Презентация по теме "Углеводороды" 10 класс

• 1 слайд

  УГЛЕВОДОРОДЫ
  

• 2 слайд

  План презентации:
  Понятие «Углеводороды»
  Классификация углеводородов
  Основные гомологические ряды
  Типичные представители рядов
  Общие химические свойства углеводородов
  Типичные реакции алканов
  Типичные реакции непредельных углеводородов
  
  
  

• 3 слайд

  Уже название этого класса веществ
  является описанием их качественного
  состава:
  «Углеводороды» - вещества, состоящие из
  атомов углерода
  и атомов водорода.
  Общая формула: CxHy
  Соотношение между количеством атомов углерода и количеством атомов водорода разное в разных гомологических рядах углеводородов.
  

• 4 слайд

  В зависимости от строения
  углеводороды бывают:
  линейными и разветвленными;
  ациклическими и карбоциклическими.
  

• 5 слайд

  В зависимости от строения, а именно: от количества и вида кратных связей в молекуле углеводороды делят на гомологические ряды.
  Важнейшие из гомологических рядов ациклических углеводородов:
  Алканы
  Алкены
  Алкадиены
  Алкины
  

• 6 слайд

  Краткое представление об этих гомологических рядах можно представить схемой:
  Нециклические углеводороды CxHy
  Алкины
  Алкадиены
  Алкены
  Алканы
  CnH2n+2,где n=1,2,…
  CnH2n, где n=2,3,…
  CnH2n-2, где n=(3)4,5,…
  CnH2n-2, где n=2,3,…
  

• 7 слайд

  Чуть подробнее это можно рассмотреть в таблице:
  

• 8 слайд

  Типичными представителями алканов являются:
  метан
  CH4
  и
  этан
  CH3-CH3
  Все атомы в их молекулах связаны прочными одинарными связями. Поэтому присоединение к алканам невозможно.
  

• 9 слайд

  Типичными представителями непредельных углеводородов являются:
  для гомологического ряда алкенов
  этилен (этен)
  CH2=CH2
  для гомологического ряда алкинов
  ацетилен (этин)
  CH=CH
  

• 10 слайд

  Из гомологического ряда алкадиенов наибольший интерес в связи с особенностями строения и практическим применением имеют
  сопряженные алкадиены, в молекулах которых происходит чередование: двойная связь – одинарная связь – двойная связь между атомами углерода.
  Типичный сопряженный алкадиен - это дивинил (бутадиен-1,3)
  
  CH2=CH-CH=CH2
  Правда изображение двойных и одинарных связей, как Вы узнаете дальше, в этом случае условно.
  

• 11 слайд

  Для всех углеводородов характерны химические реакции:
  горение (реакция быстрого окисления углеводорода кислородом воздуха, при этом водород окисляется до воды, а углерод – до углекислого газа, угарного газа или сажи; в последнем случае говорят о коптящем пламени);
  полное ( до простых веществ сажа и водород) и неполное (с частичным отщеплением водорода) термическое разложение.
  

• 12 слайд

  Рассмотрим эти реакции на примере этана C2H6 и этилена C2H4.
  1) Горение до углекислого газа и воды
  Так как при этом в молекулах углеводородов разрушаются все химические связи, графические формулы в уравнениях реакций излишни.
  
  2C2H6+7O2 → 4CO2+6H2O
  C2H4+3O2 → 2CO2+2H2O
  2) Полное термическое разложение до сажи и водорода
  C2H6 → 2C+3H2
  C2H4 → 2C+2H2
  t
  t
  t
  t
  

• 13 слайд

  При неполном термическом разложении отщепляются часть атомов водорода, появляются дополнительные π-связи между атомами углерода, и увеличивается непредельность вещества.
  Разложение этилена до ацетилена и водорода:
  
  Двухстадийное разложение этана до этилена и водорода с последующим разложением образовавшегося этилена:
  
  

• 14 слайд

  В каких же реакциях (кроме рассмотренных ранее) участвуют алканы?
  Типичным является замещение атомов водорода на другие атомы и группы атомов.
  По типу замещения проходят реакции:
  с галогенами на свету – реакция галогенирования
  CH4+Cl2 → CH3-Cl+HCL
  С горячей концентрированной азотной кислотой – реакция нитрования (или реакция Коновалова)
  CH4+HO-NO2 → CH3-NO2+H2O
  

• 15 слайд

  Помимо замещения атомов водорода алканы могут:
  Участвовать в реакциях крекинга (с разрывом σ-связи между атомами углерода под термическим воздействием) и изомеризоваться при нагревании с катализатором.
  Правда для участия в этих реакциях в молекуле алкана должно быть достаточно (не менее трех для крекинга и не менее четырех для изомеризации) атомов углерода.
  

• 16 слайд

  Какие же реакции характерны для непредельных углеводородов?
  Несмотря на то, что двойная связь прочнее, чем одинарная, а тройная связь прочнее, чем двойная, в молекулах непредельных углеводородов есть «слабое место».
  Дело в том, что в состав кратных связей входят как прочные σ-связи, образованные гибридными орбиталями атомов углерода, так и непрочные
  π-связи, образованные негибридными p-орбиталями.
  

• 17 слайд

  Непрочность π-связей и определила типичные реакции непредельных углеводородов.
  Согласно русской поговорке: «Где тонко, там и рвется», непредельные углеводороды активно участвуют в реакциях присоединения по месту разрыва π-связей.
  Какие же частицы будут к ним присоединятся?
  При нормальных условиях происходит присоединение галогенов и галогеноводородов.
  

• 18 слайд

  Рассмотрим эти реакции на примере пропена и пропина.
  

• 19 слайд

  Реакция с бромом интересна тем, что она качественная на наличие в молекуле π-связей между атомами углерода.
  Так как продукты присоединения брома к органическому веществу бесцветны,
  обесцвечивание бромной воды при добавлении ее к органическому веществу неизвестного строения
  является доказательством наличия в его молекуле
  π-связей между атомами углерода.
  
  

• 20 слайд

  Реакция с пропином идет в две стадии, так как молекула пропина содержит две π-связи.
  

• 21 слайд

  Реакция с водой требует дополнительных условий.
  Алкены присоединяют воду при нагревании с катализатором (неорганической кислотой), для газообразных алкенов реакцию проводят под давлением.
  Рассмотрим этот процесс опять на примере пропена:
  

• 22 слайд

  Логично было бы предположить, что алкины будут присоединять две молекулы воды с поочередном разрывом двух π-связей.
  Однако это не так.
  Сначала к молекуле алкина в присутствии катализатора – раствора соли ртути (II) в кислой среде – присоединяется молекула воды, после этого происходит перегруппировка атомов, и образовавшийся непредельный спирт превращается в кетон (или - в случае с ацетиленом – в альдегид).
  

• 23 слайд

  Так пропин сначала образует непредельный спирт пропенол-2, который перегруппировывается в кетон ацетон.
  Конечный продукт является кислородсодержащим карбонильным органическим соединением.
  

• 24 слайд

  Если Вы внимательно рассмотрели продукты присоединения бромоводорода и воды к пропену и пропину, то обратили внимание, что атом водорода присоединился к первому атому углерода, а атом брома и гидроксильная группа –
  ко второму.
  Такое присоединение не случайно. В таких реакциях непредельные углеводороды несимметричного строения присоединяют преимущественно согласно правилу Марковникова.
  

• 25 слайд

  Правило Марковникова:
  
  «При присоединении к алкену несимметричного строения водород присоединяется к более гидрированному атому углерода, то есть к атому, при котором уже находится больше атомов водорода…»
  
  

• 26 слайд

  Вышеперечисленными реакциями типичные химические свойства непредельных углеводородов не ограничиваются.
  В дальнейшем Вы изучите:
  реакцию гидрирования
  реакцию окисления
  и, несомненно, реакцию полимеризации
  А также выясните, что такое явление сопряжения и как оно повлияло на свойства сопряженных алкадиенов.