Ацетилен и его гомологи

Ацетилен и его гомологи

Тема урока:

«Ацетилен и его гомологи. Состав, строение, изомерия, свойства, применение» Уварова Е.В., учитель химии МОУ СОШ № 5 г. Калининград

Виртуальная лаборатория

Цели урока.

на основе предложенных ресурсов: презентация, созданная в Power Point, Интернет-ресурсы, «Виртуальная лаборатория. Химия 8-11 класс» изучить тему урока по предложенному плану

Изучение темы урока

по плану:

Состав: общая формула, простейшие представители данного класса, номенклатура соединений. Особенности строения: наличие тройной (кратной) связи, тип гибридизации. Изомерия и ее виды. Свойства веществ: физические и химические. Применение.

Ресурсы Интернета

http://cnit.ssau.ru/organics/index.htm

Полученные знания

Цели урока.

закрепить полученные знания: Выполнить задания с 1 по 6, находящиеся в слайдах презентации № 31-35

Ацетиленовые углеводороды

АЛКИНЫ Алкины (ацетиленовые углеводороды) – непредельные алифатические углеводороды, молекулы которых содержат одну тройную связь. Общая формула алкинов СnH2n-2.

6

Ацетилен

первый представитель алкинов. Строение ацетилена:

7

Атомы углерода

В молекуле ацетилена атомы углерода связаны тройной связью. Тройная связь - это комбинация одной s- и двух p-связей. Атомы углерода, входящие в состав молекулы ацетилена, находятся в состоянии sp-гибридизации. Задание 1: слайд № 30.

8

Образование тройной связи

9

Образование связей

на примере молекулы ацетилена можно изобразить в виде схемы:

10

Алкины

Общая формула алкинов СnH2n-2.

Простейшие представители. Задание 2: С помощью конструктора формул в «Виртуальной лаборатории. Химия 8-11 класс» составить приведенные ниже формулы углеводородов.

11

Номенклатура алкинов

По систематической номенклатуре названия ацетиленовых углеводородов производят от названий соответствующих алканов (с тем же числом атомов углерода) путем замены суффикса –ан на –ин: 2 атома С ® этан ® этин; 3 атома С ® пропан ® пропин и т.д. Главная цепь выбирается таким образом, чтобы она обязательно включала в себя тройную связь Нумерацию углеродных атомов начинают с ближнего к тройной связи конца цепи. Цифра, обозначающая положение тройной связи, ставится обычно после суффикса –ин. ЗАДАНИЕ 3: Слад № 29.

12

Изомерия алкинов

Структурная изомерия Изомерия углеродного скелета (начиная с С5Н8):

13

Изомерия положения тройной связи

(начиная с С4Н6):

14

Межклассовая изомерия

с алкадиенами и циклоалкенами, начиная с С4Н6:

15

Пространственная изомерия

относительно тройной связи в алкинах не проявляется, т.к. заместители могут располагаться только одним способом - вдоль линии связи. Задание 4: Слайд № 31.

16

Физические свойства

Температуры кипения и плавления ацетиленовых углеводородов увеличиваются с ростом их молекулярной массы. При обычных условиях алкины С2Н2-С4Н6 – газы, С5Н8-С16Н30 – жидкости, с С17Н32 – твердые вещества. Температуры кипения и плавления алкинов выше, чем у соответствующих алкенов Физические свойства алкенов и алкинов Алкины плохо растворимы в воде, лучше – в органических растворителях.

17

Химические свойства алкинов

Химические свойства алкинов сходны с алкенами, что обусловлено их ненасыщенностью. Характеристики связей в алкинах: Некоторые отличия в свойствах алкинов и алканов определяются следующими факторами. p-Электроны более короткой тройной связи прочнее удерживаются ядрами атомов углерода и обладают меньшей поляризуемостью (подвижностью). Поэтому реакции присоединения к алкинам протекают медленнее, чем к алкенам.

18

Гидрирование

В присутствии металлических катализаторов (Pt, Ni) алкины присоединяют водород с образованием алкенов (разрывается первая p-связь), а затем алканов (разрывается вторая p-связь):

19

Галогенирование

присоединение галогенов к алкинам протекает медленнее, чем для алкенов (первая p-связь разрывается труднее, чем вторая):

20

Гидрогалогенирование

Присоединение галогеноводородов также идет по АНАЛОГИЧНОМУ механизму. Продукты присоединения к несимметричным алкинам определяются правилом Марковникова:

21

Присоединение воды

происходит в присутствии катализатора соли ртути (II) и идет через образование неустойчивого непредельного спирта, который изомеризуется в уксусный альдегид (в случае ацетилена):

Гидратация (реакция Кучерова)

22

Полимеризация

Тримеризация ацетилена над активированным углем приводит к образованию бензола (реакция Зелинского):

23

Окисление алкинов

Ацетилен и его гомологи окисляются перманганатом калия с расщеплением тройной связи и образованием карбоновых кислот: Алкины обесцвечивают раствор KMnO4, что используется для их качественного определения.

24

Реакция горения ацетилена

При сгорании (полном окислении) ацетилена выделяется большое количества тепла:

Температура ацетиленово-кислородного пламени достигает 2800- 3000°С. На этом основано применение ацетилена для сварки и резки металла. Ацетилен образует с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси. В сжатом, и особенно в сжиженном, состоянии он способен взрываться от удара. Поэтому ацетилен хранится в стальных баллонах в виде растворов в ацетоне, которым пропитывают асбест.

25

Получение алкинов

Термический крекинг метана:

Гидролиз карбида кальция: Карбид кальция образуется при нагревании смеси оксида кальция СаО (жженой извести) и кокса до 2500°С: Вследствие большой энергоемкости этот метод экономически менее выгоден. Задание 5: Слайд № 32

26

Значение

Применение алкинов.

Наибольшее значение среди алкинов имеет ацетилен. Разработано несколько способов его получения, применяющихся в промышленном органическом синтезе.

27

Применение алкинов

задание 6 : Слайд № 33.

28

Контрольные вопросы

1. Какие из приведенных соединений относятся к алкинам? Дайте им названия.

29

Гибридизация атомов

2. Какова гибридизация атомов углерода в следующей молекуле органического вещества?

30

Названия

3. Изомерами 3-метилпентина-1 являются . . . Дайте им названия.

31

Завершите уравнения химических реакций

4.Завершите уравнения химических реакций, назовите продукты реакций. *Составьте уравнения хим. реакций для пропина, бутина-1 ,бутина-2.

32

Где применяется ацетилен

5. Где применяется ацетилен и его гомологи?

33

Домашнее задание

Учебник о.С. Габриелян « химия-10» стр.99-108, стр.109 упр. 2, 4(а,б,в)

34

Благодарю за урок

!!!!!!

35