АЛКЕНЫ – НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ.
Эпиграф к уроку
«Границ научному познанию и предсказанию предвидеть невозможно»
Д.И.Менделеев
Задание 1.
Составьте структурные формулы геометрических изомеров
пентена-2
гексена-2
Задание 2 .
Назовите следующие алкены по систематической номенклатуре:
СН 3 – С(СН 3 ) = С(СН 3 ) – СН 2 – СН 3
СН 2 = СН – СН 2 – СВ r 2 – СН 2 – СН 3
СН 3 – СН(СН 3 ) – СН = С (С 2 Н 5 ) – СН 2 – СН 3
Ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы:
- Какие углеводороды называются алкенами?
- Какова общая формула алкенов?
- Какова структурная формула первого представителя гомологического ряда алкенов? Назовите его.
- Какие вещества называются изомерами?
- Какие виды изомерии возможны у алкенов?
- Почему в отличие от алканов алкены в природе практически не встречаются?
- Какие способы получения алкенов вы знаете? Каким лабораторным способом можно получить алкены?
- Какие химические свойства обуславливает наличие кратной (двойной) связи в молекулах алкенов?
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКЕНОВ.
Учебная цель:
изучить
химические свойства
на примере непредельного углеводорода - этилена
этилен
метан
Типы химических реакций, которые характерны для алкенов
- Реакции присоединения.
- Реакции окисления.
- Реакции полимеризации.
Химические свойства
I. Реакции присоединения
Алкены вступают в реакции электрофильного присоединения.
При химической реакции π - связь легко разрывается и по линии разрыва происходит присоединение атомов или групп атомов.
σ
C H 2 — C H 2
σ C H 2 ═ C H 2 + A—B →
π
| |
А В
Реакции присоединения
1. Гидрирование .
t, kat
Условия реакции : катализатор – Ni, Pt, Pd
C H 2 ═ C H 2 + Н—Н →
C H 2 — C H 2
| |
Н Н
Реакции присоединения
2. Галогенирование
Реакция идёт при нормальных условиях. Является качественной на кратную связь.
C H 2 ═ C H 2 + Br—Br →
C H 2 — C H 2
| |
Br Br
Реакции присоединения
3. Гидро галогенирование.
Реакция идёт при нормальных условиях.
C H 2 ═ C H 2 + H — Br →
C H 2 — C H 2
| |
H Br
Реакции присоединения
3 . Гидро галогенирование .
Реакция идёт при обычных условиях.
C H 2 ═ C H —C H 3 + Н — Br →
→ C H 2 — C H —C H 3
| |
? ?
Гидрогалогенирование гомологов этилена
Правило В.В. Марковникова:
- Атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода при двойной связи, а атом галогена или гидроксогруппа – к наименее гидрированному.
Реакции присоединения
3. Гидро галогенирование .
Реакция идёт при нормальных условиях.
C H 2 ═ C H —C H 3 + Н — Br →
→ C H 2 — C H —C H 3
| |
Н Br
Реакции присоединения
C H 2 ═ C H — C H 3 + Н — O Н →
→ C H 2 — C H — C H 3
| |
Н O Н
4. Гидратации .
t , H 3 РO 4
Условия реакции : катализатор – серная, азотная, хлорная кислоты, температура.
Присоединение молекул галогеноводородов и воды к молекулам алкенов происходит в соответствии
с правилом В.В. Марковникова.
Реакции присоединения
Запомните!!! Правило Марковникова применимо к реакциям тех алкенов, у которых при кратной связи находятся донорные заместители: СН 3 —, С 2 Н 5 — и др. НО если электроноакцепторные: —CF 3 , —NO 2 , —COOH и др., то реакции присоединения протекают вопреки правилу.
C H 2 ═ C H —C H 2 + Н — Br →
|
NO 2
3- нитро пропен-1
→ C H 2 — C H — C H 2
| | |
Br Н NO 2
1-бром -3-нитро пропан
Также вопреки правилу Марковникова реакции присоединения протекают в присутствии перекиси водорода Н 2 О 2 или пероксидов Na 2 О 2
C H 2 ═ C H —C H 2 + Н — Br →
→ C H 2 — C H — C H 3
| |
Br Н
1-бромпропан
Н 2 О 2
Реакции присоединения
5. Поли мериза ции .
Это процесс соединения одинаковых молекул в более крупные.
ПРИМЕР: n CH 2 =CH 2 → (-CH 2 -CH 2 -)n
этилен поли этилен
(мономер) (полимер)
n – степень полимеризации, показывает число молекул, вступивших в реакцию
-CH 2 -CH 2 - структурное звено
Реакции полимеризации
Это процесс соединения одинаковых молекул в более крупные.
ПРИМЕР:
этилен полиэтилен
n – степень полимеризации, показывает число молекул, вступивших в реакцию
-CH 2 -CH 2 - структурное звено
Реакции полимеризации
Полимеризация – это последовательное соединение одинаковых молекул в более крупные.
СН 2 = СН 2 + СН 2 = СН 2 + СН 2 = СН 2 + …
– СН 2 – СН 2 – + – СН 2 – СН 2 – + – СН 2 – СН 2 –
… – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – …
Условия реакции : повышенная температура, давление.
полимеризация
II. Реакции окисления
1) МЯГКОЕ ОКИСЛЕНИЕ – ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ВОДНЫМ РАСТВОРОМ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ
(реакция Е.Е.Вагнера)
Н 2 С=СН 2 + [O] + H 2 O → H 2 C - CH 2
l l
OH OH
этиленгликоль
(этандиол-1,2)
! Качественная реакция на непредельность углеводорода – на кратную связь.
Реакции окисления
1)Реакция Вагнера.
(Мягкое окисление раствором перманганата калия).
3СН 2 = СН 2 + 2КМ n О 4 + 4Н 2 О →
3СН 2 - СН 2 + 2М n О 2 ↓ + 2КОН
│ │
ОН ОН
Реакции окисления
2) ЖЁСТКОЕ ОКИСЛЕНИЕ – ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С КИСЛЫМ РАСТВОРОМ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ
СН 3 - СН = СН - СН 3 + КМ n О 4 + Н 2 SО 4 →
СН 3 -СООН +НООС- СН 3 + М n SО 4 + +К 2 SО 4 + Н 2 О
Протекает с полным разрывом = связи и образованием двух карбоновых кислот. Если окислению подвергается часть алкена с одним атомом углерода, то вместо кислоты образуется СО 2
- Если двойная связь находится на конце молекулы (бут ен-1 ), то одним из продуктов окисления должна оказаться муравьиная кислота-вещество, которое легко окисляется до углекислого газа и воды:
- Если в молекуле алкена атом углерода при двойной связи содержит два углеродных заместителя (2-метилбутен-2), то при окислении происходит образование кетона
- Если у алкена , в которых атомы углерода при двойной связи содержат 2 радикала , то образуется 2 кетона :
Реакции окисления
3) Частичное окисление (на катализаторах) :
а) с образованием оксида:
350°C, Ag
2Н 2 С=СН 2 + O 2 → 2Н 2 С — СН 2
\ /
О
оксид этилена
Реакции окисления
3) Частичное окисление (на катализаторах) :
б) с образованием альдегида:
О
350°C, соль Сu 2+ //
2Н 2 С=СН 2 + O 2 → 2Н 3 С — С
\
H
Уксусный альдегид
горение
4) ГОРЕНИЕ АЛКЕНОВ
ПРИМЕР:
С 2 Н 4 + 3О 2 → 2 СО 2 + 2Н 2 О
СИНКВЕЙН
1 строка – имя существительное (тема синквейна)
2 строка – два прилагательных
(раскрывающие тему синквейна)
3 строка – три глагола (описывают действия)
4 строка – фраза или предложение
(высказывают своё отношение к теме)
5 строка – синоним (слово-резюме)
СИНКВЕЙН
- Этилен
- Ненасыщенный, активный
- Горит, обесцвечивает, присоединяет
- Этилен – представитель непредельных углеводородов
- Алкен
Система оценивания:
кол-во баллов
оценка
1-5
«2»
6-10
« 3 »
11-15
« 4 »
16-20
« 5 »
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
параграф 12
По задачнику упражнение 3-22(в);
3-23(б);
3-24(а,б).
СПАСИБО
ЗА РАБОТУ!