Алканы и алкены конспект

Обновлено: 03.07.2024

2. В основу названий алкенов и алкинов положены названия алканов, в которых суффикс –ан заменен соответственно на суффикс –ен или суффикс –ин. В конце указываем арабской цифрой положение кратной связи.

B. Названия углеводородов с разветвленной цепью.

1. Находим главную цепь:

2) Включает двойную, тройную связь,

3) Включает такие заместители, как F -, Cl -, Br -, I -.

2. Нумеруем с того конца, к которому ближе

2) Двойная связь приоритет возрастает

3) Тройная связь сверху вниз

4) В алфавитном порядке указываем при помощи арабских цифр положение заместителей (названия см. в таблице 3).

5) Предпочтение отдаем варианту, в котором первая отличающаяся цифра наименьшая.

6) При помощи приставки (см. таблицу 2) указываем число одинаковых заместителей.

7) Добавляем название главной цепи в соответствии с числом атомов углерода, содержащихся в ней (см. выделенные корни в таблице 1)

8) В случае алкенов и алкинов в конце названия прибавляем соответствующий суффикс –ен или –ин.

9) Указываем арабской цифрой положение кратной связи (предпочтение отдаем варианту, в котором цифра наименьшая).

C. Между цифрой и буквой ставим дефис, между цифрами – запятую. Основой названия ароматических углеводородов является название простейшего представителя – бензола.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Обобщающий урок по теме: Алканы и алкены.

Цель урока: обобщить и систематизировать знания учащихся о предельных и непредельных углеводородах, отработать навыки составления названий алканов и алкенов по номенклатуре ИЮПАК, уравнений химических реакций, а также умения решать расчётные задачи на нахождение молекулярной формулы углеводорода, оценить их, а также формировать навыки само- и взаимоконтроля; закрепить умения работать в группах.

На данный урок отводится 90 минут с перерывом на перемену.

Первая часть урока проводится в игровой форме. Класс делится на три команды. Каждая команда получает задания и выполняет их. Содержание заданий отражает требования к результатам усвоения учебного материала: теорий, фактов, химического языка, способов решения расчётных задач. Цель выполнения заданий – расширение, осмысление, углубление знаний, развитие логического, творческого мышления учащихся. В группе все обучают каждого и каждый обучает всех. Учащиеся учатся высказывать и отстаивать своё мнение, анализировать ответы учащихся. Вторая часть урока – индивидуальная работа учащихся с тестами. Цель работы: закрепить умения работать с тестами, тем более, что ребятам предстоит сдавать ЕГЭ в форме теста. Тест - это обучающее и контролирующее средство. В поисках правильного ответа учащимся приходиться думать, сопоставлять, т.е. создаётся проблемная ситуация, которая активизирует мышление учащихся. Выполняя традиционные упражнения, ученик идёт по пути, предложенному учителем, а при выполнении тестовых заданий он сам выбирает путь решения.

Урок не только должен обобщать и систематизировать изученный материал, но и развивать воображение, уверенно применять знания.

В начале урока объявляю цель урока и его результаты.

(Зачитываются вопросы. Отвечает та команда, которая быстрее поднимет карточку. Если ответ неверен отвечает другая команда.)

Кто создатель теории строения органических веществ? (Бутлеров А.М.)

Как называются вещества, имеющие одинаковый состав, но разные строения и свойства? (Изомеры)

Назовите формулу этана? (С₂ Н₆)

Какова общая формула алкенов? (С _n H ₂ _n )

Как называют вещества, имеющие сходные строение и свойства, но разный состав? (Гомологи )

При перекрывании каких орбиталей образуется π-связь в молекуле? (р-орбитали, при боковом перекрывании)

Какие существуют виды изомерии алканов? (Углеродного скелета – структурная изомерия)

Назовите валентный угол в молекулах алканов? (109 0 28 ' )

Какие органические вещества относятся к углеводородам? (Содержат атомы С и Н)

Назовите валентный угол в молекулах алкенов? (120 0 )

Что такое гибридизация? (Процесс выравнивания орбиталей по форме, размерам и энергии)

Сколько негибридных р-орбиталей в sp 2 -гибридизации? (Одна)

В названиях имеют суффикс – ан.

Характерна sp 2 - и sp 3 - гибридизация атомных орбиталей углерода.

В молекуле только σ-связи.

В молекулах имеется двойная связь.

Характерны реакции замещения.

Характерна sp 3 -гибридизация атомных орбиталей углерода.

В названиях присутствует суффикс – ен.

Характерны реакции присоединения.

Характерна реакция полимиризации.

Могут быть газами, жидкостью и твёрдыми веществами.

( После этого задания показать на экране образование молекулы СН ₄ и С ₂ Н ₄ и физические свойства алкенов и алканов).

(На экран проецируются уравнения реакций получения метана и этилена. Учащиеся должны определить, какое вещество было получено в каждом случае. Затем командам предлагаю по одному дополнительному заданию).

На экран проецируется:

I команда – составьте уравнение 2-х стадий реакции хлорирования метана

II команда – составьте уравнение реакции полимеризации этилена

III команда – составьте уравнение реакции горения пропана.

(Задания выдаются на листочках).

( На экран проецируется изображение шести структурных формул веществ. Надо назвать эти вещества).

(Участники этого конкурса вытягивают наугад карточки с заданиями для своей команды).

(Учащиеся решают по две задачи на определение формулы вещества).

Какова структурная формула газообразного предельного углеводорода, если 11г этого газа занимают объём 5,6л (при н.у.)?

Для полного гидрирования 5г алкена потребовалось 2л водорода (н.у.). Определите формулу алкена.

(Предлагаю по одному вопросу каждой команде на листочках).

Назовите вещество, если известно, что это бесцветная жидкость со специфическим запахом, горючая. В её молекуле только σ-связи. Из всех жидкостей в своём гомологическом ряду она имеет самую маленькую молекулярную массу. Составьте молекулярную формулу этого вещества. Такую молекулярную формулу имеют три изомера. Запишите их и дайте им название. (Пентан)

Назовите вещество, если известно, что оно бесцветное, газообразное, горючее. В молекуле имеются σ-связи и π-связь. Из всех газообразных веществ своего гомологического ряда это вещество имеет самую большую молекулярную массу. Составьте молекулярную формулу этого вещества. Такую молекулярную формулу имеют 5 изомеров. Запишите формулы 3-х из них и дайте им название. (Бутен)

Назовите вещество, если известно, что это газ без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха. Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха останков животных и растений. Этот газ называют рудничным. Составьте формулу вещества. Запишите уравнения реакций характерных для этого вещества: замещения, горения, пиролиз.

Прочитав данные предложения, найдите в них названия предельных углеводородов.

а) Цветок Таня посадила в красивый белый горшок.

б) Смета на строительство нового дома была утверждена.

в) Красивое ожерелье, но на ней оно выглядело тускло и безлико.

г) В деревне про панночку ходили самые невероятные слухи.

2. Впишите в мини-кроссворд названия предельных углеводородов таким образом, чтобы из их первых букв получилось название великой русской реки.

(декан, октан, нонан)

3. В названии какого кисло-молочного продукта нужно убрать крайние буквы, чтобы получить название предельного углеводорода, в котором массовая доля углерода равна 75%? (Сметана – метан)

Отгадайте в ребусах название углеводородов (алканов и алкенов).

(бутен, этан, октан)

Я благодарю учащихся за работу на уроке в группах. Подвожу итоги. Ученик заработавший больше всех фишек в команде получает – 5, поменьше – 4; команда набравшая больше остальных фишек получает – 5, остальные – 4 или 3.

Затем учащиеся выполняют тестовые задания (индивидуально) по вариантам. Со звонком тесты сдаются.

В конце урока каждый ученик получает по две или три оценки. Тесты проверяются учителем после урока. Оценки объявляются за тесты на следующем уроке.

Если времени на первую часть урока не хватает, то некоторые задания можно убрать.

Непредельные углеводороды

Ключевые слова конспекта: Непредельные углеводороды. Алкены. Пространственная (геометрическая) изомерия. Реакции дегидратации. Реакции присоединения (гидратация, гидрогалогенирование, галогенирование). Правило Марковникова. Реакции полимеризации. Мономер. Полимер. Структурное звено. Степень полимеризации. Качественные реакции на непредельные углеводороды.

Гомологический ряд алкенов

Полиэтилен получают из углеводорода этилена С₂Н₄. В молекуле этилена два атома углерода связаны не одинарной, а двойной связью, что отражает структурная формула СН₂=СН₂. Этилен — первый представитель гомологического ряда этиленовых углеводородов, или алкенов.

Наличие в молекуле одной двойной связи С=С показывает, что валентности углеродных атомов не полностью насыщены атомами водорода, поэтому такие углеводороды называют непредельными углеводородами.

Этиленовые углеводороды образуют свой гомологический ряд. Как и в случае алканов, состав двух гомологов отличается на одну или несколько групп СН₂. Приведём молекулярные и структурные формулы ближайших гомологов этилена.

Номенклатура и изомерия алкенов

Два последних углеводорода в таблице 2 имеют одинаковый состав, но различное химическое строение, т. е. это изомеры. Однако у бутена изомерия проявляется не только в строении углеродной цепи (линейная или разветвлённая), но и в положении двойной связи в молекуле. В конце названия алкена арабской цифрой указывают атом углерода, за которым следует двойная связь:

Изомерия положения двойной связи — тоже один из видов структурной изомерии.

Особенности пространственного строения этиленовых углеводородов приводят к появлению в гомологическом ряду алкенов ещё одного вида изомерии — пространственной изомерии.

Для бутена-2 возможно написание двух различных структурных формул. В первом случае углеродная цепь алкена расположена по одну сторону от линии двойной связи, а во втором — по разные стороны:

Эти два углеводорода имеют разные физические свойства (температуры кипения, плавления и др.). Каждое вещество имеет состав С₄Н₈, неразветвлённую цепь углеродных атомов, одинаковое положение кратной связи в цепи, но различаются они взаимным расположением атомов в пространстве. Следовательно, эти углеводороды являются изомерами. Первый называют цис-бутен-2, второй — транс-бутен-2. Такой вид пространственной изомерии носит название геометрической или цис-транс-изомерии (от лат. cis — на одной стороне и trans — напротив).

Способы получения алкенов

В отличие от предельных углеводородов, алкены встречаются в природе нечасто. Промышленные способы их получения основаны на превращении алканов в алкены. В качестве природных источников алкенов используют главным образом нефть и природный газ.

Один из способов получения алкенов — уже знакомая вам реакция дегидрирования соответствующих предельных углеводородов.

К лабораторным способам получения алкенов относят реакции отщепления. Для образования в молекуле двойной связи от соседних атомов углерода нужно отнять по одному связанному с ними атому или группе. Тогда освободившиеся валентности превращаются во вторую углерод-углеродную связь.

или

Химические свойства алкенов

Химические свойства этилена и его гомологов обусловлены особенностями их строения, а именно наличием в их молекулах двойной углерод-углерод ной связи.

Для непредельных соединений характерны реакции присоединения.

Одна из наиболее важных реакций присоединения для этилена — его взаимодействие с водой в присутствии катализатора (кислоты):

Обычно эту реакцию записывают так:

В результате реакции гидратации этилена получают технический этиловый спирт. Его используют только в качестве растворителя, горючего, сырья для химических производств — словом, везде, кроме пищевой промышленности.

Присоединение воды к гомологу этилена — пропилену происходит по правилу, сформулированному выдающимся русским химиком, учеником Бутлерова В. В. Марковниковым.

Этиленовые углеводороды вступают в реакции присоединения галогеноводородов — реакции гидрогалогенирования:

И в этих реакциях, как и в реакциях гидратации, соблюдается правило Марковникова:

К реакциям присоединения относят также взаимодействие этиленовых углеводородов с галогенами — реакции галогенирования. В отличие от алканов, которые с галогенами вступают в реакцию замещения, алкены присоединяют молекулу галогена за счёт разрыва связи С=С:

или

В качестве реагента для реакции бромирования этилена можно использовать раствор брома в воде — так называемую бромную воду. При этом жёлтая окраска бромной воды исчезает. Поскольку реакция сопровождается характерными видимыми изменениями, обесцвечивание бромной воды можно использовать как качественную реакцию на этилен и другие непредельные соединения.

Вещества, содержащие двойную углерод-углеродную связь, можно обнаружить с помощью ещё одной качественной реакции. При пропускании этилена через водный раствор перманганата калия происходит обесцвечивание этого раствора. В упрощённом виде, обозначив окислитель ( КМ nO ₄ ) как [О], уравнение реакции записывают так:

Разновидностью реакции присоединения можно считать процесс полимеризации.

Под действием высокой температуры и давления двойные углерод-углеродные связи в этилене разрываются, и за счёт освободившихся валентностей атомы углерода соединяются друг с другом:

Исходное вещество (в данном случае — этилен) называют мономером, а продукт реакции (в нашем примере — полиэтилен) — полимером. В результате реакции полимеризации образуются длинные цепи, состоящие из фрагментов этилена —СН₂—СН₂—. Многократно повторяющуюся в полимерной цепи группу атомов называют структурным звеном полимера. Число структурных звеньев в макромолекуле обозначают буквой п и называют степенью полимеризации. Относительная молекулярная масса таких гигантских молекул может составлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Поскольку эта величина не является постоянной, говорят о средней молекулярной массе полимера. Уравнение реакции полимеризации этилена записывают так:

Этилен — важное химическое сырьё для производства полиэтилена, галогенпроизводных (используются, например, в качестве растворителей), этилового спирта, этиленгликоля и других продуктов химической промышленности.

Алкены — не единственные представители углеводородов, содержащих в молекуле двойную связь. О других углеводородах с двойными связями вы узнаете из материала следующего конспекта.

- ознакомить учащихся с изомерией предельных УВ, их физическими свойствами и основными способами получения.

Оборудование и реактивы: шаростержневые и объёмные модели молекул алканов, образцы парафина, жидкие алканы (пентан, гексан) бензин,

Организационный момент.

Актуализация знаний и умений. Проверка домашнего задания.

Фронтальный опрос класса по теории строения органического вещества А.М.Бутлерова

III. Изучение нового материала.

Алка́ны (также насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения) — ациклические углеводороды линейного или разветвлённого строения, содержащие только простые связи и образующие гомологический ряд с общей формулой

Алканы являются насыщенными углеводородами и содержат максимально возможное число атомов водорода. Каждый атом углерода в молекулах алканов находится в состоянии sp3-гибридизации — все 4 гибридные орбитали атома С равны по форме и энергии, 4 электронных облака направлены в вершины тетраэдра под углами 109°28'. За счёт одинарных связей между атомами С возможно свободное вращение вокруг углеродной связи. Тип углеродной связи — σ-связи, связи малополярны и плохо поляризуемы. Длина углеродной связи — 0,154 нм.

Простейшим представителем класса является метан (CH4).

По номенклатуре ИЮПАК названия алканов образуются при помощи суффикса -ан путём добавления к соответствующему корню от названия углеводорода. Выбирается наиболее длинная неразветвлённая углеводородная цепь так, чтобы у наибольшего числа заместителей был минимальный номер в цепи. В названии соединения цифрой указывают номер углеродного атома, при котором находится замещающая группа или гетероатом, затем название группы или гетероатома и название главной цепи. Если группы повторяются, то перечисляют цифры, указывающие их положение, а число одинаковых групп указывают приставками ди-, три-, тетра-. Если группы неодинаковые, то их названия перечисляются в алфавитном порядке.

Названия алканов.

Гомологи – вещества, сходные по строению и свойствам и отличающиеся на одну или более группу СН₂ , которые называются гомологической разностью.

Изомерия алканов.

Изомерия – явление существования соединений, которые имеют одинаковый состав (одинаковую молекулярную формулу), но разное строение. Такие соединения называются изомерами.

Характерна структурная изомерия.

1) В формуле молекулы алкана выбирают главную цепь — самую длинную. H3C—CH—CH2—CH—CH2—CH3

2) Затем эту цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположен заместитель (радикал). Если заместителей несколько, то поступают так, чтобы цифры, указывающие их положение, были наименьшими. Заместители перечисляют по алфавиту. 1 2 3 4

3) Углеводород называют в таком порядке: вначале указывают (цифрой) место расположения заместителя, затем называют этот заместитель (радикал), а в конце добавляют название главной (самой длинной) цепи. Таким образом, углеводород может быть назван: 2-метил-4-этилгептан (но не 6-метил-4-этилгептан).

Читайте также: