среда, 29 апреля 2020 г.

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 CnH2n+2. В таблице представлены некоторые представители ряда алканов и их некоторые физические свойства.

ФормулаНазваниеНазвание радикалаТ пл. 0СТ кип. 0С
CH4метанметил-184-162
C2H6этанэтил-172-88
C3H8пропанпропил-190-42
C4H10бутанбутил-135-0,5
C4H10изобутанизобутил-140-10
C5H12пентанпентил-13236
C5H12изопентанизопентил-16128
C5H12неопентаннеопентил-2010
C6H14гексангексил-9469
C7H16гептангептил-9098
C10H22декандецил-30174
C15H32пентадекан10271
C20H42эйкозан37348

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

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   СnН2n + 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 + Clhν   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)

CnH2n+2 + O2 t nCO2 + (n+1)H2O



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 C2HI (йодэтан).
№3. Осуществите превращения по схеме, назовите продукты:
C→ CH→ CH3Cl → C2H→ 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?

Комментариев нет:

Отправить комментарий