Презентация на тему "Урок "Алканы" 10 класс"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Алканы Алка́ны — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2, где n — число атомов углерода.

• 
  Слайд 2
  

  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. Происхождение слова "алканы".

• 
  Слайд 3
  

  Номенклатурные (от лат. nomenclatura — роспись имен) названия алканов строятся по определенным правилам: Выбор главной цепи (самой длинной цепочки атомов углерода в молекуле, которая является основой) Нумерация атомов главной цепи (нумерация начинается с того конца, к которому ближе стоит заместитель или функциональная группа; если же заместители равноудалены от концов цепи, то нумерация начинается с того конца, где их больше) Формирование названия (в начале названия указываются цифры – номера атомов углерода, при которых находится заместитель (если заместителей несколько, то цифры пишутся через запятую) после номера ставится дефис указывается количество заместителей и их названия, затем без пробелов название главной цепи) Номенклатура

• 
  Слайд 4
  

  Некоторые представители алканов

• 
  Слайд 5
  

  Простейшим представителем насыщенных углеводородов является метан, структурная формула которого: Электронное строение атома углерода изображается следующим образом: 1s22s22p2 или схематически   Электронная пара на 2s- орбитали разобщается и один электрон занимает вакантную p-орбиталь. Схематически:     СН4

• 
  Слайд 6
  

  Вследствие взаимного отталкивания sp3- гибридные орбитали направлены в пространстве к вершинам тетраэдра и углы между ними равны 109°28' (наиболее выгодное расположение).   sp3- Гибридизация характерна для атомов углерода в насыщенных углеводородах (алканах) – в частности, в метане. Следует отметить, что в молекуле этана (CH3–CH3) одна из семи s- связей (С–С) образуется в результате перекрывания двух sp3- гибридных орбиталей атомов углерода.   Образование молекулы этана перерекрыванием двух гибридных электронных облаков атомов углерода.  

• 
  Слайд 7
  

  Физические свойства. В обычных условиях первые четыре члена гомологического ряда алканов (С1 — С4) — газы. Нормальные алканы от пентана до гептадекана (C5 — C17) — жидкости, начиная с С18 и выше — твердые вещества. По мере увеличения числа атомов углерода в цепи, т.е. с ростом относительной молекулярной массы, возрастают температуры кипения и плавления алканов. При одинаковом числе атомов углерода в молекуле алканы с разветвленным строением имеют более низкие температуры кипения, чем нормальные алканы. Алканы практически нерастворимы в воде, так как их молекулы малополярны и не взаимодействуют с молекулами воды, но они хорошо растворяются в неполярных органических растворителях, таких как бензол, тетрахлорметан и др. Жидкие алканы легко смешиваются друг с другом.

• 
  Слайд 8
  

  Реакции замещения (галогенирование) СН4 + Cl2 CH3Cl + HCl (хлорметан) CH3Cl + Cl2HCl + CH2Cl2(дихлорметан) CH2Cl2 + Cl2HCl + CHCl3(трихлорметан) CHCl3 + Cl2 HCl + CCl4(тетрахлорметан) Химические свойства. Дегидрирование (отщепление водорода) при катализаторах (Pt, Ni, Al2O3, Cr2O3) и при высокой температуре (400о-600о) CH3-CH3 CH2=CH2 + H2

• 
  Слайд 9
  

  Химические свойства. Реакции горения (при этом образуется углекислый газ и вода) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O CnH2n+2 + (3n+1/2)O2 nCO2 + (n+1)H2O (в общем виде) Крекинг (происходит под действием высокой температуры 470о-550о) C16H34 C8H18 + C8H16 гексадекан октан октен CnH2n+2 Сn-kH2(n-k)+2 + CkH2k (в общем виде)

• 
  Слайд 10
  

  Химические свойства. Изомеризация (происходит при нагревании с катализатором AlCl3) 6. Ароматизация (образуются циклоалканы)

• 
  Слайд 11
  

  1.Получение из ненасыщенных углеводородов. Взаимодействие алкенов или алкинов с водородом ("гидрирование") происходит в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pd) принагревании: . 2. Получение из галогенпротводных. При нагревании моногалогензамещенных алканов с металлическим натрием получают алканы с удвоенным числом атомов углерода (реакция Вюрца): 2CH3CH2Br + 2Na CH3CH2CH2CH3 + 2NaBr Подобную реакцию не проводят с двумя разными галогензамещенными алканами, поскольку при этом получается смесь трех различных алканов СНз-C≡СН + 2Н2    СН3-СН2-СН3 Получение алканов

• 
  Слайд 12
  

  В лабораторных условиях метан часто получают из карбида алюминия: Аl4С3 + 12Н2О ЗСН4↑ + 4Аl(ОН)3. Получение из солей карбоновых кислот. При сплавлении безводных солей карбоновых кислот с щелочами получаются алканы, содержащие на один атом углерода меньше по сравнению с углеродной цепью исходных карбоновых кислот: CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 Получение алканов Изомеризация.

• 
  Слайд 13
  

  Применение алканов Первый в ряду алканов – метан – является основным компонентом природных и попутных газов и широко используется в качестве промышленного и бытового газа. Перерабатывается в промышленности в ацетилен, газовую сажу, фторо- и хлоропроизводные. Низшие члены гомологического ряда используются для получения соответствующих непредельных соединений реакцией дегидрирования. Смесь пропана и бутана используется в качестве бытового топлива. Средние члены гомологического ряда применяются как растворители и моторные топлива. Высшие алканы используются для производства высших жирных кислот, синтетических жиров, смазочных масел и т.д.