Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів




Скачати 105.83 Kb.
НазваУрок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів
Дата конвертації04.03.2013
Розмір105.83 Kb.
ТипУрок
uchni.com.ua > Математика > Урок
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.

^ Тип уроку: 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.

^ ХІД УРОКУ

I. Організація класу

II. Перевірка домашнього завдання.
Актуалізація опорних знань


Бвристична бесіда

  1. Назвіть причину використання метану як палива.

  2. Чому число атомів Гідрогену в молекулах вуглеводнів парне?

  3. Які ланцюги можуть утворювати між собою атоми Карбону?

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.)

  1. Окиснення парафіну в присутності купрум(П) оксиду.

  2. Як можна довести наявність у продуктах окиснення вуглекис-лого газу? ІДія на вапняну воду вапняна вода каламутніє.)

  3. Як можна довести наявність у продуктах окиснення води? (Без­водный купрум(П) сульфат у результаті утворення кристало-гідрату змінює колір з білого на блакитний.)

  4. Запипііть рівняння реакції:

С14Н30 +21,502 -> 14С02 +15Н20

С02 +Са(ОН)2 -> СаС0320 7Н20 + CuS04 = CuS04 • 7Н20 За продуктами горіння можна визначити і якісний, і кількіс-ний склад сполук. Розгляньмо це на прикладі інших вуглеводнів.

^ III. Вивчення нового матеріалу 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).

^ 2. Ізомерія алканів

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.

  1. У структурній формулі вуглеводню знаходимо головний лан-цюг. Головний ланцюг — це найдовпіа безперервна послідов-ність атомів Карбону.

  2. Частники, що не ввійшли в головний ланцюг, — замісники.

  3. Головний ланцюг нумерується з того кінця, до якого ближча більпіість замісників.

  4. В основу назв і головного ланцюга, і замісників покладено ко-рінь, що вказуе на кількість атомів Карбону в головному лан-цюзі:

Сг — мет С2 — ет

С3 — проп С4 — бут

С5 — пент С6 — гекс

С7 — гепт С8 — окт

С9 — нон С10 — дек

  1. У назві головного ланцюга алканів до кореня додається суфікс -an.

  2. У назві вуглеводневих замісників до кореня додається суфікс -ил(-іл).

7. Назва насиченого вуглеводню:

номер атома головного ланцюга, біля якого є замісник, — назва

замісника + назва головного ланцюга + суфікс -ан.

Наприклад:

J 23 4

3- GH- СН2- СН3 > головний ланцюг — 2 бут + аан бутан
(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

>- замісник — 2мет + аил метил

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).

^ IV. Первинне застосування одержаних знань
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

Назва

Формула

пл'

кип '

Метан

сн4

-182,5

-161,5

Етан

С2Н6

-182,8

-88,6

Пропан

с3н8

-187,6

-42,1

Бутан

С4Н10

-138,3

-0,5

Ізобутан

сн3-сн(сн3)-сн3

-159,4

-11,7

Пентан

С5Н12

-129,7

+36,07

Ізопентан

(сн3)2сн-сн2-сн3

-159,9

+27,9

Неопентан

сн3-с(сн3)з

-16,6

+9,5

2. Тренувальні вправи

  • Дайте назви за номенклатурою ШРAC ізомерам С5Н12.

  • Складіть структурні формули речовин за їхніми назвами: а) 3-етилгептан; б) 2,4-диметилгексан;

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.

Схожі:

Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок 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 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок №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 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок 10 Тема уроку. Поняття про циклоалкани (циклопарафіни)
Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь І на-вичок І творчого застосування їх на практиці
Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок №3 Тема уроку: Задачі, які приводять до поняття похідної. Поняття...
Ввести поняття похідної та з’ясувати її механічний, геометричний та економічний зміст
Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок №55. Тема. Поняття про оптимізаційні задачі, цільову функцію
...
Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок № дата тема: валентність атомів хімічних елементів. Визначен
Мета: дати поняття про валентність як властивість атомів хімічних елементів; навчити визначати валентність елементів за формула-...
Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок 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 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок №3 Тема уроку: Призма. Пряма І правильна призма
Мета уроку: Засвоїти поняття многогранника, означення призми, її елементів, видів призми, площі
Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconУрок №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...
Урок 8 Тема уроку. Алкани (парафіни). Загальна формула алканів. Структурна ізомерія. Поняття про конформацію. Систематична номенклатура. Фізичні властивос-ті алканів iconФормул. Формула
Результатом виконання формули є деяке нове значення, що міститься у вічку, де знаходиться формула. Формула починається зі знаку рівняння...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка