1605592
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
Добавить материал и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
До повышения цен на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации осталось:
0 дней 0 часов 0 минут 0 секунд
Успейте подать заявку на курсы по минимальной цене!
ИнфоурокХимияКонспектыКонспект урока «Алканы». 9-класс.

Конспект урока «Алканы». 9-класс.

Лабиринт
библиотека
материалов


Конспект урока «Алканы». 9-класс.3.04

Цели:- сформировать умение составлять структурные формулы органических соединений, используя алгоритм построения, устанавливать причинно-следственные связи между составом, строением и применением веществ;

- отработать навыки пользования номенклатурой IUPAC применительно к алканам;

- ознакомить учащихся с изомерией предельных УВ, их физическими свойствами и основными способами получения.

Оборудование и реактивы: шаростержневые и объёмные модели молекул алканов, образцы парафина, жидкие алканы (пентан, гексан) бензин,

Ход урока

Организационный момент.

Актуализация знаний и умений. Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос класса по теории строения органического вещества А.М.Бутлерова

III. Изучение нового материала.

Алка́ны (также насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения) — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой

CnH2n+2.

Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации — все 4 гибридные орбитали атома С равны по форме и энергии, 4 электронных облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109°28'. За счёт одинарных связей между атомами С возможно свободное вращение вокруг углеродной связи. Тип углеродной связи — σ-связи, связи малополярны и плохо поляризуемы. Длина углеродной связи — 0,154 нм.

Простейшим представителем класса является метан (CH4).

hello_html_m7970d4cc.pnghello_html_m1c404570.png hello_html_6bb491dd.png

По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающая группа или гетероатом, затем название группы или гетероатома и название главной цепи. Если группы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых групп указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если группы неодинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке.

Названия алканов.

Слово «алкан» того же происхождения, что и «алкоголь». Устаревший термин «парафин» произошел от латинских parum – мало, незначительно и affinis – родственный; парафины обладают малой реакционной способностью по отношению к большинству химических реагентов. Многие парафины являются гомологами; в гомологическом ряду алканов каждый последующий член отличается от предыдущего на одну метиленовую группу СН2. Термин происходит от греческого homologos – соответственный, подобный.

Гомологи – вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более группу СН2 , которые называются гомологической разностью.

Изомерия алканов.

Изомерия – явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение. Такие соединения называются изомерами.

Характерна структурная изомерия.

1) В формуле молекулы алкана выбирают главную цепь — самую длинную. H3C—CH—CH2—CH—CH2—CH3

-------- | ----------- |

CH3 ¦ CH2—CH2—CH3

---------------------

2) Затем эту цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположен заместитель (радикал). Если заместителей несколько, то поступают так, чтобы цифры, указывающие их положение, были наименьшими. Заместители перечисляют по алфавиту. 1 2 3 4

H3C—CH—CH2—CH—CH2—CH3

| 5 | 6 7

CH3 CH2—CH2—CH3

3) Углеводород называют в таком порядке: вначале указывают (цифрой) место расположения заместителя, затем называют этот заместитель (радикал), а в конце добавляют название главной (самой длинной) цепи. Таким образом, углеводород может быть назван: 2-метил-4-этилгептан (но не 6-метил-4-этилгептан).


Формула

Название

Число изомеров

Формула

Название

Число изомеров

СН4

Метан

1

С11Н24

Ундекан

159

С2Н6

Этан

1

С12Н26

Додекан

355

С3Н8

Пропан

1

С13Н28

Тридекан

802

С4Н10

Бутан

2

С14Н30

Тетрадекан

1858

С5Н12

Пентан

3

С15Н32

Пентадекан

4347

С6Н14

Гексан

5

С20Н42

Эйкозан

366319

С7Н16

Гептан

9

С25Н52

Пентакозан

36797588

С8Н18

Октан

18

С30Н62

Триаконтан

4111846763

С9Н20

Нонан

35

С40Н82

Тетраконтан

62481801147341

С10Н22

Декан

75

С100Н202

Гектан

около 5,921·1039


Физические свойства.


hello_html_m42cc575e.png

hello_html_m21bffabf.png

Получение: Способы выделения их из природного сырья.


Природные источники алканов

Способы получения

Нефть
















2. Нефтяной газ


Природный газ

Каменный уголь


Фракционная перегонка. Фракции.

1) ректификационные газы (С3Н8, С4Н10 )

2) газолиновая фракция (С5Н12 до С11Н24 )

3) лигроиновая фракция (С8Н18 до С14Н30 )

4) керосиновая фракция (С12Н26 до С18Н38 )

5) дизельное топливо (С13Н28 до С19Н36 )

6) мазут(С18Н38 - С25Н52, С28Н58 - С38Н78)

Крегинг: Термический; Каталитический

Фракционное разделение

газовый бензин

пропан-бутановая смесь

сухой газ

Коксование

коксовый газ

каменноугольная смола

надсмольная вода

кокс


«Синтетические способы получения алканов»

Способ

получения

Химизм реакции

Изомеризация

hello_html_12c54191.png


Гидрирование

hello_html_m5ba1edaa.png


Синтез Вюрца

hello_html_m4de275ff.png


Декарбоксилирование

hello_html_63209941.png


Гидролиз карбидов

hello_html_m77b95861.png


Химические свойства


hello_html_m64491811.gif

1. Горючесть алканов.

При поджигании (t = 600ºС) алканы вступают в реакцию с кислородом, при этом происходит их окисление до углекислого газа и воды. СnН2n+2 + O2 ––>CO2 + H2O + Q

например: СН4 + 2O2 ––>CO2 + 2H2O + Q

Смесь метана с кислородом или воздухом при поджигании может взрываться.

Наиболее сильный взрыв получается при объёмных отношениях 1 : 2 (с кислородом) или 1 : 10 (с воздухом), т.к. метан и кислород вступают в реакцию полностью.

Подобные смеси опасны в каменноугольных шахтах. Чтобы обеспечить безопасность работы в шахтах, там устанавливают анализаторы, сигнализирующие о появлении газа, и мощные вентиляционные устройства.

С3Н8 + 5O2 ––>3CO2 + 4H2O + Q

Горение пропан - бутановой смеси можно продемонстрировать на примере газовой зажигалки.

При горении алканов выделяется много теплоты, что позволяет использовать их в качестве источника энергии. Но большая часть их используется в качестве сырья для получения других продуктов.

2. Разложение алканов. СnН2n+2 → C + H2 С4Н10 → 4C + 5H2

При сильном нагревании (свыше 10000С) без доступа воздуха метан разлагается на углерод (в виде сажи) и водород:

СН4 → C + 2H2

Метан в термическом отношении более устойчив, чем другие алканы. Причина этого в достаточной прочности С – Н связей.

В этом процессе промежуточными продуктами могут являться этилен и ацетилен:

2СН4→Н2С=СН2 + 2Н2 2СН4→НС≡СН + 3Н2

3. Реакции замещения (протекают с галогенами и другими окислителями при определённых условиях: свет, температура).

1) Галогенирование:

CH4 + Cl2CH3Cl + HCl (хлорметан)

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl (дихлорметан)

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl (трихлорметан)

CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl (тетрахлорметан).

Нитрование ( реакция Коновалова):

Алканы реагируют с 10% раствором азотной кислоты или оксидом азота N2O4 в газовой фазе при температуре 140° и небольшом давлении с образованием нитропроизводных. Реакция так же подчиняется правилу Марковникова.

hello_html_m6e103880.png


Механизм цепных реакций достаточно сложен, объяснение ему было дано русским учёным Н.Н. Семёновым, за что он в 1956 г. был удостоен Нобелевской премии.

4. Реакции изомеризации характерны не для всех алканов. Обращается внимание на возможность превращения одних изомеров в другие, наличие катализаторов.

hello_html_7103635b.png

5. Каталитическое окисление метана приводит к образованию важных кислородсодержащих органических соединений.

2CH4 +O2=2CH3OH

Чаще для синтеза этих соединений используют так называемый синтез-газ, который получают при действии на метан водой в присутствии катализатора (Al2O3) и высокой температуры:

Ароматизация:

hello_html_m764d69a.png

Следует указать, что метан и его гомологи не взаимодействуют в обычных условиях с кислотами и щелочами, окислителями и восстановителями.

Механизм реакции замещения: Стадия 1 – зарождение цепи

hello_html_25760a07.png

Стадия 2 – рост (развитие) цепи.

hello_html_668c0e83.png

(Реакция Cl· + CH4hello_html_19a25733.pngCH3Cl + H· не идет, т.к. энергия атомарного
водорода H· значительно выше, чем метильного радикала ·СН3).

hello_html_m7a4b63dd.png

Стадия 3 – обрыв цепи.

hello_html_m5d4ce7e0.png

При хлорировании или бромировании алкана с вторичными или третичными атомами углерода легче всего идет замещение водорода у третичного атома, труднее у вторичного и еще труднее у первичного. Поэтому, например, при бромировании пропана основным продуктом реакции является 2-бромпропан:

hello_html_7541b936.png


Применение

hello_html_m71acaf4f.png

Домашнее задание:

Учить записи в тетрадях

составить изомеры гептана

Лабиринт
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Краткое описание документа:
Цели:- сформировать умение составлять структурные формулы органических соединений, используя алгоритм построения, устанавливать причинно-следственные связи между составом, строением и применением веществ; - отработать навыки пользования номенклатурой IUPAC применительно к алканам; - ознакомить учащихся с изомерией предельных УВ, их физическими  свойствами и основными способами получения. Оборудование и реактивы: шаростержневые и объёмные модели молекул алканов, образцы парафина, жидкие алканы (пентан, гексан) бензин, Ход урока Организационный момент. Актуализация знаний и умений. Проверка домашнего задания. Фронтальный опрос класса по теории строения органического вещества А.М.Бутлерова III. Изучение нового материала. Алка́ны (также насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения) — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой CnH2n+2. Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации — все 4 гибридные орбитали атома С равны по форме и энергии, 4 электронных облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109°28'. За счёт одинарных связей между атомами С возможно свободное вращение вокруг углеродной связи. Тип углеродной связи — σ-связи, связи малополярны и плохо поляризуемы. Длина углеродной связи — 0,154 нм. Простейшим представителем класса является метан (CH4).  
Общая информация

Номер материала: 104674051549

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Химия окружающей среды»
Курс профессиональной переподготовки «Химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс «Правовое обеспечение деятельности коммерческой организации и индивидуальных предпринимателей»
Курс «Гид-экскурсовод: Основы туристского сопровождения»
Курс повышения квалификации «Организация научно-исследовательской работы студентов в соответствии с требованиями ФГОС»
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
Курс профессиональной переподготовки «Экскурсоведение: основы организации экскурсионной деятельности»
Курс повышения квалификации «Основы построения коммуникаций в организации»
Курс повышения квалификации «Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Управление сервисами информационных технологий»
Курс профессиональной переподготовки «Техническое сопровождение технологических процессов переработки нефти и газа»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»
Курс профессиональной переподготовки «Гражданско-правовые дисциплины: Теория и методика преподавания в образовательной организации»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.