dom - Historie sukcesów
Prezentacja na temat alkanów. Prezentacja na temat „Alkany

Slajd 1

Opis slajdu:

Slajd 2

Opis slajdu:

Slajd 3

Opis slajdu:

Slajd 4

Opis slajdu:

Slajd 5

Opis slajdu:

Slajd 6

Opis slajdu:

Slajd 7

Opis slajdu:

Slajd 8

Opis slajdu:

Slajd 9

Opis slajdu:

Slajd 10

Opis slajdu:

Slajd 11

Opis slajdu:

Slajd 12

Opis slajdu:

Slajd 13

Opis slajdu:

Slajd 14

Opis slajdu:

Slajd 15

Opis slajdu:

Slajd 16

Opis slajdu:

Slajd 17

Opis slajdu:

Slajd 18

Opis slajdu:

Slajd 19

Opis slajdu:

Slajd 20

Opis slajdu:

Slajd 21

Opis slajdu:

Slajd 22

Opis slajdu:

Slajd 23

Opis slajdu:

Slajd 24

Opis slajdu:

Slajd 25

Opis slajdu:

Slajd 26

Opis slajdu:

Slajd 27

Opis slajdu:

Slajd 28

Opis slajdu:

Slajd 29

Opis slajdu:

Slajd 30

Opis slajdu:

Slajd 31

Opis slajdu:

Slajd 32

Opis slajdu:

Slajd 33

Opis slajdu:

KWASY KARBOKSYLOWE Kwasy karboksylowe to związki organiczne, których cząsteczki zawierają jedną lub więcej grup karboksylowych -COOH połączonych z rodnikiem węglowodorowym. Badanie kwasów karboksylowych lepiej rozpocząć od rozważenia jednozasadowych kwasów nasyconych, których ogólny wzór to Sp H2n + 1COOH. Kwasy karboksylowe są jednozasadowe lub monokarboksylowe; Ze względu na charakter rodnika węglowodorowego rozróżnia się związki nasycone, nienasycone i aromatyczne. Nazwy kwasów karboksylowych zgodnie z nomenklaturą systematyczną pochodzą od nazwy węglowodorów nasyconych z dodatkiem końcówki -ova i słowa kwas.Numeracja głównego łańcucha rozpoczyna się od węgla wchodzącego w skład grupy karboksylowej.

Slajd 35

Opis slajdu:

Slajd 36

Opis slajdu:

Slajd 37

Opis slajdu:

Estry, R-COOR” to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupę hydraksylową –OH grupy karboksylowej zastąpiono grupą OR”. Otrzymuje się je w reakcji kwasu karboksylowego z alkoholem (katalizatorem jest mocny kwas): Estry, R-COOR” to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupa hydroksylowa –OH grupy karboksylowej jest zastąpiona grupą OR’. Otrzymuje się je w reakcji kwasu karboksylowego z alkoholem (katalizatorem jest mocny kwas): Tworzenie się estru z kwasu i alkoholu nazywa się reakcją estryfikacji. Jest to proces odwracalny. Reakcją odwrotną jest hydroliza estru. Ustalono, że podczas estryfikacji hydroksyl oddziela się od kwasu, a wodór od alkoholu (tj. alkohol działa jak nukleofil, tworząc wiązanie z atomem węgla karbonylu dzięki wolnej parze elektronów). Amidy (R-CONH2) to pochodne kwasów karboksylowych, w których grupę hydroksylową –OH zastąpiono grupą aminową –NH2. Amidy wytwarza się w reakcji kwasów z amoniakiem podczas ogrzewania w celu rozkładu powstałej soli amonowej.

Opis slajdu:

Aminokwasy Aminokwasy to związki organiczne zawierające w cząsteczce dwa rodzaje grup funkcyjnych: karboksylową -COOH i grupę aminową -NH2, czyli należą do związków heterofunkcyjnych. Aminokwasy można również uważać za pochodne kwasów karboksylowych zawierających jedną lub więcej grup aminowych w rodniku. Aminokwasy odgrywają ogromną rolę w życiu organizmów zwierzęcych i roślinnych, gdyż są elementami strukturalnymi, z których zbudowane są cząsteczki najważniejszego naturalnego polimeru – białka – będącego podstawą wszystkich żywych istot. Aminokwasy klasyfikuje się według względnego układu grup funkcyjnych, według liczby i charakteru grup funkcyjnych oraz według natury chemicznej rodnika R -aminokwasów. W przypadku aminokwasów obowiązuje nomenklatura międzynarodowa (IUPAC), choć częściej stosuje się nazwy trywialne. Trywialne nazwy -aminokwasów są zwykle kojarzone ze źródłem izolacji.

Slajd 41

Opis slajdu:

Slajd 42

Opis slajdu:

Z kationami metali ciężkich α-aminokwasy, jako związki dwufunkcyjne, tworzą w łagodnych warunkach sole wewnątrzkompleksowe, np. ze świeżo przygotowanym wodorotlenkiem miedzi(II), uzyskując dobrze krystalizujące chelaty.Z kationami metali ciężkich α-amino kwasy, jako związki dwufunkcyjne, tworzą sole wewnątrzkompleksowe, np. ze świeżo przygotowanym wodorotlenkiem miedzi (P) w łagodnych warunkach dają dobrze krystalizujące chelatowane sole miedzi (P) o niebieskim zabarwieniu (od greckiego „hela” - pazur). Kompleksy te są dobrze rozpuszczalne w wodzie i niektórych rozpuszczalnikach organicznych i są szeroko stosowane do wykrywania α-aminokwasów w chemii analitycznej. Amfoteryczne aminokwasy w organizmie żywym pełnią rolę substancji buforowych utrzymujących określone stężenie jonów wodorowych.

Slajd 43

Opis slajdu:

Moi uczniowie i ja stworzyliśmy prezentacje na temat różnych klas węglowodorów. Przedstawiamy Państwu prezentację na temat: „Alkany”. Jedyną rzeczą jest to, że filmy zawarte w prezentacji nie zostaną pokazane.

Pobierać:

Zapowiedź:

https://accounts.google.com


Podpisy slajdów:

STRUKTURA, IZOMERIA, WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I CHEMICZNE ALKANÓW. METODY WYTWARZANIA ALKANÓW ZASTOSOWANIE. Prace wykonali: Kotova Nastya 10 V Aidynova Suzan 10 V Baisheva Nastya 10 V Filimonov Denis 10 V

Pytanie Alkany Wzór ogólny Szereg homologiczny Struktura Rodzaje izomerii Właściwości fizyczne Właściwości chemiczne I. Substytucja 1.Halogenacja 2.Nitracja II.Utlenianie III. Eliminacja 1. Odwodornienie IV. Pękanie V. Przygotowanie do izomeryzacji Produkcja metanu 1. Hydroliza węglika glinu Ogólne metody wytwarzania alkanów 1. Uwodornienie alkenów i alkinów 2. Reakcja Wurtza 3. Dekarboksylacja Zastosowanie

Seria homologiczna alkanów C n H 2n+2

Struktura alkanów Najprostszym przedstawicielem alkanów jest metan. Rozważmy strukturę jego cząsteczki. CH4 jest polarnym wiązaniem kowalencyjnym. 109°28’ – kąt pomiędzy wiązaniami Długość wiązania C-H 0. 109 nm CC 0,154 nm WIDEO WIDEO

Rodzaje izomerii alkanów Alkany charakteryzują się izomerią szkieletu węglowego WIDEO

Właściwości fizyczne Alkany mają molekularną sieć krystaliczną C 1 -C 4 - gazy bezbarwne C 5 -C 17 - bezbarwne ciecze o zapachu benzyny C 18 - ciała stałe

Właściwości chemiczne Alkany charakteryzują się następującymi reakcjami: I. Substytucja - Halogenowanie światłem CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl - Nitrowanie t CH 4 + HONO 2 → CH 3 NO 2 + H 2 O II Utlenianie - Spalanie CH 4 +2O 2 →CO 2 + 2H 2 O -Katalityczne utlenianie CH 3OH CH4 + [O] → NSON HCOOH

Właściwości chemiczne III Eliminacje 1. Odwodornienie t,Ni C 3 H 8 → C 3 H 6 + H 2 1500 0 C 2CH 4 → C 2 H 2 + 3H 2 2. Piroliza 1000 0 c CH 4 → C+ 2H 2 IV . Pękanie 600 0 s C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8 IV. Izomeryzacja t,AlCl 3 CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 3 → CH 3 - CH - CH 3 / CH 3

Metody wytwarzania metanu 1. Rozkład węglika glinu wodą lub kwasem. Al 4 C 3 +12H 2 O → 4Al(OH) 3 + 3CH 4 Al 4 C 3 +12H С l → 4AlCl 3 + 3CH 4 2. Synteza z prostych substancji t, Ni C + 2H 2 → CH 4 3. Redukcja tlenki węgla: t,Ni CO + 3H 2 → CH 4 + H 2 O 4. Dekarboksylacja CH 3 COONa + NaOH CH 4 + Na 2 CO 3

Metody otrzymywania 1. Uwodornianie alkenów i alkinów (Ni, t) CH 2 = CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 3 CH ≡ CH + 2 H 2 → CH 3 -CH 3 2. Reakcja Wurtza CH 3 C l + 2Na + CH3Cl → C2H6 + 2NaCl

Zastosowanie Do produkcji: 1. Gumy 2. Farby drukarskiej 3. Benzyny syntetycznej 4. Gazu syntezowego 5. Rozpuszczalników 6. Paliw 7. Czynników chłodniczych

Zasoby 1.I.I. Nowoszynski, N.S. Nowoszynskaja „Chemia organiczna 11” 2. C D-dysk „Wirtualne laboratorium, klasa 9” 3. C D-dysk „Lekcje chemii Cyryla i Metodego”

Zapowiedź:

Aby skorzystać z podglądu prezentacji utwórz konto Google i zaloguj się na nie: https://accounts.google.com


Podpisy slajdów:

STRUKTURA, IZOMERIA, WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I CHEMICZNE ALKENÓW. METODY Otrzymywania ALKENÓW ZASTOSOWANIE. Prace wykonali uczniowie klasy 10 „B” Katya Zasova, Alina Rogozhkina Katyushin Tolya pod kierunkiem N.V. Shcherbatykh.

ALKENY C n H 2n Wzór cząsteczkowy Nazwa Trywialny - - - C 2 H 4 Eten Etylen C 3 H 6 Propen Propylen C 4 H 8 Buten Butylen C 5 H 1 0 Penten Pentylen HOMOLOGICZNE SERIE ALKENÓW

STRUKTURA ALKENÓW Charakterystyka Rodzaj hybrydyzacji Kąt wiązania Kształt cząsteczki Długość wiązania ALKENES sp 2 - hybrydyzacja 1 20 0 płaski trójkąt 0,134 nm

Izomeria alkenów  Izomeria strukturalna  Izomeria szkieletu węglowego (zaczynając od C 4 H 8). CH 2  CH-CH 2 -CH 3 CH 2 =C-CH 3 2- metylopropen Buten -1 CH 3  Izomeria położenia wiązania podwójnego w cząsteczce (zaczynając od C 4 H 8). C H 2  CH-CH 2 -CH 3 C H 3 - CH=CH-CH 3 Buten-1 buten-2 ​​Izomeria międzyklasowa (zaczynając od C3 H 6) CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 ← → H 2 C-CH 2   Buten-1 H 2 C - CH 2 Cyklobutan II Przestrzenny Izomeria geometryczna lub cis-trans, która wynika z różnych pozycji podstawników względem wiązania podwójnego C 4 H 8 C n H 2 n CH 3 - CH=CH- CH 3 RODZAJE IZOMERII

Alkeny mają molekularną sieć krystaliczną C 1 -C 4 - bezbarwne gazy C 5 -C 17 - bezbarwne ciecze C 18 - ciała stałe Właściwości fizyczne alkenów

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE ALKENÓW Halogenowanie CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2 – CH 2 Br Br 1, 2 – dibromoetan 2. Uwodornienie zachodzi przy umiarkowanym ogrzewaniu, podwyższonym ciśnieniu i w obecności katalizatorów metalicznych (Pt, Pd lub Ni) H 2 C = CH 2 + H 2 p, t, Ni H 3 C – CH 3 eten etan

WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE ALKENÓW 3. Hydrohalogenacja H 2 C = CH 2 + H Br CH 3 – CH 2 Br eten bromoetan Reguła Markownikowa: Atom wodoru dodaje się do bardziej uwodornionego, a atom halogenu dodaje się do mniej uwodornionego atomu węgla przy wiązaniu podwójnym. 4. Uwodnienie CH 2 = CH 2 + H – OH t, H 2 SO 4 CH 3 – CH 2 OH alkohol etylowy 5. Reakcja polimeryzacji nCH 2 = CH 2 t, p, kat. (– CH 2 – CH 2 –) n

6. Spalanie C 2 H 4 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O Etylen z tlenem tworzy mieszaninę wybuchową. 7. Reakcja utleniania 3 CH 2 = CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O 3CH 2 – CH 2 + 2KOH + 2MnO 2 OH OH WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE ALKENÓW

Otrzymywanie ALKENÓW 1) Kraking produktów naftowych. C 16 H 34 C 8 H 18 + C 8 H 16 heksadekan oktan okten 2) Odwodornienie węglowodanów nasyconych. CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 +H 2 CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 buten-1 CH 3 - CH = CH - CH 3 + H 2 buten-2 ​​3) Odwodnienie alkoholi ( eliminacja wody). H 2 SO 4 , 170-180 C CH 3 -CH 2 -OH CH 2 = CH 2 + H 2 O 4) Dehydrohalogenacja (eliminacja halogenowodoru). Br alkohol CH 3 -CH-CH 2 -CH 3 +NaOH CH3-CH=CH -CH 3 +NaBr+H2O 2-BROMOBUTAN buten-2 ​​5) Dehalogenacja. Br Br CH 3 -CH-CH-CH 3 +Zn CH 3 -CH=CH-CH 3 +ZnBr 2

Rozważa możliwość reakcji alkanów, której towarzyszy eliminacja części cząsteczki. Jak nazywają się te reakcje?

Po podgrzaniu do temperatury powyżej 500°C wiązania pomiędzy atomami węgla w cząsteczkach alkanu zostają zerwane. Mogą powstawać węglowodory o niższej masie molowej. Nie tylko alkany, ale także alkeny. Proces ten nazywany jest krakingiem termicznym (od angielskiego tocrack – „rąbać, dzielić”).

C10H22---------C5H12+C5H10

C10H22---------C4H10+C6H12

W wyniku krakingu powstaje mieszanina alkanów i alkenów z mniejszą liczbą atomów węgla w cząsteczkach niż pierwotny węglowodór. Im wyższa temperatura krakingu, tym powstają lżejsze węglowodory.

Obecnie krakowanie najczęściej przeprowadza się w przemyśle przy użyciu katalizatorów. Jako katalizatory zwykle stosuje się glinokrzemiany.

Kraking katalityczny zachodzi w niższych temperaturach niż kraking termiczny i dochodzi nie tylko do prostego rozszczepienia węglowodorów, ale także do przegrupowania ich szkieletu węglowego lub izomeryzacji. W rezultacie powstają węglowodory o bardziej rozgałęzionym szkielecie niż pierwotne.

(kraking katalityczny - schemat)

Jest to istotne dla poprawy jakości paliwa. Kraking katalityczny węglowodorów naftowych jest jedną z przemysłowych metod zwiększania liczby oktanowej benzyny. Podnosząc temperaturę można osiągnąć taki poziom reakcji, przy którym substancje organiczne – węglowodory – ulegają całkowitemu rozkładowi na węgiel i wodór. Proces ten nazywa się pirolizą.

Kiedy ogrzany alkan przepuszcza się przez katalizator platynowy lub niklowy, można wyeliminować wodór. Proces ten nazywa się odwodornieniem.

W wyniku tej reakcji powstają nienasycone węglowodory – alkeny. Istnieje inny ważny proces, w którym alkany zawierające więcej niż 6 atomów węgla ogrzewa się nad złożonym katalizatorem. Katalizator ten składa się zwykle z glinokrzemianów z dodatkiem platyny. W wyniku tego następuje oddzielenie wodoru i powstanie węglowodorów aromatycznych – arenów. Proces ten nazywa się reformowaniem

Podobnie jak kraking, wykorzystuje się go w przemyśle do produkcji benzyny o wysokiej liczbie oktanowej.

Istnieje również istotna dla przemysłu reakcja alkanów – konwersja.

CH4+H2O CO+3H2

Tak nazywa się oddziaływanie alkanów, z których najczęściej stosuje się gaz ziemny i parę wodną. W wysokiej temperaturze około 1000 tworzy się mieszanina tlenku węgla - tlenku węgla i wodoru. Ta mieszanina nazywa się gazem syntezowym. Często nie jest on oddzielany, ale wykorzystywany do otrzymywania różnych substancji organicznych.

Lekcja - nauka nowego materiału

„Właściwości chemiczne i zastosowania alkanów”.

Klasa 10, czas trwania lekcji 45 minut.

Cel lekcji: Badanie właściwości chemicznych alkanów, właściwości równań i warunków reakcji z udziałem substancji organicznych. zapoznanie studentów z głównymi obszarami zastosowań alkanów.

Cele Lekcji: kształtowanie umiejętności komunikacyjnych, umiejętności samokontroli i wzajemnej kontroli, rozwój umiejętności zastosowania zdobytej wiedzy w podobnej lub nowej sytuacji, rozwój zdolności intelektualnych.

Sprzęt: zajęcia mobilne, prezentacja „Właściwości chemiczne i zastosowania alkanów”, tabela „Gaz ziemny – surowce chemiczne”, „niebieskie” pudełko – zawiera gazetę, lodówkę, butlę z gazem, koło samochodowe, maszynę, nabój. Na stole znajduje się świeca, zagadki dotyczące stosowania alkanów (załącznik nr 4), na biurkach karty pracy (załączniki 1,2,3), kolorowe kartki papieru (wg liczby grup).

Projekt płytki: po lewej stronie - właściwości chemiczne alkanów - równania reakcji, skopiowane z Załącznika nr 2 (pisanie równań kolorową kredą zgodnie z kolorem kartek kolorowego papieru na biurkach), po prawej - równania ilustrujące właściwości chemiczne kwasu siarkowego kwas (zasadowy), oba zapisy pokryte są białymi kartkami o różnej wielkości, z tyłu lewej tablicy znajduje się tabela „Gaz ziemny - surowce chemiczne”, z tyłu prawej tablicy znajduje się „klucz” do rozwiązania badanie weryfikacyjne (załącznik nr 3).

Podczas zajęć:

1. Etap organizacyjno-motywacyjny (3-5 min.)

Działalność nauczyciela

Działalność studencka

Pozdrowienia:

- „Witam, witam Cię na kolejnej lekcji chemii i cieszę się, że widzę wszystkich w klasie. Zmęczony? Będziemy dziś potrzebować siły na zajęciach. Oto, co mówi na ten temat Disterweg: „Rozwoju i edukacji nie można nikomu dawać ani przekazywać. Kto chce do nich dołączyć, musi to osiągnąć własną działalnością, własnymi siłami i własnym wysiłkiem”. A siła naprawdę się przyda, bo... Dziś mamy do czynienia z białymi plamami na tablicy i tym niebieskim pudełkiem. Gotowy?

Witają się z nauczycielem, są zaintrygowani obecnością świecy i aksamitnego pudełka na stole i wyrażają chęć rozpoczęcia lekcji.

Zanim zaczniemy odkrywać tajemnicę dwóch białych plam na tablicy, przyjrzyjmy się, jakie białe plamy mamy w naszej wiedzy o węglowodorach nasyconych.

Uczniowie zwracają się do wklejonej w zeszytach karty pracy na ostatniej stronie zatytułowanej „Wiem, potrafię” (załącznik 1), gdzie znaki + lub – wskazują na przyswojenie materiału i zgłaszają, że nie znają właściwości chemicznych alkanów , cechy równań reakcji i zastosowania alkanów.

Rzeczywiście, są to dwie kwestie, które musimy dzisiaj rozważyć.

Zapisz temat lekcji.

Powiedz mi, od czego zależą właściwości chemiczne substancji?

Ze struktury i składu substancji (w razie potrzeby skorzystaj z podpowiedzi w karcie „Wiem, że potrafię”)

OK, jaki skład mają alkany?

Składają się z dwóch pierwiastków chemicznych: węgla i wodoru.

Jaką budowę mają te węglowodory?

Wszystkie atomy w cząsteczce są połączone wiązaniami pojedynczymi.

Zgadzam się, alkany mają dość prostą strukturę i skład. Być może właściwości chemiczne można opisać prostą reakcją chemiczną, na przykład zapaleniem świecy (wskazując na świecę na stole).

Zgadzają się, ponieważ świeca jest stałym węglowodorem, który dobrze się pali i można oznaczyć produkty reakcji.

Cóż, sprawdźmy i zajmijmy się tymi białymi plamami na tablicy. Za nimi kryją się zapisy właściwości chemicznych substancji, z jednej strony – nieorganicznego – kwasu siarkowego, z drugiej – metanu i jego homologów. Zgadnijcie gdzie i jakie nagrania?

Dzieci wskazują na małą kartkę po prawej stronie, sugerując, że są tam zapisane właściwości alkanów i odpowiednio po lewej stronie za dużą kartką - właściwości kwasu siarkowego.

Sprawdźmy (otwiera białe kartki).

Dzieci jęczą! i dochodzą do wniosku, że substancje o prostej budowie i składzie nie zawsze mają „proste” właściwości chemiczne.

Wyrażają zainteresowanie i chęć szczegółowego zbadania wszystkich reakcji chemicznych i ich cech.


2. Etap informacji i poszukiwań (20-25 min.)

Działalność nauczyciela

Działalność studencka

Procedura operacyjna:

Na stołach znajdują się karty pracy (załącznik nr 2), w których zdublowano zapis na tablicy (równania pisane są kolorową kredą, a na biurkach leżą te same kartki kolorowego papieru – to wyznacznik tego, co reakcje, które ta grupa rozważa);

Na pulpicie komputera znajduje się prezentacja „Właściwości chemiczne alkanów”, podręcznik;

- „Twoje zadanie: uważnie przeczytaj materiał w prezentacji i podręczniku, dokładnie opisz „swoje” reakcje i zaprezentuj je klasie, a także bądź przygotowany na to, że grupy zadają pytanie, jeśli coś w tej reakcji jest niejasne do nich. Zapisujemy informacje w naszych arkuszach”;

Czas pracy wynosi 10 minut.

Zdecydowali, które grupy i reakcje muszą przestudiować i zaprezentować klasie (na kolorowym papierze). Uważnie studiują i przeglądają prezentację oraz materiał podręcznikowy, robią notatki na kartach pracy, przygotowują się do prezentacji i rozdzielają między sobą reakcje.

Po upływie czasu zaprasza grupy do zaprezentowania po kolei swojego materiału.

Grupy prezentują materiał, pozostali nagrywają go, zadają pytania, wyjaśniają nazwy, cechy i warunki reakcji.

Po zakończeniu ponownie porównaj notatki na tablicy z arkuszami ćwiczeń.

OK, ustaliliśmy właściwości chemiczne, zacznijmy badać zastosowanie alkanów, w szczególności gazu ziemnego, nie możemy pozostawić tego uroczego niebieskiego pudełka bez uwagi! (pokazuje tabelę „Gaz ziemny – surowce chemiczne”). Przejrzyj zastosowania gazu ziemnego, korzystając z tabeli i ilustracji w podręczniku.

Przestudiuj tabelę i rysunek w podręczniku. Z zainteresowaniem patrzą na niebieskie pudełko na stole. Gotowy do wyszczególnienia zastosowań alkanów.

- Podsumowując efekty, sugeruję ćwiczenie siłowe

Dzieci odchodzą od biurek i wspólnie z nauczycielem wykonują ćwiczenie: wstają na palcach, podnoszą ręce do góry, wykonując głęboki wdech, opuszczanie i wydech (3-4 razy). Następnie odwracają głowy w lewo i prawo i uśmiechają się do sąsiada.

3. Etap oceniająco-refleksyjny. (12-15 minut)

Działalność nauczyciela

Działalność studencka

Wykonaj test indywidualnie i podpisz arkusze.

Chcesz to sprawdzić? (poprawne odpowiedzi na rozkładówce prawej planszy), zaznacz liczbę poprawnych odpowiedzi i przenieś wynik na arkusz „Wiem, że potrafię” z odpowiednim znakiem (wszystkie odpowiedzi są prawidłowe - znak + w kolumnie Właściwości chemiczne alkany, cztery odpowiedzi są prawidłowe, znak - , jeśli 3, to -. Podziel się wynikami.

Sprawdzają odpowiedzi, zaznaczają je na karcie pracy, analizują i raportują, jakie popełnili niedociągnięcia lub błędy, z czym sobie poradzili, a czego nie, a nad czym muszą jeszcze samodzielnie popracować.

Arkusze są przekazywane nauczycielowi.

Wymień obszary zastosowania metanu i jego homologów (zaprasza jednego z uczniów do pomocy przy otwieraniu niebieskiego pudełka).

W przypadku trudności nauczyciel zadaje zagadki (załącznik nr 4)

Uczeń wyjmuje przedmioty z pudełka, dzieci na zmianę nazywają przedmiot i substancję, z której jest wykonany, lub bezpośredni obszar zastosowania.

Brawo, poradziłeś sobie również z użyciem alkanów, zaznacz plusem kolumnę „Stosowanie alkanów” w arkuszu „Wiem, że potrafię”.

Praca z arkuszami pracy

Zapisz swoją pracę domową: strona Himul, lekcja 7-8, znajdź w tym materiale coś, czego nie znaleźliśmy na dzisiejszej lekcji.

Zapisz pracę domową.

Jakieś pytania? Dziękuję wszystkim, do widzenia.

Właściwości chemiczne
alkany
Parafiny – parum affinitas (łac.) – nie posiadające powinowactwa.
A
A
B
B
A+ + B A- + B+
A+B
heterolityczny
odłączenie
homolityczny
odłączenie

Jaki typ awarii komunikacji jest typowy?
dla alkanów?
CH3- + H+
H3C H
369 kcal/mol
CH3+H
102 kcal/mol
CH3+ + H-
312 kcal/mol
energia
dysocjacja
komunikacja
Wniosek:
Rozszczepienie wiązania homolitycznego
bardziej korzystne dla alkanów

1. Halogenowanie
(Reakcja metalepsji Dumasa, 1828)

CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
obrzydliwa reakcja
idzie tylko w świetle!
kl
Cl 58 kcal/mol
kl
kl
C
Cl+ + Cl- 270 kcal/mol
H 102 kcal/mol
hν ~ 70 kcal/mol

1 kwant światła bliski hν powoduje homolizę cząsteczki Cl2
Reakcja chlorowania przebiega jako reakcja łańcuchowa
radykalna reakcja nierozgałęziona.
Przy 1 hν ~ 10000 cykli
3 etapy
1. Zainicjowanie obwodu
ClCl hν 2Cl
2. Rozwój łańcucha
CH3 + HCl
CH4+Cl
CH3 + Cl2
CH3Cl + Cl
CH2Cl + Cl2
CH3Cl + Cl
CH2Cl + HCl
CH2Cl2 + Cl….. CHCl3, CCl4
Łańcuch trwa tak długo, jak długo istnieją aktywne rodniki

3. Zakończenie łańcucha (śmierć aktywnych rodników)
kl
+CH3
CH3 + CH3
2 kl
CH3Cl
H3C CH3
rekombinacja
dimeryzacja
Cl2
Dodatek stabilnych rodników:
CH3 + H2C
H2
H3C C

Bromowanie alkanów przebiega podobnie, ale
wolniej i selektywnie: rodnik bromu preferencyjnie oddziela atom wodoru od drugorzędowego lub
trzeciorzędowy atom węgla
BR 2

2Br
H3C
H2
CH 3
H3C
H
C
CH3
H3C
Br2
H
C
CH3 + HBr
H
H3C C CH 3 + Br
itp.
br
Jodowanie nie jest możliwe ze względu na reakcję
całkowicie endotermiczny i wymaga dużej ilości energii
aktywacja. Możliwa staje się reakcja jodowania
dopiero w temperaturze około 4500C.

Fluoryzacja jest procesem niezwykle egzotermicznym,
następuje znaczne zwęglenie. Jeśli zostanie pobrany alkan
różni się od metanu, wówczas wiązania CC są w tym procesie rozrywane.
Jako preparatywna metoda otrzymywania fluorków
nie stosuje się fluoryzacji fluorem elementarnym.
Reakcja azotowania
Reakcję nitrowania po raz pierwszy przeprowadzili Rosjanie
chemik M.I. Konowaliowa w 1893 r. Palenie
kwas azotowy powoduje stany zapalne
substancje organiczne, tj. intensywny proces
utlenianie. Konovalov wziął rozcieńczony kwas:
CH
HNO3 (11 - 14%)
0
150 C, szczelna tuba
CNO2

Mechanizm reakcji nie jest całkowicie jasny. Wyraźnie
ustalono, że jest radykalny i aktywny
cząstką jest NO2. Obecnie
Przyjmuje się następujący mechanizm tej reakcji:
HNO3 +CH4
HNO3 + HNO2
NO2 +CH4
2HNO2
NIE + 2HNO3
NO2 + CH3
CH3NO2 + H2O
2NO2 + H2O
HNO2 + CH3
NO2 + NO + H2O
3NO2 + H2O
CH3NO2
W stężonym kwasie azotowym źródłem rodnika NO2 jest
może nastąpić również rozkład cząsteczki HNO3:
HNO3
NO2+OH
2HNO3
NO2 + NO3 + H2O

Reakcja sulfochlorowania. Dla
zrozumienie mechanizmu tej reakcji jest ważne
wiedz, że w cząsteczce SO2 znajduje się atom siarki
istnieje samotna para elektronów:
Inicjacja łańcucha:

2 kl
ClCl
S
O
Rozwój łańcucha:
CH4+Cl
CH3+S
O
O
H3C S + Cl2
O
HCl + CH3
O
H3C S
O
O
sulfotlenek metylu
O
O
H3C S Cl + Cl
O
sulfochlorek metylu

O
O
H3CSCl + NaOH
O
H3C SONa
O
Merzolaty – syntetyczne detergenty
Preferencyjne oddziaływanie rodnika alkilowego z
dwutlenek siarki, prowadzący do sulfochlorowania, a nie z
cząsteczka chloru (która powinna dać produkt
chlorowanie) zapewnia fakt, że
SO2 jest celowo pobierany w bardzo dużym nadmiarze
Do tej reakcji wprowadza się długołańcuchowe alkany.
(liczba atomów węgla – dziesięć lub więcej).

Reakcje utleniania. Utleniacze, nawet tak silne jak
mieszanina chromu, nadmanganian potasu lub mocny
kwasy nieorganiczne w zwykłych temperaturach tego nie robią
działają na węglowodory nasycone.
Utlenianie płomieniem prowadzi do całkowitego spalenia wszystkiego
alkany do CO2 i H2O. Ta reakcja jest szeroko stosowana
do celów energetycznych, ale nie do celów chemicznych. Utlenianie
w zależności od typu rozpoczyna się już w temperaturach przed płomieniem
rozgałęzione reakcje łańcuchowe: CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
RH+O2
R + HOO
R+O2
MALEŃSTWO
O+O
ROO+PRAWA
ROOH+R
ROO+R
POKÓJ

W pierwszej fazie utleniania węglowodorów stosuje się RH jako
mało zrównoważone
mediator
produkty
powstają
wodoronadtlenki ROOH, rozkładające się do aldehydów,
ketony, alkohole, kwasy, a także krótkotrwałe rodniki R.
Tak wygląda spalanie benzyny w silniku samochodu.
W silniku spalinowym, gdy mieszanina par jest sprężana
powietrze, normalne węglowodory tworzą nadtlenki,
powodując przedwczesny zapłon bez udziału
świeca zapłonowa, która wytwarza iskrę tylko w momencie największej
sprężanie mieszaniny gazów przez tłok. Zjawisko to nazywa się -
detonację i powoduje szkody, ponieważ sprzyja zużyciu
silnika i nie pozwala na pełne wykorzystanie jego mocy.
Parafiny rozgałęzione nie mają tej wady. (Reakcja
łańcuch, wolne rodniki - będą bardziej stabilne rodniki
sprzyjać „płynnemu” przebiegowi reakcji).

W 1927 roku po odkryciu, że jest inaczej
benzyny
Posiadać
różny
detonacja
właściwości, wprowadzono standardy. Dla najlepszych
benzyną znaną wówczas był izooktan (2,2,4trimetylopentan) detonujący w wysokich stopniach
kompresji, liczbę oktanową przyjęto jako 100, a dla nheptanu, który jest szczególnie podatny na detonację, przyjęto, że wynosi ona 0.
CH3
CH3
H3C C CH2 CH CH3
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 100
0
Jakość benzyny, czyli jej liczba oktanowa, gwałtownie wzrasta podczas dodawania
niewielkie ilości środków przeciwstukowych.
4PbNa
stop
+
4C2H5Cl
Pb(C2H5)4 + 4NaCl + 3Pb
tetraetyloołów
TES jest trujący, powoduje marskość wątroby i raka.

Mechanizm działania tetraetyloołowiu w n-alkanach

Δ
Pb(C2H5)4
Pb + 4C2H5
H2 H2 H2
H 3C C C C CH3 + C2H5
H H2
H2C C C CH3
CH3
C5H12
H2 H H2
H3C C C C CH3 + C2H6
H H2
H 3C C C CH3 + C5H11
CH3
itp.

Nesmeyanov zaproponował CPM - benzyna jest również bardziej wydajna
z tym dodatkiem są nietoksyczne:
cyklo
(można uzyskać paliwo z
OC Mn Co
liczba oktanowa 135)
CO CO CO
W olejach napędowych i rakietach, gdzie powietrze jest sprężane i
następnie dostarczana jest benzyna, właściwości paliwa są cenne
szybko się zaświecić. Zachodzi tu zależność odwrotna: najwięcej
cenne paliwa składają się z normalnych węglowodorów.
Zdolność zapłonu paliwa wyraża się w liczbie cetanowej
liczby. W szacunkowej konwencjonalnej skali „liczb cetanowych” punkt 100
Węglowodór odpowiada cetanowi (heksadekanowi): С16Н34, a punktowi 0 - αСН3
metylonaftalen:
Większość samochodowych silników wysokoprężnych wymaga paliwa
liczba cetanowa 45.

Kraking alkanów.
Metan jest najbardziej stabilnym termicznie z alkanów. On
ulega rozkładowi termicznemu w temperaturze 1400:
2CH4
С2H2
+
3H2
Jest to proces termiczny. Jeden z przemysłowych
Metody wytwarzania acetylenu. Zawierające węglowodory
dłuższe łańcuchy pękają w dowolnym przypadkowym miejscu
więzy. Z reguły równomolowa mieszanina alkanów i
olefiny
CH3(CH2)4CH3
~
°
1500
CH3+
CH2CH2CH2CH2CH3
CH3CH2 + CH2CH2CH2CH3
CH4 + CH2 CHCH2CH2CH3
CH3CH3 + CH2 CHCH2CH3
W 1934 Goodry (USA)
wprowadzono do praktyki kraking katalityczny
katalizatory glinokrzemianowe, pozwalające uzyskać benzynę o wysokiej liczbie oktanowej
liczba (do 80). W tych warunkach glinokrzemiany działają jak katalizatory kwasowe.
Uważa się, że kraking termiczny jest procesem czysto homolitycznym.
Kataliza to proces heterolityczny, który zachodzi podczas tworzenia jonów
są podzielone na drugorzędne i trzeciorzędne jako najbardziej stabilne. Stąd
wyższą liczbę oktanową.

Reakcje jonowe alkanów

Ze względu na to, że alkany są odporne na działanie konwencjonalne
odczynniki jonowe, mogą być procesy jonowe dla alkanów
oczekiwać tylko w przypadkach, gdy zostaną spełnione
co najmniej dwa warunki:
Agresywny odczynnik jonowy
Warunki reakcji, które pozwalają
stabilizować powstałe jonowe związki pośrednie
uwagę na solwatację, a także zapewnienie obecności
przeciwjon.
Reakcje jonowe alkanów
Wymiana deuteru
Halogenowanie
Nitrowanie
Izomeryzacja

Wymiana deuteru
W 1968 roku Ola przeprowadziła reakcję wymiany deuteru:
CH 4
DF + SbF5
CH 3D
Wyjaśniono proces zastępowania wodoru deuterem w tej reakcji
pośrednie tworzenie jonu metonowego CH5 lub CH4D+. Istnienie
Jon CH 5 został udowodniony na podstawie badań widm masowych w gazie
faza. Stwierdzono, że jon ten jest stosunkowo trwały. Energia dysocjacji
to według schematu:
CH3 + H2
CH5
ΔН = 40 kcal/mol
Jon metonowy zawiera węgiel związany z pięcioma atomami wodoru, a nie z czterema,
jak w metanie. Oznacza to, że w tym jonie zapewnione jest połączenie atomów wodoru z atomem węgla
z zaledwie czterema elektronami. Atom węgla w takim jonie nazywa się
hiperkoordynacyjne, a połączenie jest ubogie w elektrony. Aby zrozumieć, jak powstaje
wiązanie w jonie metonowym, rozważmy najpierw dobrze znany przykład związku z
wiązania z niedoborem elektronów – jon H 3
N
N
+
O
0,87A
N
N
N
O
0,75 A

Para elektronów, która w cząsteczce H2 zapewniła wiązanie pomiędzy dwoma atomami, w
H3 obsługuje już trzy atomy. Ten typ połączenia nazywany jest trójośrodkowym
jon
dwuelektronowy (3c – 2e). Z obliczeń wynika, że ​​układ ten ma następujący zbiór
orbitale (pod warunkiem, że jon jest trójkątem równobocznym, oraz
Właśnie ta geometria odpowiada minimalnej energii):
+
rozluźnione
1s
1s
N
1s
N
Komunikacja
N
Czynnik ten sprzyja tworzeniu się jonu metonowego w środowisku superkwasowym
że kiedy proton (deuteron) jest usuwany z superkwasu, jest to niezwykle
stabilny jon kompleksowy:
DF +SbF5
D+SbF6-
A
B
CH4
DF + SbF5
H
F
SbF3
H 3C
D
B
F
SbF6
A) CH3D
B) CH4
B) CH3+

H
CH4 + +
H3C
CH 3
SbF6
-H+
H3C CH3
Halogenowanie.
Chlorowanie jonowe można przeprowadzić w podobny sposób.
metan w roztworze „magicznego kwasu”:
Cl2+SbF5
ClCl
Cl+SbF5Cl-
SbF5
A
H
CH4 + Cl Cl
A
B
SbF5
H 3C
kl
B
CH3Cl + H+
Cl-
CH3Cl
HCl + CH3+
CH3Cl
H3C
kl
CH3
SbF5Cl-

Nitrowanie Nitrowanie alkanów można również przeprowadzić stosując mechanizm jonowy. Dla tego
potrzebujesz silnego jonowego środka nitrującego - tetrafluoroboranu nitronu.
NO2+BF4- + H2O*BF3
HNO3 + HF + 2BF3
O
N
BF4
O
Reakcję prowadzi się w niskiej temperaturze, stosując jako rozpuszczalnik
mieszanina dichlorometanu i sulfonu tetrametylenowego (sulfolan):
O
CH4+N
H
H 3C
BF4
CH2Cl2+
O
O
CH3NO2
N
S
O
O-BF4O
-H+

Izomeryzacja.
W 1946 roku wykazano, że butan izomeryzuje
termodynamicznie bardziej stabilny izobutan w obecności
Kwas Lewisa - chlorek glinu. Stwierdzono, że
reakcja ta zachodzi tylko w obecności domieszki HCl. W przypadku braku
Reakcja HCl nie zachodzi. W początkowych stadiach reakcji
Wydziela się niewielka ilość wodoru:
CH3
CH3CH2CH2CH2
AlCl3
Zanieczyszczenie HCl
H3S
CH
CH3 + trochę H2
na początku reakcji
Mechanizm tej reakcji wyjaśnił się po pracy Oli i obejmuje m.in
tworzenie kationów z węglem hiperkoordynacyjnym.

H3C
H2 H2
C C CH3 + HCl + AlCl3
H
C
H3C
H
H3C
- H2
CH 3
H3C
C
H
CH 2
H
C
H2
CCH3
H3C
H2
CH 3
AlCl4-
H
CH 3
CH3
H2 H2
CC CH3
H3C
C
H
CH 2
CH3
H3C
C
H
CH3 + H3C
H
C
H2
CCH3
ITP.

Alkilowanie

Alkilację elektrofilową prowadzi się za pomocą
oddziaływanie alkanów z otrzymanymi wcześniej
karbokationy R3C+ (na przykład t-Bu+SbF6-) lub R3C+,
powstałe w wyniku przeniesienia wodoru:
R3CH + H+
R3C+ + H2
Medium – roztwór fluorku chlorku siarki, t= -780C
(CH3)3C+SbF6-+
(CH3)3CH
SO2ClF
0
-78 C
(CH3)3C
C(CH3)3+HSbF6
~2%
Zmniejszenie przeszkód przestrzennych zwiększa wydajność
(CH3)2CH+SbF6-
+ (CH3)3CH
SO2ClF
-780C
(CH3)2HC C(CH3)3 + HSbF6
~12%

Metody otrzymywania alkanów

1. Metan można otrzymać z węglika glinu:
Al4C3
H2O
4Al(OH)3 + 3CH4
Węglik aluminium
2. Synteza Fischera-Tropscha
Z gazu syntezowego można otrzymać węglowodory nasycone
długość łańcucha 12-14 atomów węgla:
nCO + (2n+1)H2
Gaz syntezowy
CnH2n+2 + nH2O

kl
kl
C
H
kl
H
C
C
H
H
C
kl
cis-dichloroetan
trans-dichloroetan
gotować = + 600 ° C
gotować = + 480°C
E-izomery – starsze podstawniki pojedynczo
strona =
Izomery Z – wyższe izomery na różne sposoby
strona =

kl
C
H3C
C
CH2CH3
CH3
(E) 3-metylo-2-chloro-2-penten
(cis-)
H3C
kl
C
C
CH2CH3
CH3
(Z) 3-metylo-2-chloro-2-penten
(trans-)
-Cl i -CH2CH3 są podstawnikami starszymi

kompleksy π

C
Ag+ - nie związany kowalencyjnie
wiązanie z atomami węgla
C
Ag+
NR 3-
Kompleks przenoszenia ładunku
karczma
KPZ jest związkiem pośrednim i leży na współrzędnej reakcji.
W CZ powstaje wspólny orbital molekularny z 1 elektronem.
ALE! NIE ma całkowitego przeniesienia elektronów!
CH3
MESITELEN
(donor elektronów)
CH3NO2
CH 3
NIE 2
NO2
karczma
1,3,5-trinitrobenzen
(akceptor elektronów)

Właściwości chemiczne

Oddziaływanie z elektrofilami
odczynniki
σ-kompleks
π-kompleks

1. Halogenowanie

H2C
CH2 + Br2
CH2BrCH2Br
CCl4
Ostra reakcja
MECHANIZM REAKCJI:
CH2 + Br2
H2C
H2C
CH2
π-kompleks
Br-Br
H2C
CH 2
Powolny
HC
CH2
H2C
br
br
Br-
br
CH 2
br
H2C
CH2
br
Jon bromonowy
br
H2C
CH2 + BrBr
Atak od tyłu
H2C
br
CH 2
Przeciwdziałanie przyłączaniu się

br
C
C
br
kl
C
C
+ Br2
LiCl
C
C
+ Br -
br
OCH3
CH3OH
C
br
C
+ HBr

2. Dodatek halogenowodorów

a) do symetrycznych alkenów:
Br-
C
C
+ HBr
+
HBr
-
C
C
C
CH
CH
C
Karbokation typu Br typu otwartego
C
H
Br-
C
CH
C
br
b) do niesymetrycznych alkenów:
H2C
C
H
CH3 + HBr
H 3C
H
C
br
CH3

Mechanizm reakcji:

H2C
C
H
H3C
CH3+
H+
H2
CH2
H 3C
H
C
CH3
H
H3C C CH3 + Br-
H
H3C CCH3
br
Reguła Morkovnikowa: przy dodawaniu halogenowodoru
do niesymetrycznego alkenu proton reagenta preferencyjnie przyłącza się do najbardziej uwodornionego atomu węgla (1869)
 


Czytać:



Jak dodać elementy sprzedażowe do karty produktu?

Jak dodać elementy sprzedażowe do karty produktu?

Codziennie otwierają się setki sklepów internetowych. Kiedy na nie patrzysz, mimowolnie rozumiesz, że ich głównym celem nie jest sprzedaż, ale zamieszanie...

Prezentacja „Urządzenia optyczne

Prezentacja

Widma. Analiza spektralna. Urządzenia spektralne Źródła promieniowania Rodzaje widm Widma emisyjne z linią ciągłą pasiastą Widma...

Prezentacja na temat „Jakość i konkurencyjność produktów” Prezentacja na lekcję na ten temat

Prezentacja na temat „Jakość i konkurencyjność produktów” Prezentacja na lekcję na ten temat

Prezentacja przeznaczona jest do wykorzystania na lekcji z dyscypliny „Ekonomia przemysłu”. Przedstawione informacje pozwalają na zbadanie jakości i...

Przyczyny różnic w budowie dzioba

Przyczyny różnic w budowie dzioba

) () luty 8.201311:16 - Galapagos czyli zięby Darwina Kompilacja na podstawie materiałów znalezionych w Internecie (wykonana z moją córką...

obraz kanału RSS