Алканів. Будова молекул, номенклатура, фізичні властивості

На уроці буде розглянуто тему «Алкан. Будова молекул, номенклатура, фізичні властивості». Ви дізнаєтеся про те, що являють собою алкани (нециклічні вуглеводні, в яких атоми вуглецю з'єднані простими зв'язками), як їх правильно позначати і які фізичні властивості мають ці речовини.

Тема:Граничні вуглеводні

Урок:Алкани. Будова молекул, номенклатура, фізичні властивості

1. Гомологічний ряд алканів: загальна формула, назви

Алкани (граничні чи насичені вуглеводні, парафіни) – вуглеводні, атоми вуглецю у яких з'єднані простими зв'язками. Загальна формула:CnH2n+2.

Співвідношення числа атомів водню та вуглецю у молекулах алканів максимально порівняно з молекулами вуглеводнів інших класів.

Оскільки всі валентності вуглецю зайняті або вуглецями, або воднями, як правило, хімічні властивості алканів не дуже яскраво виражені, тому їх ще називають граничними або насиченими вуглеводнями. І існує ще більш давня назва, що краще відображає їхню відносну, звичайно, хімічну інертність – парафіни, що перекладається як «позбавлені спорідненості».

2. Просторова будова молекул

Атоми вуглецю в алканах перебувають у станіsp3 - гібридизації, і молекулу алканів

можна представити як набір тетраедричних структур вуглецю, пов'язаних між собою та з воднем. Мал. 1.

алканів

Мал. 1. Тетраедрична будова метану

s-зв'язки між атомами Н та С міцні, практично неполярні (дуже мало полярні).

Атоми довкола простих зв'язків постійно обертаються. Тому молекули алканів можуть набувати різних форм. При цьому довжина зв'язку такут між зв'язками залишаються незмінними. Форми, що переходять одна в одну за рахунок обертання молекули навколо σ-зв'язків, називаютьконформаціями молекули. Мал. 2.

Мал. 2. Конформація молекули

3. Номенклатура граничних вуглеводнів

Перші чотири члени ряду алканів мають назви, що історично склалися. Мал. 3.

алканів

Мал. 3. Назви нерозгалужених алканів

Назви нерозгалужених алканів із п'ятьма і більше атомами вуглецю в молекулі утворені від грецьких числівників, що відбивають це число атомів вуглецю.

Суфікс-ан показує належність речовини до насичених сполук.

Складаючи назви розгалужених алканів за номенклатурою ІЮПАК, як основний ланцюг вибирають ланцюг, що містить максимальну кількість атомів вуглецю. Основний ланцюг нумерують таким чином, щоб заступники отримали найменші номери. Якщо кіл однакової довжини кілька, то головною вибирають ланцюг, що містить найбільше заступників. рис. 4–6.

Мал. 4. 2-метилбутан

Мал. 5. 2,3-диметил-3-етилпентан

молекул

Мал. 6. 2,3,4-триметил-3-ізопропілгептан

4. Фізичні властивості

Температури плавлення та кипіння в цілому збільшуються із збільшенням числа атомів С у молекулі. Перші представники низки алканів – гази за зв. у., алкани, що містять від 5 до 15 атомів С - зазвичай рідини, понад 15 атомів С - тверді речовини.

Нерозгалужені ізомери мають вищу температуру кипіння, ніж розгалужені (причина – різні сили міжмолекулярної взаємодії). Температури плавлення залежать, крім того, від густини упаковки молекул у кристалі. Табл. 1.

Табл. 1. Фізичні властивості алканів.

Температура плавлення, °С

СН3С-СН3

Газоподібні татверді алкани не пахнуть, рідкі алкани мають характерний «бензиновий» запах.

Всі алкани безбарвні, легші за воду і нерозчинні в ній. Алкани добре розчиняються в органічних розчинниках, рідкі алкани (пентан, гексан) широко використовуються як розчинники.

Підбиття підсумку уроку

На уроці було розглянуто тему «Алкани. Будова молекул, номенклатура, фізичні властивості». Ви дізналися про те, що являють собою алкани (нециклічні вуглеводні, в яких атоми вуглецю з'єднані простими зв'язками), як їх правильно позначати і які фізичні властивості мають ці речовини.

Список літератури

1. Рудзітіс Г. Є. Хімія. Основи загальної хімії. 10 клас: підручник для загальноосвітніх установ: базовий рівень/Г. Є. Рудзітіс, Ф. Г. Фельдман. - 14-те видання. - М.: Просвітництво, 2012.

2. Хімія. 10 клас. Профільний рівень: навч. для загальноосвіт. установ / В. В. Єрьомін, Н. Є. Кузьменко, В. В. Лунін та ін - М.: Дрофа, 2008. - 463 с.

3. Хімія. 11 клас. Профільний рівень: навч. для загальноосвіт. установ / В. В. Єрьомін, Н. Є. Кузьменко, В. В. Лунін та ін - М.: Дрофа, 2010. - 462 с.

4. Хомченко Г. П., Хомченко І. Г. Збірник завдань з хімії для вступників до вузів. - 4-те вид. - М.: РІА "Нова хвиля": Видавець Умеренков, 2012. - 278 с.

Додаткові рекомендовані посилання на ресурси Інтернету

1. Interneturok. ru .

2. Органічна хімія.

Домашнє завдання

1. № № 8, 9 (с. 22) Рудзітіс Г. Є., Фельдман Ф. Г. Хімія: Органічна хімія. 10 клас: підручник для загальноосвітніх установ: базовий рівень/Г. Є. Рудзітіс, Ф. Г. Фельдман. - 14-те видання. М: Просвітництво, 2012.

2. Якою приставкою вказують у назві 4однакових заступників?

3. Як залежать фізичні властивості алканів від кількості атомів вуглецю в ланцюзі?

Закріпіть матеріал за допомогою тренажерів

    Тренажер 1 Тренажер 2 Тренажер 3