В этих реакциях водород никогда не выделяется, а образуется галогеноводород или вода.
Тема урока Химические свойства алканов. Нахождение в природе и способы получения.
Цели:
Образовательные: обеспечить усвоение особенностей физических и химических свойств у алканов; отработать навыки составления уравнений химических реакций, характеризующих свойства алканов; знать способы получения.
Развивающие: развитие аналитического и синтезирующего мышления; развитие познавательных умений.
Воспитательные: воспитание мотивов учения; содействовать становлению нравственных и экологических устоев личности.
Ход урока
Физические свойства алканов
1)Температуры плавления и кипения увеличиваются с молекулярной массой и длиной главной углеродной цепи
При нормальных условиях неразветвлённые алканы с CH4 до C4H10 — газы; с C5H12 до C15H32 — жидкости; после C16H34 — твёрдые тела.
Температуры плавления и кипения понижаются от менее разветвленных к более разветвленным. Так, например, при 20 °C н-пентан — жидкость, а неопентан — газ.
Все алканы легче воды, в ней не растворимы, однако растворимы в неполярных растворителях (например, в бензоле) и сами являются хорошими растворителями.
2)МЕТАН – газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, мало растворим в воде. Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. Поэтому может быть обнаружен в заболоченных водоемах, где появляется в виде пузырьков газа, или накапливается в каменноугольных шахтах, куда выделяется из угольных пластов. В значительном количестве (80-97%) метан содержится в природном газе и в попутных нефтяных газах. (слайд 11)
|
|
|
3)ЭТАН, ПРОПАН И БУТАН входят в состав природного и попутного нефтяного газов. АЛКАНЫ содержатся в нефти. С ростом относительной молекулярной массы наблюдается переход количественных отношений в качественные: изменяется агрегатное состояние, возрастают температуры плавления и кипения.
Химические свойства алканов.
В обычных условиях алканы химически инертны. Они устойчивы к действию многих реагентов: не взаимодействуют с концентрированными серной и азотной кислотами, с концентрированными и расплавленными щелочами, не окисляются сильными окислителями – перманганатом калия KMnO4
Насыщенные или предельные и поэтом алканы химически малоактивны и могут вступать в реакции замещения и отщепления, горения при создании необходимых условий. (слайд 15)
1)Реакции замещения:
А) Реакции галогенирования, т.е. замещения галогенами (за исключением фтора)
CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl (на свету)
Теперь мы познакомимся с Вами с тем, каким образом протекает данная реакция, т.е. узнаем ее механизм.
|
|
|
●На первой стадии – инициировании происходит гомогенный распад молекул галогена на свету на радикалы: Cl2 = 2Cl·
●На второй стадии – росте цепи, радикалы атакуют молекулы, находящиеся в системе.
Cl· + CH4 = CH3· + HCl CH3· + Cl2 = CH3Cl + Cl·
●Третья стадия приводит к взаимодействию радикалов между собой и называется – обрыв цепи.
CH4· + Cl· = CH3Cl CH3· + CH3· = CH3-CH3 2Cl· = Cl2
Таким образом, механизм данной реакции принято считать цепным свободнорадикальным. Данная реакция может протекать в молекулах алканов до тех пор, пока не будут замещены все атомы водорода.
В случае галогенирования метана и этана не возникает вопрос о том, где же произойдет замещение, т.к. все атомы водорода равноценны, но как же быть в случае с алканами более сложного строения? На этот вопрос можно ответить, если рассмотреть взаимное влияние в углеводородных радикалах (первичных, вторичных и третичных). Было установлено, что реакции замещения легче протекают у третичных атомов углерода, чуть сложнее – у вторичных, еще сложнее – у первичных.
С-С-С С-С-С С-С
С
третичный атом углерода вторичный атом первичный атом
Б) реакция нитрования по Коновалову (с раствором азотной кислоты при 120ºС).
|
|
|
RH + HNO3 = R NO2 + HOH
B) Сульфирование– замещение атома водорода сульфогруппой. При нагревании конц. серная кислота («дымящаяся») дает с высшими парафинами сульфокислоты.
R-H + H2SO4 → R-SO3H + H2O
Запомните!
Для алканов характерны реакции замещения атомов водорода на другие атомы или группы атомов.
В этих реакциях водород никогда не выделяется, а образуется галогеноводород или вода.
Дата добавления: 2020-11-23; просмотров: 59; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!