Ethyne and alkynes - hydrocarbons with mul ple bonds between carbon atoms. Lesson plan (Polish) Lesson plan (English)

(1)

Ethyne and alkynes - hydrocarbons with mul ple bonds between carbon atoms

Ethyne and alkynes - hydrocarbons with mul ple bonds between carbon atoms Lesson plan (Polish)

Lesson plan (English)

(2)

Link to the lesson

Before you start you should know

how the general formula of the homologous series of alkanes is created;

how the molecular formula of any alkane with the speciﬁed number of carbon atoms is recorded;

which compounds are called saturated hydrocarbons.

You will learn

what the terms: ***alkynes***, unsaturated hydrocarbons mean;

to draw structural and semi‑structural formulas of alkenes and alkynes;

to record general formulas of homologous alkenes and alkynes.

Nagranie dostępne na portalu epodreczniki.pl Nagranie dźwiękowe abstraktu

Ethyne and other alkynes

You already know alkenes, unsaturated hydrocarbons. The other group of compounds are compounds in which molecules there is one triple bond between carbon atoms, the others are single bonds. These are alkynes, also called acetylenes. The simplest representative of alkynes is ethyne, commonly referred to as acetylene.

The names of alkynes are formed from the corresponding names of alkanes, replacing the ending -ane into -yne.

If the triple bond occurs between the ﬁrst and the second carbon atoms, the following entries -1- appear in the names, starting with the butyne:

Ethyne and alkynes - hydrocarbons with mul ple bonds between carbon atoms

Welding Source: domena publiczna.

(3)

Task 1

Watch the movie and ﬁnd out how you can obtain the ethyne.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Nagranie ﬁlmowe dotyczące sposobu otrzymywania etynu z karbidu, acetylene production w środowisku mieszaniny wody i alkoholu. W wyniku reakcji wydziela się gaz, etyn. Do

przeprowadzenia eksperymentu potrzebne będą beakers, plug, crystalizer, test tube, drain tube, ﬂask with dropping funnel, retort stand. Chemik w kolbie okrągłodennej umieszcza karbid, następnie ostrożnie wlewa roztwór wody i alkoholu do wkraplacza. Następnie za pomocą kranika stopniowo wprowadza roztwór do kolby. Karbid w warunkach normalnych reaguje egzotermicznie z wodą.

Wydziela się gaz, acetylen, który zbierany jest za pomocą wężyka do probówki zanużonej w wodzie i odwróconej do góry dnem. Jedna cząsteczka węgliku wapnia (karbidu) reagując z dwiema

cząsteczkami wody daje jedną cząsteczkę acetylenu (etynu) oraz jedną cząsteczkę wodorotlenku wapnia.

(4)

Task 2

Before you conduct or watch teacher conducting the experiment „Testing the unsaturated nature of ethyne,” formulate a research question and a hypothesis. Write down the observations and

conclusions.

Analysis of the experiment: "Tes ng the unsaturated nature of ethyne"

Research ques on

Hypothesis

Experiment 1 Research problem

Does ethyne causes the discolouration of the solution of potassium permanganate?

Hypothesis

Select one of the hypotheses and then verify it.

Ethyne causes discoloration of the potassium permanganate solution. Ethyne does not discolour the solution of potassium permanganate.

You will need

two tubes (including one ﬁlled with ethyne), cork with plastic tube

solution of potassium permanganate.

Instruc on

1. Pour the potassium permanganate solution (control sample) into the 1/3 of the volume of the ﬁrst tube.

(5)

2. Pour the same amount of potassium permanganate into the second tube, then close cork with a plastic tube and insert the ethyne (gas) into the tube.

3. Observe changes.

4. Compare the colour of both test tubes.

Summary

Observa ons

Conclusions

Task 3

(6)

Write down a summary formula and draw the structural formula of the alkyne, which n = 6. Consider if there are isomers of this alkyne? Name them and draw their structural formulas.

Summary formula

Draw the structural formula of the alkyne, which n = 6.

Isomers names

Draw the structural formulas for izomers of given alkyne

(7)

Exercise 1

From the given sentences, select the ones that are correct.

Alkynes have three single bonds.

Acetylene decolorates the aqueous solution of potassium permanganate.

Acetylene is an alkyne with the simplest structure.

The homologous series of alkynes can be described by the general formula C H . C H is the molecular formula of propyne.

Summary

Unsaturated hydrocarbons are hydrocarbons in which molecules between carbon atoms in addition to single bonds there is one double bond (alkenes), and hydrocarbons in which molecules between carbon atoms have one triple bond (alkynes).

Alkenes form a homologous series with the general formula of C_nH_2n. Alkynes form a homologous series with the general formula of C_nH_2n-2.

Source: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Keywords

alkynes, unsaturated hydrocarbons, homologous series of alkynes, ethyne, acetylene, acetylenes

Glossary

alkenes

Nagranie dostępne na portalu epodreczniki.pl Nagranie dźwiękowe słówka

alkeny – węglowodory nienasycone, związki organiczne zbudowane z atomów węgla i wodoru, zawierające między atomami węgla poza wiązaniami pojedynczymi jedno wiązanie podwójne

n 2n – 2 5 8

(8)

alkynes

alkiny – węglowodory nienasycone, związki organiczne zbudowane z atomów węgla i wodoru, zawierające między atomami węgla poza wiązaniami pojedynczymi jedno wiązanie potrójne

(9)

Lesson plan (Polish)

Temat: Etyn i alkiny – węglowodory o wielokrotnych wiązaniach między atomami węgla Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.) Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

VIII. Związki węgla z wodorem – węglowodory. Uczeń:

5. tworzy wzory ogólne szeregów homologicznych alkenów i alkinów (na podstawie wzorów kolejnych alkenów i alkinów); zapisuje wzór sumaryczny alkenu i alkinu o podanej liczbie atomów węgla;

tworzy nazwy alkenów i alkinów na podstawie nazw odpowiednich alkanów; rysuje wzory

strukturalne i półstrukturalne (grupowe) alkenów i alkinów o łańcuchach prostych do pięciu atomów węgla w cząsteczce.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń wyjaśnia pojęcie alkinów i węglowodorów nienasyconych.

Kompetencje kluczowe

porozumiewanie się w języku ojczystym;

porozumiewanie się w językach obcych;

kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

kompetencje informatyczne;

umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu Uczeń nauczy się:

co oznaczają terminy: alkiny, węglowodory nienasycone rysować wzory strukturalne i półstrukturalne alkinów;

zapisywać wzory ogólne szeregów homologicznych alkinów.

Metody/techniki kształcenia aktywizujące

dyskusja.

podające

pogadanka.

eksponujące ﬁlm.

programowane

z użyciem komputera;

z użyciem e‑podręcznika.

praktyczne

ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

praca indywidualna;

praca w grupach;

praca całego zespołu klasowego.

(10)

Środki dydaktyczne e‑podręcznik;

zeszyt i kredki lub pisaki;

tablica interaktywna, tablety/komputery;

zestawy do budowania modeli cząsteczek;

metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone.

Przebieg lekcji Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane

w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania

ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Uczniowie czytają fragment pt. „Etyn i inne alkiny”. Ochotnicy deﬁniują pojęcie węglowodorów nienasyconych i alkinów.

2. Nauczyciel prezentuje i omawia ilustrację przedstawiającą wzór sumaryczny etynu, model jego cząsteczki i wzór strukturalny. Zapisuje na tablicy wzór ogólny dla alkinów oraz objaśnia sposób tworzenia nazw alkinów, korzystając z tabeli zamieszczonej w abstrakcie.

3. Nauczyciel zapowiada ﬁlm pt. „Otrzymywanie etynu”. Poleca uczniom, żeby w formularzu zamieszczonym w abstrakcie zapisali pytanie badawcze i hipotezę. Następnie wyświetla ﬁlm, a uczniowie odnotowują swoje obserwacje i wnioski. Ochotnicy odczytują je. Nauczyciel zachęca młodzież do dyskusji, nawiązując do przedstawionych konkluzji.

4. Nauczyciel dzieli uczniów na grupy. Rozdaje zestawy do budowania modeli cząsteczek i prosi o stworzenie wzorów modelowych dla pierwszych pięciu alkinów. Sprawdza poprawność wykonania zadania.

5. Uczniowie wykonują Zadanie 3 z abstraktu. Nauczyciel weryﬁkuje poprawność narysowanych wzorów strukturalnych, poprawia ewentualne błędy oraz udziela informacji zwrotnej.

6. Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne. Nauczyciel upewnia się, że zadanie zostało poprawnie wykonane, i udziela informacji zwrotnej.

Faza podsumowująca

1. Uczniowie utrwalają zdobyte informacje, omawiając je ze swoimi najbliższymi sąsiadami (metoda

„powiedz sąsiadowi”).

2. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

Dziś nauczyłem się…

Zrozumiałem, że…

Zaskoczyło mnie…

Dowiedziałem się…

W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

(11)

1. Przygotuj pięć pytań dotyczących omawianego obszaru, które mogłyby się znaleźć na kartkówce z lekcji.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

alkenes

alkeny – węglowodory nienasycone, związki organiczne zbudowane z atomów węgla i wodoru, zawierające między atomami węgla poza wiązaniami pojedynczymi jedno wiązanie podwójne alkynes

Teksty i nagrania

Ethyne and alkynes - hydrocarbons with multiple bonds between carbon atoms

(12)

Lesson plan (English)

Topic: Ethyne and alkynes - hydrocarbons with multiple bonds between carbon atoms Target group

Elementary school student (grades 7. and 8.) Core curriculum

Elementary school. Chemistry.

VIII. Compounds of carbon with hydrogen – hydrocarbons. Student:

5. creates general formulas of homologous series of alkenes and alkynes (based on the formulas of subsequent alkenes and alkynes); writes the total formula of the alkene and alkyne with the speciﬁed number of carbon atoms; it forms the names of alkenes and alkynes based on the names of the corresponding alkanes; draws structural and semi‑structural (group) formulas of alkenes and alkynes with straight‑chain atoms up to ﬁve carbon atoms.

General aim of education

The student explains the concept of alkynes and unsaturated hydrocarbons.

Key competences

communication in the mother tongue;

communication in foreign languages;

mathematical competence and basic competences in science and technology;

digital competence;

learning to learn.

Criteria for success The student will learn:

what the terms: alkynes, unsaturated hydrocarbons mean;

to draw structural and semi‑structural formulas of alkynes;

to write down general formulas of homologous alkynes.

Methods/techniques activating

discussion.

expository talk.

exposing ﬁlm.

programmed

with computer;

with e‑textbook.

practical

exercices concerned.

Forms of work

individual activity;

activity in groups;

collective activity.

(13)

Teaching aids e‑textbook;

notebook and crayons/felt‑tip pens;

interactive whiteboard, tablets/computers;

sets for building particle models;

methodician or green, yellow and red cards.

Lesson plan overview Introduction

1. The teacher hands out Methodology Guide or green, yellow and red sheets of paper to the students to be used during the work based on a trafﬁc light technique. He presents the aims of the lesson in the student's language on a multimedia presentation and discusses the criteria of success (aims of the lesson and success criteria can be send to students via e‑mail or posted on Facebook, so that students will be able to manage their portfolio).

2. The teacher together with the students determines the topic – based on the previously presented lesson aims – and then writes it on the interactive whiteboard/blackboard. Students write the topic in the notebook.

3. Health and safety – before starting the experiments, students familiarise themselves with the safety data sheets of the substances that will be used during the lesson. The teacher points out the need to be careful when working with them.

Realization

1. Students read the fragment „Ethyne and other alkynes” from the abstract. Volunteers deﬁne the concept of unsaturated hydrocarbons and alkynes.

2. The teacher presents and discusses the illustration showing the summary formula of the ethyne, the model of its molecule and the structural formula. He writes the general formula for alkynes on the board and explains how to create the names of alkynes using the table in the abstract.

3. The teacher announces a movie „Obtaining ethyne”. Instructs students to write a research question and hypothesis in the form provided in the abstract. Then displays the video and the students write down their observations and conclusions in the form in the abstract. Volunteers read them. The teacher encourages young people to discuss, referring to the presented conclusions.

4. The teacher divides the students into groups. He distributes kits for building particle models and asks you to create model formulas for the ﬁrst ﬁve alkins. Then he checks the correctness of the task.

5. Students perform Task 3 from the abstract. The teacher veriﬁes the correctness of the drawn structural formulas, corrects possible errors and provides feedback.

6. Students perform an interactive exercise. The teacher makes sure that the task has been correctly completed and gives feedback.

Summary

1. The students consolidate the acquired information, discussing it with their nearest neighbors („tell your neighbor” method.

2. The teacher asks the students to ﬁnish the following sentences:

Today I learned ...

I understood that … It surprised me … I found out ...

The teacher can use the interactive whiteboard in the abstract or instruct students to work with it Homework

1. Prepare 5 questions about the area that could be found on the test of the lesson.

(14)

The following terms and recordings will be used during this lesson

Terms

alkenes

alkeny – węglowodory nienasycone, związki organiczne zbudowane z atomów węgla i wodoru, zawierające między atomami węgla poza wiązaniami pojedynczymi jedno wiązanie podwójne alkynes

Texts and recordings

Ethyne and alkynes - hydrocarbons with multiple bonds between carbon atoms

Przetwarzam wzory matematyczne: 100%