Генетическая связь углеводородов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Применение:1) Топливо в котельных установках, доменных, мартеновских, стекловаренных печах. 2) Источник сырья для химической промышленности: получение ацетилена, этилена, водорода, сажи, пластмасс, уксусной кислоты, красителей, медикаментов.

2. Попутные нефтяные газы –находятся над нефтью или растворены в ней под давлением.

Состав:аналогичен природному газу, но содержит больше гомологов и меньше метана.

Применение:попутные нефтяные газы делят на фракции:

Название	Состав	Применение
Газовый бензин	Пентан, гексан	Добавляют к бензину
Пропан - бутановая смесь	Пропан, бутан	Как топливо
Сухой газ	Метан, этан	Как топливо, для получения ацетилена, водорода и др.

3. Нефть.

Состав:предельные, ароматические углеводороды, циклопарафины, органические остатки, асфальтовые вещества.

Физические свойства –маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом, легче воды и практически в ней не растворяется, не имеет определенной температуры кипения.

Нефтепродукты:нефть делят на фракции путем перегонки в ректификационной колонне:

1) Газолиновая фракция – t = 40-200 0 С (С₅Н₁₂ – С₁₁Н₂₄) – бензин авиационный, автомобильный.

2) Лигроиновая фракция - t = 150-250 0 С (С₈Н₁₈ –С₁₄Н₃₀) – лигроин - горючее для тракторов.

3) Керосиновая фракция - t = 180-300 0 С (С₁₂Н₂₆ –С₁₈Н₃₈) – керосин – горючее для тракторов, реактивных самолетов и ракет.

4) Газойль - t › 275 0 С – дизельное топливо.

5) Мазут – разделяют на фракции: соляровые масла – дизельное топливо, смазочные масла – автотракторные, авиационные, индустриальные, вазелин – основа косметических средств и лекарств, парафин – для производства свечей и спичек, гудрон – применяют в дорожном строительстве.

Крекинг нефтепродуктов –процесс расщепления углеводородов нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

Крекинг

Термический

Каталитический

Расщепление углеводородов протекает при высокой температуре (470-550 0 С). Образуются углеводороды с неразветвленной цепью атомов углерода. Бензин содержит много непредельных углеводородов, поэтому менее устойчив при хранении.

Расщепление углеводородов протекает в присутствии катализатора при более низкой температуре (450-500 0 С). Образуются углеводороды с разветвленной цепью атомов углерода. Бензин обладает большей детонационной стойкостью, более устойчив при хранении.

Пара

Запишите конспект в рабочую тетрадь.

Выполните самостоятельную работу.

Фамилия, имя обучающегося

Тема. Генетическая связь между углеводородами

Органическая химия - наука о жизненно-важных веществах.
Углеводороды имеют большое значение для современных отраслей промышленности, техники, повседневной жизни людей. Эти вещества, как в индивидуальном состоянии, так и в виде природных смесей (газ, нефть, уголь), служат сырьем для производства десятка тысяч более сложных органических соединений, несут в наши дома тепло и свет.

На сегодняшний день органических соединений насчитывается более 25 миллионов. Без них из обихода исчезли бы многие привычные вещи: изделия из пластмасс и резины, средства бытовой химии, косметика. Каждый день синтезируются все новые и новые вещества. Из одного класса веществ можно получать вещества другого класса. В этих превращениях заключается генетическая связь между классами углеводородов.

Разработки русских ученых – Н. Д. Зелинского, В. В. Марковникова, М. Г. Кучерова -имеют большое значение для объяснения закономерностей превращения органических соединений.

Осуществлять превращения между углеводородами можно с помощью реакций гидрирования и дегидрирования.

Схематически это выглядит так:

Стрелками в схеме указаны углеводороды, которые непосредственно можно превратить друг в друга одной реакцией.

Например:

1. Осуществите цепочку генетических переходов:

Пара

Запишите конспект в рабочую тетрадь.

2.Отправьте в комментарии к уроку до10-10!

Фамилия, имя обучающегося

Тема. Природные источники углеводородов:

Нефть и природный газ

1. Природный газ.

Состав:метан, этан, пропан, бутан.

2. Попутные нефтяные газы –находятся над нефтью или растворены в ней под давлением.

Состав:аналогичен природному газу, но содержит больше гомологов и меньше метана.

Применение:попутные нефтяные газы делят на фракции:

Название	Состав	Применение
Газовый бензин	Пентан, гексан	Добавляют к бензину
Пропан - бутановая смесь	Пропан, бутан	Как топливо
Сухой газ	Метан, этан	Как топливо, для получения ацетилена, водорода и др.

3. Нефть.

Состав:предельные, ароматические углеводороды, циклопарафины, органические остатки, асфальтовые вещества.

Нефтепродукты:нефть делят на фракции путем перегонки в ректификационной колонне:

1) Газолиновая фракция – t = 40-200 0 С (С₅Н₁₂ – С₁₁Н₂₄) – бензин авиационный, автомобильный.

2) Лигроиновая фракция - t = 150-250 0 С (С₈Н₁₈ –С₁₄Н₃₀) – лигроин - горючее для тракторов.

4) Газойль - t › 275 0 С – дизельное топливо.

Крекинг

Термический

Каталитический

Пара

Запишите конспект в рабочую тетрадь.

Выполните самостоятельную работу.

Фамилия, имя обучающегося

Тема. Генетическая связь между углеводородами

Осуществлять превращения между углеводородами можно с помощью реакций гидрирования и дегидрирования.

Схематически это выглядит так:

обобщить и систематизировать знания учащихся об углеводородах и их производных на основе сравнительной характеристики их свойств.

развитие логического мышления, опираясь на химию углеводородов и их производных.

формирование навыков самообразования у учащихся.

Задачи урока:

развивать у учащихся способность к целеполаганию, планированию своей деятельности на уроке;

развивать у учащихся логическое мышление (посредством установления генетической связи между разными классами углеводородов, выдвижения гипотез о химических свойствах незнакомых органических веществ);

развивать у учащихся способность к сравнению (на примере сравнения химических свойств углеводородов);

развивать информационно-познавательную компетентность учащихся;

развивать у учащихся химическую речь, способность аргументированно отвечать на вопросы,

развивать коммуникативные способности учащихся, воспитывать умение выслушивать ответы одноклассников.

по дидактической цели – совершенствование знаний,

по способу организации – обобщающий.

практические - составление схем превращений и их выполнение,

выполнение самостоятельной работы.

Мультимедиа-презентация

В нашей жизни органические вещества занимают очень большое место. На сегодняшний день их насчитывается более 20 миллионов. Без них из обихода исчезли бы многие привычные вещи: изделия из пластмасс и резины, средства бытовой химии, косметика. Каждый день синтезируются все новые и новые вещества. Знать все обо всем невозможно. Но можно понять основные закономерности, которые применяются в превращении органических веществ.

Большое значение имеют разработки наших русских ученых – Н.Д.Зелинского, В.В.Марковникова, Б.А.Казанского, М.Г.Кучерова.

Учитель:
Какие классы углеводородов вы знаете, называйте сразу с общей формулой.

Ответить на вопросы:

- Чем отличаются по составу углеводороды разных типов?

Учащиеся (числом атомов водорода)

- Какие реакции следует провести, чтобы из одного типа углеводородов получить другой?

(Реакции гидрирования или дегидрирования.

Так можно осуществить большинство переходов, однако, этот способ получения углеводородов не является универсальным. Стрелками в схеме указаны углеводороды, которые непосредственно можно превратить друг в друга одной реакцией).

Схематически это выглядит так:

Задание: для закрепления изученного материала осуществите несколько цепочек превращения. Определите тип каждой реакции:

Учитель: Вы знаете, что генетическая взаимосвязь существует не только между углеводородами, но и между их производными – кислородосодержащими органическими веществами, которые в промышленных масштабах получают из продуктов переработки нефти, газа и угля. Давайте выявим эту взаимосвязь на примере цепочек превращения:

Работа учащегося на интерактивной доске.

Это позволяет осуществить целенаправленный синтез заданных соединений, используя ряд необходимых химических реакций (цепь превращений)

Задание: составить уравнения реакций, указать условия протекания и тип реакций.

Вывод: Сегодня на уроке - на примере генетической связи органических веществ разных гомологических рядов мы увидели и доказали с помощью превращений – единство материального единства мира.

Домашнее задание:

Решить задачу: Дано 2 моль этилового спирта.

Сколько образуется 1 ряд – грамм дибромэтана;
2 ряд – литров углекислого газа
3 ряд – грамм этиленгликоля;

Повторить темы по гомологии и изомерии: составить формулы одного и двух изомеров состава .

Органическая химия 10 класс. Ключевые слова конспекта: Генетическая связь между классами органических соединений

Материальный мир, в котором мы живём и маленькой частичкой которого являемся, един и в то же время бесконечно разнообразен. Единство и многообразие химических веществ наиболее ярко проявляется в генетической связи веществ.

При изучении свойств органических соединений мы часто встречались с примерами взаимопревращений соединений различных классов. Так, с помощью реакции дегидрирования из алкана можно получить алкен, реакцией гидратации алкен превратить в спирт, спирт окислить до альдегида и далее до карбоновой кислоты и т. д. Получается целая цепь превращений веществ, которые объединяет одинаковое число атомов углерода в молекуле.

Генетическая связь органических веществ изображена на схеме, в которой стрелками указаны возможные переходы, осуществляемые с помощью одной реакции (в одну стадию).

Рассмотрим генетическую связь органических соединений на примере веществ различных классов, содержащих в молекулах два атома углерода.

Ниже приведены уравнения шести реакций, которые иллюстрируют цепь превращений, изображённую на рисунке.

В результате фотосинтеза из двух неорганических веществ — углекислого газа и воды — образуется органическое соединение глюкоза и выделяется кислород:

Знание генетической связи необходимо химикам для получения веществ с заданными свойствами. Генетическая связь между веществами разных классов позволяет представить себе миллионы незримых нитей, которыми связаны разнообразные вещества живой природы.

Генетическая связь между углеводородами

Вывод: свойства углеводородов зависят от химического, пространственного, электронного строения молекул и характера химических связей.

Определяющую роль в особенностях строения и свойств отдельных типов углеводородов играет вид гибридизации атомных орбиталей углерода, которая изменяется при переходе от одной разновидности углеводородов к другой. Общие характеристики углеводородов можно представить в сводной таблице:

Изучение строения, химических свойств и способов получения углеводородов различных групп показывает, что все они генетически связаны между собой, т.е. возможны превращения одних углеводородов в другие:

Это позволяет осуществлять целенаправленный синтез заданных соединений, используя ряд необходимых химических реакций (цепь превращений).

решение задач

По характеру выполняемых действий химические задачи подразделяются на две основные категории: расчетные и качественные задачи. Различные сочетания действий используются в комбинированных задачах.

Качественные задачи (или упражнения) основаны на умении применить знания о свойствах соединений, способах их получения, условиях протекания химических реакций и не связаны с числовыми операциями. Такие задачи помогают усвоить фактический материал органической химии.

Среди качественных задач можно выделить следующие типы:

а) задачи на распознавание веществ (качественные реакции);
б) задачи на разделение смесей веществ с помощью химических реакций;
в) задачи, связанные с взаимными превращениями веществ (цепочки превращений).

Упражнения по расшифровке цепей превращений (тип "в") помогают лучше понять генетические связи между органическими соединениями. После изучения темы "Углеводороды" следует обратить внимание на решение именно этого типа задач.

Задача. Назовите промежуточные продукты в следующей схеме превращений:

Решение. В данной цепи превращений, включающей 4 реакции, из этилового спирта С₂Н₅ОН должен быть получен бутадиен-1,3

При нагревании спиртов с концентрированной серной кислотой
H₂SO₄ (водоотнимающее средство) происходит их дегидратация с образованием алкена (раздел 4.5. Получение алкенов). Отщепление воды от этилового спирта приводит к образованию этилена:

Таким образом, вещество Х, образующееся при дегидратации этилового спирта и способное прореагировать с НBr, является этиленом СН₂=СН₂.

Этилен – представитель алкенов. Являясь ненасыщенным соединением, он способен вступать в реакции присоединения (раздел 4.4.1). В результате гидробромирования этилена:

образуется бромэтан СН₃–СН₂–Br (вещество Y):

При нагревании бромэтана в присутствии металлического натрия (реакция Вюрца, раздел 2.7) образуется н-бутан (вещество Z):

Дегидрирование н-бутана в присутствии катализатора – один из способов получения бутадиена-1,3 СН₂=СН–СН=СН₂
(раздел 5.4. Получение алкадиенов).

X – этилен СН₂=СН₂;

Y – бромэтан СН₃–СН₂–Br;

Z – н-бутан СН₃–СН₂–СН₂–СН₃ .

4.5. Получение алкенов

В природе алкены встречаются в значительно меньшей степени, чем предельные углеводороды, по-видимому, вследствие своей высокой реакционной способности. Поэтому их получают с использованием различных реакций.

I. Крекинг алканов:

II. Отщепление (элиминирование) двух атомов или групп атомов от соседних атомов углерода с образованием между ними -связи.

Дегидрогалогенирование моногалогеналканов при действии спиртового раствора щелочи

Дегидратация спиртов
при температуре менее 150C в присутствии водоотнимающих реагентов

Реакции элиминирования идут в соответствии с правилом Зайцева:

Отщепление атома водорода в реакциях дегалогенирования и дегидратации происходит преимущественно от наименее гидрогенизированного атома углерода.

Современная формулировка: реакции отщепления идут с образованием более замещенных при двойной связи алкенов.
Такие алкены обладают более низкой энергией.

Легче забыть десять поцелуев, чем один. Жан Поль
ещё >>

Читайте также: