Презентация по химии "Предельные углеводороды. Строение. Свойства."

Вспомните, какие вещества мы называем углеводородами?

УГЛЕВОДОРОДЫ –

это органические соединения,

состоящие из двух химических

элементов – УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА .

Тема урока : Предельные углеводороды. Гомологи метана.

Цели урока

• Ознакомиться с понятием «предельные углеводороды»,(алканы).
• Сформировать представление о гомологах метана.
• Ознакомиться с номенклатурой алканов.
• Научиться составлять структурные формулы предельных углеводородов и давать им названия.

Строение молекул

метан

109 0 28’

CH 4

Схема выравнивания (гибридизация) s- и р-электронных облаков в атоме углерода и расположение гибридных электронных облаков в пространстве; перекрывание гибридных электронных облаков атома углерода с s-электронными облаками атомов водорода в молекуле метана.

этан

пропан

C 2 H 6

C 3 H 8

Какие химические связи в молекуле метана?

Ковалентные слабо полярные,

одинарные,

равные по характеристикам

Чем отличаются данные органические соединения ? CH 4 и C 2 H 6 ? Метан Этан

Какие вещества мы называем гомологами?

Группа – CH 2 – называется гомологической разностью

(« Homo » - гомо – с греческого языка – «тот же самый», «подобный»)

Вещества имеющие одинаковые строения и одинаковые свойства, но отличающиеся на одну или несколько групп - CH 2 - называются гомологами .

Метан родоначальник гомологического ряда углеводородов.

Молекула метана представляет собой тетраэдр с атомом углерода в центре и атомами водорода по вершинам тетраэдра.

Гомологи́ческий ряд  — ряд органических соединений, одного структурного типа, отличающиеся по составу на одну или несколько гомологических групп – CH 2 -

Предельными (насыщенными) углеводородами или алканами

– называются вещества, молекулы которых содержат только одинарные связи и соединены с максимально возможным числом атомов водорода.

Общая формула алканов C n H 2n+2

АЛКАНЫ

название предельных углеводородов по международной номенклатуре (ИЮПАК).

Номенклатура ИЮПАК   (IUPAC) - это правила названий соединений, общие во всем мире.

ПАРАФИНЫ

исторически сохранившееся название предельных углеводородов

(от лат. parrum affinis – малоактивный).

ИЗОМЕРИЯ И НОМЕНКЛАТУРА АЛКАНОВ

У алканов наблюдается изомерия углеродного скелета. Чтобы составить название углеводорода с разветвленной цепью, его рассматривают как продукт замещения атомов водорода в нормальном углеводороде углеводородными радикалами.

1. Выделяют в структурной формуле наиболее длинную цепь атомов углерода и нумеруют эти атомы, начиная с того к которому ближе разветвление.

1 2 3 4 5

СН 3 - СН - СН 2 - СН 2 - СН 3

СН 3

1 2 3 4

СН 3 – СН – СН – СН 3

СН 3 СН 3

2. Когда радикалов несколько и они равноудалены от концов главной цепи, то нумерацию начинают с того края, к которому ближе расположен простейший радикал.

3. В названии вещества цифрой указывают, при каком атоме углерода находится радикал и называют его (начиная с простейшего). Если радикалы повторяются, то номер повторяют по числу этого радикала, а перед названием радикала приписывают приставку от греческого числительного («ди»-2, «три»-3, «тетра»-4 и т.д.)

а) 2 - метил…

б) 2,3 – диметил…

4. Если радикалов несколько, то цифрами указывают каждого из них.

5. Завершают название алкана по числу атомов углерода в нумерованной цепи.

а) 2 – метилпентан

б) 2,3 - диметилбутан

ЗАДАНИЕ. Дайте названия следующим углеводородам по международной номенклатуре.

СН 3

СН 3 – СН 2 – С – СН 3

СН 3

2,2 - диметилбутан

СН 3 – СН – СН – СН – СН 3

СН 3 С 2 Н 5 СН 3

2,4 – диметил - 3 – этилпентан

Упражнение №1

Выпишите формулы веществ, которые относятся к одному гомологическому ряду:

C 2 H 6, C 3 H 8, C 3 H 6, C 5 H 12, C 2 H 2 , C 2 H 6 О, C 7 H 16

Упражнение №2 Запишите формулы трех гомологов для вещества, имеющего формулу:

C 2 H 6

Упражнение №3 Расставьте атомы водорода в следующих сокращенных структурных формулах:

С...- С… - С...

С…- С…- С…

С…

С Н 3 – С Н 2 –С Н 3

С Н 3 – С Н – С Н 3

С Н 3

Упражнение №3 Составьте сокращенные структурные формулы и подпишите названия всех возможных изомеров гексана.

C 6 H 14

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.

1. Наиболее характерными реакциями предельных углеводородов являются реакции замещения.

2. Все предельные углеводороды горят с образованием оксида углерода ( IV ) и воды.

CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O + 880 кДж

3. При сильном нагревании (выше 1000 0 C ) без доступа воздуха предельные углеводороды разлагаются. Пиролиз.

CH 4 C + 2H 2

Если метан нагреть до более высокой температуры (1500 C ), то реакция происходит так:

2CH 4 H – C C – H + 3H 2

ацетилен

4. Углеводороды нормального строения под влиянием катализаторов и при нагревании подвергаются реакциям изомеризации и превращаются в углеводороды разветвленного строения.

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 –CH 3 CH 3 – CH – CH 2 – CH 3

CH 3

• В лаборатории. CH 3 COONa + NaOH = CH 4 + Na 2 CO 3

• Реакция Вюрца. 2CH 3 Cl + 2Na = C 2 H 6 + 2NaCl

• Какие соединения называются предельными углеводородами? Приведите примеры.
• Составьте сокращенные структурные формулы и подпишите названия всех возможных изомеров гексана.
• Охарактеризуйте физические свойства предельных углеводородов.
• Где применяется метан?
• Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно получить предельные углеводороды.