Застосування алканів. Конспект уроку хімії "Природний газ
Тема: Гомологи і ізомери алканів. Метан. Практична робота 1: Якісне визначення вуглецю, водню, хлору в органічних речовинах
Мета: познайомитися з будовою молекул алканів; розглянути явище конформації у молекул алканів; познайомитися з номенклатурою алканів; вивчити фізичні властивості алканів.
Устаткування: розбірні молекули алканів, ІКТ
Хід уроку
Організац.момент
Актуалізація опорних знань:
Які сполуки зв. Органічними?
Наведіть класифікацію органічних сполук.
Який хім.елемент є обов'язковим у всіх органіч.соедіненіях?
Вивчення нового матеріалу:
Атоми вуглецю в алканах знаходяться в станіsp 3 - гібридизації, і молекулу алканів
можна уявити як набір тетраедричних структур вуглецю, пов'язаних між собою і з воднем. Мал. 1.
Мал. 1. Тетраедрічеськая будова метану
s-зв'язку між атомами Н і С міцні, практично неполярні (дуже мало полярні).
Атоми навколо простих зв'язків постійно обертаються. Тому молекули алканів можуть приймати різні форми. При цьому довжина зв'язку і кут між зв'язками залишаються постійними. Форми, що переходять один в одного за рахунок обертання молекули навколо σ-зв'язків, називаютьконформаціями молекули. Мал. 2.
Мал. 2. Конформація молекули
Перші чотири члени ряду алканів мають історично сформовані назви. Мал. 3.
Мал. 3. Назви нерозгалужених алканів
Назви нерозгалужених алканів з п'ятьма і більше атомами вуглецю в молекулі утворені від грецьких числівників, що відображають це число атомів вуглецю.
суфіксан показує приналежність речовини до насичених сполук.
Складаючи назви розгалужених алканів за номенклатурою ІЮПАК, вяк основна ланцюга вибирають ланцюг, що містить максимальну кількість атомів вуглецю . Основну ланцюг нумерують таким чином, щобзаступники отримали найменші номери . Якщо ланцюгів однакової довжини кілька, тоголовною вибирають ланцюг, що міститьнайбільше число заступників. Див.мал. 4-6.
Мал. 4. 2-метилбутан
Мал. 5. 2,3-диметил-3-етілпентан
Мал. 6. 2,3,4-триметил-3-ізопропілгептан
Температури плавлення і кипіння в цілому збільшуються зі збільшенням числа атомів С в молекулі. Перші представники ряду алканів - гази при н.у., алкани, що містять від 5 до 15 атомів С - зазвичай рідини, понад 15 атомів С - тверді речовини.
Нерозгалужені ізомери мають більш високу температуру кипіння, ніж розгалужені (причина - різні сили міжмолекулярної взаємодії). Температури плавлення залежать, крім того, від щільності упаковки молекул в кристалі. Табл. 1.
Табл. 1. Фізичні властивості алканів.
Назва речовини
молекулярна формула
структурна формула
Температура плавлення, ° С
метан
СН4
СН4
–182
Етан
С2Н6
СН3-СН3
–183
пропан
С3Н8
СН3-СН2-СН3
–188
Бутан
С4Н10
СН3- (СН2) 2-СН3
–138
Ізобутан (2-метілпропан)
С4Н10
(СН3) 2СН-СН3
–160
пентан
С5Н12
СН3- (СН2) 3-СН3
–130
Газоподібні і тверді алкани не пахнуть, рідкі алкани мають характерний «бензиновим» запахом.
Все алкани безбарвні, легше води і нерозчинні в ній. Алкани добре розчиняються в органічних розчинниках, рідкі алкани (пентан, гексан) самі широко використовуються як розчинники.
Підбиття підсумку уроку
На уроці було розглянуто тема «Алкани. Будова молекул, номенклатура, фізичні властивості ». Ви дізналися про те, що являють собою алкани (нециклічні вуглеводні, в яких атоми вуглецю з'єднані простими зв'язками), як їх правильно позначати і якими фізичними властивостями володіють ці речовини.
Проведення лабораторної роботи
Домашнє завдання
1. №№ 8, 9 (с. 22) Рудзитис Г.Є. , Фельдман Ф.Г. Хімія: Органічна хімія. 10 клас: підручник для загальноосвітніх установ: базовий рівень / Г. Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. - 14-е видання. М .: Просвещение, 2012.
2. Який приставкою вказують в назві 4 однакових заступника?
3. Як залежать фізичні властивості алканів від кількості атомів вуглецю в ланцюзі?
План-конспект «Алкани. Будова. Номенклатура. Фізичні властивості. Отримання. Хімічні властивості. застосування »
клас 10
1.2. Базовий підручник О.С. Габрієлян
1.3. Глава 3 «Вуглеводні»
1.4. § 11 «Алкани»
1.5. Для уроку учні повинні знати такі теми як: природні джерела вуглеводнів, типи хімічних реакцій в органічній хімії, будова атома вуглецю.
Урок необхідний для подальшого вивчення наступних тем: - алкени, алкіни, ціклоалкапни, алкадіени, ароматичні вуглеводні ..
1.6. 10 клас базовий рівень
2. мета - формування ключових знань в учнів про ізомерії, гомології, будову, властивості, способи одержання, застосування алканів.
завдання:
освітні - розглянути гомологічний ряд граничних вуглеводнів, будова, фізичні та хімічні властивості, способи їх отримання при переробці природного газу, можливості їх отримання з природних джерел: природного і попутного нафтового газів, нафти і кам'яного вугілля, області застосування алканів.
Розвиваючі - розвивати вміння висувати гіпотезу і перевіряти її, вміння спостерігати і розмірковувати, класифікувати і аналізувати, робити висновки, здатність до рефлексії та саморефлексії,
виховують - виховання самостійності, відповідальності, активної життєвої позиції; показати єдність матеріального світу на прикладі генетичного зв'язку вуглеводнів різних гомологічних рядів, одержуваних при переробки природного і попутного нафтового газів, нафти і кам'яного вугілля.
Тип уроку - вивчення нового матеріалу.
Устаткування і реактиви:хімія 10 клас: навч. для загальноосвіт. установ /О.С.Габріелян, Ф.Н. Маскаєв, С.Ю.Пономарев, В. І. Теренін - М .: Дрофа, 2005.-300, с .: іл., Комп'ютер, проектор, презентація, шаростержневих система, портрет Семенова М.М., парафінова свічка, гасова лампа, холодна і гаряча вода, кристалізатори, сірники, пінцет.
Хід уроку
Привітання учнів, організація уваги.Привітання вчителя.
Введення в тему
Запалюємо парафінову свічку і гасову лампу.
Демонструємо нерозчинність парафіну і гасу в холодній воді.
Демонструємо нерозчинність парафіну і гасу в гарячій воді, спостерігаємо за краплями розплавленого парафіну, що стікають по свічці.
Як ви думаєте: чому парафін і гас в гарячій воді не розчиняється?
Про що сьогодні піде мова на уроці?
Повідомлення теми уроку: "Алкани"
Парафін - тверді граничні (насичених) вуглеводні.парафінне розчинний у воді
Про речовинах, які входять до складу парафіну і гасу, а так само і про інших схожих на них з'єднаннях.
актуалізація знань
Алкани відносять до класу вуглеводнів.
Згадайте, які речовини називають вуглеводнями?
Згадайте, чому дорівнює валентність атомів вуглецю в органічних сполуках?
Чому дорівнює валентність атомів водню?
(Хімічний знак і валентність атомів вуглецю і водню).
Електронна будова атома вуглецю, перехід його в збуджений стан.
У глеводороди - сполуки, що складаються тільки з Атамась вуглецю і водню.
Валентність атома С \u003dIV
Валентність Н \u003dI
З: 1S 2
2S 2
2P 2
→→→ C *: 1S 2
2S 1
2P 3
основний стан → * збуджений стан.
Вивчення нового матеріалу
На дошці написано план вивчення алканів:
будова
Відповідний ряд
Ізомерія і номенклатура
отримання
Фізичні властивості
Хімічні властивості
застосування
1. будова
Чому алкани називаються «граничними або насиченими вуглеводнями»?
Алка - це вуглеводні із загальною формулою С п Н 2п + 2 в молекулах яких між атомами вуглецю є тільки одинарні (сигма) зв'язку.
У молекулах алканів є тільки одинарні - зв'язку. Всі чотири валентності атома вуглецю в молекулах алканів повністю, тобто до межі, насичені атомами вуглецю і водню. Між атомами вуглецю відсутні кратні зв'язку. Звідси походять інші назви цих вуглеводнів - насичені або граничні.
(Показ шаростержневих молекулу метану, і інших алканів.)
Алкани-sp 3 гібридизація електронних орбіталей. Будова молекули метану - тетраедіческое, кути між орбиталями рівні 109 ° 28 ".
Відповідний ряд:
Що таке гомологи?
Відповідний ряд метану:
СН 4 метилан
З 2 H 6 -пован
C 3 H 8- пропан
C 4 H 10- бутан
C 5 H 12- пентан
C 6 H 14 -гексан
C 7 H 16- гептан
C 8 H 18- жовтеньан
C 9 H 20 -нонан
C 10 H 22 -декан
Ізомерія і номенклатура:
Для алканів характерна тількиізомерія вуглецевого скелета . Починаючи з бутану у кожного алкана з лінійної ланцюгом з'являється ізомери з розгалуженим вуглецевим скелетом, виникла необхідність виробити систему їх назв. Така система була розроблена Міжнародним союзом теоретичної і прикладної хімії (ІЮПАК) і отримала назву міжнародної номенклатури ІЮПАК.
Алгоритм складання назви алканів.
1.В структурній формулі вибирають найдовшу ланцюг атомів вуглецю (головну ланцюг)
2.Атоми вуглецю головного ланцюга нумерують, починаючи з того кінця, до якого ближче розгалуження (радикал)
3.В початку назви перераховують радикали та інші заступники із зазначенням номерів атомів вуглецю, з якими вони пов'язані. Якщо в молекулі присутні кілька однакових радикалів (два, три, чотири і т. Д.) То цифрою вказують місце кожного з них у головного ланцюга і перед їх назвою ставлять відповідно часткиди-, три-, тетра- і т.д.
4.Основи назви служить найменування граничного вуглеводню з тим же числом атомів вуглецю, що і в головного ланцюга.
Завдання 1. Складання назви алканів.
.
Фізичні властивості :
СН 4 -C 4 Н 10 - гази
T кипіння: -161,6; -0,5 ° C
T плавлення: -182,5; - 138,3 ° C
З 5 Н 12 -C 15 Н 32 - рідини
T кипіння: 36,1-270,5 ° C
T плавлення: -129,8 - 10 ° C
З 16 Н 34 і далі - тверді речовини
T кипіння: 287,5 ° C
T плавлення: 20 ° C
Зі збільшенням відносних молекулярних мас насичених вуглеводнів закономірно підвищуються їх температури кипіння і плавлення.
отримання :
Яким способом можна отримати алкани?
Клас ділиться на групи. 1 група працює з підручником на стор. 70-71,
2 група - на стор. 71-72. Питання: 1 гр.- промисловий спосіб отримання алканів, 2 група - лабораторний спосіб отримання алканів.
Хімічні властивості
Для алканів характерні наступні типи хімічних реакцій:
заміщення атомів водню;
дегидрирование;
крекінг;
окислення
1) Заміщення атомів водню:
А) реакція галогенування:
CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl
Доповідь учнів про Семенові Н. Н.
Б) реакція нітрування (Коновалова):
. C 4 H 10 + HONO 2 ---\u003e C 4 H 9 NO 2 + H 2 O.
В) реакція сульфирования:
CH 4 + H 2 SO 4 → CH 3 -SO 3 H + H 2 O + Q
3) Реакція з водяною парою:
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
4) Реакція дегидрирования:
2СН 4 → НС \u003d СН + 3Н 2 + Q
5) Реакція окислення:
CH 4 + 2O 2 → Н-C + 2H 2 O + Q
6) Горіння метану:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q
застосування :
(Заздалегідь підготовлені виступи учнів.)
Висувають свої припущення
Записують визначення в зошити
Записують і замальовують в зошиті.
гомологи - це речовини, подібні за будовою і властивостями і відрізняються на одну або більше груп -СH 2
Записують у зошити
А) 2-метилбутан
Б) З-метілгексан
В) 2,2,4 - тріметілпентап
Г) З-метил - 5 - етілтептан
Записують у зошити
У промисловості:
1) крекінг нафтопродуктів:
C 16 H 34 → C 8 H 18 + C 8 H 16
2) В лабораторії :
а) гідроліз карбідів:
Al 4 C 3 +12 H 2 O = 3 CH 4 + 4 Al( OH) 3
б)реакція Вюрца:
C 2 H 5 Cl + 2 Na → C 4 H 10 + 2 NaCl
в) декарбоксилирование натрієвих солей карбонових солей:
СН 3 СООNa + 2NaОН → СН 4 + Nа 2 СО 3
Широко використовуються в якості палива, в тому числі для
двигунів внутрішнього згоряння, а також при виробництві сажі
(1 - картриджі; 2 - гума; 3 - друкарська фарба), при отримання органічних речовин (4 - розчинників; 5 - Хладогенти, використовуваних в холодильних установках; 6 - метанол; 7 - ацетилен)
Закріплення вивченого матеріалу
III. Закріплення: індивідуальна робота біля дошки і в зошитах
Складіть всі можливі ізомери гептану і назвіть їх.
Складіть два найближчих гомолога пентана і назвіть їх.
Визначте граничний вуглеводень, щільність парів у повітрі якого дорівнює 2. (C 4 H 10 )
рефлексія
«Драбина успіху»
Вмію ...
Розумію ...
Знаю ....
Оцінюють свою діяльність
Домашнє завдання
§11, упр. 4, 5,7, 8 (стр. 81). Підготовка до самостійної роботи
Повідомлення з історії отримання етилену - 1 (ч-к)
Записують Д / З
Відповідний ряд алканів
алкани (Граничні або насичені вуглеводні, парафіни) - вуглеводні, атоми вуглецю в яких з'єднані простими зв'язками. Загальна формула:.
Співвідношення числа атомів водню і вуглецю в молекулах алканів максимально в порівнянні з молекулами вуглеводнів інших класів.
Оскільки, всі валентності вуглецю зайняті або вуглецями, або водню, як правило, хімічні властивості алканів не надто яскраво виражені, тому їх ще називають граничними або насиченими вуглеводнями. І існує ще більш давня назва, краще відображає їх відносну, звичайно, хімічну інертність - парафіни, Що перекладається як «позбавлені спорідненості».
будова молекул
Атоми вуглецю в алканах знаходяться в стані - гібридизації, І молекулу алканів можна уявити як набір тетраедричних структур вуглецю, пов'язаних між собою і з воднем.
Тетраедричну будова метану
Зв'язки між атомами і міцні, практично неполярні (дуже мало полярні).
Атоми навколо простих зв'язків постійно обертаються. Тому молекули алканів можуть приймати різні форми. При цьому довжина зв'язку і кут між зв'язками залишаються постійними. Форми, що переходять один в одного за рахунок обертання молекули навколо -зв'язків, називають конформаціями молекули.
номенклатура алканів
Перші чотири члени ряду алканів мають історично сформовані назви. Назви нерозгалужених алканів з п'ятьма і більше атомами вуглецю в молекулі, утворені від грецьких числівників, що відображають це число атомів вуглецю.
суфікс ан показує приналежність речовини до насичених сполук.
Складаючи назви розгалужених алканів за номенклатурою ІЮПАК, в як основна ланцюга вибирають ланцюг, що містить максимальну кількість атомів вуглецю. Основну ланцюг нумерують таким чином, щоб заступники отримали найменші номери. Якщо ланцюгів однакової довжини кілька, то головною вибирають ланцюг, що містить найбільше число заступників.
Фізичні властивості алканів
Температури плавлення і кипіння в цілому збільшуються зі збільшенням числа атомів в молекулі. Перші представники ряду алканів - гази при н.у., алкани, що містять від 5 до 15 атомів - зазвичай рідини, понад 15 атомів - тверді речовини.
Нерозгалужені ізомери мають більш високу температуру кипіння, ніж розгалужені (причина - різні сили міжмолекулярної взаємодії). Температури плавлення залежать, крім того, від щільності упаковки молекул в кристалі.
Газоподібні і тверді алкани не пахнуть, рідкі алкани мають характерний "бензиновим" запахом.
Все алкани безбарвні, легше води і нерозчинні в ній. Алкани добре розчиняються в органічних розчинниках, рідкі алкани (пентан, гексан) самі широко використовуються як розчинники.
Хімічні властивості алканів
Алкани відносяться до вуглеводнів, в яких відсутні кратні зв'язку. Одна з назв вуглеводнів цього ряду - парафіни, позначає їх хімічну пасивність. Тому хімічні властивості алканів визначаються таким чином:
1.
Через граничності алканів реакції приєднання для них не характерні.
2.
Через міцних зв'язків і (короткі і практично неполярні) слід мала реакційна здатність (не реагують з кислотами, лугами, і т.п.)
3.
Неполярний зв'язок свідчить про те, що реакції можуть проходити по свободнорадикальному механізму.
Основний тип реакцій - радикальне заміщення (radical substitution).
Розірвати зв'язок можна за допомогою нагрівання або УФ-випромінювання. Зазвичай реакції алканів йдуть при підвищених температурах або на сонячному світлі.
Реакція галогенування.
При хлоруванні атом в молекулі метану заміщається на атом. В надлишку хлору відбувається подальше заміщення:
;
;
;
.
Реакція нітрування.
По механізму радикального заміщення протікає реакція нітрування алканів в газовій фазі (реакція Коновалова). Умови - підвищені температура і тиск.
У пароподібному стані азотна кислота розкладається:
.
Оксид азоту (IV) є радикалом. Він атакує молекулу алкана.
Підсумкова реакція:
.
горіння алканів
Суміш метану з киснем (в об'ємному співвідношенні 1: 2) або з повітрям (1:10) при підпалюванні згорає з вибухом. Тому суміші метану, пропану, етану, бутану з повітрям дуже небезпечні. Вони іноді можуть утворитися в шахтах, в майстернях, в житлових приміщеннях. З цими газами потрібно проявляти обережність при застосуванні.
Конспект уроку на тему «Алкани» учитель
мета уроку: Познайомити учнів з алканами (будова молекул алканів, ознайомлення з ізомерією граничних вуглеводнів, номенклатурою алканів, їх фізичними і хімічними властивостями, основними способами отримання) і виявити їх важливу роль в промисловості.
завдання уроку:
освітня : розглянути гомологічний ряд граничних вуглеводнів, будова, фізичні та хімічні властивості, способи їх отримання при переробці природного газу, можливості їх отримання з природних джерел: природного і попутного нафтового газів, нафти і кам'яного вугілля. розвиваюча : розвинути поняття про просторовому будову алканів; розвиток пізнавальних інтересів, творчих і інтелектуальних здібностей, розвиток самостійності в придбанні нових знань з використанням нових технологій. Виховна : показати єдність матеріального світу на прикладі генетичного зв'язку вуглеводнів різних гомологічних рядів, одержуваних при переробки природного і попутного нафтового газів, нафти і кам'яного вугілля.Знання, вміння, навички: актуалізують поняття: «алкани», «загальна формула алканів», «гомологи», «ізомери». Придбають знання хімічних понять: «вуглецевий скелет», «метан», «етан», характеризувати будову та хімічні властивості метану, етану, пояснювати залежність властивостей метану і етану від їх складу і будови, найважливіші застосування метану і етану. Закріплять вміння називати речовини за міжнародною номенклатурою, визначати приналежність органічних речовин до класу алканів, пояснювати залежність властивостей речовин від їх складу і будови.
устаткування: Комп'ютер, мультимедійний проектор, екран, презентація, таблиця.
I. Організаційний момент. (Повідомити мета і тему уроку).
II. Вивченого нового матеріалу.
Тема уроку: "Алкани".
План вивчення алканів.
Визначення. Загальна формула класу вуглеводнів. Відповідний ряд. Ізомерія алканів. Будова алканів. Фізичні властивості. Способи отримання. Хімічні властивості. Застосування.
1. Визначення. Загальна формула класу.
Питання до класу «Що таке вуглеводні?»
«Це органічні сполуки складаються з двох елементів - вуглецю і водню».
Алкани. (Граничні вуглеводні. Парафін. Насичені вуглеводні.)
Алкани - вуглеводні в молекулах яких всі атоми вуглецю зв'язані одинарними зв'язками (-) і мають загальну формулу: CnH2n + 2.
завдання. Виведіть формулу алкана, якщо n \u003d 3, 5, 7.
2. Відповідний ряд.
Питання до класу «Що таке гомологи?»
- «Гомологи - це речовини, подібні за будовою і властивостями і відрізняються на одну або більше груп СH2.»
Найпростішим представником алканів є - метан СН4. Наступним за ним гомологом є - етан С2Н6.
Подумки додаючи до етану групу СH2, скажіть формули наступних за ними гомологів.
Отже у нас вийшов гомологічний ряд алканів. Як бачимо суфікс «ан» є спільним для всіх алканів, а починаючи з п'ятого гомолога назву алкана утворюється від грецького числівника, що вказує число атомів вуглецю в молекулі і суфікса «ан».
Таблиця «Відповідний ряд алканів».
Якщо подумки відняти з формул граничних вуглеводнів по одному атому водню, то вийде формули груп атомів з неспареними електронам, які називають радикалами.
завдання. Назвіть за систематичною номенклатурою такі вуглеводні.
3. Ізомерія алканів.
Питання до класу «Що таке ізомерія?»
«Изомерия - це явище при якому речовини, мають один і той же хімічний склад, але різну будову і властивості.»
Перші три члена гомологічного ряду алканів - метан, етан, пропан - не мають ізомерів. Четвертий член - бутан C4H10 відрізняється тим, що має два ізомери: нормальний бутан з неразветвленной вуглецевим ланцюгом і ізобутан з розгалуженим ланцюгом.
CH3-CH2-CH2-CH3 (бутан ) CH 3 -CH-CH 3 (2- метілпропан)
Вид ізомерії, при якій речовини відрізняються один від одного порядком зв'язку атомів в молекулі, називається структурної ізомерії або ізомерією вуглецевого скелета.
завдання. Складіть напівструктурні формули всіх можливих ізомерів пентану.
4. Будова алканів.
Питання до класу «Хімічні зв'язку якого типу присутні в молекулах вуглеводнів?»
«Хімічні зв'язки, що утворюються в результаті перекривання орбіталей вздовж лінії, що з'єднує центри ядер двох атомів, називають сигма - зв'язками»
«Хімічні зв'язки, що утворюються в результаті перекривання орбіталей в двох областях, т. Е. Поза лінією, що з'єднує центри ядер атомів, називають пі-зв'язками».
Атом вуглецю в усіх органічних речовинах знаходиться в "збудженому" стані, т. Е. Має на зовнішньому рівні чотири неспарених електрона. В утворенні хімічного зв'язку беруть участь 1 s і 3 р електронні орбіталі. В результаті їх злиття відбувається утворення 4 гібридних хмар (sp3 - гібридизація). Гібридні хмари розташовуються в просторі, утворюючи просторову тетраедричних форму.
5. Фізичні властивості.
Таблиця «Залежність температур кипіння і плавлення алканів від молекулярної маси».
Гомологи відрізняються молекулярною масою і, отже, фізичними характеристиками. Зі збільшенням числа вуглецевих атомів в молекулі алкана (з ростом молекулярної маси) в гомологічної ряду спостерігається закономірна зміна фізичних властивостей гомологів (Перехід кількості в якість): підвищуються температури кипіння і плавлення, збільшується щільність.
Алкани від СН4 до С4Н10 - гази, від С5Н12 до С17Н36 - рідини, далі - тверді речовини.
6. Отримання.
У промисловості алкани виділяють з природних джерел (природний і попутний гази, нафта, кам'яне вугілля).
У лабораторії алкани отримують сплавом ацетату натрію з твердим гідроксидом натрію.
1. CH3COONa + NaOH ¾® CH4 + Na2CO3
Більш складні алканів отримують при взаємодії галогенопpоізводних граничних углеводоров з металевим натрієм.
2. 2CH3Cl + 2Na ¾® CH3-CH3 + 2NaCl (реакція Вюpца)
7. Хімічні властивості.
Хімічні властивості будь-якого з'єднання визначаються його будовою, т. Е. Природою входять до його складу атомів і характером зв'язків між ними.
1. Граничні вуглеводні при нагріванні горять:
СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О
суміш метану з киснем (1: 2) при підпалюванні вибухає
2. Розкладаються при нагріванні при 1000 ºС до простих речовин:
СН4 → З + 2Н2
при нагріванні до 1500С з метану отримують ацетилен
2СН4 → С2Н2 + 3Н2
3. Хлорування метану:
1 стадія CH4 + Cl2® CH3Cl + HCl
2 стадія CH3Cl + Cl2® CH2Cl2 + HCl
3 стадія CH2Cl2 + Cl2® CHCl3 + HCL
4 стадія CHCl3 + Cl2® CCL4 + HCL
4. Реакції ізомеризації йдуть при нагріванні і в присутності каталізатора. Ізомеризація пентана (з хлоридом алюмінію)
8. Застосування.
Метан і його похідні мають велике практичне застосування: в якості палива, є сировиною для виробництва органічних речовин, розчинників, пального для дизельних і турбореактивних двигунів.
III. Закріплення.
Тест по темі Алка
1. Склад алканів відображає загальна формула. . .
а) CnH2n б) CnH2n + 2 в) CnH2n-2 г) СnH2n-6
Варіанти відповідей (виберіть правильний):
Ответ_1: Формула а
Ответ_2: Формула б
Ответ_3: Формула в
Ответ_4: Формула г
2. Які сполуки відносяться до гомологічного ряду метану:
а) С2Н4 б) С3Н8 в) С4Н10 г) С5Н12 д) С7Н14?
Ответ_1: З'єднання а, в, г
Ответ_2: З'єднання б, г, д
Ответ_3: З'єднання б, в, г
Ответ_4: З'єднання г, д
3. Яка з сполук, вийде при нагріванні метану без доступу повітря при температурі 1500о
Ответ_1: етилен
Ответ_2: ацетилен
Ответ_3: вуглекислий газ
Ответ_4: сажа
4. З якими реагентами можуть взаємодіяти алкани:
а) Br2 (р-р); б) Br2, t °; в) H2SO4 (25 ° С);
г) HNO3 (разб), t °; д) KMnO4 (25 ° С); е) NaOH?
Ответ_1: А, б, г, д
Ответ_2: Б, в, е
Ответ_3: А, д
Ответ_4: Б, г
5. До якого типу відноситься реакція взаємодії хлору з метаном (на світлі)
Ответ_1: окислення
Ответ_2: ізомеризації
Ответ_3: заміщення
Ответ_4: сполуки
6. Який галогеналкани потрібен для отримання
2,5-діметілгексана по реакції Вюрца без побічних продуктів?
Ответ_1: 2-бром-2-метілпропан
Ответ_2: 2-бромпропан + 1-бром-3-метилбутан
Ответ_3: 1-бром-2-метілпропан
Ответ_4: Брометан + 1-бромбутан
IV. Домашнє завдання:
Підручник «Хімія-10» Рудзитис, Фельдман.
Стр.21-27, упр. 9,11 (стор.27)
Застосування алканів досить різноманітне - їх використовують в якості палива, а також в механіці, медицині і т.д. Роль цих хімічних сполук в житті сучасної людини важко переоцінити.
Алкани: властивості і коротка характеристика
Алкани є нециклічні вуглецеві сполуки, в яких атоми вуглецю зв'язані простими насиченими зв'язками. Ці речовини є цілий ряд з певними властивостями і характеристиками. виглядає наступним чином:
N тут є кількість атомів вуглецю. Наприклад, CH3, C2H6.
Перші чотири представники ряду алканів - газоподібні речовини - це метан, етан, пропан і бутан. Наступні сполуки (від C5 до C17) - це рідини. Ряд триває сполуками, які при нормальних умовах являють собою тверді речовини.
Що ж стосується хімічних властивостей, то алкани є малоактивними - вони практично не взаємодіють з лугами і кислотами. До речі, саме хімічними властивостями визначається застосування алканів.
Проте, для цих з'єднання характерні деякі реакції, включаючи заміщення атомів водню, а також процеси розщеплення молекул.
- Найхарактернішою реакцією вважається галогенирование, при якому атоми водню замінюються галогенами. Велике значення мають реакції хлорування та бромування цих сполук.
- Нітрування - заміщення водневого атома нітрогрупою при реакції з розведеною (концентрація 10%) У звичайних умовах алкани не взаємодіють з кислотами. Для того щоб провести подібну реакцію, потрібна температура 140 ° С.
- Окислення - при нормальних умовах алкани не піддаються впливу кисню. Проте, після підпалювання на повітрі ці речовини вступають в остаточними продуктами якої є вода і
- Крекінг - ця реакція проходить лише при наявності необхідних каталізаторів. У процесі відбувається розщеплення стійких гомологических зв'язків між атомами вуглецю. Наприклад, при крекінгу бутану в результаті реакції можна отримати етан і етилен.
- Ізомеризація - в результаті впливу деяких каталізаторів можлива якась перебудова вуглецевого скелета алкана.
застосування алканів
Основним природним джерелом цих речовин є такі цінні продукти, як природний газ і нафту. Області застосування алканів на сьогоднішній день дуже широкі і різноманітні.
наприклад, газоподібні речовини використовують як цінне джерело палива. Прикладом може служити метан, з якого і складається природний газ, а також пропан-бутанової суміш.
Ще одне джерело алканів - нафту , Значення якої для сучасного людства переоцінити важко. До нафтовим продуктам відносять:
- бензини - використовуються в якості палива;
- гас;
- дизельне паливо, або легкий газойль;
- важкий газойль, який застосовують в якості мастила;
- залишки використовують для виготовлення асфальту.
Нафтові продукти також використовуються для отримання пластмас, синтетичних волокон, каучуків і деяких миючих засобів.
Вазелін і вазелінове масло - продукти, які складаються з суміші алканів. Їх використовують в медицині і косметології (в основному для приготування мазей і кремів), а також в парфумерії.
Парафін - ще один всім відомий продукт, які є сумішшю твердих алканів. Це тверда біла маса, температура топлення якої становить 50 - 70 градусів. У сучасному виробництві парафін використовується для виготовлення свічок. Цим же речовиною просочують сірники. У медицині за допомогою парафіну проводять різного роду теплові процедури.
