"Предельные углеводороды"-презентация

Предельные углеводороды (алканы) – химически неактивные вещества.

Они не реагируют с кислотами, основаниями, большинством металлов и неметаллов.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«"Предельные углеводороды"-презентация»

УРОК ХИМИИ В 9 КЛАССЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

ЦЕЛЬ УРОКА

ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ

ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

Сегодня на уроке

Вы закрепите знания о sp 3 - гибридном состоянии углерода.

Вы познакомитесь с особенностями предельных углеводородов,

с понятиями – гомолог, гомологический ряд, гомологическая разница, номенклатура, изомерия.

Вы докажите наличие углерода и водорода в парафине.

Вы узнаете важнейшие свойства углеводородов данного класса.

Вы научитесь строить молекулы веществ по названиям и называть вещества по формулам, составлять формулы изомеров и гомологов.

Вы узнаете значение предельных углеводородов в жизни человека и области использования метана, признаки утечки газа и действия при его обнаружении.

Вы еще раз убедитесь , что нужны знания и умения при решении проблемной задачи с экологическим содержанием.

Мы поговорим о воздействии метана на здоровье человека.

Вы приятно удивитесь : оказывается, вы знаете уже так мало!

Схема образования sp -гибридных орбиталей.

В гибридизации участвуют орбитали одного s и трех p -электронов:

Гомологический ряд алканов

CH 4

C 2 H 6

C 3 H 8

C 4 H 10

C 5 H 12

C 6 H 1 4

C 7 H 1 6

C 8 H 1 8

C 9 H 20

C 10 H 2 2

Мет ан

Эт ан

Проп ан

Бут ан

Пент ан

Гекс ан

Гепт ан

Окт ан

Нон ан

Дек ан

Эт ан Проп ан Бут ан Пент ан Гекс ан Гепт ан Окт ан Нон ан Дек ан
Эт ан Проп ан Бут ан Пент ан Гекс ан Гепт ан Окт ан Нон ан Дек ан
Эт ан Проп ан Бут ан Пент ан Гекс ан Гепт ан Окт ан Нон ан Дек ан
Эт ан Проп ан Бут ан Пент ан Гекс ан Гепт ан Окт ан Нон ан Дек ан

Радикалы - заместители

Правила номенклатуры ИЮПАК по принципу замещения, где заместители – радикалы. Их названия формируются заменой суффикса -ан на –ил в названии соответствующего алкана.

Общая формула: С n Н 2n +2

CH 4 - метан ----- CH 3 - мет ил

C 2 H 6 - этан --------- C 2 H 5 - эт ил

C 3 H 8 – пропан ------ C 3 H 7 - проп ил

C 4 H 10 – бутан -------- C 4 H 9 – бут ил

C 5 H 12 – пентан ------ C 5 H 11 – ам ил

C 6 H 14 – гексан ------- C 6 H 13 – гекс ил

C 7 H 16 - гептан --------- C 7 H 15 - гепт ил

C 8 H 18 – октан ------- C 8 H 17 –окт ил

Понятие об алканах.

Алканы – углеводороды, содержащие в молекуле одинарные связи между атомами углерода, а качественный и количественный состав выражается общей формулой:

С n Н 2n +2 где n ≥ 1 .

Характеристика одинарной связи (С ─ С) в н – алканах.

Вид гибридизации атома С –
Валентный угол в атоме С–
Длина связи С ─ С –
Строение ─
Вид связи –
По типу –

sp ³

109º 28

0,154 нм

Линейное

Ковалентная неполярная

σ связь

Изомерия алканов

Для алканов возможна изомерия:

Структурная изомерия

(углеродного скелета).

Правила формирования названия.( на примерах)

1) Выбор главной цепи

2) Нумерация атомов главной цепи, учитывая:

а) Нумеруем с того конца углеводородной цепи, где ближе находится заместитель (структура А,Б)

б) Если заместители находятся на равном удалении от конца цепи, то нумерация начинается от того конца цепи, при котором их больше (структура В)

в) Если различные заместители находятся на равном удалении от концов цепи, то нумерация начинается от того конца цепи, к которой ближе старший (структура Г)

3) Формирование названия.

Примеры изомеров.

1 2 3 4 3 4 5 6

А ) CH 3 - CH- CH 2 - CH 3 Б ) CH 3 - CH 2 – CH- CH 2 - CH 2 - CH 3

│ │

CH 3 2 CH 2

│

1 CH 3

CH 3

1 2│ 3 4 5

В) CH 3 - C – CH 2 - CH – CH 3 Г) С H 3 – С H 2 – С H - С H 2 – С H – С H 2 - С H 3

│ │ │ │

CH 3 СН 3 С H 3 С H 2

│

С H 3

Структура А 2 – метилбутан

Структура Б 3 - метилгексан

Структура В 2,2,4- триметилпентан

Структура Г 3 – метил – 5 - этилгептан

Физические свойства алканов.

Алканы плохо растворимы в воде.
С – С 4 газы
С 5 – С 1 5 жидкости
С 16 … твёрдые вещества
С увеличением молекулярной массы алканов, в гомологическом ряду, повышаются температуры кипения и плавления, увеличивается плотность веществ.

Химические свойства алканов.

Предельные углеводороды (алканы) – химически неактивные вещества.

Они не реагируют с кислотами, основаниями, большинством металлов и неметаллов.

Для алканов реакции присоединения невозможны.

Типы химических реакций, которые характерны для алканов.

1) Реакции замещения.

2) Реакции изомеризации.

3) Реакции разложения.

4) Реакции окисления.

Реакции замещения.

Реагируют с хлором ( реакция галогенирования ) по цепному механизму при УФ – облучении или при температуре 250-400 0 С.

В реакции последовательно один за другим могут заместиться все атомы водорода. Вытесняемый хлором водород уводится в виде Н CI

С H 4 + CI 2 → С H 3 CI + H CI

метан хлор хлорметан

С H 3 CI + CI 2 → С H 2 CI 2 + H CI

дихлорметан

С H 2 CI 2 + CI 2 → С H CI 3 + H CI

трихлорметан

(хлороформ)

С H CI 3 + CI 2 → С CI 4 + H CI

тетрахлорметан

(четыреххлористый углерод)

Алканы могут вступать в реакции изомеризации.

С H 3 (С H 2 ) 6 С H 3 → С H 3 С H (С H 2 ) 4 С H 3 + С H 3 С H С H 2 С H 2 С H С H 3

Н-октан ↓ ↓ ↓

С H 3 С H 3 С H 3

2-метилпентан 2,5-диметилгексан

Реакции разложения.

При нагревании алканов до 450-550 0 С происходит расщепление сложных молекул на более простые ( по числу атомов).Причем получаются углеводороды разных классов – предельные с меньшей молекулярной массой и непредельные углеводороды (алкены). Такой процесс называется крекингом и осуществляется либо в присутствии катализаторов ( AI 2 O 3 / SiO 2 ), либо без них. Например:

С 8 H 18 → С 4 H 10 + С 4 H 8

октан бутан бутен

(алкан) (алкан) (алкен)

Реакция разложения

При повышении температуры до 550-650 0 С происходит более глубокое расщепление – пиролиз. В результате образуются уголь(кокс), простейшие алканы (метан, этан, пропан), углеводороды других классов (этилен С 2 H 4 , ацетилен С 2 H 2 , и т.д.) и водород H 2 . Один из возможных вариантов следующий:

С 8 H 18 → 2С + 2С H 4 + С 2 H 6 + С 2 H 4 + 2 H 2

октан кокс метан этан этилен водород

Получение синтез-газа.

а) взаимодействием СH 4 с водой; СH 4 +H 2 O → СO+3H 2 синтез-газ б) взаимодействием СH 4 с СО 2 ; СH 4 + СО 2 → 2СО+2H 2 синтез-газ Реакции протекают при 800-900 0 С и в присутствии катализатора (Ni, MgO,AI 2 O 3 )

Горение алканов.

СH 4 + 2О 2 = СО 2 + 2H 2 О + 880 кДж

Алканы горят на воздухе голубым пламенем, с выделением большого

количества тепловой энергии .

Свойства метана.

Задание: Определить плюсы и минусы указанных свойств метана при использовании его человеком.

Метан – ценное химическое сырье – его жалко сжигать;
В соответствии с уравнением реакции смеси метана с кислородом в соотношении 1:2 и с воздухом (1:10) взрывоопасны;
Газ легко сжимается;
Сгорает без образования золы;
Метан оказывает слабое наркотическое действие на организм, угнетает нервную систему;
Выделяет при сгорании большое количество теплоты.

Внимание! Пришло сообщение!

Нефтяной танкер потерпел крушение, пятно нефти расползается по воде. Нефть подступает к берегу, на котором обитают тюлени, моржи. Необходимо срочно убрать ее. Задание: смоделировать аварийную ситуацию и экспериментально решить данную проблему, следуя инструкции по проведению эксперимента.

Инструкция по проведению эксперимента.

Цель: смоделировать аварию нефтяного танкера и найти решение проблемы; обсудить нравственные стороны ситуации.
Оборудование : вода, нефть, чашка Петри, спички, фильтровальная бумага, на которой изображен глобус.
Порядок действий:
1) налейте воду в чашку Петри;
2) добавьте 2-3 капли нефти;
3) запишите наблюдения;
4) обсудите и выберите решение.
5) объясните, почему вы выбрали это решение
Предлагаемые решения:
1) поджечь нефть
2) удалить с помощью адсорбентов, которые осядут на дно, или собрать с поверхности воды пенькой, сетью (в эксперименте – фильтровальной бумагой)
3) подвести под слой нефти метан и поджечь его
4) иное, самостоятельно выбранное решение

Определите положительные и отрицательные последствия этого.

Результаты обсуждения указать в виде плюса и минуса напротив каждого вида последствия.

-Продукты горения содержат канцерогены, много копоти;

-Берег спасен;

-Выделяющийся в атмосферу углекислый газ приведет к усилению парникового эффекта.

-Тюлени и моржи живы;

-Нефтяной пленки на воде нет;

-Убытки: нефть потеряна безвозвратно, метан, который используется как топливо, тоже стоит дорого ;

Способ очистки воды от нефти

С использованием данных объектов, объяснить действия и последствия (работа в группах):
Данные объекты: вертолет, дрожжевые микроорганизмы, графит.

Микроорганизмы питаются нефтью, но они легкие, и их уносит ветер. Графит увеличит массу бактерий, кроме того, он не тонет, плавает на поверхности воды. Если бактерии, находящиеся на поверхности графита, разбросать с вертолета, то они уничтожат нефтяное пятно с минимальными последствиями для человека.