Alkeny a alkyny

Žáci charakterizují nenasycené uhlovodíky s dvojnou a trojnou vazbou, aplikují adici na konkrétních příkladech a uvedou ethen, ethyn a jejich praktické použití.

Průvodce tématem Alkeny a alkyny v předmětu Chemie pro III. ročník: co mají žáci zvládnout, na co navázat a kde nejčastěji chybují. K tomu příprava na hodinu, pracovní list nebo písemka, které ScioBot připraví na jedno kliknutí přesně pro tento ročník.

Připravit hodinu Všechny formáty

Klikněte a tvořte

Získejte přípravu zdarma

Vyberte formát. Jedním kliknutím otevřete tvorbu na téma Alkeny a alkyny (III. ročník) — ScioBot ho připraví za vás.

Připravit hodinu

Další formáty na jedno kliknutí

Téma i ročník jsou už vyplněné. Nic nepíšete — rovnou tvoříte.

Alkeny a alkyny jsou nenasycené uhlovodíky: alkeny obsahují alespoň jednu dvojnou vazbu C=C, alkyny alespoň jednu trojnou vazbu C≡C. Od alkanů se liší obecnými vzorci (alkeny acyklické CₙH₂ₙ, alkyny acyklické CₙH₂ₙ₋₂), přítomností π-vazeb a ochotou k adici. Výstupy G-CHE-03-006 a G-CHE-03-003 vyžadují zařadit je do klasifikace uhlovodíků, znát významné zástupce (ethen, ethyn) a posoudit zdroje, použití i vliv na prostředí.

Dvojná vazba je složena z jedné vazby σ a jedné π, trojná z jedné σ a dvou π; π-elektrony jsou přístupnější elektrofilům, proto typickou reakcí je elektrofilní adice (hydrogenace, halogenace, hydrohalogenace, hydratace). U nesymetrických alkenů se při adici HX uplatňuje Markovnikovovo pravidlo. G-CHE-03-004 se naplňuje zápisem konkrétních rovnic, ne jen názvem reakce.

Ethen je surovina pro polyethylen a další petrochemii, ethyn (acetylen) slouží ke svařování a jako výchozí látka organické syntézy. Žáci mají umět systematické i běžné názvy, rozlišit izomerii polohy násobné vazby a u vhodných alkenů cis–trans izomerii a neplést ji s izomerií alkanů.

Předpoklady

Klíčové pojmy

Nenasycený uhlovodík
Molekula s násobnou vazbou C–C; alken má C=C (acyklický CₙH₂ₙ), alkyn C≡C (acyklický CₙH₂ₙ₋₂).
σ- a π-vazba u C=C a C≡C
Dvojná vazba = 1σ + 1π, trojná = 1σ + 2π; π-vazba zabraňuje volné rotaci kolem C=C a umožňuje cis–trans izomerii.
Elektrofilní adice
Typická reakce alkenů a alkynů: násobná vazba se otevírá, na oba uhlíky se připojí atomy (H₂, X₂, HX, H₂O); alkyn může adovat ve dvou krocích.
Markovnikovovo pravidlo
Při adici HX na nesymetrický alken se vodík váže na uhlík s více vodíky, halogen na uhlík s méně vodíky.
Ethen
CH₂=CH₂, plyn; polymerací vzniká polyethylen, používá se v petrochemii a jako rostlinný hormon dozrávání.
Ethyn (acetylen)
HC≡CH, plyn; hoří velmi horkým plamenem (autogenní svařování), je výchozí látkou organických syntéz.
Polymerace ethenu
Opakovaná adice molekul ethenu na vznikající řetězec; produkt je nasycený makromolekulární uhlovodík (polyethylen).

Časté miskoncepce

  • Častá chyba

    Žák napíše u ethenu s Br₂ substituci (C₂H₃Br + HBr) jako u alkanu, protože „uhlovodíky se halogenují substitucí“.

    Jak na to

    Na tabuli vedle sebe: CH₄ + Cl₂ (světlo) vs. CH₂=CH₂ + Br₂; žáci spočítají, že u adice nezůstává HX jako vedlejší produkt a produkt je C₂H₄Br₂.

  • Častá chyba

    U propene + HBr žák dá Br na koncový uhlík („halogen jde na okraj řetězce“).

    Jak na to

    Nechat spočítat vodíky na obou uhlících dvojné vazby a hned zapsat Markovnikovův produkt CH₃–CHBr–CH₃; druhý izomer jen jako kontrast.

  • Častá chyba

    Žák uvede vzorec ethynu C₂H₄ nebo C₂H₆, protože „dva uhlíky, jako ethen/ethan“.

    Jak na to

    Sestavit vzorce z vaznosti 4: ethan C₂H₆, ethen C₂H₄, ethyn C₂H₂; žáci doplní chybějící H u HC≡CH.

  • Častá chyba

    U but-2-enu žák tvrdí, že cis–trans izomery neexistují, „vždyť je to stejný vzorec C₄H₈“.

    Jak na to

    Nakreslit cis- a trans-but-2-en s methylovými skupinami na stejné a opačné straně roviny C=C a porovnat s but-1-enem, kde cis–trans není.

Jak učit

2–3 hodiny

  1. Evokace: ukázat vzorce ethanu, ethenu a ethynu a nechat žáky dopočítat počet H a typ vazby C–C.
  2. Jádro: odvodit adici Br₂ a HBr na konkrétních vzorcích, Markovnikov na propenu, použití ethenu a ethynu.
  3. Reflexe: žáci na dvou rovnicích označí adici vs. substituci a přiřadí G-CHE-03-004 k zápisu, ne k pouhému názvu.

Nápady na aktivity

  • Pracovní list: doplnit produkty adice H₂, Br₂ a HBr na ethen, propen a ethyn (první a druhá adice) a krátce zdůvodnit Markovnikova.
  • Dvojice: z kartiček „ethen / ethyn / polyethylen / svařování / dozrávání plodů“ sestavit dvojice látka–použití a jeden environmentální dopad (plasty, spaliny).

Hodnocení

Písemně: systematický název a vzorec jednoho alkenu a jednoho alkynu; rovnice adice Br₂ na ethen a HBr na propen s Markovnikovovým produktem.

Ústně: zařadit ethen a ethyn (G-CHE-03-003, G-CHE-03-006) a vysvětlit, proč jde o adici, ne o substituci (G-CHE-03-004).

Související témata

Zdroje

Co pro vás ScioBot připraví k tématu Alkeny a alkyny

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma Alkeny a alkyny jedním klikem.

Základní materiály

Interaktivní aktivity 14

K tisku a rozstříhání 8

Hry pro celou třídu 4

Očekávané výstupy

  • G-CHE-03-003 žák charakterizuje základní skupiny organických sloučenin a jejich významné zástupce, zhodnotí jejich surovinové zdroje, využití v praxi a vliv na životní prostředí
  • G-CHE-03-004 žák aplikuje znalosti o průběhu organických reakcí na konkrétních příkladech
  • G-CHE-03-006 uhlovodíky a jejich klasifikace

Učíte Alkeny a alkyny trochu jinak?

Popište ScioBotu vlastními slovy, co s žáky chcete zvládnout a kolik máte času. Materiál přizpůsobí vašemu ŠVP, třídě i žákům se speciálními vzdělávacími potřebami.

Napsat ScioBotu

Související témata