Головна » Хімія

Гомологічний ряд метану. Загальна формула алканів. Молекулярні та структурні формули алканів. Зигзагоподібна будова карбонового ланцюга

Мета: Вивчити поняття гомології стосовно органічних сполук; встановити залежність властивостей алканів від їхнього складу та будови; сформувати уміння учнів складати структурні формули насичених вуглеводнів, визначати просторову будову молекул гомологів метану на основі знань про гібридизацію електронних  орбіталей.

Обладнання і матеріали: Моделі молекул алканів.

Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку

Перевірка домашнього завдання
Вивчення нового матеріалу

ГОМОЛОГІЧНИЙ РЯД.

Відкрито величезну кількість органічних сполук. Щоб розібратися в них, потрібно запровадити якусь класифікацію: розбити їх на групи, ввести певні правила при називанні речовин. Ми вже знаємо, що молекула метану складається з Карбону і Гідрогену, тому його відносять до вуглеводнів. Але вуглеводнів є також дуже багато. Тому їх, так само як і інші органічні сполуки,розбивають на групи, які називають гомологічними рядами.

Запитання.

Які параметри ви запропонували б ураховувати при об’єднанні вуглеводнів у гомологічні ряди? (Будова, властивості фізичні та хімічні.)

В основу виділення гомологічних рядів повинна бути покладена будова речовини, тому що вона визначає хімічні та фізичні властивості. Якщо будова речовин подібна, то можна очікувати подібних властивостей цих речовин. Речовини, що складають гомологічний ряд, мають подібну будову і властивості.

БУДОВА АЛКАНІВ.

Перший член гомологічного ряду алканів — метан. Спробуємо написати структурну й електронну формули алкану, що має в складі два атоми Карбону. Згадуємо, що Карбон у всіх органічних сполуках має валентність IV. При цьому врахуємо, що алкани — вуглеводні, тобто складаються тільки з Карбону і Гідрогену. Спочатку зобразимо ланцюжок з атомів Карбону.

    I

—C—C—

 

Залишається доповнити структурну формулу атомами Гідрогену:

       H    H

          |      |

H—C—C—H

       |      |

       H    H

Одержано зображення структурної формули другого члена гомологічна ряду алканів — етану. Цю формулу можна подати, показавши тільки карбон-карбонові зв’язки: CH3—CH3

Електронна формула етану:

      H   H   
           ••   ••    

H: C: C: H

           ••   ••    
      H   H

Брутто-формула етану: C2H6

Переходимо до наступного члена гомологічного ряду, у складі якого три атому Карбону. Складаємо карбоновий скелет:

—C—C—C—

Доповнюємо його атомами Гідрогену:

       H   H     H           

          |      |       |

H—C—C—С—H

       |      |       |

       H   H     H

Одержуємо формулу пропану, яку можна записати так:

CH3—CH2—CH3. Електронна формула пропану:

      H   H  H

      ••   ••     ••

H: C: C: C: H

      ••   ••     ••
      H   H  H

Молекулярна формула пропану: C3H8

Аналогічно зображуються формули бутану й пентану.

ГОМОЛОГІЧНА РІЗНИЦЯ, ЗАГАЛЬНА ФОРМУЛА АЛКАНІВ, ЇХ НАЗВИ.

Колективне обговорення.

Учитель пропонує учням проаналізувати, що спільного в цих формулах етану, пропану, бутану і пентану і чим вони відрізняються. Висновки:

1.Формули відрізняються групою CH2. Ця група називається гомологічною різницею.

2. Усі зв’язки ординарні, тобто прості. Звідси стає зрозумілим, чому вуглеводні називаються насиченими, чи граничними: у кожного атома Карбону всі чотири зв’язки уже зайняті, тобто насичені до межі, тому приєднати до них ще будь-який атом неможливо. Цим і буде пояснюватися спільність їх хімічних властивостей.

3. У назві кожного вуглеводню є суфікс –ан-. Такий самий суфікс назві гомологічного ряду насичених вуглеводнів, запропонованих ЮПАК: алкани. Цей суфікс указує на те, що всі карбон-карбонові зв’язки в молекулі вуглеводню ординарні, тобто прості.

Завдання.

Виведіть загальну формулу вуглеводнів, позначивши кількість атомів Карбону через n. (Одержуємо формулу  CnH2n+2.) Перевірте правильність формули на кількох насичених вуглеводнях.
Сформулюйте визначення гомологічного ряду й гомолог, порівняти його з визначенням у підручнику.
Запишіть формули й назви алканів (до десятого гомолога).                                         

ПРОСТОРОВА БУДОВА АЛКАНІВ.

Робота з підручником, с. 118-119.

Учні розглядають схеми просторової будови алканів.

Демонстрація.

Учитель демонструє моделі молекул алканів.         

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АЛКАНІВ.

У звичайних умовах перші чотири члени гомологічного ряду алканів (С1—С4) — гази. Алкани від пентану до гептадекану (С5 — С17) — рідини, починаючи з С18 і вище — тверді речовини. У міру збільшення числа атомів у ланцюзі, тобто з ростом відносної молекулярної маси, зростає температура кипіння і плавлення алканів. Вони практично не розчинні у воді, оскільки їхні молекули малополярні й не взаємодіють з молекулами води, але вони добре розчиняються в неполярних органічних розчинника, таких, як бензол, тетрахлорметан та ін. Рідкі алкани легко змішуються один з одним.                                                                                                                                          

ІІІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

            1.Вивчити §29.

            2. Масова частка Гідрогену в молекулі насиченого вуглеводню 17.24%.     

            Яка назва цього вуглеводню?

            3. Підготуватися до семінару з теми «Будова і властивості алканів».

       IV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ.


Теги: метан, Поплавська О.М., алкани
Навчальний предмет: Хімія
Переглядів/завантажень: 1566/155


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar