Скачати 105.83 Kb.
|
УРОК 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів Цілі уроку: формувати в учнів знания про гомологію, гомо-логічні ряди на прикладі алканів; ознайомити учнів з номенклатурою алканів за міжнародною номенклатурою IUPAC; розвивати навички й уміння складати структурні формули й на-зивати органічні сполуки на прикладі алканів, називати насичені вуглеводні за структурною формулою та складати структурні формули за на-звами; розкрити значения методу моделювання для вивчення будови та властивостей речовин; ознайомити учнів з фізичними властивостями гомологів метану, показати зв'язок між будовою його молекул и та властивостями. ^ вивчення нового матеріалу. Форми роботи: фронтальна робота, навчальна лекція, демон- страційний експеримент. Лабораторний дослід 1. Виготовлення моделей молекул вуглеводнів (ізо-мерів, конформерів). Демонстрация 1. Визначення якісного складу метану за продуктами горіння. Демонстрация 2. Моделі молекул вуглеводнів. Обладнання: медіафрагмент про ізомерію алканів. ^ I. Організація класу II. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань Бвристична бесіда
4) Доведіть склад метану експериментальним піляхом. Демонстрація 1. Горіння парафінів, визначення якісного складу вуглеводнів за продуктами горіння {Виконується учнями під керівництвом учителя за інструк-цією в підручнику.)
С14Н30 +21,502 -> 14С02 +15Н20 С02 +Са(ОН)2 -> СаС03 +Н20 7Н20 + CuS04 = CuS04 • 7Н20 За продуктами горіння можна визначити і якісний, і кількіс-ний склад сполук. Розгляньмо це на прикладі інших вуглеводнів. ^ 1. Гомологи метану. Алкани Демонстпрація 2. Моделі молекул вуглеводнів Зберемо модель молекули метану СН4. Тепер подовжимо карбоновий ланцюг на один атом Карбону й необхідне число атомів Гідрогену. Що змінилося? Аналогічно подовжимо карбоновий ланцюг на два, на три ато-ми Карбону. При цьому вийдуть моделі молекул вуглеводнів, що мають по-дібну будову, але різну довжину ланцюга. Запишемо їхні молеку-лярні формул и: С2Н6, С3Н8, С4Н10. Розгляньте отримані молекули. Чим відрізняються за складом і будовою складені моделі молекул? Гомологія — це явище існування подібних за будовою і власти-востями органічних речовин, що відрізняються на групу -СН2. Трупа -СН2 називається гомологічною різницею. Речовини, що подібні за будовою й відрізняються одна від одної на одну або кількагруп -СН2, утворюють гомологічні ряди. Речовини, що входять до одного гомологічного ряду, назива-ються гомологами. До насичених вуглеводнів — алканів (парафінів) — належать сполуки з відкритим ланцюгом, у яких атоми Карбону з'єднані один з одним простими (одинарними) зв'язками, а решта їхніх вільних валентностей насичена атомами Гідрогену. За звичайних умов алкани є мало реакційноздатними, звідки виникла їхня на-зва — «парафіни» (від лат. parrum affinis — «малоактивний»). Члени гомологічного ряду насичених вуглеводнів відповідають загальній формулі CnH2n+2. Розглянемо таблицю гомологічного ряду алканів з назвами (у підручнику або роздавальному матеріалі). Родоначальником цього гомологічного ряду вважають метан, іноді цей ряд так і на-зивають — гомологічний ряд метану. Завдання. Для вуглеводню складу С4Н10 складіть формули двох найближчих гомологів і можливих ізомерів (записуємо їхні струк-турні формули на дошці й у зошитах). ^ Перші три члени гомологічного ряду алканів — метан, етан, пропан — не мають ізомерів. Четвертый член — бутан С4Н10, від-різняється тим, що мае два ізомери: нормальний бутан з нерозга-луженим карбоновим ланцюгом та ізобутан з розгалуженим лан-цюгом. CH3 — CH2 _ CH2 _ СН3 нормальний бутан сн3 I СН3 — СН — СН3 ізобутан Вид ізомерії, за якого речовини відрізняються одна від одної порядком зв'язку атомів у молекулі, називається структурною ізоме-рією, або ізомерією карбонового скелета. Кількість ізомерів зростає зі збільпіенням у молекулі вуглевод-ню числа атомів Карбону. Так, у пентані їх 3, у гексані — 5, у гепта-ні — 9, в октані — 18, у нонані — 35, а в декані С10Н22 — уже 75. Вуглеводневі ланцюги молекул алканів можуть обертатися на-вколо простих зв'язків, набувати різних геометричних форм і пе-реходити один в одного. Різні геометричні форми молекул, що переходять одна в одну піляхом повороту навколо зв'язків С-С, називаються конформаціями, або поворотними ізомерами (конфор-мерами), а описаний вид ізомерії — конформаційною (поворотною) ізомерією. Розглянемо на прикладі моделі етану його конформаційну ізо-мерію. ОскількиатомиКарбону,зв'язаніодинарнима(сигма)-зв'язком, можуть вільно обертатися відносно один одного, для молекул и етану можливе нескінченне число різних розташувань атомів Гідро-гену в просторі. Ці незакріплені, постійно мінливі розташування атомів у просторі називаються конформаціями. Конформації відрізняються потенційною енергією, оскільки атоми Гідрогену і зв'язку С-Н відпітовхуються одне від одного тим сильніше, чим ближче одне до одного вони перебувають. 3 не-скінченного числа конформацій етану можна виокремити дві гра-ничні: ту, що має максимальну енергію, коли атоми Гідрогену біля різних атомів Карбону найбільше наближені один до одного (така конформація називається закритою), і ту, що мае мінімальною енергію, коли атоми Гідрогену найбільш віддалені один від одного (така конформація називається загальмованою). Різниця енер-гій граничних конформацій становить 12 кДж/моль. Ця величина досить велика, щоби стверджувати, що в певний момент часу абсолютна більшість молекул етану перебуває в загальмованій кон-формації. Водночас ця величина занадто мала, щоб перешкодити обертанню однієї метильної групи відносно іншої. У більш складних органічних молекулах можлива більша різ-ниця енергій конформацій, і тоді обертання відносно одинарного зв'язку може бути утруднене або взагалі відсутнє. 3. Номенклатура алканів Учитель нагадує головні принципи міжнародної номенклатури органічних сполук IUPAC.
Сг — мет С2 — ет С3 — проп С4 — бут С5 — пент С6 — гекс С7 — гепт С8 — окт С9 — нон С10 — дек
7. Назва насиченого вуглеводню: номер атома головного ланцюга, біля якого є замісник, — назва замісника + назва головного ланцюга + суфікс -ан. Наприклад: J 23 4 0Н3- GH- СН2- СН3 (СНо) ► замісник— 2 мет + аил метил 2-метилбутан 8. Якщо до головного ланцюга приєднані кілька однакових заміс-ників, то в назві цифрою вказується положения кожного замісни-ка, а перед назвою замісника ставиться префікс: ди- (два заміс-ники), три- (три замісники), тетра- (чотири замісники) і т. д. Наприклад: і 2 г 4 СНдтСН^СН- СН3 —->■ головний ланцюг — 2бут + аан бутан ![]() 2,3-диметилбутан Якщо два однакові замісники знаходяться біля одного атома головного ланцюга, то в назві його номер пишеться двічі. Наприклад: СН3 1 І2 3 4 СНо — С СН— СНо 3 I I 3 СНд СНд 2,2,3 -триметилбутан 9. Якщо до головного ланцюга приєднані кілька різних замісни-ків, то в назві вони перелічуються за абеткою. Наприклад: 12 3 4 5 ![]() ![]() CHg—С H — С H — СН2 _ СНд метил -< (СНд)(С2НЛ ► етил З-етил-2-метилпентан Увага! У цьому випадку важливо уважно перевіряти правиль-ність вибору головного ланцюга. Наприклад: у сполуці СН, — СН — СН — СНо 3 I I 3 СНд СоНд вибираючи головний ланцюг, потрібно врахувати, що радикал С2Н5 містить два атоми Карбону, отже: 12 3 СНо — СН— СН— СНо II I I 4 СНд СНо I 5 СНд У разі складання структурно!" формули за назвою спочатку пишеться головний ланцюг, потім він нумерується (у довільному порядку), після цього до головного ланцюга «приєднуються» замісники. На завершения до кожного атома Карбону допису-ються атоми Гідрогену (з огляду на те що валентність Карбону — 4). ^ 1. Завдання На підставі знань про фізичні властивості метану запропонуйте фізичні властивості алканів. За звичайних умов перші чотири члени гомологічного ряду ал-канів — гази, С5 — С17 — рідини, а починаючи із С18 — тверді речовини. Температуры плавления й кипіння алканів, їхні густини збільшуються зі зростанням молекулярної маси. Усі алкани легші за воду, у ній не розчиняються, однак розчиняються в неполярних роз-чинниках (наприклад, у бензені) і самі є чудовими розчинниками. Фізичні властивості деяких алканів наведено в таблиці. Фізичні властивості деяких алканів
2. Тренувальні вправи
в) 2-метил-4-етилгептан; г) 3,3-диметил-5-етилоктан. V. Домашне завдання Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи. Додаткове завдання: скласти ізомери гексану, записати їхні структурні формули, дати назви за номенклатурою. |
![]() | Урок 9 Тема уроку. Хімічні властивості алканів: повне й часткове... Стивості алканів; вивчити хімічні властивості алканів, їх узаємодію з розчинами кислот, лугів, калій пер-манганату; показати значения... | ![]() | Урок №17-18 Тема уроку: Явища фізичні І хімічні. Хімічні реакції та явища, що їх супроводжують Мета уроку: повторити І поглибити знання про фізичні І хімічні явища, визначити їх істотні відмінності, сформувати поняття про хімічні... |
![]() | Урок 10 Тема уроку. Поняття про циклоалкани (циклопарафіни) Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь І на-вичок І творчого застосування їх на практиці | ![]() | Урок №3 Тема уроку: Задачі, які приводять до поняття похідної. Поняття... Ввести поняття похідної та з’ясувати її механічний, геометричний та економічний зміст |
![]() | Урок №55. Тема. Поняття про оптимізаційні задачі, цільову функцію ... | ![]() | Урок № дата тема: валентність атомів хімічних елементів. Визначен Мета: дати поняття про валентність як властивість атомів хімічних елементів; навчити визначати валентність елементів за формула-... |
![]() | Урок розвитку зв’язного мовлення Тема: Твір роздум на морально етичну... Обладнання: таблиці: «Структура твору-роздуму», «Формула щастя», «Острови наших мрій»; пам'ятки: «Як писати твір», «Типові недоліки... | ![]() | Урок №3 Тема уроку: Призма. Пряма І правильна призма Мета уроку: Засвоїти поняття многогранника, означення призми, її елементів, видів призми, площі |
![]() | Урок №11 Тема уроку: Оператор вибору case. Правила запису та Мета уроку: дати уявлення про оператор вибору та його використання при розв'язуванні задач, про оформлення мовою програмування Паскаль... | ![]() | Формул. Формула Результатом виконання формули є деяке нове значення, що міститься у вічку, де знаходиться формула. Формула починається зі знаку рівняння... |