9 класс самостоятельная

урок 7 класс

Тема: Органы выделения.
Изучите презентацию
Для закрепления изученного материала пройдите тест

урок 9 класс

Тема: Предельные углеводороды

Предельные, углеводороды ряда метана (алканы)

Алканы, или парафины — алифатические предельные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода связаны между собой простой s-связью. Оставшиеся валентности углеродного атома, не затраченные на связь с другими атомами углерода, полностью насыщены водородом. Поэтому предельные углеводороды содержат в молекуле максимальное число водородных атомов.

Углеводороды ряда алканов имеют общую формулу C_nH_2n+2. В таблице представлены некоторые представители ряда алканов и их некоторые физические свойства.

Формула	Название	Название радикала	Т пл. 0С	Т кип. 0С
CH4	метан	метил	-184	-162
C2H6	этан	этил	-172	-88
C3H8	пропан	пропил	-190	-42
C4H10	бутан	бутил	-135	-0,5
C4H10	изобутан	изобутил	-140	-10
C5H12	пентан	пентил	-132	36
C5H12	изопентан	изопентил	-161	28
C5H12	неопентан	неопентил	-20	10
C6H14	гексан	гексил	-94	69
C7H16	гептан	гептил	-90	98
C10H22	декан	децил	-30	174
C15H32	пентадекан		10	271
C20H42	эйкозан		37	348

Из таблицы видно, что эти углеводороды отличаются друг от друга количеством групп - СН₂-.Такой ряд сходных по строению, обладающих близкими химическими свойствами и отличающихся друг от друга числом данных групп называется гомологическим рядом. А вещества, составляющие его, называются гомологами.

Тренажёр №1 - Гомологи и изомеры

Тренажёр №2. - Гомологический ряд предельных углеводородов

Физические свойства

Первые четыре члена гомологического ряда метана — газообразные вещества, начиная с пентана — жидкости, а углеводороды с числом углеродных атомов 16 и выше — твердые вещества (при обычной температуре). Алканы — неполярные соединения и трудно поляризуемые. Они легче воды и в ней практически не растворяются. Не растворяются также в других растворителях с высокой полярностью. Жидкие алканы — хорошие растворители для многих органических веществ. Метан и этан, а также высшие алканы не имеют запаха. Алканы — горючие вещества. Метан горит бесцветным пламенем.

Получение алканов

Для получения алканов используют в основном природные источники.

Газообразные алканы получают из природного и попутных нефтяных газов, а твердые алканы — из нефти. Природной смесью твердых высокомолекулярных алканов является горный воск —природный битум.

1. Из простых веществ: 

nC + 2nН₂ ^{500 °С, кат} →  С_nН_{2n + 2}

2. Действие металлического натрия на галогенопроизводные алканов— реакция А.Вюрца:

2CH₃-Cl + 2Na → CH₃-CH₃ + 2NaCl

Химические свойства алканов

1. Реакции замещения -  Галогенирование (стадийно)

CH₄ + Cl₂ ^hν → CH₃Cl(хлорметан) + HCl (1 стадия) ;                       

метан                                                                                                                

                              

CH₃Cl + Cl₂ ^hν →  CH₂Cl₂ (дихлорметан)+ HCl (2 стадия);

                                   

СH₂Cl₂ + Cl₂ ^hν →  CHCl₃ (трихлорметан)+ HCl (3 стадия);

CHCl₃ + Cl₂ ^hν →  CCl₄ (хлорметан)+ HCl (4 стадия).

2. Реакции горения (горят светлым не коптящим пламенем)

C_nH_2n+2 + O₂ ^t→ nCO₂ + (n+1)H₂O

Горение метана

Горение пропан-бутановой смеси

3. Реакции разложения

а) Крекинг при температуре 700-1000°С разрываются (-С-С-) связи:

C₁₀H₂₂ → C₅H₁₂ + C₅H₁₀

                        

б) Пиролиз при температуре 1000°С разрываются все связи, продукты – С (сажа) и Н₂:

  СH₄    ^1000°С→ C + 2H₂

Применение

·         Предельные углеводороды находят широкое применение в самых разнообразных сферах жизни и деятельности человека.

·         Использование в качестве топлива – в котельных установках, бензин, дизельное топливо, авиационное топливо, баллоны с пропан-бутановой смесью для бытовых плит

·         Вазелин используется в медицине, парфюмерии, косметике, высшие алканы входят в состав смазочных масел, соединения алканов применяются в качестве хладагентов в домашних холодильниках

·         Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров.

·         Метан используется для производства шин и краски

·         Значение алканов в современном мире огромно. В нефтехимической промышленности предельные улеводороды являются базой для получения разнообразных органических соединений, важным сырьем в процессах получения полупродуктов для производства пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств и многих других веществ. Велико значение  в медицине, парфюмерии и косметике.

Задания для закрепления

№1. Составьте уравнения реакций горения этана и бутана.

№2. Составьте уравнения реакций получения бутана из следующих галогеналканов:

CH₃ - Cl (хлорметан) и C₂H₅ - I (йодэтан).

№3. Осуществите превращения по схеме, назовите продукты:

C→ CH₄ → CH₃Cl → C₂H₆ → CO₂

№4. Реши кроссворд

По горизонтали:

1. Алкан, имеющий молекулярную формулу С₃Н₈.
2. Простейший представитель предельных углеводородов.
3. Французский химик, имя которого носит реакция получения углеводородов с более длинной углеродной цепью взаимодействием галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием.
4. Геометрическая фигура, которую напоминает пространственное строение молекулы метана.
5. Трихлорметан.
6. Название радикала С₂Н₅–.
7. Наиболее характерный вид реакций для алканов.
8. Агрегатное состояние первых четырех представителей алканов при нормальных условиях.

Если вы правильно ответили на вопросы, то в выделенном столбце по вертикали получите одно из названий предельных углеводородов. Назовите это слово?

9 класс самостоятельная работа

урок 9 класс

Тема: Упрощенная классификация органических соединений

КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

В связи с огромным количеством органических веществ существуют несколько видо классификаций органических соединений.

В основу 1 классификации органических веществ положены различия в строении углеродных цепей. В соответствии с этим Углеводороды делятся на ациклические и циклические.

Ациклические (алифатические) – соединения с открытой (незамкнутой) цепью углеродных атомов.

Ациклические соединения, в свою очередь, подразделяются на

·        Предельные (алканы),

·        Непредельные (алкены, алкины, диеновые углеводороды)

Циклические – соединения, в молекулах которых углеродные атомы замкнуты в кольцо.

·        Карбоциклические – если цикл образован только углеродными атомами,

Карбоциклические соединения, в свою очередь, подразделяются алициклические (циклоалканы) и ароматические (соединения, содержащие в составе молекулы одно или несколько бензольных колец).

Классификация органических соединений по строению углеродной цепи

Углерод соединяется  друг с другом одинарными и кратными связями (двойными и тройными), образуя прямые, разветвлённые и замкнутые цепи.

А) Прямая (неразветвлённая) цепь:

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃  

СH₂ = CH – CH₂ – CH₃

CH ≡ C – CH₂ – CH₃

CH₂ = CH – CH = CH₂                                                                 

Б) Разветвлённая цепь:                          

                    

В) Замкнутая цепь:

 

К циклическим относятся  карбоциклические

Вторая классификация основана на признаке  наличия и  типа функциональной группы, входящей в состав молекулы органического вещества.

Функциональная группа – структурный фрагмент молекулы, единый для конкретного гомологического ряда и определяющий характерные химические свойства данного класса соединений. Классификация функциональных производных углеводородов представлена в следующей таблице.

Функциональные производные углеводородов

Приведённая классификация не охватывает, однако всего многообразия органических соединений, поэтому её нельзя считать совершенной. Тем не менее, она облегчает изучение многочисленных органических веществ, так как принадлежность к определённому классу позволяет характеризовать их строение, химические свойства и способы получения.

Между всеми классами органических соединений существует генетическая связь, опираясь на которую можно осуществлять взаимные превращения веществ.

урок 8 класс

Ионная связь

ИОННАЯ СВЯЗЬ (ИС) –  образуется между атомами металлов и неметаллов, т.е. между атомами, резко отличающимися друг от друга по значениям электроотрицательности. (Например, NaCl, K₂O, LiF) 

Механизм образования связи.

     Атом неметалла забирает наружные электроны у атома металла и превращается в анион (отрицательно заряженный ион). Атом металла теряет электроны и превращается в катион (положительно заряженный ион). Ионы связаны электростатическими силами. Происходит полная отдача (принятие) валентных электронов, перекрывание облаков отсутствует, обобществления электронов не наблюдается.

Ионы

Рассмотрим механизм образования молекулы фторида натрия:

NaF – ис.

Электронная схема образования молекулы NaF:

Na +11)2ē)8ē)1ē	Na0 – 1ē → Na+1 атом            ион натрия         натрия
F +9)2ē)7ē	F0 + 1ē → F-1 атом         ион фтора      фтора

образования хлорида натрия

  

Ковалентная связь

КОВАЛЕНТНАЯ СВЯЗЬ - это связь, возникающая между атомами за счет образования общих электронных пар (Например, H₂, HCl, H₂O, O₂).

По степени смещенности общих электронных пар к одному из связанных ими атомов ковалентная связь может быть полярной и неполярной.

А) КОВАЛЕНТНАЯ НЕПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КНС) - образуют атомы одного и того же химического элемента - неметалла (Например, H₂, O₂, О₃).

Механизм образования связи.

      Каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому наружные не спаренные электроны. Образуются общие электронные пары. Электронная пара принадлежит в равной мере обоим атомам.

     

Рассмотрим механизм образования молекулы хлора:

Cl₂ – кнс.

Электронная схема образования молекулы Cl₂:

  

Структурная формула молекулы Cl₂:

     σ

Cl – Cl ,  

Демонстрация образования молекулы водорода

Рассмотрим механизм образования молекулы кислорода:

О₂ – кнс.

Электронная схема образования молекулы О₂:

 

Структурная формула молекулы О₂:

     

О = О   

    

Демонстрация образования молекул кислорода и азота

Б) КОВАЛЕНТНАЯ ПОЛЯРНАЯ СВЯЗЬ (КПС) - образуют атомы разных неметаллов, отличающихся по значениям электроотрицательности (Например, HCl, H₂O). 

Встречаются исключения, когда ковалентную связь образуют атом неметалла и металла!

Например, AlCl₃, разница в электроотрицательности ∆ Э.О.<1.7,  т.е. ∆ Э.О.= 3,16 (Cl) – 1,61(Al) = 1,55

Электроотрицательность (ЭО) - это свойство атомов одного элемента притягивать к себе электроны от атомов других элементов.

     Самый электроотрицательный элемент – фтор F

Электроотрицательность можно выразить количественно и выстроить элементы в ряд по ее возрастанию. Наиболее часто используют ряд электроотрицательности элементов, предложенный американским химиком Л. Полингом. 

Таблица. Электроотрицательности (ЭО) некоторых элементов (приведены в порядке возрастания ЭО).

Элемент	K	Na	Ca	Al	H	Br	N	Cl	O	F
ЭО	0.82	0.93	1	1.61	2.2	2.96	3.04	3.16	3.44	4.0

Механизм образования связи.

Каждый атом неметалла отдает в общее пользование другому атому свои наружные не спаренные электроны. Образуются общие электронные пары. Общая электронная пара смещена к более электроотрицательному элементу.

Рассмотрим механизм образования молекулы хлороводорода:

НCl – кпс.

Электронная схема образования молекулы НCl:

 

Структурная формула молекулы НCl:

     

Н → Cl ,

 -  связь, смещение электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома хлора (→)

Закрепление

№1. Выпишите отдельно формулы веществ с ковалентной полярной и неполярной, ионной  связями: H₂S, KCl, O₂, Na₂S, Na₂O, N₂, NH₃, CH₄, BaF₂, LiCl, O₃, CO₂, SO₃, CCl₄, F₂.

№2. Напишите механизм образования молекул с ковалентным типом связи и ионным,  H₂S, KCl, O₂, Na₂S, Na₂O, N₂, NH₃, CH₄, BaF₂, LiCl, CCl₄, F₂