«ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ»
9 класс
ЦЕЛЬ УРОКА
ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ
ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ
Схема образования sp-гибридных орбиталей.
- В гибридизации участвуют орбитали одного s и трех p-электронов:
p
s
Гомологический ряд алканов
Мет ан
Эт ан
Проп ан
Бут ан
Пент ан
Гекс ан
Гепт ан
Окт ан
Нон ан
Дек ан
CH 4
C 2 H 6
C 3 H 8
C 4 H 10
C 5 H 12
C 6 H 14
C 7 H 16
C 8 H 18
C 9 H 20
C 10 H 22
Алканы
углеводороды, содержащие в молекуле одинарные связи между атомами углерода, а качественный и количественный состав выражается общей формулой:
С n Н 2n+2 где n ≥ 1 .
Радикалы - заместители
Правила номенклатуры:
ИЮПАК по принципу замещения, где заместители – радикалы. Их названия формируются заменой суффикса -ан на –ил в названии соответствующего алкана.
Общая формула: С n Н 2n +2
CH 4 - метан ----- CH 3 - мет ил
C 2 H 6 - этан --------- C 2 H 5 - эт ил
C 3 H 8 – пропан ------ C 3 H 7 - проп ил
C 4 H 10 – бутан -------- C 4 H 9 – бут ил
C 5 H 12 – пентан ------ C 5 H 11 – ам ил
C 6 H 14 – гексан ------- C 6 H 13 – гекс ил
C 7 H 16 - гептан --------- C 7 H 15 - гепт ил
C 8 H 18 – октан ------- C 8 H 17 –окт ил
Характеристика одинарной связи (С ─ С) в н – алканах.
sp ³
- Вид гибридизации атома С –
- Валентный угол в атоме С–
- Длина связи С ─ С –
- Строение ─
- Вид связи –
- По типу –
109º 28
0,154 нм
Линейное
Ковалентная неполярная
σ связь
Физические свойства алканов.
- Алканы плохо растворимы в воде.
- С – С 4 газы
- С 5 – С 15 жидкости
- С 16 … твёрдые вещества
- С увеличением молекулярной массы алканов, в гомологическом ряду, повышаются температуры кипения и плавления, увеличивается плотность веществ.
Химические свойства алканов
Предельные углеводороды (алканы) – химически неактивные вещества.
Они не реагируют с кислотами, основаниями, большинством металлов и неметаллов.
Для алканов реакции присоединения невозможны.
Типы химических реакций
характерных для алканов:
1) Реакции замещения.
2) Реакции изомеризации.
3) Реакции разложения.
4) Реакции окисления.
Реакции замещения.
Реагируют с хлором ( реакция галогенирования ) по цепному механизму при УФ – облучении или при температуре 250-400 0 С.
В реакции последовательно один за другим могут заместиться все атомы водорода. Вытесняемый хлором водород уводится в виде НCI
СH 4 + CI 2 → СH 3 CI + H CI
метан хлор хлорметан
СH 3 CI + CI 2 → СH 2 CI 2 + H CI
дихлорметан
СH 2 CI 2 + CI 2 → СH CI 3 + H CI
трихлорметан
(хлороформ)
СH CI 3 + CI 2 → С CI 4 + H CI
тетрахлорметан
(четыреххлористый углерод)
Алканы
горят на воздухе голубым пламенем, с выделением большого
количества тепловой энергии .
СH 4 + 2О 2 = СО 2 + 2H 2 О + 880 кДж
Определить плюсы и минусы указанных свойств метана при использовании его человеком.
- Метан – ценное химическое сырье – его жалко сжигать;
- В соответствии с уравнением реакции смеси метана с кислородом в соотношении 1:2 и с воздухом (1:10) взрывоопасны;
- Газ легко сжимается;
- Сгорает без образования золы;
- Метан оказывает слабое наркотическое действие на организм, угнетает нервную систему;
- Выделяет при сгорании большое количество теплоты.
SOS! Пришло сообщение !
- Нефтяной танкер потерпел крушение, пятно нефти расползается по воде. Нефть подступает к берегу, на котором обитают тюлени, моржи. Необходимо срочно убрать ее. Задание: смоделировать аварийную ситуацию и экспериментально решить данную проблему, следуя инструкции по проведению эксперимента.
Инструкция по проведению эксперимента.
- Цель: смоделировать аварию нефтяного танкера и найти решение проблемы; обсудить нравственные стороны ситуации.
- Оборудование : вода, нефть, чашка Петри, спички, фильтровальная бумага, на которой изображен глобус.
- Порядок действий:
- 1) налейте воду в чашку Петри;
- 2) добавьте 2-3 капли нефти;
- 3) запишите наблюдения;
- 4) обсудите и выберите решение.
- 5) объясните, почему вы выбрали это решение
- Предлагаемые решения:
- 1) поджечь нефть
- 2) удалить с помощью адсорбентов, которые осядут на дно, или собрать с поверхности воды пенькой, сетью (в эксперименте – фильтровальной бумагой)
- 3) подвести под слой нефти метан и поджечь его
- 4) иное, самостоятельно выбранное решение
Определите положительные и отрицательные последствия этого.
Результаты обсуждения указать в виде плюса и минуса напротив каждого вида последствия.
-Продукты горения содержат канцерогены, много копоти;
-Берег спасен;
-Выделяющийся в атмосферу углекислый газ приведет к усилению парникового эффекта.
-Тюлени и моржи живы;
-Нефтяной пленки на воде нет;
-Убытки: нефть потеряна безвозвратно, метан, который используется как топливо, тоже стоит дорого ;
Способ очистки воды от нефти
С использованием данных объектов, объяснить действия и последствия (работа в группах):
Данные объекты: вертолет, дрожжевые микроорганизмы, графит.
Назовите алканы:
1 2 3 4 5 6
а) СН 3 ─ ─ СН 2 ─ СН 2 ─ СН 2 ─СН 2 ─СН 3
СН 3
1 4 5 6
б) Н 3 С СН 2 ─СН 2 ─СН 3
2 3
Н 2 С СН 2
1 2 3 4 5
в) СН 3 ─СН 2 ─СH-СН 2 ─ СН 3
СН 3 ─СН 2
Ответы:
а)2-метилгексан б) гексан
в) 3-этилпентан