Просмотр содержимого документа
«Қаныққан көмірсутек. Метан»
ҚАНЫҚҚАН КӨМІРСУТЕКТЕР. МЕТАН .
Сабақтың мақсаты: Білімділік – қаныққан көмірсутектер жайлы жан-жақты түсінікті метан мысалында қалыптастыру, алкандар жайлы білім беру.
Дамытушылық – алкандар туралы алғашқы ұғымдарды қалыптастыра отырып, сан есептерін шығару арқылы дамыту.
Тәрбиелік – оқушыларды еңбексүйгіштікке, еңбектің көмегімен көп нәрсені үйренуге тәрбиелеу.
Қаныққан көмірсутектердің ең қарапайым мүшесі – метан.
Метанның құрылысы
г
Метан молекуласының кеңістік моделі тетраэдр тәрізді болады. Тетраэдрдің төрт бұрышында сутек атомдары, ал ортасында көміртек атомы орналасқан. Метан молекуласындағы байланыстар өзара тең, байланыстардың арасындағы бұрыш 109 ◦ 28 ꞌ болады. Шарөзекті модельде шарлар шартты түрде көміртек пен сутек атомдарының ядроларын, ал оларды жалғастырған өзектер атомдар араларындағы байланысты бейнелейді.
Табиғатта кездесуі
Метан табиғатта өсімдік пен жануар организмдері қалдықтарының ауасыз жерде ыдырауы нәтижесінде түзіледі. Сол себепті, метан батпақты суларда кездеседі және таскөмір шахталарында жиналады. Сондықтан оны “ батпақ газы ” немесе “ кеніш газы ” деп те атайды. Табиғи газдың құрамында негізгі құрам бөлігін метан құрайды ( 80-97%).
Метанмолекуласының электрондық құрылысы
Метан молекуласының кеңістіктік пішіні
Көміртек атомының sp3 гибридренген пішіні гантель тәрізді төрт электрон бұлты төрт сутек атомдарының шар тәрізді
s -бұлттарымен қаптасып химиялық байланыс түзеді.
Метан гомологтарының құрылыстары метанға ұқсас болады. Алкандарда sp3 гибридтену болады.
Метандаsp3гибридтенудің түзілуі
Физикалық қасиеттері
Метан – түссіз, иіссіз, суда өте нашар еритін жанғыш газ. Ол ауадан екі еседей жеңіл. Ауа бойынша салыстырмалы тығыздығы 0,53-ке тең. Алкандардың бастапқы төрт мүшесі – газдар, пентаннан бастап пентадеканға дейін – сұйық заттар, ал қалғандары қатты заттар. Олар судан жеңіл, сумен араласпайды. Органикалық еріткіштерде ериді. Алкандар – жанғыш заттар.
Химиялық қасиеттері
Алкандар орынбасу, айырылу, изомерлену және тотығу реакцияларына түседі.
1. Орынбасу реакциялары . Метанның хлорлану реакциясы жарықтың немесе температураның әсерінен жүреді.
1. CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl хлорметан
2. CH 3 Cl + Cl 2 → CH 2 Cl 2 + HCl дихлорметан
3. CH 2 Cl 2 + Cl 2 → CHCl 3 + HCl трихлорметан
4. CHCl 3 + Cl 2 → CCl 4 + HCl тетрахлорметан
Тізбекті реакциялар
Метанның галогендену реакциясы тізбекті бос радикалды механизм бойынша жүреді. Жұптаспаған дара электрондары бар белсенді бөлшектер бос радикалдар деп аталады. Тізбекті реакцияларды зерттеуде орыс химигі Н.Н. Семенов көп еңбек сіңірді. Ол тармақталған тізбекті реакцияларды ашып, олардың механизмін зерттеп, теориясын тұжырымдады. Тізбекті реакцияларды зерттеуде Нобель сыйлығының лауреаты атанды.
Орыс ғалымдары, химиктері
Н.Н. Семенов – химик
М.И. Коновалов – химик
Химиялық қасиеттері ( жалғасы )
2. Тотығу реакциялары
СН 4 + 2 O 2 → С O 2 + 2 Н 2 O Δ Н = - 890 кДж/моль
3. Айырылу (ыдырау)реакциялары қыздырғанда жүреді.
СН 4 → С + 2Н 2
Қыздырғанда алкандар термиялық айырылады.
2СН 4 → НС ≡ СН + ЗН 2
4. Нитрлеу реакциясы . Бұл реакцияны орыс ғалымы М. И. Коновалов (1888 ж.) ашқандықтан Коновалов реакциясы деп аталады.
C 2 H 6 + HNO 3 → C 2 H 5 NO 2 + H 2 O
Каучук. Резеңке
өндірісінде
Тұрмыста, өндірісте отын ретінде
Алкандардың қолданылуы
Органикалық заттар алуды
Алкандар
Алкандардың алынуы
1. Карбон қышқылдарының тұздарынан алу:
СН 3 С OONa + NaOH → Na 2 CO 3 + CH 4 ↑
2. Галогентуындылардан алу. Вюрц реакциясы
СН 3 СІ + 2 Na + CH 3 СІ → CH 3 CH 3 + 2NaCI
3. Алюминий карбидінен алу:
АІ 4 СІ 3 + 12H 2 O → 3CH 4 ↑ + 4AI(OH) 3
Алкандардың аталуы мен формуласы
Молекулалық формуласы
Аталуы
СН 4
Радикал
метан
С 2 Н 6
С 3 Н 8
Радикалдың аталуы
СН 3
этан
С 4 Н 10
пропан
С 2 Н 5
метил
этил
С 3 Н 7
бутан
С 5 Н 12
пропил
С 4 Н 9
пентан
бутил
С 5 Н 11
пентил
Алкандардың қолданылуы
Этан мен пропанның электрондық құрылысы
Алкандардың құрылыс формуласы
Пропан
Метан
СН3- СН2– СН3
Этан
Алкандардың шарөзекті модельдері
Атаулары мен изомерлері
Этан молекуласының модельдері
Этанның масштабты , шарөзекті және кеңістіктік модельдері
Сабақты бекіту тапсырмалары
1 топ. Этан туралы сипаттау. Этанның құрамындағы көміртек пен сутектің массалық үлестерін есептеу. Этанның жану реакция теңдеуін құрастыру. Қанша СО 2 түзіледі?
2 топ. Пропан туралы сипаттау. Пропанның құрамындағы көміртек пен сутектің массалық үлестерін есептеу. Пропанның жану реакция теңдеуін құрастыру. Қанша СО 2 түзіледі?
Сабақты бекіту тапсырмалары
3 топ. Бутан туралы сипаттау. Бутанның құрамындағы көміртек пен сутектің массалық үлестерін есептеу. Бутанның жану реакция теңдеуін құрастыру. Қанша СО 2 түзіледі?
4 топ. Пентан туралы сипаттау. Пентанның құрамындағы көміртек пен сутектің массалық үлестерін есептеу. Пентанның жану реакция теңдеуін құрастыру. Қанша СО 2 түзіледі?