Презентация по химии на тему Алканы(10 класс)

К какому классу относят соединения? СН3 – СН2 – СН3 СН3 – СН – СН3 ОН СН2 = СН2 СН3 –О – СН3 СН3 – СН2 – СН – СН3 NН2

Вспомните, какие вещества мы называем углеводородами? УГЛЕВОДОРОДЫ –это органические соединения, состоящие из двух химических элементов – УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

АЛКАНЫ Строение, номенклатура, изомерия и физические свойства.

АЛКАНЫ – это углеводороды в молекулах которых атомы углерода связаны между собой одинарными связями.

Все алканы отвечают общей формуле СnН2n+2 где n=1, 2, 3…+∞

Гомологический ряд алканов

ГОМОЛОГИ – это вещества со схожим строением и свойствами, но различающиеся по составу на одну или несколько групп CH2. СН3 – СН2 – СН2– СН3 СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3 СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3

С4Н10 СН3 – СН2 – СН2 – СН3 Молекулярная формула Структурные формулы Бутан Бутан Изобутан

ИЗОМЕРЫ – вещества, имеющие одинаковый состав молекул, но различное химическое строение и обладающие поэтому разными свойствами. При определенных условиях из н-пентана можно получить его изомер Вид изомерии: структурная

СН4 метан С2H6 этан C3H8 пропан C4H10 бутан C5H12 пентан C6H14 гексан C7H16 гептан C8H18 октан C9H20 нонан C10H22 декан Гомологи – это вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более групп СH2.

Алгоритм. Выбор главной цепи: CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3

2. Нумерация атомов главной цепи: 1 2 3 4 CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3

3. Формирование названия: 1 2 3 4 CH3 – CH - CH2 - CH3 │ CH3 2 - метилбутан

Число Название числа Формула радикала Название радикала 1 Моно- -СН3 Метил 2 Ди- -С2Н5 Этил 3 Три- -С3Н7 Пропил 4 Тетра- -С4Н9 Бутил 5 Пента- -С5Н11 Пентил

ЗАДАНИЕ. Дайте названия следующим углеводородам по международной номенклатуре. СН3 СН3 – СН2 – С – СН3 СН3 2,2 - диметилбутан СН3 – СН – СН – СН – СН3 СН3 С2Н5 СН3 2,4 – диметил - 3 – этилпентан

СН3 І СН3 –СН2 – С – СН2 –СН3 І І СН3 СН3 2, 3, 3 - триметилпентан 3, 4 – диметилгексан 3, 4 – диметил – 5 – этилгептан

Составте структурные формулы следующих веществ и укажите первичные, вторичные и третичные атомы. А) 2,3 – диметилпентан Б)3,3,4 - триметилгексан

Строение молекулы метана Молекулярная формула метана CH4 Пространственное строение молекулы метана

Гибридизация – Переход атома углерода из основного состояния в возбужденное процесс выравнивания электронных облаков по форме и энергии

sp3-гибридизация Образование sp3-гибридных орбиталей

Модель атома с sp3-гибридными орбиталями

Модель молекулы CH4

Какие химические связи в молекуле метана? Какой вид гибридизации атомов углерода будет осуществляться в молекулах алканов? sp3 - гибридизация

Длина простой химической связи 1,54 Å (ангстрема), угол HCH 109°28` Молекула метана представляет собой тетраэдр с атомом углерода в центре и атомами водорода по вершинам тетраэдра.

Какое же пространственное строение будут иметь гомологи метана? Молекулы алканов имеют зигзагообразное пространственное строение, в котором соблюдаются все параметры молекулы метана: длина связи, размер угла между атомами, тип гибридизации.

Углеводороды Жидкости С5 – С15 Газы С1 – С4 Твердые С16 и далее

сн3 сн3 сн3 сн3 сн2-сн-сн3 сн2-сн2-сн сн-с2н5 сн-сн3 сн-сн2-сн3 сн3 сн3 сн3 сн3 сн2 сн3 сн3 одно - пентан (с5н12). Сколько веществ изображено?

Химические свойства алканов замещение галогенирование нитрование Для каждого типа реакций привести примеры отщепление дегидрирование ароматизация окисление горение Каталитическое окисление Разрушение цепи пиролиз крекинг изомеризация

1. Реакции замещения. Протекают по механизму радикального замещения, обозначаемого Sr (англ. substitution radicalic). 1) с галогенами (с Cl2 – на свету, с Br2 – при нагревании). hv трихлорметан (хлороформ) hv тетрахлорметан Хлорирование метана CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl хлорметан CH3Cl + Cl2 hv CH2Cl2 + HCl дихлорметан CH2Cl2 + Cl2 hv CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

Механизм реакции замещения Состоит из 3 стадий: -зарождение цепи Cl2 2Cl· -развитие цепи CH4 + Cl· свет ·CH3 + HCl -обрыв цепи ·CH3 ·CH3 + Cl2 CH3Cl + Cl· + Cl· CH3Cl 2Cl· Cl2 2·CH3 C2H6

СН4 + Сl2 CH3Cl + HCl + Q t Реакции протекают по радикальному механизму. С Н Н Н Н + НО NO2 СН3 NO2 + H2O + Q С Н Н Н Н + НО SO3H СН3 SO3H + H2O + Q t t ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: 1. РЕАКЦИЯ ЗАМЕЩЕНИЯ. 2) Реакция нитрования (Коновалова): 1) Реакция галогенирования: 3) Реакция сульфирования:

2. Реакции отщепления. а) дегидрирование: CH3 – CH3 Pt,t° CH2=CH2 + H2 этилен 2СН4 Н - С ≡ С - Н + 3Н2 + Q 1500°С б) Р. Ароматизации: С6Н1 4 С6Н6 + 4Н2 бензол Кат.

3. Реакции окисления. а) все алканы горят с образованием углекислого газа и воды : б) при недостатке кислорода алканы могут сгорать до угарного газа или с образованием сажи (коптят): в) каталитически алканы могут окисляться с разрывом С – С связи примерно в середине молекулы:

Горение алканов:

РЕАКЦИЯ ГОРЕНИЯ: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Q

а) для метана характерен пиролиз: 4. Разрушение цепи. 2CH4 C2H2 + 3H2 ацетилен 1500° C СН4 С+ 2Н2 10000

б)Крекинг алканов Крекинг – реакции расщепления углеродного скелета крупных молекул при нагревании и в присутствии катализаторов. При температуре 450 – 700 ° С алканы распадаются за счет разрыва связей С – С (более прочные связи С – Н при этом сохраняются) и образуются алканы и алкены с меньшим числом углеродных атомов. Распад связей происходит гомолитически с образованием свободных радикалов:

в)Реакции изомеризации. Алканы подвергаются изомеризации при нагревании на катализаторе AlCl3 :

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ: конспект

МЕТАН – газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, мало растворим в воде. Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. Поэтому может быть обнаружен в заболоченных водоемах, где появляется в виде пузырьков газа, или накапливается в каменноугольных шахтах, куда выделяется из угольных пластов. В значительном количестве (80-97%) метан содержится в природном газе и в попутных нефтяных газах.

ЭТАН, ПРОПАН И БУТАН входят в состав природного и попутного нефтяного газов. АЛКАНЫ содержатся в нефти. С ростом относительной молекулярной массы наблюдается переход количественных отношений в качественные: изменяется агрегатное состояние, возрастают температуры плавления и кипения.