Презентация по химии на тему "Углеводороды. Алканы."

• 1 слайд

  Углеводороды
  Алканы
  Для группы первого курса СПО
  

• 2 слайд

• 3 слайд

• 4 слайд

  Предельные углеводороды. Алканы.
  

• 5 слайд

  Трудно представить наш сегодняшний быт без газовой плиты на кухней, в которой горят язычки голубого пламени. Это сгорает газ метан CH4. В газовых зажигалках сгорает другая смесь газов: пропан C3H8 и бутан C4H10.
  Это их молекулярные формулы.
  
  Сокращённая структурная формула пропана:
  CH3—CH2—CH3
  
  Сокращённая структурная формула бутана:
  CH3—CH2—CH2—CH3
  
  

• 6 слайд

  Но за одной и той же молекулярной формулой бутана могут быть две различные структурные формулы:
  
  
  CH3—CH2—CH2—CH3
  
  
  БУТАН
  

• 7 слайд

  БУТАН
  

• 8 слайд

  ИЗОБУТАН
  

• 9 слайд

  Свойства бутана и изобутана различны:
  Бутан имеет более низкие температуры плавления и кипения. По отношению друг к другу бутан и изобутан являются изомерами, которые отличаются строением углеродной цепи. Изомерия углеродной цепи – вариант структурной изомерии. Общая формула алканов:
  CnH2n+2
  
  

• 10 слайд

  В молекулах алканов все атомы соединены простыми (одинарными) связями. В молекулах алканов все связи открытые, т.е. не замкнутые.
  Но предельными могут быть и углеводороды имеющие замкнутую углеродную цепь.
  Такой класс соединений называется циклоалканами.
  Например, циклогексан C6H12, (циклоалкан) входит в состав нефти.
  

• 11 слайд

  циклоалканы
  

• 12 слайд

  Простейший представитель алканов – метан.
  Именно это соединение является родоначальником гомологического ряда алканов.
  
  Основное свойство алканов:
  1) Своё название предельные углеводороды получили потому, что все валентности атомов углерода «C» в их молекулах насыщены до предела атомами водорода «H».
  
  Дополнительное свойство алканов:
  2) Предельными или насыщенными углеводородами называют такие углеводороды, молекулы которые не имеют в своём строении кратных связей.
  

• 13 слайд

  Ряд, расположенных в порядке возрастания
  относительных молекулярных масс веществ,
  сходных по строению и свойствам, но
  отличающихся друг от друга по составу на одну или несколько групп «CH2» (гомологическую разность), называют гомологическим рядом. Вещества этого ряда называют гомологами.
  

• 14 слайд

  Формула каждого последующего члена гомологического ряда легко получить из формулы предыдущего, заменив в нём один атом водорода на группу CH3.
  Так второй гомолог ряда алканов – этан – имеет формулу:
  
  CH3 — CH3 или С2H6
  
  Формулы и названия первых десяти гомологов приведены в следующей таблице.
  

• 15 слайд

  https://cf.ppt-online.org/files1/slide/q/QhsvYFl6xGcHz7Mm2woeNVUtP4b8d9W1C0nKILy3i/slide-4.jpg
  

• 16 слайд

  CnH2n+2
  Общая формула
  алканов:
  

• 17 слайд

  Если от молекулы алкана мысленно «отщепить» один атом водорода H, получится частица с одной свободной валентностью у атома углерода C – радикал. Название радикала, соответствующего предельному углеводороду, т.е. алкильного ряда, строится так:
  Суффикс «-ан» заменяют на «-ил», а состав будет подчиняться общей формуле:
  CnH2n+1
  Формулы и названия алкильных радикалов, приведённых в таблице нужно запомнить, чтобы уметь называть органические вещества с разветвлённой углеродной цепью.
  

• 18 слайд

• 19 слайд

  Номенклатура алканов
  (свод правил для написания названий алканов)
  

• 20 слайд

  Для построения названий органических веществ, в частности предельных углеводородов, используют свод правил – номенклатуру.
  В соответствии с международной, или систематической номенклатурой при составлении названий алканов используют правила:
  Выбирают в молекуле самую длинную цепь атомов углерода «C»;
  Нумеруют атомы углерода «C» в цепи с того конца, к которому ближе разветвление;
  Записывают основу названия вещества – название углеводорода с тем же числом углеродных атомов, что и в пронумерованной цепи;
  

• 21 слайд

  Перед основой названия перечисляют все заместители водорода «H» в основной цепи с указанием номеров атомов углерода «C», при которых они стоят. Если одинаковых заместителей несколько, перед их названиями ставят приставки «ди-», «три-», «тетра-»;
  Все цифры друг от друга отделяют запятыми, буквы от цифр – дефисом. Если при одном углеродном атоме «C»имеется не один, а два заместителя водорода «H», его цифра повторяется в названии дважды;
  Перед названием предельного углеводорода нормального строения (неразветвлённого) ставят букву «н-»
  

• 22 слайд

  Проиллюстрируем эти правила примерами названий алканов:
  CH3—CH2—CH2—CH2—CH3 – н-пентан – C5H12
  CH3—CH—CH2—CH3 – 2-метилбутан – C5H12
  
  CH3
  1
  2
  3
  4
  5
  1
  2
  3
  4
  

• 23 слайд

  Проиллюстрируем эти правила примерами названий алканов:
  CH3
  
  CH3—C—CH3 – 2, 2-диметилпропан – C5H12
  
  CH3
  1
  3
  2
  CH3—CH2—CH—CH2—CH2—CH3 – 3-этилгексан – C8H18
  
  C2H5
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  

• 24 слайд

  Проиллюстрируем эти правила примерами названий алканов:
  CH3—CH2—CH—CH2—CH—CH3 –
  
  CH3 CH3
  
  2,4-диметилгексан – C8H18
  6
  5
  4
  3
  2
  1
  

• 25 слайд

  Физические и химические свойства алканов.
  Физические свойства
  Метан и его газообразные гомологи (до бутана включительно) содержатся в природном и попутном нефтяном газах. Газообразные углеводороды род давлением могут находиться в жидком состоянии и при обычной температуре.
  Так транспортируют сжиженный природный газ.
  Жидкие алканы – основная часть нефти.
  Твёрдые предельные углеводороды (парафин) растворены в нефти, которая и служит источником их получения.
  Химические свойства
  При обычных условиях алканы не реагируют с концентрированными кислотами и щелочами, не окисляются сильными окислителями, такими как перманганат калия.
  

• 26 слайд

  Однако при нагревании химическое поведение алканов резко меняется. Все алканы горят бледно-голубым пламенем с образованием углекислого газа и воды:
  CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
  метан
  C3H8 + 2O2 CO2 + 2H2O
  пропан
  Горение алканов сопровождается выделением большого количества теплоты, что определило их использование в качестве топлива.
  

• 27 слайд

  Знайте! Углеводороды относятся к пожаро- и взрывоопасным веществам. Утечки бытового газа грозят страшными последствиями. Для того, чтобы вовремя обнаружить наличие в воздухе бытового газа, к нему добавляют вещества с резким, неприятным запахом – одоранты. Если вы почувствовали на кухне, в подъезде или на улице запаха газа, следует немедленно позвовнить по телефону 104, проветрить помещение и ни в коем случае не пользоваться открытым огнём и электроприборами. При пожаре вызов службы – 101 или 112, бесплатно по мобильному.
  

• 28 слайд

  Предельные углеводороды используют не только как топливо, но и в качестве сырья для химической промышленности:
  Производство сажи для:
  Шины автомобиля
  Картриджи для принтера
  Краски полиграфические
  Получение органических соединений:
  Газ ацетилен
  Хладогенты для холодильников
  Метанол
  Ацетилен
  Растворители
  

• 29 слайд

  Реакции протекающие
  с алканами
  

• 30 слайд

  В предельных углеводородах атомы водорода «H» могут замещаться, в частности, атомами галогенов (хлора – «Cl» и брома – «Br»). Эти реакции замещения протекают ступенчато при освещении смеси газов:
  
  CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
  метан хлорметан
  
  CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
  хлорметан дихлорметан
  
  CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
  дихлорметан трихлорметан
  
  CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
  трихлорметан тетрахлорметан
  свет
  свет
  свет
  свет
  

• 31 слайд

  Галогенпроизводные алканов – прекрасные растворители, хладагенты (рабочие жидкости в бытовых и промышленных холодильниках), реагенты для органического синтеза веществ.
  Если предельные углеводороды нагревать без доступа воздуха при более высокой температуре, то они не выдерживают такого воздействия и разлагаются. Например, из метана при t>1000 градусов Цельсия образуются два ценных продукт – сажа «C» и водород «H»:
  t > 1000oC
  CH4 C + 2H2
  

• 32 слайд

  Сажу, полученную таким образом, используют для изготовления автомобильных шин и резины, она же входит в состав красок и туши.
  
  Алканы с неразветвлённой цепью углеродных атомов при нагревании превращаются в более устойчивые соединения с разветвлённой цепью.
  
  Например, из н-бутана можно получить изобутан:
  
  
  CH3—CH2—CH2—CH3 CH3—CH—CH3
  
  CH3
  Поскольку состав исходного вещества и продуктов реакции одинаковый, эти соединения являются изомерами. Такой процесс получил название реакция изомеризации.
  t
  

• 33 слайд

  При нагревании в присутствии катализатора алканы способны вступать в реакцию отщепления.
  ??? Что же может «отщепляться» у молекул предельных углеводородов???
  Если предположить, что углеродная цепь останется без изменений, то отщепляться могут только атомы водорода «H».
  Реакцию, при которой от молекулы органического вещества отщепляются атомы «H», образуя молекулу водорода «H2», называют реакцией дегидрирования.
  При дегидрировании этана образуются два продукта: этилен и водород.
  
  CH3—CH3 CH2= CH2 + H2
  этилен водород
  t, катализ
  

• 34 слайд

  Спасибо за внимание!
  
  До новых встреч!!!
  

• 35 слайд

  Источники:
  О.С. Габриелян И.Г. Остроумов ХИМИЯ, 2-е издание
  Г.Е. Рудзитис ХИМИЯ 10
  О.С. Габриелян И.Г. Остроумов С.А. Сладков ХИМИЯ 10 Учебник Базовый уровень
  https://immunocap.ru/photo/pentan-propan-tablitsa/7