Алканы подготовка к егэ презентация

Инфоурок

›

Химия

›Презентации›Презентация по органической химии на тему: «Алканы» (подготовка к ЕГЭ)

Презентация по органической химии на тему: «Алканы» (подготовка к ЕГЭ)

Слайд 1

Условные обозначения: — понятия, важные моменты (их запишите) — понятия, изученные ранее ( их нужно вспомнить и применить в теме) — активная кнопка, под ней прячется материал, который необходимо вспомнить, если есть такая необходимость — активная кнопка, под ней прячется ответ на задание — дополнительная информация в виде рисунка — слайд данного цвета предназначен для углубленного изучения (просматривается по желанию)

Слайд 2

Предельные углеводороды Алканы

Слайд 3

Цель урока-презентации: формирование представления о предельных углеводородах как классе органических соединений.

Слайд 4

Не так давно случилась на Кольском полуострове небывалая история. Горный инженер, работавший в апатитовом руднике близ города Кировска, услышал какой-то странный свист и шум, идущий из-под земли. Кто-то из рабочих неосторожно предложил: «Попробуем – подожжем?..» И попробовали… Вспыхнувшая спичка вызвала взрыв. К счастью , инженер и рабочие отделались только ожогами. Позднее выбросы газа повторились. Химики определили, что в состав газа входит 75 % углерода и 25 % водорода, относительная плотность газа по воздуху равна 0,55. Что за газ чуть не унес жизни людей ?»

Слайд 5

Дано: ω (Н)=25% ω (С)=75% ᴅ возд =0,55 ————- С х Н y -? Т.е молекулярную формулу Решение: n(C) : n (Н)=1:4 =› формула СН 4 Ответ: горючий газ метан СН 4

Слайд 6

Применение метана Метан входит в состав природного газа (от 75-98%), попутных нефтяных газов (до 57%). Используют метан и его гомологи как топливо.

Слайд 7

прпорплл Метан-источник получения множества веществ

Слайд 8

Метан- представитель класса органических соединений АЛКАНЫ Представители алканов : Алканы (предельные, насыщенные углеводороды, парафины)-ациклические углеводороды (с открытой углеродной цепью), в молекулах которых все химические связи –одинарные. Общая формула предельных углеводородов С n H 2n+2 СН 4 — метан С 2 Н 6 -этан С 3 Н 8 -пропан С 4 Н 10 -бутан С 5 Н 12 -пентан С 6 Н 14 — гексан С 7 Н 16 -гептан С 8 Н 18 -октан С 9 Н 20 -нонан С 10 Н 22 -декан гомологи Гомологический Ряд алканов

Слайд 9

Задание: Составьте сокращенные структурные формулы бутана и 2 его гомологов. 2-хлор-3-метилпентана и 2 его гомолога Гомологи – вещества, сходные по строению и свойствам, но различающиеся на гомологическую разницу -СН 2 — Гомологический ряд – ряд веществ, расположенных по возрастанию их относительной молекулярной массы, сходные по строению и свойствам, но различающиеся на гомологическую разницу -СН 2 —

Слайд 10

Задание: Для вещества с молекулярной формулой С 6 Н 14 составьте 5 возможных структурных формул. Дайте им названия. Номенклатура алканов 1. Выбирают самую длинную цепь углеродных атомов (главная цепь); если в разветвленном углеводороде имеются цепи равной длины, то в качестве главной выбирают наиболее разветвленную. 2. Цепь нумеруют; направление нумерации выбирают так, чтобы лок á нты (цифры, указывающие положение заместителей) были наименьшими. 3. К локанту с названием заместителя добавляют название углеводорода с числом, отвечающим длине главной цепи. При этом нужно соблюдать следующие правила: заместители перечисляются в алфавитном порядке; повторяющиеся одинаковые заместители называют с добавлением; умножающих приставок ( ди -, три-, тетра-и т.д.). Приставки не влияют на алфавитный порядок перечисления; цифры отделяются от букв дефисом, а друг от друга – запятой; каждому заместителю отвечает свой локант .

Слайд 11

Запомните! У алканов только изомерия углеродного скелета (структурная изомерия) Изомеры- вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение молекул и свойства Изомерия- явление, существования веществ, имеющих одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение молекул и свойства

Слайд 12

1 2 3 4 5 2,4- диметил пентан Назовите алкан

Слайд 13

А)2,2,4-триметилгексан Б)5,5-диметил-3этилгексан В)2-диметил-4 этилгексан Г)2,2-диметил-4 этилгексан Тест: Название алкана

Слайд 14

Строение алканов Атомы углерода в молекулах алканов находятся в состоянии sp 3 — гибридизации. МЕТАН ЭТАН Валентный угол между гибридными облаками составляет 109°28´. Геометрическая форма молекулы- тетраэдр. У пропана и других гомологов зигзагообразная углеродная цепь. Длина связи С-С равна 0,154 нм. Связи С-С ковалентно-неполярные , связи С-Н слабополярные ( ковалентно-полярные ). По типу перекрывания только σ — связи (сигма) 109°28´ 109°28´ 0,154 нм . σ — связь

Слайд 15

Физические свойства алканов Т пл °С Т кип °С Агрег . сост-е Запах Цвет Растворимость Метан –182,5 –161,5 газы отсутствует отсутствует Не растворимы в воде и полярных растворителях, но являются хорошими растворителями для неполярных веществ Этан –183,3 –88,6 Пропан –187,7 –42,1 Бутан –138,4 –0,5 Пентан –129,7 36,1 жидкости Бензиновый запах Гексан –95,3 68,7 Гептан –90,6 98,4 Октан –56,8 125,7 Октадекан 28,18 317,4 твердые отсутствует белые

Слайд 16

Химические свойства алканов Алканы-предельные углеводороды, т.е их углерод-водородные связи насыщены до предела, углерод-углеродные связи соединены прочной σ -связью. Эти связи разрываются при жестких условиях. Алканы-малоактивные вещества. Но участвуют в реакциях замещения и отщепления.

Слайд 17

I. Реакции замещения 1.1 Галоген ирование ( реакция, в которой происходит замещение атомов водорода атомами галогенов. Практическое значение имеют реакции с хлором и бромом) H CI H- C -H + CI CI H- C -H +HCI H H Хлорметан СН 3 С I – хладоагент , применяется в холодильных установках. h ν Метан Хлорметан или хлористый метил

Слайд 18

Реакции замещения Галогенирование( 2 стадия) CI CI H- C -H + CI CI H- C — CI +HCI H H Или CH 3 CI+CI 2 CH 2 CI 2 +HCI Дихлорметан СН 2 Cl 2 – применяется как растворитель, для склеивания пластиков Хлорметан Дихлорметан или хлористый метилен h ν h ν

Слайд 19

Галогенирование( 3 стадия) CH 2 CI 2 +CI 2 CHCI 3 +HCI Хлороформ СН Cl 3 , бесцветная летучая жидкость с эфирным запахом и сладким вкусом используется при производстве фреонового хладагента; в качестве растворителя в фармакологической промышленности; для производства красителей и пестицидов Галогенирование( 4 стадия) CHCI 3 +CI 2 CCI 4 +HCI Тетрахлорметан С Cl 4 применяется как растворитель (жиров, смол, каучука); для получения фреонов, в медицине Реакции замещения h ν Дихлорметан Трихлорметан или хлороформ h ν Трихлорметан Тетрахлорметан или четыреххлористый углерод

Слайд 20

Реакция галогенирования протекает довольно сложно, по свободнорадикальному механизму S R (S- от англ. substitution «замещение» , R- радикальное.)Такие реакции имеют цепной механизм, включающий три стадии: начало цепи(инициирование), рост цепи, обрыв цепи. Цепной механизм был изучен Н.Н. Семёновым. Реакции замещения

Слайд 21

Зарождение цепи (инициирование) С I CI CI + CI Рост, или развитие, цепи CH 4 + CI CH 3 +HCI CH 3 +CI 2 CH 3 CI + CI Обрыв цепи CH 3 + CI CH 3 CI CH 3 + CH 3 CH 3 — C Н 3 Реакции свободнорадикального замещения h ν Свободные радикалы Энергия связи CI-CI мала, под действием света она подвергается гомолитическому разрыву с образованием радикалов Образовавшиеся радикалы хлора, метила атакуют новые молекулы, образуя новые радикалы При столкновении радикалов образуются молекулы, реакция заканчивается

Слайд 22

Бромирование происходит медленнее и селективнее . Замещение у разветвленных алканов идет сначала у третичного атома углерода, затем вторичного, затем первичного. Реакции свободнорадикального замещения НО

Слайд 23

I. Реакции замещения 1.2 Нитр ование ( реакция, в которой происходит замещение атомов водорода нитрогруппой -NO 2 . Нитрующим агентом выступает разбавленная азотная кислота) H NO 2 H- C -H + HO-NO 2 H- C -H +H 2 O H р-р H Впервые реакция была осуществлена М.И. Коноваловым, ему удалось оживить «химических мертвецов», заставив реагировать неактивные парафины. Эта реакция получила название РЕАКЦИЯ КОНОВАЛОВА Метан Нитрометан t°

Слайд 24

II. Реакции отщепления 2. 1 Де гидрир ование- реакция отщепления водорода. Реакция осуществляется при нагревании и в присутствии катализаторов: Cr 2 O 3 ; Cr 2 O 3 / AI 2 O 3 ; Ni; Pt; Pd

Слайд 25

II. Реакции отщепления 2.2 Крекинг -разрушение углеродной цепи алкана при нагревании без доступа воздуха. Продуктами крекинга являются алканы и алкены . Термический крекинг осуществляется при температуре 650-700°С, продукты реакции- алканы линейного строения. CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CH 3 + CH 2 =CH-CH 3 алкан — пропан алкен- пропен t°

Слайд 26

Крекинг протекает по свободнорадикальному механизму. Продукты крекинга могут быть различны, что определяется структурой исходного алкана и условиями проведения крекинга. II. Реакции отщепления

Слайд 27

2.2 Крекинг Каталитический крекинг осуществляется при температуре 450°С с применением катализаторов Cr 2 O 3 ; AI 2 O 3 ; SiO 2 , продукты реакции- алканы разветвленного строения. II. Реакции отщепления

Слайд 28

II. Реакции отщепления 2.3 Пир о лиз — разложение вещества при высокой температуре без доступа воздуха Полный пиролиз СН 4 С + 2Н 2 Неполный пиролиз 2СН 4 СН =СН + 3Н 2 ацетилен 1500°С

Слайд 29

Изомеризация — превращение алканов линейного строения в изомеры с разветвленной углеродной цепью. III. Реакции изомеризации AICI 3

Слайд 30

IV. Реакции окисления 4.1 Реакция горения ( полное окисление) СН 4 +2О 2 СО 2 +2Н 2 О Горят алканы голубым некоптящим пламенем 4.2 Неполное окисление При обычных условия алканы устойчивы к действию окислителей

Слайд 31

IV. Реакции окисления 4.2. При каталитическом окислении и нагревании алканы окисляются до различных кислородсодержащих продуктов. Катализатор Бутан Уксусная кислота

Слайд 32

Получение алканов В промышленности Из нефти и природного газа Крекинг нефти Газообразные алканы получают из природного и попутного нефтяных газов; Жидкие и твердые – из нефти.

Слайд 33

Получение алканов В промышленности Гидрир ование алкенов , алкинов Синтез на основе синтез-газа

Слайд 34

Получение алканов В лаборатории Реакция Вюрца — взаимодействие галогеналканов с натрием, происхо — дит удвоение углеводородной цепи. Если в реакцию вступают различные галогеналканы , то образуется смесь алканов .

Слайд 35

Получение алканов В лаборатории Де карбокси лирование солей карбоновых кислот (Реакция Дюма ) — сплавление солей карбоновых кислот со щелочью.

Слайд 36

Получение алканов В лаборатории Гидро лиз карбидов металлов- реакция обменного разложения водой Элект ро лиз солей карбоновых кислот(синтез Кольбе )-разложение солей под воздействием электрического тока Al 4 C 3 + 12H 2 O → 4Al(OH) 3 + 3CH 4 ↑ карбид алюминия

Слайд 37

Домашнее задание Базовый уровень Кузнецова §9,10 СЗ: упр.1 Повторить материал; СЗ упр.2

1. Предельные углеводороды. Алканы.

2.

План урока
1.
2.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Классификация углеводородов.
Гомологический ряд алканов.
Изомерия алканов.
Номенклатура алканов.
Строение алканов.
Физические свойства алканов.
Химические свойства алканов.
Получение алканов.
Применение алканов.

3.

Углеводороды – простейшие органические соединения
состоящие из двух элементов: углерода и водорода
УГЛЕВОДОРОДЫ
Предельные
(насыщенные)
Алканы
Непредельные
(ненасыщенные)
Циклоалканы
Алкины
Алкены
Арены
Алкадиены

4.

5. Алканы

Алканы – предельные углеводороды, в
молекулах которых все атомы связаны
одинарными связями.
CnH2n+2

6. Гомологический ряд алканов

CnH2n+2
Гомологи –
имеют сходное
строение и
свойства, но
отличающиеся
на одну или
несколько
группСН2

7.

Изомерия алканов
Для алканов характерна изомерия углеродного
скелета
Структурные изомеры отличаются друг от друга
порядком расположения атомов углерода в углеродной
цепи
Например, алкан состава C 4H18 может существовать в
виде двух структурных изомеров:

8. Номенклатура органических соединений – система правил, позволяющих дать однозначное название каждому индивидуальному веществу.

Номенклатура алканов
Номенклатура органических соединений –
система правил, позволяющих дать
однозначное название каждому
индивидуальному веществу.
Это язык химии, который используется для
передачи в названиях соединений
информации о их строении. Соединению
определенного строения соответствует одно
систематическое название, и по этому
названию можно представить строение
соединения (его структурную формулу).

9.

Правила построения названий алканов по
систематической международной
номенклатуре ИЮПАК
• Выбрать самую длинную цепь атомов углерода;
• Пронумеровать ее с той стороны, к которой ближе
радикалы;
• Указать положения и названия радикалов;
• Цифры от цифр отделяют запятыми, цифры от слов –
дефисами;
• Назвать главную цепь с суффиксом –ан (по числу атомов
углерода в главной цепи)
1
2
3
4
5
СН3 – СН – СН – СН2 – СН3
|
|
СН3 СН3
2, 3 — диметилпентан

10.

4
CH3
CH3
CH
C
CH3 CH2
CH3
CH2
CH2
CH3 5
CH2
7
CH3
7
5
1. Выделить самую длинную цепь из атомов
углерода в молекуле.

11.

CH3
CH3
CH
C
CH3 CH2
CH3
CH2
CH2
CH2
CH3
7
CH3
7
2. Определить ответвления (радикалы).
При наличии нескольких цепей одинаковой
длины предпочтение отдаётся более
разветвлённой.

12.

CH3
17
CH3
26
CH
3 5
C
CH3 CH2
CH3
44
CH2
53
CH2
62
CH2
71
CH3
CH3
3. Пронумеровать атомы углерода в цепи с того
конца, к которому ближе ответвление.
Если ответвлений несколько и они
2,3,3,6
равноудалены от конца цепи, то
начинают нумерацию с того конца
2,5,5,6
цепи, где ответвлений больше.

13.

CH3
1
CH3
2
CH
3
C
CH3 CH2
CH3
4
CH2
5
CH2
6
CH2
7
CH3
CH3
4. Сначала указывают номер атома углерода,
у которого есть ответвление, затем название ответвления
(как название радикала).
2,3,6 три метил 3 этил
Если одинаковых ответвлений несколько, то к названию
добавляется приставка ди-(2), три- (3), тетра- (4) и т.д. Для
каждого ответвления указывается номер атома углерода.

14.

CH3
1
CH3
2
CH
3
C
CH3 CH2
CH3
4
CH2
5
CH2
6
CH2
7
CH3
CH3
5. В последнюю очередь называют пронумерованную
цепь (как углеводород нормального строения).
2,3,6 три метил 3 этил гептан

15.

CH3 – CH — CH2 — CH3
│
CH3
1. Выделить в молекуле углеводорода наиболее длинную
углеродную цепь:
CH3 – CH — CH2 — CH3
│
CH3
2. Нумеруют атомы углерода этой цепи, начиная с того
конца, которому ближе радикал, заместивший атом
водорода:
1
2
3
4
CH3 – CH — CH2 — CH3
│
3. Дают название:
CH3
1
2
3
4
CH3 – CH — CH2 — CH3
│
CH3
2 — метилбутан

16.

17.

Строение алканов
В основном состоянии электронная конфигурация атома
углерода соответствует 1s2 2s2 2p2, а возбужденном состоянии
2s2 – электроны распариваются, один из них переходит на
свободную орбиталь 2p – подуровня:
2s2 2p2 → 2s1 2p3
На четырех орбиталях наружного уровня
размещаются по одному 4 электрона:
Основное состояние
атома углерода
атомы углерода
возбужденное состояние
атома углерода

18.

Строение алканов
При образовании химической связи электронные облака всех
валентных электронов (один s, три p) смешавшись, образуют
четыре sp3 – орбитали одинаковой формы в виде
несимметрических объемных восьмерок.
Угол между осями гибридных электронных облаков, вытянутых
в направлении к вершинам тетраэдра, составляет 109`28,что
позволяет им максимально удалиться друг от друга.
sp3 – гибридизация атома углерода
Для алканов характерна sp3 — гибридизация.

19.

Строение алканов
Для атомов углерода в насыщенных
углеводородах (алканах) характерна
sp3- гибридизация.
Схема
электронного
строения
молекулы метана
Атом углерода в молекуле метана
расположен в центре тетраэдра, атомы
водорода – в его вершинах, все
валентные углы между направлениями
связей равны между собой и
составляют угол 109°28‘.

20.

Метан – наиболее распространенный в природе углеводород.
Метан образуется в результате разложения растительных
остатков
животных организмов без доступа воздуха.
Встречается в заболоченных водоемах и постоянно скапливается
в каменноугольных шахтах.
Природный газ в основном состоит из метана (80 -97%).

21.

Физические свойства алканов

22.

Химические свойства алканов
Алканы вступают в реакцию замещения, разложения и
окисления.
Реакции замещения
1. Реакция галогенирования:

23.

Химические свойства алканов
2.Реакция разложения
Крекинг
При нагревании алканы подвергаются термическому
разложению. При сильном нагревании метана (до 1000ºC) без
доступа воздуха он разлагается на простые вещества:
t
СН4 → С + 2Н2
3. Реакция окисления.
Реакции горения
При поджигании на воздухе алканы воспламеняются и горят.
При достаточном количестве кислорода они горят с
образованием окиси углерода(IV) и воды и выделением тепла:
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О

24.

Химические свойства алканов
4. Реакции изомеризации
В ходе реакции изомеризации происходит
разрыв С – С связей, и линейные
углеводороды превращаются в
развлетвленные:

25.

Получение алканов
1. В лабораторных условиях алканы получают гидрированием
ненасыщенных углеводородовв присутствии катализаторов Ni,
Pt, Pd:
CH2 = CH2 + H2 → H3C – CH3
2. На галогенопроизводные алканов действуют металлическим
натрием – по реакции Вюрца получают алканы:
CH3Cl + 2 Na+ClCH3 → CH3 – CH3 + 2NaCl
3. Алканы можно получить гидрированием угля.
Реакция протекает при температуре 500°С и присутствии
катализатора (оксида железа):
C + 2H2 → CH4
4. В лаборатории получают метан путем плавления ацетата
натрия (соль уксусной кислоты) с гидроксидом натрия:
t
СН3СООNа + NаОН → СН4 + Nа2СО3

26.

Применение алканов
Для получения:
Резины
Типографской краски
Синтетического бензина
Синтез-газа
Растворителей
Горючего
Хладаагентов

Аннотация:

Хотел сделать универсальную презентацию, которой можно было бы воспользоваться при изучении органической химии на любой ступени обучения. А также иметь возможность использовать материал презентации при углубленном изучении химии и подготовке к ЕГЭ. 

Реализовать задуманное без организации произвольных показов, трудно. Кто не знаком с этой возможностью PowerPoint, советую начать знакомство с презентацией после прочтения пояснительной записки.

Краткое методическое сопровождение изложено в примечаниях к слайдам.

Презентация создана на основе интерактивного мультимедийного учебника «Органическая химия» Г.И. Дерябина, Г.В. Кантария.

Работа с презентацией будет наиболее комфортна в PowerPoint 2010. Т.к. в презентации использовались элементы программирования, то при запуске презентации необходимо выбрать «Включить содержимое для этого сеанса» или настроить безопасность макросов на минимальный уровень.

Спасибо всем, кто потратил свое время на просмотр моей работы.

Уважаемые коллеги! Автор ждёт Ваши отзывы! Оставьте своё мнение о разработке!

Всего комментариев: 0

м

ц

ц

н

м

Вопрос 1.

Предельные алициклические углеводороды, входящие в состав всех нефтей. Это название введено в науку В.В.Марковниковым .

Вопрос 2.

Насыщенные моноциклические углеводороды, относящиеся к алициклическим соединениям.

е

е

а

и

а

Вопрос 3.

Русский химик-органик, профессор Московского университета. Основные научные труды посвящены развитию теории химического строения, исследованию состава нефти. Впервые исследовал бакинскую нефть и выделил из нее циклические углеводороды. .

Вопрос 4.

Простейший углеводород, газ без цвета и запаха, почти в два раза легче воздуха, малорастворим в воде, образуется в природе при разложении без доступа воздуха органических веществ. .

Вопрос 5.

Реакции, в которых появление активной частицы вызывает цепь последовательных превращений неактивных соединений, называются «… реакции».

т

к

с

п

н

р

Вопрос 6.

Название углеводородов, в которых атомы углерода соединены между собой одинарными (простыми) связями.

а

ы

н

а

л

к

о

ы

щ

о

н

ф

т

е

е

а

в

н

н

л

е

н

и

н

к

ы

ы

а

к

е

н

о

в

ы