Скачать 101.13 Kb.
|
Конспект урока «Алканы» Цели: - сформировать умение составлять структурные формулы органических соединений, используя алгоритм построения, устанавливать причинно-следственные связи между составом, строением и применением веществ; - отработать навыки пользования номенклатурой IUPAC применительно к алканам; - ознакомить учащихся с изомерией предельных УВ, их физическими свойствами и основными способами получения. Оборудование и реактивы: шаростержневые и объёмные модели молекул алканов, образцы парафина, жидкие алканы (пентан, гексан) бензин, Ход урока
Фронтальный опрос класса по теории строения органического вещества А.М.Бутлерова III. Изучение нового материала. Алка́ны (также насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения) — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2. Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации — все 4 гибридные орбитали атома С равны по форме и энергии, 4 электронных облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109°28'. За счёт одинарных связей между атомами С возможно свободное вращение вокруг углеродной связи. Тип углеродной связи — σ-связи, связи малополярны и плохо поляризуемы. Длина углеродной связи — 0,154 нм. Простейшим представителем класса является метан (CH4). По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающая группа или гетероатом, затем название группы или гетероатома и название главной цепи. Если группы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых групп указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если группы неодинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке. Названия алканов. Слово «алкан» того же происхождения, что и «алкоголь». Устаревший термин «парафин» произошел от латинских parum – мало, незначительно и affinis – родственный; парафины обладают малой реакционной способностью по отношению к большинству химических реагентов. Многие парафины являются гомологами; в гомологическом ряду алканов каждый последующий член отличается от предыдущего на одну метиленовую группу СН2. Термин происходит от греческого homologos – соответственный, подобный. Гомологи – вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более группу СН2 , которые называются гомологической разностью. Изомерия алканов. Изомерия – явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение. Такие соединения называются изомерами. Характерна структурная изомерия. 1) В формуле молекулы алкана выбирают главную цепь — самую длинную. H3C—CH—CH2—CH—CH2—CH3 -------- | ----------- | CH3 ¦ CH2—CH2—CH3 --------------------- 2) Затем эту цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположен заместитель (радикал). Если заместителей несколько, то поступают так, чтобы цифры, указывающие их положение, были наименьшими. Заместители перечисляют по алфавиту. 1 2 3 4 H3C—CH—CH2—CH—CH2—CH3 | 5 | 6 7 CH3 CH2—CH2—CH3 3) Углеводород называют в таком порядке: вначале указывают (цифрой) место расположения заместителя, затем называют этот заместитель (радикал), а в конце добавляют название главной (самой длинной) цепи. Таким образом, углеводород может быть назван: 2-метил-4-этилгептан (но не 6-метил-4-этилгептан).
Физические свойства. Получение Способы выделения их из природного сырья.
. «Синтетические способы получения алканов»
Химические свойства 1. Горючесть алканов. При поджигании (t = 600ºС) алканы вступают в реакцию с кислородом, при этом происходит их окисление до углекислого газа и воды. СnН2n+2 + O2 ––>CO2 + H2O + Q например: СН4 + 2O2 ––>CO2 + 2H2O + Q Смесь метана с кислородом или воздухом при поджигании может взрываться. Наиболее сильный взрыв получается при объёмных отношениях 1 : 2 (с кислородом) или 1 : 10 (с воздухом), т.к. метан и кислород вступают в реакцию полностью. Подобные смеси опасны в каменноугольных шахтах. Чтобы обеспечить безопасность работы в шахтах, там устанавливают анализаторы, сигнализирующие о появлении газа, и мощные вентиляционные устройства. С3Н8 + 5O2 ––>3CO2 + 4H2O + Q Горение пропан - бутановой смеси можно продемонстрировать на примере газовой зажигалки. При горении алканов выделяется много теплоты, что позволяет использовать их в качестве источника энергии. Но большая часть их используется в качестве сырья для получения других продуктов. 2. Разложение алканов. СnН2n+2 → C + H2 ↑ С4Н10 → 4C + 5H2↑ При сильном нагревании (свыше 10000С) без доступа воздуха метан разлагается на углерод (в виде сажи) и водород: СН4 → C + 2H2 ↑ Метан в термическом отношении более устойчив, чем другие алканы. Причина этого в достаточной прочности С – Н связей. В этом процессе промежуточными продуктами могут являться этилен и ацетилен: 2СН4→Н2С=СН2 + 2Н2 2СН4→НС≡СН + 3Н2 3. Реакции замещения (протекают с галогенами и другими окислителями при определённых условиях: свет, температура). 1) Галогенирование: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl (хлорметан) CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl (дихлорметан) CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl (трихлорметан) CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl (тетрахлорметан).
Алканы реагируют с 10% раствором азотной кислоты или оксидом азота N2O4 в газовой фазе при температуре 140° и небольшом давлении с образованием нитропроизводных. Реакция так же подчиняется правилу Марковникова. Механизм цепных реакций достаточно сложен, объяснение ему было дано русским учёным Н.Н. Семёновым, за что он в 1956 г. был удостоен Нобелевской премии. 4. Реакции изомеризации характерны не для всех алканов. Обращается внимание на возможность превращения одних изомеров в другие, наличие катализаторов. 5. Каталитическое окисление метана приводит к образованию важных кислородсодержащих органических соединений. 2CH4 +O2=2CH3OH Чаще для синтеза этих соединений используют так называемый синтез-газ, который получают при действии на метан водой в присутствии катализатора (Al2O3) и высокой температуры:
Следует указать, что метан и его гомологи не взаимодействуют в обычных условиях с кислотами и щелочами, окислителями и восстановителями. Механизм реакции замещения Стадия 1 – зарождение цепи Стадия 2 – рост (развитие) цепи. (Реакция Cl· + CH4 CH3Cl + H· не идет, т.к. энергия атомарного водорода H· значительно выше, чем метильного радикала ·СН3). Стадия 3 – обрыв цепи. При хлорировании или бромировании алкана с вторичными или третичными атомами углерода легче всего идет замещение водорода у третичного атома, труднее у вторичного и еще труднее у первичного. Поэтому, например, при бромировании пропана основным продуктом реакции является 2-бромпропан: Применение
|
Конспект урока Тема урока: «Алканы: структура, номенклатура» Подготовка... Орг момент. Актуализация знаний. Домашнее задание (дневник оставить для проверки и оценки) | Конспект урока алканы: состав, строение, изомерия, номенклатура.... ... | ||
Конспект урока по теме «Алканы» Уголовное право: учебно-методический комплекс по направлению: 030500 – «Юриспруденция», по специальности: 030501 – «Юриспруденция»... | Предельные углеводороды. Алканы (опорный конспект) СnН2n+2 Гомологический... ... | ||
Конспект урока литературного чтения в 4 классе Тема урока : С. Есенин «Лебёдушка» Конспект урока русского языка в 4 классе «Б» гбоу сош №56 имени академика В. А. Легасова | Конспект открытого урока во 2в классе Учитель начальных классов мбоу... Конспект урока русского языка в 4 классе «Б» гбоу сош №56 имени академика В. А. Легасова | ||
Конспект урока Тема урока: «Чтение слов с буквой ш. Сочетание ши.» Методика преподавания интегрированных уроков осуществляется путем межпредметных связей с созданием реальных жизненных ситуаций. Конспект... | Конспект урока. Организационная информация План – конспект урока математики в 5 классе с применением здоровьесберегающих технологий на тему | ||
Конспект урока математики 2, 3 классы План конспект открытого урока русского языка во 2 классе, проведенного 14 марта 2012 г | Конспект открытого урока по окружающему миру План конспект урока биологии в 7 классе по теме «Сфагновый мох. Образование торфа» | ||
Конспект урока математики в начальной школе План конспект урока биологии в 7 классе по теме «Сфагновый мох. Образование торфа» | Конспект урока по русскому языку План-конспект урока по курсу «Информатика, логика, геометрия» на тему: «Зеркальное копирование. Осевая симметрия» | ||
Конспект урока по английскому языку в 10 классе «Социальные сети» Английский язык, 10класс, (Абрамова В. С.) 15. 11. 2012 План-конспект открытого урока | Конспект урока окружающего мира 3 класс Тема: Животноводство План-конспект урока по английскому языку в 4-м классе по теме "Животные и их места обитания" | ||
План-конспект урока система героев-двойников в романе Ф. М. Достоевского... Конспект урока №3 по литературе в 10 классе с использованием информационно-коммуникационных технологий | Конспект урока по литературе. 6 класс. Тема урока: «Благородный разбойник» План – конспект на основе интеграции занятий по физической культуре и изобразительной деятельности (средняя группа) |