa specifice tipul procesului chimic/transformarii, apoi sa scrie ecuatiile reactiilor chimice care au loc. propane( temp) A(alcan) + B (alchena) A +2 Cl2 C + HCl A + O2 D+ E +Q B + H2O F nB ( B )n

Violet Elevii care vor primi fişa cu verbul aplică vor avea de rezolvat urmatoarele aplicatii: Determinati puterea calorica a propanului si butanului stiind ca la arderea a 5 moli de propan se degaja 3100 Kcal, iar prin arderea a 22,4 litri de butan 2877 Kj. Pe care l-ati utiliza drept combustibil ? Determinati cantitatea de negru de fum ce se poate obtine din 112 mc de metan.

Portocaliu Elevii ce vor primi o fişă cu verbul argumentează vor avea de analizat şi justificat în scris valoarea de adevăr a urmatoarelor afirmatii: „alcanii se mai numesc si parafine” „izomeria geometrica a alchenelor este o izomerie spatiala”- va puteti ajuta de trusa de bile si tije (exemplificare pe doi butena) „hidrogenarea a etenei este o cataliza eterogena” „ procesul de oxidare energica ajuta la determinarea pozitiei dublei legaturi in catena alchenelor”

Evaluarea După expirarea timpului de lucru (20-25 min.) se poate aplica cu succes metoda „ turul galeriei” . Materialele realizate, posterele, vor fi expuse în clasă în 6 locuri vizibile.Liderii fiecarui grup îşi vor prezenta mai întâi sarcina de lucru şi modul de realizare a ei, apoi, la semnalul dat de profesor, vor trece, pe rând pe la fiecare poster al colegilor de la altă grupă şi vor acorda acestora o notă. După ce fiecare grup a vizitat „galeria” şi a notat corespunzător productiile colegilor, se vor discuta notele primite şi obiectivitatea acestora, se vor face aprecieri şi se vor corecta eventualele erori.

Albastru-descrie Cerinta Alcani Alchena Primii termeni Metan; Etan; Propan; Butan Etena; Propena;1 butena; 2 butena; izobutena Variatia starii de agregare si a temperaturii de fierbere C1 – C4 gazosi,C5 – C15 licizi, si urmatorii solizi Punctele de fierbere cresc cu cresterea numerului de atomi de carbon si scad cu ramificarea catenei pentru izomerii unui alcan C2 –C4 - gazosi, C5 – C17 - lichizi si urmatorii solizi Punctele de fierbere cresc la fel ca la alcani in cadrul eriei si a izomerilor unei alchene dar sunt mai scazute decat ale alcanilor; Reactii specifice Substitutie= inlocuirea unui H din substrat cu un atom sau o grupare de atomi din reactant ; Aditie= desfacerea legaturii pi din dubla legatura si aditionarea unui atom (grupari de atomi) din reactant la cei doi atomi de carbon din legatura dubla ; Polimerizarea=poliaditie Transfarmari chimice Metanul sufera reactii de : -clorurare/bromurare ; -oxidare totala(ardere) si partiala ;conversie -amonoxidare ; piroliza ; Etena sufera urmatoarele transformari chimice : -aditioneaza: hidrogen, halogeni, hidracizi;apa; -se oxideaza si polimerizeaza Domenii de utilizare Prelucrarea cauciucului; tipografie; solventi;benzine sintetice;agenti frigorifici;combustibili;mase plastice;medicina si farmacie etc. Mase plastice; fire si fibre sintetice; solventi; antigel; alcooli;medicamente; intermediari in industria chimica etc.

Rosu-compara ALCANI ALCHENE Particularitati structurale -orientare spatiala a moleculelor de alcani este sub forma de zig-zag, legaturile simple formeaza un tetraedru regulat cu unghiul de 109 0 si 28 ‘ minutedatorita hibridizarii sp3 a atomului de carbon saturat; lungimea legaturilor C- C este 1.54 A0 iar C-H 1.09A0 -orientare plana a legaturii duble, cu unghiul de 120 0 este datorata hibridizarii sp2 a atomilor de carbon din legatura dubla(formata dintr-o legatura sigma si una pi), iar ceilalti atomi de carbon saturati au orientare spatiala ca la alcani -lungimea legaturii C=C este de 1,34 A0 iar C-H 1,09 A0 Izomerie Deoarece au numai legaturi covalente simple, alcanii au numai izomerie de catena: normal-alcani si izoalcani Datorita legaturii duble alchenele au pe langa izomerie de catena si de pozitie , geometrica si de functiune Proprietati chimice Au o reactivitate mult mai mica decat alchenele(se mai numesc si parafine), principalele proprietati chimice fiind : Reactia de substitutie ; de izomerizare, de descompunere termica si de oxidare Oxidarea are loc numai in prezenta oxigenului din aer si a catalizatorilor, temoeratura si presiune Au o reactivitate marita din cauza legaturii duble, mai reactiva decat cea sipla de aceea -reactioneaza cu un numar mai mare de reactanti prin reactii de aditie de (H2 , X2 , HX , H2O); -se oxideaza complet(cu oxigenul din aer) dar si partial sub actiunea agentilor oxidanti ; - participa la reactii de polimerizare;

Verde-asociaza particularitati structurale ALCANI ALCHENE Tip de legatura Simple, nepolare C- C si C- H: -au doar izomerie de catena deoarece acest tip de legatura permite rotirea atomilor in jurul sau; -solubili in solventi nepolari, insolubil in cei polari; -este foarte stabila si de aceea se rupe mai greu, prin urmare reactivitatea fata de diversi reactivi este mica, toate reactiile chimice avand loc in condirii energice de temperatura, la lumina sau in prezenta unor catalizatori; Dubla C = C , C – C si C – H; -au alte doua tipuri de izomerii datorate pozitiei(de pozitie) sau geometriei legaturii duble(geometrice) si pentru ca au N.E.=1 sunt izomeri de functiune cu cicloalcanii; -legatura dubla are o energie mai mare decat cea simpla si de aceea este mai reactiva(se rupe tatal la oxidarea energica) iar prezenta legaturii pi face posibila atat reactia de aditie cat si cea de oxidare blanda si polimerizare -conditiile de reactie sunt mai blande decat la alcani; Izomerie n-pentan pf. 36,1 2 metil butanului – p.f.= 27,8 Neopentanul p.f.= 9,4 Cis-2 butena- p.f =3,7 Trans-2 butena-p.f. =0,96

Galben- analizeaza 450-6500 C CH3 – CH2 – CH3 --------------.CH4 + CH2 = CH2 (descompunere termica) A(metan) B(etena) lumina CH4 + 2Cl2 ---------CH2 Cl2 + 2HCl (substitutie- clorurare) C(diclorometan) CH4 + O2 ------CO2 + H 2O + Q (ardere) D E ac. sulfuric CH2 = CH2 + H 2O ----------- CH3 - CH2 (aditie-hidratare) | OH F (etanol) CH2 = CH2 ------- -(- CH2 = CH2 -)n- (polimerizare) (Polietilena)

Violet- aplica C3H6 + O2 -- 3 CO2 + 3 H2O + Q 5 x 22,4 / 1000m cubi propena……………………..3100 Kcal 1 m cub propena ......................................................P q Pq = 27,678 Kcal/ m3 C4H10 + 13/2 O2 -- 4 CO2 + 5 H2O + Q 22,4/ 1000 m3 butan……………2877/4,18 Kcal 1 m cub………………….Pq Pq = 30726 Kcal/m3 Butanul are putere calorica mai mare decat propena 22.4l 12g CH4 + O2  C + 2H2O 112m3 x x= 60 Kg negru de fum

Portocaliu-argumenteaza Datorita legaturilor covalente simple prezente in alcani ei reactioneaza cu un numar foarte mic de reactanti de aceea alcanii se mai numesc si parafine (fara afinitate); Izomeria geometrica este data de pozitia radicalilor identici fata de planul legaturii duble; Carbonul din legatura dubla este hibridizat sp2, orientarea orbitalilor si prin urmare a legaturilor este sub un unghi de 120 grade; Pe directia legaturii pi se duce un pla fata de care radicalii identici vof fi situati in afara planului adica in spatiu. Procesul de hidrogenare are loc in prezenta catalizatorilor metalici(nichel, platina ,paladiu); Reactantii (etena si hidrogenul) sunt in stare de agregare gazoasa iar catalizatorii sunt in stare solida; de asemenea produsul de reactie (etanul) este gaz, prin urmare amestecul este unul eterogen. Oxidarea energica are loc cu ruperea totala a legaturii duble, atomii de carbon participanti se transforma in compusi sau grupari functionale ce contin oxigen. Pentru a reconstitui structura alchenei participante la oxidare, se leaga prin legatura dubla atomii de carbon din membrul doi ce contin oxigen si apoi se intregeste catena alchenei cu restul atomilor de carbon, tinand cont cine de cine se leaga.