Алканы.
презентация к уроку по химии (10 класс)

Слайд 1

Слайд 2

Общая формула: С n H 2n+2 УВ в молекулах которых атомы связаны одинарными связями.

Слайд 4

Физические свойства С 1 -С 4 - газы С 5 -С 15 - жидкости С 16 ….. - твердые вещества 2. С увеличением М r увеличиваются температуры плавления и кипения алканов. 3. Плохо растворяются в воде. Жидкие УВ – растворители.

Слайд 5

Изомерия алканов Структурная (углеродного скелета), начиная с бутана; 2. Пространственная (конформационная); 3. Оптическая (зеркальная), при наличии в молекуле 7-ми и более углеродных атомов.

Слайд 6

Структурная изомерия

Слайд 7

Пространственная изомерия (конформационная)

Слайд 8

Оптическая изомерия (зеркальная) при наличии в молекуле 7-ми и более углеродных атомов

Слайд 9

Химические свойства алканов 1. предельная насыщенность алканов не допускает реакций присоединения, но не препятствует реакциям разложения, изомеризации и замещения; 2. симметричность неполярных С–С и слабополярных С–Н ковалентных связей предполагает их гомолитический (симметричный) разрыв на свободные радикалы ( радикальный механизм реакций); 3. устойчивы к действию полярных реагентов (кислот, щелочей, окислителей ионного типа: КMnO 4 , К 2 Сr 2 O 7 и т.п.)

Слайд 11

реакции алканов подразделяются на следующие типы. По связям С–Н возможны реакции замещения атома водорода или его отщепления (дегидрирование алканов). 2. С разрывом связей С–С происходят реакции разложения (крекинг алканов) и изомеризации углеродного скелета. 3. В присутствии окислителей в определенных условиях будут происходить реакции окисления алканов с участием связей С–С и С–Н.

Слайд 12

Реакции замещения

Слайд 13

1. Галогенирование Механизм радикального замещения ( S R ): 1 стадия – зарождение цепи - появление в зоне реакции свободных радикалов. 2 стадия – рост (развитие) цепи .

Слайд 14

3 стадия – обрыв цепи . При достаточном количестве хлора реакция продолжается дальше и приводит к образованию смеси продуктов замещения 2-х, 3-х и 4-х атомов водорода:

Слайд 15

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.

Слайд 16

2. Нитрование алканов (реакция Коновалова) Схема реакции: порядок реакционной способности С-Н-связей сохраняется: легче замещается водород у третичных, потом вторичных и потом первичных атомов углерода

Слайд 17

Реакции отщепления Каталитическое дегидрирование алканов: Наряду с бутеном-2 в этой реакции образуется также бутен-1.

Слайд 18

При t = 1500°С происходит межмолекулярное дегидрирование метана по схеме:

Слайд 19

Реакции окисления алканов В органической химии реакции окисления и восстановления рассматриваются как реакции, связанные с потерей и приобретением органическим соединением атомов водорода и кислорода. Эти процессы сопровождаются изменением степеней окисления атомов. Окисление органического вещества – введение в его состав кислорода и (или) отщепление водорода. Восстановление – обратный процесс (введение водорода и отщепление кислорода). Учитывая состав алканов (С n H 2n+2 ), можно сделать вывод о их неспособности вступать в реакции восстановления, но возможности участвовать в реакциях окисления .

Слайд 21

Горение алканов Горение метана при недостатке кислорода происходит по уравнениям:

Слайд 22

Каталитическое окисление алканов при неполном окислении бутана (разрыв связи С 2 –С 3 ) в присутствии катализатора и при нагревании получают уксусную кислоту: взаимодействия метана с водяным паром, в результате которой образуется смесь оксида углерода (II) с водородом – "синтез-газ":

Слайд 23

Крекинг алканов Крекинг - реакции расщепления углеродного скелета крупных молекул при нагревании и в присутствии катализаторов . Разрыв С–С связи возможен в любом случайном месте молекулы. Поэтому образуется смесь алканов и алкенов с меньшей, чем у исходного алкана, молекулярной массой.

Слайд 24

Пиролиз алканов При нагревании до 1000  С без доступа воздуха: С 2 Н 6  2С + 3Н 2

Слайд 25

Изомеризация алканов

Слайд 26

Получение алканов Получение в промышленности Алканы выделяют из природных источников (природный и попутный газы, нефть, каменный уголь). 2. Крекинг нефти: С 18 Н 38  С 9 Н 20 + С 9 Н 18 3. Гид p и p ование неп p едельных углеводо p одов:

Слайд 27

Получение алканов 4. Газификация твердого топлива (при повышенной температуре (400-500  С) и давлении, катализатор Ni): 5. Из синтез-газа (СО + Н 2 ) получают смесь алканов (катализатор Со, Fe, Ni; t  =170  -330  C) :

Слайд 28

Получение алканов В лаборатории: Реакция Вю p ца (синтез более сложных алканов из галогенопpоизводных с меньшим числом атомов углеpода):

Слайд 29

Получение алканов 2. Из солей карбоновых кислот: а) сплавление со щелочью (реакция Дюма) б) электролиз по Кольбе

Слайд 30

Получение алканов 3. Разложение карбидов металлов водой