Углеводороды. Алканы

Содержание

Слайд 2

Углеводороды органические соединения, в состав которых входят только два элемента: углерод

Углеводороды

органические соединения, в состав которых входят только два элемента: углерод и

водород.
CH4, C2H6, C3H6, C6H6, C8H10 и т.п.
В общем виде - СxHy.

25.03.2012

Слайд 3

Многообразие углеводородов 25.03.2012 - атомы углерода способны соединяться между собой в цепи различного строения:

Многообразие углеводородов

25.03.2012

- атомы углерода способны соединяться между собой в цепи

различного строения:
Слайд 4

Многообразие углеводородов 25.03.2012 - даже при одинаковом количестве атомов углерода в

Многообразие углеводородов

25.03.2012

- даже при одинаковом количестве атомов углерода в молекулах

углеводороды могут отличаться числом атомов водорода: C6H14, C6H12, C6H10, C6H8, C6H6
Слайд 5

Многообразие углеводородов 25.03.2012 - одному и тому же элементному составу молекул

Многообразие углеводородов

25.03.2012

- одному и тому же элементному составу молекул (одной

молекулярной формуле) может соответствовать несколько различных веществ – изомеров:
Слайд 6

Многообразие углеводородов 25.03.2012 Классификацию углеводородов проводят по следующим структурным признакам, определяющим

Многообразие углеводородов

25.03.2012

Классификацию углеводородов проводят по следующим структурным признакам, определяющим свойства

этих соединений:
- строение углеродной цепи (углеродного скелета);
- наличие в цепи кратных связей С=С и С≡C (степень насыщенности)
Слайд 7

Классификация углеводородов 25.03.2012 1. В зависимости от строения углеродной цепи углеводороды

Классификация углеводородов

25.03.2012

1. В зависимости от строения углеродной цепи углеводороды подразделяют

на две группы:
- ациклические или алифатические;
- циклические
Слайд 8

Классификация углеводородов 25.03.2012

Классификация углеводородов

25.03.2012

Слайд 9

Классификация углеводородов 25.03.2012 Среди циклических углеводородов выделяют: - алициклические (т.е. алифатические

Классификация углеводородов

25.03.2012

Среди циклических углеводородов выделяют:
- алициклические (т.е. алифатические

циклические);
- ароматические (арены).
В этом случае классификаци-онным признаком служит строение цикла.
Слайд 10

Классификация углеводородов 2. По степени насыщенности различают: насыщенные (предельные) углеводороды (алканы

Классификация углеводородов

2. По степени насыщенности различают:
насыщенные (предельные) углеводороды (алканы

и циклоалканы);
ненасыщенные (непредельные), содержащие наряду с одинарными связями С-С двойные и/или тройные связи (алкены, алкадиены, алкины, циклоалкены, циклоалкины)

25.03.2012

Слайд 11

Алканы алифатические (ациклические) предельные углеводороды, в которых атомы углерода связаны между

Алканы

алифатические (ациклические) предельные углеводороды, в которых атомы углерода связаны между

собой простыми (одинарными) связями в неразветвленные или разветвленные цепи:

25.03.2012

Слайд 12

Алканы Алканы – название предельных углеводородов по международной номенклатуре. Парафины –

Алканы

Алканы – название предельных углеводородов по международной номенклатуре. Парафины –

исторически сложившееся название, отражающее свойства этих соединений. Предельными, или насыщенными, эти углеводороды называют в связи с полным насыщением углеродной цепи атомами водорода.

25.03.2012

Слайд 13

Алканы углеводороды, состав которых выражается общей формулой CnH2n+2, где n – число атомов углерода 25.03.2012

Алканы

углеводороды, состав которых выражается общей формулой CnH2n+2, где n –

число атомов углерода

25.03.2012

Слайд 14

Гомологический ряд алканов Алканы, представляют собой ряд родственных соединений с однотипной

Гомологический ряд алканов

Алканы, представляют собой ряд родственных соединений с однотипной структурой,

в котором каждый последующий член отличается от предыдущего на постоянную группу атомов (-CH2-):

25.03.2012

Слайд 15

Строение алканов в алканах имеются два типа химических связей: С–С и

Строение алканов

в алканах имеются два типа химических связей:
С–С и С–Н.


Связь С–С является ковалентной неполярной.
Связь С–Н - ковалентная слабополярная.

25.03.2012

Слайд 16

Химическое строение Структурные формулы: Электронные формулы: 25.03.2012

Химическое строение

Структурные формулы:
Электронные формулы:

25.03.2012

Слайд 17

Пространственное строение 25.03.2012 sp3-гибридизация каждая из четырех sp3-гибридных АО углерода участвует

Пространственное строение

25.03.2012

sp3-гибридизация

каждая из четырех sp3-гибридных АО углерода участвует в осевом (σ-)

перекрывании с s-АО водорода или с sp3-АО другого атома углерода, образуя σ-связи С-Н или С-С
Слайд 18

Пространственное строение Четыре σ -связи углерода направлены в пространстве под тетраэдрическим

Пространственное строение

Четыре σ -связи углерода направлены в пространстве под тетраэдрическим углом

109о28'.
Молекула метана СН4 – имеет форму тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а в вершинах – атомы водорода:

25.03.2012

Слайд 19

Пространственное строение Валентный угол Н-С-Н равен 109о28’. Пространственное строение метана можно

Пространственное строение

Валентный угол Н-С-Н равен 109о28’.
Пространственное строение метана можно показать с

помощью объемных (масштабных) и шаростержневых моделей:

25.03.2012

Слайд 20

Изомерия алканов явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную

Изомерия алканов

явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную

формулу), но разное строение.
Такие соединения называются изомерами.

25.03.2012

Слайд 21

Структурная изомерия способность атомов углерода образовывать цепи различного строения: 25.03.2012 алкан

Структурная изомерия

способность атомов углерода образовывать цепи различного строения:

25.03.2012

алкан С5Н12 –

в виде трех структурных изомеров, отличающихся строением углеродной цепи
Слайд 22

Число изомеров С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваются возможности для разветвления цепи: 25.03.2012

Число изомеров

С увеличением числа атомов углерода в составе молекул увеличиваются возможности

для разветвления цепи:

25.03.2012

Слайд 23

Приемы построения структурных формул изомеров 1. Сначала изображаем молекулу линейного изомера

Приемы построения структурных формул изомеров

1. Сначала изображаем молекулу линейного изомера (ее

углеродный скелет) на примере алкана С6Н14:

25.03.2012

Слайд 24

Приемы построения структурных формул изомеров 2. Затем цепь сокращаем на 1

Приемы построения структурных формул изомеров

2. Затем цепь сокращаем на 1 атом

углерода и этот атом присоединяем к какому-либо атому углерода цепи как ответвление от нее, исключая крайние положения:

25.03.2012

Слайд 25

Приемы построения структурных формул изомеров 3. Когда все положения основной цепи

Приемы построения структурных формул изомеров

3. Когда все положения основной цепи исчерпаны,

сокращаем цепь еще на 1 атом углерода
Теперь в боковых ответвлениях разместятся 2 атома углерода:

25.03.2012

Слайд 26

Приемы построения структурных формул изомеров 4. После построения углеродного скелета изомера

Приемы построения структурных формул изомеров

4. После построения углеродного скелета изомера необходимо

дополнить все углеродные атомы в молекуле связями с водородом - С6Н14 соответствует 5 изомеров :

25.03.2012

Слайд 27

Зеркальная (оптическая) изомерия оптическими изомерами называются пространственные изомеры, молекулы которых относятся

Зеркальная (оптическая) изомерия

оптическими изомерами называются пространственные изомеры, молекулы которых относятся между

собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение:

25.03.2012

Слайд 28

Поворотная изомерия Формы молекулы переходящие друг в друга путем поворота вокруг связи С-С: 25.03.2012

Поворотная изомерия

Формы молекулы переходящие друг в друга путем поворота вокруг связи

С-С:

25.03.2012

Слайд 29

Поворотная изомерия Формы молекулы переходящие друг в друга путем поворота вокруг связи С-С: 25.03.2012

Поворотная изомерия

Формы молекулы переходящие друг в друга путем поворота вокруг связи

С-С:

25.03.2012

Слайд 30

Номенклатура Номенклатура органических соединений – система правил, позволяющих дать однозначное название

Номенклатура

Номенклатура органических соединений – система правил, позволяющих дать однозначное название

каждому индивидуальному веществу.
В настоящее время общепринятой является систематическая номенклатура ИЮПАК (IUPAC – International Union of the Pure and Applied Chemistry – Международный союз теоретической и прикладной химии)

25.03.2012

Слайд 31

Радикалы в ряду алканов Общее название одновалентных радикалов алканов – алкилы

Радикалы в ряду алканов

Общее название одновалентных радикалов алканов – алкилы –

обpазовано заменой суффикса -ан на -ил: метан – метил, этан – этил, пpопан – пpопил
Одновалентные pадикалы выpажаются общей фоpмулой СnН2n+1 :

25.03.2012

Слайд 32

Радикалы Радикалы подразделяются на первичные, вторичные и третичные: 25.03.2012

Радикалы

Радикалы подразделяются на первичные, вторичные и третичные:

25.03.2012

Слайд 33

Правила построения названий 1. Для простейших алканов (С1-С4) приняты тpивиальные названия:

Правила построения названий

1. Для простейших алканов (С1-С4) приняты тpивиальные названия: метан,

этан, пpопан, бутан, изобутан.
2. Начиная с пятого гомолога, названия нормальных (неpазветвленных) алканов стpоят в соответствии с числом атомов углеpода, используя гpеческие числительные и суффикс -ан: пентан, гексан, гептан, октан, нонан, декан и т.д.

25.03.2012

Слайд 34

Правила построения названий 3.В основе названия разветвленного алкана лежит название входящего

Правила построения названий

3.В основе названия разветвленного алкана лежит название входящего в

его конструкцию нормального алкана с наиболее длинной углеродной цепью.
При этом углеводоpод с pазветвленной цепью pассматpивают как пpодукт замещения атомов водоpода в ноpмальном алкане углеводоpодными pадикалами.

25.03.2012

Слайд 35

Правила построения разветвлённых алканов корень+суффикс – название нормального алкана, приставки –

Правила построения разветвлённых алканов

корень+суффикс – название нормального алкана, приставки – цифры

и названия углеводородных радикалов.
Пример построения названия:.

25.03.2012

Слайд 36

1.Контрольная работа 25.03.2012 1. Состав алканов отражает общая формула . .

1.Контрольная работа

25.03.2012

1. Состав алканов отражает общая формула . . .
а)CnH2n б) CnH2n+2 в)

CnH2n-2 г) CnH2n-6    
Варианты ответов (выберите правильный): Ответ 1: формула а Ответ 2: формула б Ответ 3: формула в Ответ 4: формула г
Слайд 37

2. Контрольная работа 25.03.2012 Какие соединения относятся к гомологическому ряду метана:

2. Контрольная работа

25.03.2012

Какие соединения относятся к гомологическому ряду метана:
а) С2Н4    

б) С3Н8     в) С4Н10     г) С5Н12     д) С7Н14 ?
Ответ 1: соединения а, в, г Ответ 2: соединения б, г, д Ответ 3: соединения б, в, г Ответ 4: соединения г, д
Слайд 38

3.Контрольная работа 25.03.2012 Какие из представленных соединений являются структурными изомерами ?

3.Контрольная работа

25.03.2012

Какие из представленных соединений являются структурными изомерами ?

Слайд 39

4. Контрольная работа 25.03.2012 Укажите названия углеводородных радикалов: Ответ 1: а

4. Контрольная работа

25.03.2012

Укажите названия углеводородных радикалов:
Ответ 1: а - н-пропил;     б -

н-бутил;       в - изобутил;            г - втор-бутил;    д - изопропил;   е - трет-бутил. Ответ 2: а - изопропил;    б - н-бутил;       в - втор-бутил;            г - изобутил;      д - н-пропил;     е - трет-бутил. Ответ 3: а - изопропил;    б - н-пропил;     в - изобутил;            г - трет-бутил;    д - н-бутил;       е - втор-бутил
Слайд 40

5. Контрольная работа Назовите по систематической номенклатуре "изооктан" (стандарт моторного топлива

5. Контрольная работа

Назовите по систематической номенклатуре "изооктан" (стандарт моторного топлива с

октановым числом 100):

25.03.2012

Ответ 1: 1,1,3,3-тетраметилбутан Ответ 2: 2,2,4-метилпентан Ответ 3: 2,4,4-триметилпентан Ответ 4: 2,2,4-триметилпентан