Работу выполнила учитель химии школы 1226 Григорьева Галина Викторовна АЛКАНЫ

Атомы углерода в молекуле метана находятся в состоянии sp 3 -гибридизации. Молекулярная формула метана-CH 4 Это значит, что в гибридизации участвуют четыре валентных электрона атома углерода. Они принимают форму несимметричны х восьмерок. СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ МЕТАНА

Четыре sp 3 -гибридных электронных облака атома углерода образуют σ-связи с шаровидными облаками атомов водорода. Углы между этими связями равны 109 ° 28 '. Молекула метана имеет тетраэдрическую форму.

ОБРАЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В МОЛЕКУЛАХ ГОМОЛОГОВ МЕТАНА

В результате внутримолекулярного вращения по σ-связям С–С молекулы алканов, начиная с этана С 2 Н 6, могут принимать разные геометрические формы. Различные пространственные формы молекулы, переходящие друг в друга путем вращения вокруг σ-связей С–С, называют поворотными изомерами (конформерами)

Галогенирование В молекулах алканов атомы углерода насыщены водородом до предела, поэтому основной тип реакций – реакции замещения. Если смесь метана с хлором в закрытом стеклянном цилиндре выставить на солнечный свет, то можно заметить постепенное ослабление желто-зеленой окраски хлора вследствие его взаимодействия с метаном. 1 стадия хлорирования метана Cl 2 hνhν хлорметан H Cl H C H + HCl H H C H H Cl + H C H H H +

Галогенирование Эта реакция относится к свободнорадикальным и протекает по цепному механизму: CH 2 Cl 2 CH 4 CH 3 ClCCl 4 CH Cl 3 Схема галогенирования метана: Дайте названия всем продуктам галогенирования

Галогенирование 1. Составьте уравнения реакций (три стадии) и схему бромирования пропана. Назовите продукты бромирования. Br 2 2. К какому типу относится эта реакция? ? (пары) 3*. Составьте схему галогенирования (4 стадии) алкана (C n H 2n+2 ), где Gal 2 – молекула галогена.

Применение продуктов галогенирования алканов 1,1,1-трихлорэтан (метилхлороформ) – ценный и наименее опасный для человека растворитель масел, жиров, машинной смазки, каучука, полиграфических красок. Составьте уравнения реакций его получения. ?

Термическое разложение CH 4 toto метан 2. Какой объем водорода (при н. у.) образуется при полном термическом разложении 1,5 моль метана? 1. Составьте уравнение реакции разложения пропана на простые вещества при сильном нагревании. C2H6C2H6 toto 2C2C+3H23H2 этан C+ 2H22H2 сажа водород ?

Изомеризация Если углеводороды содержат не менее четырех атомов углерода в молекуле, они могут изомеризоваться. Например, бутан при нагревании в присутствии хлорида алюминия превращается в изобутан (2-метилпропан): CH 3 CH CH 2 t o,AlCl 3 н-бутан CH 3 CH метилпропан CH 3 CH CH 3 CH CH 2 н-бутан

Продолжите схему: C 5 H 12 ? ? ?

? 2-метилбутан используется в качестве исходного вещества при синтезе каучука. Этот углеводород может быть получен из н-пентана. Составьте уравнение реакции изомеризации н-пентана. Изомеризация

При нагревании в присутствии металлического катализатора (никеля или платины) от соседних атомов углерода в молекуле алкана могут отщепиться два атома водорода. При этом образуются алкены: Дегидрирование + H2H2 H C H H C H H H H C H C H H t o, Ni этан этилен Составьте уравнение реакции дегидрирования пропана. ? H2H2 H C H H C H H H

Горение Метан горит бесцветным пламенем, с выделением теплоты: CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O к Дж

Смесь метана с кислородом (в объемном отношении 1:2) или с воздухом (1:10) при поджигании сгорает со взрывом. Такие смеси могут образоваться в каменноугольных шахтах, в заводских котельных и в жилых помещениях.

Горение Все предельные углеводороды горят с образованием углекислого газа и воды, с выделением большого количества теплоты. Природный газ и продукты переработки нефти являются важнейшими видами топлива для энергетических, промышленных, транспортных и бытовых целей. ? Составьте уравнение реакции горения пропана.

Задания по теме «Применение алканов» 1. Изучите по учебнику материал о применении алканов и заполните таблицу: Реакция, характерная для углеводородов Использование реакции (примеры) Горение Замещение Разложение Изомеризация

Задания по теме «Применение алканов» 2. Составьте схему получаемых из метана веществ и укажите их применение. CH 4 ? ?? ? ?

Подсказка CH 4 CHCl 3 CCl 4 CH 3 Cl CF 2 Cl 2 C Органическая химия кл. Л. А. Цветков с.40

Задания по теме «Применение алканов» До недавнего времени в качестве хладоагента в холодильных установках использовали дифтордихлорметан (фреон-12). Составьте его структурную и электронную формулы. ?

Применение продуктов изомеризации алканов Эта реакция применяется для повышения качества бензинов. Наименьшей стойкостью к детонации обладают алканы нормального строения. Углеводороды разветвленные, а также непредельные и ароматические более устойчивы к детонации; они допускают более сильное сжатие горючей смеси и, следовательно, позволяют конструировать более мощные двигатели. Для количественной характеристики детонационной стойкости бензинов выработана октановая шкала. Октановое число изооктана (2,2,4-триметилпентана), обладающего высокой детонационной стойкостью, принято за 100. Октановое число н- гептана, чрезвычайно легко детонирующего, принято за 0. Составьте полуструктурные формулы этих веществ. ?

Получение алканов Основным источником предельных углеводородов являются природный газ, попутные нефтяные газы, нефть и каменный уголь.

Газовые скважины Получение алканов

Нефтяные вышки Получение алканов

В лаборатории метан получают при нагревании ацетата натрия с твердым гидроксидом натрия: CH 3 COONa + NaOH CH 4 + Na 2 CO 3 t°t°

Гомологи метана можно получить при взаимодействии галогенопроизводных предельных углеводородов с металлическим натрием (реакция Вюрца): CH 3 I + Na CH 3 + 2NaI Получение алканов

В рабочей тетради составьте развернутый план изучения темы «Алканы»