Презентация на тему "СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АЛКАНОВ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  «Строение и свойства алканов»

  Презентацию подготовила В. П. Артеменко, учитель химии и биологии средней школы №28, г. Белгород «Химия – Первое сентября», июль-август, 2013

• 
  Слайд 2

  Творческие группы

• 
  Слайд 3

  Проблемные вопросы совместного проекта

  Где геологу найти алканы? Что общего найдет математик и физикмежду молекулой метанаи пакетом молока? Что делать химику с алканами? Экологи и технологи спорят: алканы – зло илиблаго?

• 
  Слайд 4
  

  Вот что мы узнали!!!

• 
  Слайд 5
  

  Группа «Геологи» НАХОЖДЕНИЕ АЛКАНОВ В ПРИРОДЕ. МЕТАНобразуется 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. В космосе метан является основной частью атмосфер многих планет, например Сатурна.

• 
  Слайд 6
  

  ЭТАН, ПРОПАН И БУТАНвходят в состав природного и попутного нефтяного газов. ЖИДКИЕ АЛКАНЫ содержатся в нефти.

• 
  Слайд 7
  

  Крупнейшие месторождения природного газа в России: УренгойЯмбургШтокмановское ЛенинградскоеРусановскоеЗаполярное МедвежьеАстраханское Западно-Камчатский шельфСахалин-3

• 
  Слайд 8
  

  Проблемный вопрос: Почему алканы называются «предельными углеводородами»? АЛКАНЫ (предельные, или насыщенные, углеводороды, парафины) – это углеводороды с общей формулой СnН2n+2 ,в молекулах которых между атомами углерода имеются только одинарные (сигма) связи. Все четыре валентности атома углерода в молекулах алканов полностью, т.е. до предела, насыщены атомами углерода и водорода. Между атомами углерода отсутствуют кратные связи. Отсюда происходят другие названия этих углеводородов – насыщенные, или предельные. Алканы не вступают в реакции присоединения.

• 
  Слайд 9

  ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД АЛКАНОВ

  Вспомните, какие вещества мы называем гомологами? ГОМОЛОГИ – это веществасо схожими строением и свойствами, различающиеся по составу на одну или несколько групп CH2 (гомологическая разность).

• 
  Слайд 10
  

  СН4–С4Н10 газы С5Н12–С15Н32 жидкости С16Н34– … твердые ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД АЛКАНОВ СnН2n+2

• 
  Слайд 11

  Группа «Математики и физики»Проблема исследования:

  выяснить, что общего между молекулой метана и пакетом молока? СН4

• 
  Слайд 12

  Валентные возможности атома углерода

  Валентность углерода в нормальном состоянии равна двум, т.к. на внешнем энергетическом уровне находится 2 неспаренных электрона. В атоме углерода в нормальном состоянии на р-подуровне второго энергетического уровня имеется одна свободная орбиталь, которую может занять один из двух спаренных электронов при переходе атома в возбужденное состояние. Валентность углерода при этом становится равна четырем.

• 
  Слайд 13

  Гибридизация электронныхорбиталей в атоме углерода

  Гибридизация– это взаимное выравниваниеs- и р-электронных орбиталей в атоме углерода.

• 
  Слайд 14
  

  В алканах все четыре неспаренных электрона у углеродных атомов участвуют в процессе гибридизации. Такой тип называется sp3 – гибридизация

• 
  Слайд 15

  Особенности строения метана

  Гибридные облака углерода взаимно отталкиваются и располагаются в пространстве так, что их оси оказываются направленными к вершинам тетраэдра, где они перекрываются с орбиталями электронов атомов водорода, образуя сигма-связи.

• 
  Слайд 16

  Строение алканов

  Все атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянииsр3-гибридизации, угол между связями С–C составляет 109°28', поэтому молекулы нормальных алканов с большим числом атомов углерода имеют зигзагообразное строение. Какое же пространственное строение будут иметь гомологи метана?

• 
  Слайд 17

  Вывод

  Тип гибридизации атома углерода в алканах определяет направление гибридных электронных облаков в пространстве к вершинам тетраэдра . Такое же пространственное строение имеет и пакет молока.

• 
  Слайд 18

  Задание для учащихся:

  Пользуясь набором шаростержневых моделей, составьте модели молекул нескольких конформеров алканов. Обсудите результаты работы с соседями по парте.

• 
  Слайд 19
  

  Вывод Для алканов характерна только структурная изомерия (углеродного скелета).

• 
  Слайд 20
  

  Алканы – бесцветные вещества, легче воды,плохо растворяются в воде. C5H12…C15H32 Жидкости (имеют запах) t кипения и t плавления увеличиваются CH4…C4H10 Газы (без запаха) C16H34… Твердые вещества (без запаха) Физические свойства алканов

• 
  Слайд 21

  Номенклатура алканов

  1. Выбирают наиболее длинную (главную) цепь и нумеруют ее, начиная с того конца, к которому ближе радикал (заместитель, обозначен желтым цветом). 2. Название строится в следующей последовательности: префикс+корень+суффикс. а) Префикс состоит из цифры, указывающей на номер углеродного атома, возле которого стоит радикал, и названия самого радикала. Например: 3-метил… Если молекула содержит несколько одинаковых радикалов, то после перечисления всех цифр, указывающих их местоположение, к названию радикала добавляют числовую приставку (ди – два, три – три, тетра – четыре). Например: 2,3-диметил…, или 3,4,5-триэтил… б) Корень – название неразветвлённогоалкана с таким же количеством атомов углерода, как в выбранной нами главной цепи. в) Суффикс –у алканов суффикс «ан». (3) (4) (5) (6) (7) СН3–СН – СН 2 – СН2 – СН2 – СН– СН2 – СН3 | |(2)СН 2СН 2 – СН2 – СН3 |(8) (9) (10) (1)СН3 Данное вещество называется:3-метил-7-этилдекан Алгоритм составления названий органических соединений

• 
  Слайд 22

  Группа «Химики»Химические свойства алканов

  Проблемный вопрос:Почему алканы считают малоактивными веществами?

• 
  Слайд 23
  

  NO2 CH3 CH CH3 + HNO3 CH3 C CH3 + H2O. CH3CH3 СН3–СН3 + Сl2CH2Cl–CH3 + HCl. Реакции замещения у алканов 1) Галогенирование (действие галогенов): ЗАПОМНИ! Реакция начинается при освещении и носит радикально-цепной характер. 2) Нитрование (реакция Коновалова): ЗАПОМНИ! Реакция нитрования происходит при нагревании и приводит к образованию нитросоединений.

• 
  Слайд 24

  Реакции окисления алканов

  1) Горение алканов: CnH2n+2 + O2 CO2 + H2O. Запуск видео

• 
  Слайд 25
  

  В промышленности широко применяется каталитическое окисление алканов, в результате которого получаются разнообразные кислородосодержащие соединения: спирты, карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны и т. п. Данный процесс можно изобразить следующей схемой:алкан спирт альдегид.

  2) Каталитическое окисление алканов.

• 
  Слайд 26

  Реакции разложения алканов

  При сильном нагревании без доступа воздуха происходит полное разложение алканов на простые вещества. CH4C + 2H2. 2. Крекинг– разложение больших молекулна молекулы с меньшим количествоматомов углерода: 1. Пиролиз C16H34 t C8H18 + C8H16. t гексадекан октан октен

• 
  Слайд 27

  Отношение алканов к растворам перманганата калия и бромной воде

  Это свойство используют, чтобы отличить предельные углеводороды от непредельных. Алканы НЕ обесцвечивают ни раствор перманганата калия, ни бромную воду. Запуск видео

• 
  Слайд 28
  

  Запомни! Предельные углеводородыне вступают в реакции присоединения. Для них характерны реакции замещения, окисления и разложения. Алканы не обесцвечивают раствор перманганата калия и бромную воду.

• 
  Слайд 29

  «Технологи»Получение метана

  В промышленности: а) из природного газа; б) синтез из оксида углерода (II) и водорода (из синтез-газа): CO + 3H2 CH4↑ + H20. В лаборатории: а) гидролиз карбида алюминия: Al4C3 + 12H2O 3CH4↑ + 4Al(OH)3; б) сплавление солей уксусной кислоты (ацетатов) со щелочами: CH3COOH (тв.) + NaOH (тв.) CH4↑+ Na2CO3. Ni, 300°C t Группа «Экологи и технологи»

• 
  Слайд 30

  Применение метана

• 
  Слайд 31

  Применение гомологов метана

• 
  Слайд 32

  «Экологи»О вреде алканов и их производных

  Углеводороды при определенных метеорологических условиях активно способствуют образованию смога. Соединения, выброшенные с выхлопными газами, являются причиной многих хронических заболеваний. Утечка нефти приводит к экологическим катастрофам.

• 
  Слайд 33
  

  Какие птицы помогали шахтёрам?Канарейки очень чувствительны к содержанию в воздухе метана. Эту особенность использовали в своё время шахтёры, которые, спускаясь под землю, брали с собой клетку с канарейкой. Если пения давно не было слышно, значит, следовалоподниматься наверхкак можно быстрее.

    Как алканывлияют на климат? Метан считается одним из парниковых газов и остается предметом активных обсуждений и исследований в связи с проблемами глобального изменения климата. Удивительное рядом!

• 
  Слайд 34
  

  Тест по теме «Алканы» Готовимся к ЕГЭ!

• 
  Слайд 35
  

  1.Гомологический ряд алканов описывается общей формулой: а) СnH2n-2 б) CnH2n в) СnH2n+2 г) CnH2n+1

• 
  Слайд 36
  

  2. Связи углерод-углерод в пропане: а) одинарные б) двойные в) полуторные г) π-связи

• 
  Слайд 37
  

  3. Молекула метана имеет форму: а) квадрата б) параллелепипеда в) тетраэдра г) конуса

• 
  Слайд 38
  

  4. Для алканов характерен тип гибридизации: а) sp б) sp2 в) sp4 г) sp3

• 
  Слайд 39
  

  5. Угол между связями атомов углерода с другими атомами в алканах составляет: а) 120° б) 90° в) 109° г) 100°

• 
  Слайд 40
  

  6. Установите порядок определения названия углеводорода: а) определяют местонахождение радикалов б) выбирают самую длинную цепь и нумеруют атомы углерода в ней в) определяют корень названия по числу атомов углерода в длинной цепи г) составляют приставку в виде цифр, греческих числительных, названий радикалов

• 
  Слайд 41
  

  7. Установите соответствие. Название Формула 1. Пропан а) СН3–СН2–СН2–СН2–СН2–СН2–СН2–СН3 2. Пентан б) СН3–СН2–СН3 3. Бутан в) СН3–СН2–СН2–СН3 4. Октан г) СН3–СН2–СН2–СН2–СН3

• 
  Слайд 42
  

  8. Среди приведённых ниже формул найдите два изомера: а) СН3–СН2–СН2–СН2–СН3 б) СН3–СН2–СН2–СН3 в) СН3–СН–СН2–СН3 | СН3

• 
  Слайд 43
  

  9. Только формулы алканов записаны в ряду: а) С3Н6, С2Н4, С6Н14 б) С4Н10, С2Н6, С3Н8 в) С2Н2, С3Н8, С6Н6 г) С6Н6, С4Н8, С2Н6

• 
  Слайд 44

  ВзаимопроверкаПравильные ответы

• 
  Слайд 45
  

  Закончите уравнения, назовите получившиеся вещества, укажите области их применения.

  а) C4H10 + O2 =     б) этан + Cl2 =   в) C5 H12 →   t

• 
  Слайд 46

  Решите задачу

  В состав органического вещества входит углерод, массовая доля которого 92,3%, и водород, массовая доля которого 7,7%. Относительная плотность паров этого вещества по водороду равна 13. Определите молекулярную формулу вещества. Ответ: C2H2.

• 
  Слайд 47

  Рефлексия

  5 4 3 Прием «Гора успеха!»Произведи самооценку и определи свое положение на «Горе успеха»

• 
  Слайд 48
  

  Спасибо за работу на уроке!