Генетичний зв’язок між різними класами вуглеводнів
Даний урок має мету сформувати в учнів цілісне уявлення про вуглеводні різних класів, продемонструвати їх генетичну взаємозв’язок, підкреслити вирішальний вплив будови органічної сполуки на його хімічні властивості. Урок доцільно провести у формі семінару, на якому вчитель за допомогою бесіди систематизує і коригує знання учнів, встановлює причинно-наслідковий зв’язок у ланцюжку понять
СКЛАД – БУДОВА – ВЛАСТИВОСТІ.
У вступній частині уроку вчитель підкреслює значення вуглеводнів для сучасних галузей промисловості, техніки, повсякденного життя людей. Ці речовини, як в індивідуальному стані, так і у вигляді природних сумішей (газ, нафта, вугілля), служать сировиною для виробництва десятків тисяч більше складних органічних сполук, несуть у наші домівки тепло і світло. Без них з ужитку зникли б багато звичні речі: вироби з пластмас, гуми, засоби побутової хімії, косметика.
У чому ж криються причини різноманіття вуглеводнів? Відповідаючи на це питання, школярі звертаються до понять гомологічного ряду, ізомерії, здатності атома вуглецю з’єднуватися один з одним у довгі ланцюжки, утворювати кратні зв’язку.
Повторити класифікацію вуглеводнів та генетичний зв’язок між різними типами допомагає схема, приклад якої представлений на малюнку 19. Вона може бути заздалегідь виконана у вигляді плаката, слайд або плівки для кодоскопа.
Учитель просить сформулювати відмінні ознаки кожної групи вуглеводнів. Граничні до межі насичені атомами водню, не містять кратних зв’язків або циклу; ненасичені мають хоча б одну подвійну або потрійну зв’язок між атомами вуглецю; циклічні містять замкнутий ланцюжок вуглецевих атомів.
Як відрізняються вуглеводні за складом? Гомологи розрізняються на одну або кілька груп СН2 (Гомологічна різниця), ненасичені та циклічні – меншим числом водневих атомів в порівнянні з вуглецевими. Звідси випливає перший важливий висновок: перетворити вуглеводні одного типу в інший можна за допомогою приєднання або відщеплення атомів водню. Цей метод придатний для більшості переходів, проте не є універсальним. Стрілками на схемі пов’язані вуглеводні, які можна безпосередньо перетворити один в одного одній реакцією. Для ілюстрації сказаного вчитель пропонує здійснити кілька ланцюжків перетворень (генетичних переходів):
Етан? етилен? ацетилен? бензол
Бензол? циклогексан? н-гексан? пропен
Метан? ацетилен? етилен? етан
2-метилбутан? 2-метілбутадіен-1,3 ? 2-метилбутен-2
По можливості учитель повторює думку про взаємозв’язок органічних і неорганічних речовин, живої і неживої природи. Наприклад, метан можна отримати з неорганічної речовини карбіду алюмінію, ацетилен – з карбіду кальцію, суміш граничних J вуглеводнів 6-12 атомами вуглецю отримують з суміші СО і H2 (синтез-газ). З іншого боку, все вуглеводні при згорянні утворюють неорганічні продукти.
Related posts:
- Природні джерела вуглеводнів – конспект Вуглеводні – складні органічні речовини. Природними джерелами вуглеводнів є корисні копалини – нафту, кам’яне вугілля, газ. Будова Вуглеводні складаються з атомів вуглецю і водню. У органічної хімії вуглеводні – базові сполуки. Решта вуглець речовини є похідними від вуглеводнів. З’єднання відрізняються не тільки кількістю атомів, а й геометричним будовою. Тому все вуглеводні діляться на дві великі […]...
- Генетичний зв’язок між класами неорганічних речовин Спорідненість і взаємозв’язок хімічних перетворень підтверджується генетичним зв’язком між класами неорганічних речовин. Одне просте речовина в залежності від класу і хімічних властивостей утворює ланцюжок перетворень складних речовин – генетичний ряд. Неорганічні речовини З’єднання, що не мають вуглецевого скелета, характерного для органічних речовин, називаються неорганічними або мінеральними речовинами. Всі мінеральні сполуки класифікуються на дві великі групи: […]...
- Способи отримання граничних вуглеводнів (алканів) Як було вже сказано, кожен клас органічних сполук характеризується певними особливостями будови. Ми знаємо також, що від будови залежать фізичні і хімічні властивості речовин. Отже, речовини, що належать до одного класу сполук, повинні володіти багатьма загальними або правильно змінюються при зміні складу фізичними і хімічними властивостями. Але не тільки фізичні властивості і хімічно – е […]...
- Загальна характеристика вуглеводнів З’єднання вуглецю з воднем, що мають нормальні (нерозгалужені) і розгалужені ланцюги, носять назву “алкани” (синоніми – парафіни (устар.), Аліфатичні вуглеводні, насичені вуглеводні). Склад алканів відповідає загальній брутто-формулою (CnH2n + 2), де n – число атомів вуглецю в молекулі. Серед гомологів алканів кожний наступний член ряду відрізняється від попереднього структурною одиницею – СН2- (т. зв. метиленовими […]...
- Основні класи органічних сполук – хімія Усі вільні валентності атомів вуглецю в ланцюжку можуть бути витрачені на освіту зв’язків з атомами водню. Оскільки до складу таких речовин входять тільки два елементи, їх називають загальним терміном вуглеводні. Орбіталі всіх атомів вуглецю в молекулах алканів перебувають у стані sр3-гібридизації і утворюють тільки σ-зв’язку один з одним і атомами водню. Всі орбіталі атомів вуглецю, […]...
- Генетичний зв’язок між класами речовин Генетичним зв’язком між класами речовин називається взаємоперетворенням з’єднань, що підтверджує єдність їх походження. Класифікація Всі неорганічні сполуки діляться на дві великі групи: Прості, що складаються з однакових атомів; Складні, що складаються з атомів різних з’єднань. До металів належать елементи III групи та побічні підгрупи III-VIII груп таблиці Менделєєва. Це тверді речовини (виняток – ртуть), що […]...
- Раціональна номенклатура граничних вуглеводнів Кожен член ряду метану (з усіма можливими ізомерами) має особливе найменування, закінчується на ан. Коріння назв перших чотирьох гомологів є випадковими. Так, вуглеводень СН4 називається метаном, С2Н6 – етаном, C3H8 – пропаном, С4Н10 – бутаном. Назви наступних гомологів виробляються від грецьких назв чисел: С5Н12 – пентан, С6Н14 – гексан, C7H16 – гептан і т. д., […]...
- Отримання ароматичних вуглеводнів. природні джерела Суха перегонка кам’яного вугілля. Ароматичні вуглеводні виходять головним чином при сухій перегонці кам’яного вугілля. При нагріванні кам’яного вугілля в ретортах або коксувального печах без доступу повітря при 1000-1300 ° C відбувається розкладання органічних речовин кам’яного вугілля з утворенням твердих, рідких і газоподібних продуктів. Твердий продукт сухої перегонки – кокс – являє собою пористу масу, що […]...
- Похідні вуглеводнів і найпростіших гетероциклічних сполук Від основних речовин кожного ряду, тобто від вуглеводнів і найпростіших гетероциклічних сполук, можуть бути виведені різні класи похідних, що характеризуються тими атомами або радикалами, які заміщають в основних речовинах атоми водню. Наявність у молекулі тих чи інших атомів і радикалів (крім вуглеводневих) визначає цілий ряд типових властивостей сполук цих класів. З найважливіших класів похідних вуглеводнів […]...
- Граничні (насичені) вуглеводні Найпростіший представник підгрупи граничних вуглеводнів – метан (СН4). И3 метану можна отримати всі інші граничні вуглеводні, і в зв’язку з цим всі граничні вуглеводні часто називаються вуглеводнями ряду метану. Для отримання з метану інших вуглеводнів спочатку на метан потрібно впливати хлором. При цьому атом водню в метані замінюється атомом хлору і виходить хлористий метил. Якщо […]...
- Отримання етиленових вуглеводнів На відміну від граничних вуглеводнів алкени зустрічаються в природі нечасто. При поясненні способів отримання вуглеводнів даного класу вчитель дотримується загальної схеми. Всі способи отримання алкенів діляться на дві групи: промислові та лабораторні (рис. 10). Промислові способи – це вже вивчені раніше крекінг і дегидрирование алканів. Учитель надає учням можливість самим написати схеми крекінгу ряду граничних […]...
- Застосування граничних вуглеводнів Подібно до того як будова речовини визначає його реакційну здатність, властивості багато в чому зумовлюють області застосування сполуки. На закінчення уроку вчитель підсумовує знання школярів про області застосування граничних вуглеводнів. Газоподібні алкани – це не тільки побутове і промислове паливо, а й сировину для хімічної промисловості. З них отримують галогенопроїзводниє, в тому числі повністю фторовані […]...
- Крекінг-процес, озокерит Крекінг-процесу (від англ. Крекінг – “розщеплення”). Сутність крекінг-процесу, або крекінгування важких фракцій нафти, полягає в тому, що нафтопродукти піддаються дії високої температури і тиску. Великі молекули вуглеводнів з великим числом вуглецевих атомів розщеплюються на більш дрібні молекули граничних і ненасичених вуглеводнів, тотожні або близькі містяться в бензині, і гази крекінгу, що складаються головним чином з […]...
- Природні джерела вуглеводнів Ви вже знаєте, що вуглеводні є найважливішим видом сировини для хімічної промисловості. У свою чергу, вуглеводні досить широко поширені в природі і можуть бути виділені з різних природних джерел: Нафти; Попутного нафтового і природного газу; Кам’яного вугілля. Розглянемо їх докладніше. Склад нафти істотно залежить від місця її видобутку (родовища); крім алканів вона може містити: Циклоалкани; […]...
- Поняття про конформації Метальнимі і метиленові групи у вуглеводнях (а також в інших з’єднаннях) можуть вільно обертатися навколо з’єднують їх одинарних зв’язків, як навколо осей, внаслідок чого атоми водню можуть займати різне просторове положення. Виникаючі при цьому різні форми носять назву конформації або конформеров. Так, наприклад, етан внаслідок вільного обертання ме-Тільний груп може існувати у вигляді незліченної кількості […]...
- Фізичні властивості спиртів Коротка характеристика наступна: Температура кипіння і плавлення, як і вуглеводневих сполук, збільшується з підвищенням кількості атомів вуглецю в молекулі, але показники значно більше, ніж у вуглеводнів. Розчиняються у воді набагато краще вуглеводнів. З підвищенням кількості атомів вуглецю проявляється гідрофобний ефект, тобто розчинність в воді знижується. А при R, що включає більше 9 вуглецевих атомів, майже […]...
- Природні джерела граничних вуглеводнів У природі широко поширені газоподібні, рідкі та тверді вуглеводні, в більшості випадків зустрічаються не у вигляді чистих сполук, а у вигляді різних, іноді дуже складних сумішей. Це природні гази, нафта і гірський віск. Природні газоподібні суміші вуглеводнів. У дуже багатьох місцях земної кулі з тріщин землі виділяється горючий, так званий земляний або нафтовий газ, складається […]...
- Одноатомні похідні граничних вуглеводнів При заміщенні у вуглеводнях ряду метану одного атома водню на одновалентний радикал гідроксил (водний залишок) ВІН виходить гомологічний ряд одноатомних граничних спиртів, або алкоголів, що мають таку загальну формулу. Число ізомерів, так само як і характер ізомерії, для спиртів абсолютно такі ж, як і для моногалоідних похідних вуглеводнів. Назви спиртів виробляються від назв радикалів. Відповідно […]...
- Фізичні властивості граничних вуглеводнів (алканів) Відповідно до теорії хімічної будови, фізичні властивості речовин залежать від їх складу і будови. На прикладі граничних вуглеводнів ми вперше зустрічаємося із змінами фізичних властивостей в одному гомологічної ряду. Чотири перші члена гомологічного ряду граничних вуглеводнів, починаючи з метану, є речовинами газоподібними. Сам метан є постійним газом, згущається в рідина лише при температурі -161,5 °С. […]...
- Будова ароматичних вуглеводнів Найважливіший ароматичний вуглеводень – бензол С6Н6. Предметом нашого розгляду будуть бензол і його гомологи – продукти заміщення одного або більше атомів водню в молекулі бензолу на вуглеводневі залишки. Бензол – перша ароматичне з’єднання – відкрито в 1825 р М. Фарадеєм. Молекулярна формула бензолу – С6Н6 (рис. 30). Якщо порівняти його складу зі складом граничного вуглеводню, […]...
- Реакційна здатність ненасичених аліфатичних вуглеводнів Ненасичені вуглеводні – алкени і циклоалкени – містять подвійні зв’язки і виявляють здатність до реакцій приєднання по цим зв’язкам. Щодо площини π-зв’язку однакові заступники у двох атомів вуглецю можуть розташовуватися по одну (цис) або по різні (транс) сторони. Це призводить до існування в ряду алкенів просторових ізомерів (стереоізомерів), відомих під назвою цис – і транс-ізомерів […]...
- Особливості будови і властивостей органічних сполук В даний час число синтетичних органічних сполук незрівнянно більше речовин, що зустрічаються в природі. Чому ж все-таки органічна хімія зберегла свою відособленість? Причина цього – в особливостях будови сполук вуглецю. Учитель звертає увагу учнів на специфіку органічних сполук. 1. Вуглець – єдиний елемент Періодичної системи, атоми якого здатні утворювати дуже довгі ланцюжки, з’єднуючись один з […]...
- Побудова структурних формул. Вуглеводні На основі цих ідей А. М. Бутлеров розробив принципи побудови графічних формул хімічних речовин. Для цього потрібно знати валентність кожного елемента, яку зображують на малюнку у вигляді відповідного числа рисок. Користуючись цим правилом, легко встановити, можливо або неможливе існування речовини з певною формулою. Так, існує з’єднання, зване метаном і має формулу СН4. Сполука з формулою […]...
- Циклоалкани: формула, будова, властивості Насичені вуглеводні із замкнутим, циклічним вуглецевим скелетом називаються циклоалканами. Інші назви – нафтени, циклопарафіни, циклани. Загальна формула циклоалканів – CnH2n. Загальний опис Ціклопарафіни мають схожу будову з алканами. Речовини знаходяться в стані sp3-гібридизації. Всі атоми вуглецю зайняті атомами водню. Найпростішим речовиною є циклопропан з трьома атомами вуглецю, що утворюють трикутний цикл. Зі збільшенням атомів вуглецю […]...
- Класифікація речовин Найпростіша класифікація полягає в тому, що всі відомі речовини ділять на: Неорганічні; Органічні. До органічних речовин відносять вуглеводні і їх похідні. Всі інші речовини – неорганічні. Класифікація неорганічних речовин Неорганічні речовини за складом ділять на прості і складні. Прості речовини складаються з атомів одного хімічного елемента і підрозділяються на метали, неметали, благородні гази. Складні речовини […]...
- Дієнові вуглеводні Клас ациклічних ненасичених або ненасичені вуглеводні, що містять в молекулі два подвійні зв’язки, називається алкадієни або дієнових вуглеводні. Детальніше про властивості та характеристики алкадієнів читайте нижче. Гомологи Алкадієни відрізняються від інших класів наявністю двох подвійних зв’язків. Загальна формула дієнових вуглеводнів – CnH2n-2. Найпростішим представником класу є пропаде. Він містить три атомів вуглецю, з’єднаних подвійними зв’язками. […]...
- Алкани: таблиця, будова і властивості Ациклічні вуглеводні називаються алканами. Всього налічується 390 алканів. Найдовшу структуру має нонаконтатріктан (C390H782). До атомам вуглецю можуть приєднуватися галогени, утворюючи галогеналкани. Будова і номенклатура За визначенням алкани – граничні або насичені вуглеводні, що мають лінійну або розгалужену структуру. Також називаються парафинами. Молекули алканів містять тільки одинарні ковалентні зв’язки між атомами вуглецю. Загальна формула – CNH2n […]...
- Будова органічних речовин Залежно від будови вуглецевого ланцюга органічні сполуки поділяють на з’єднання з відкритою ланцюгом – ациклічні (аліфатичні) і циклічні – з замкнутим ланцюгом атомів. Циклічні діляться на карбоциклические (цикли утворені тільки атомами вуглецю) та гетероциклічні (в цикли входять і інші атоми). Карбоциклические діляться на алициклические і ароматичні. У ароматичних сполук в основі будови молекул – плоскі […]...
- Виробництво ароматичних вуглеводнів У СРСР більше 50% ароматичних вуглеводнів виробляють методом каталітичного риформінгу. Понад 82% прямогонного сировини, що направляється на риформінг, витрачають у виробництві високооктанових компонентів автомобільних бензинів, близько 18% – в виробництві бензолу, толуолу і сумарних ксилолів. […] У промисловості експлуатуються установки Л-35-6, Л-35-12, Л-35-8 / 300Б, ЛГ-35-8 / 300Б, що виробляють бензол і толуол, і ряд […]...
- Галогенування алканів Для алканів в цілому характерно протікання реакцій з проміжним утворенням радикалів, тобто радикальних реакцій. У реакцій за участю радикалів розрізняють три стадії: а) ініціювання ланцюга: Сl2 → 2Cl.; b) продовження (зростання ланцюга): СН4 + Cl. → СН3. + HCl, СН3. + Cl2 → СН3Cl + Cl.; c) обрив ланцюга: СН3. + Cl. → СН3Cl, СН3. […]...
- Природний газ. Алкани У вступі ми визначили органічну хімію як хімію вуглеводнів та їх похідних. Назва вуглеводні говорить за себе: це речовини, молекули яких складаються з атомів двох хімічних елементів – вуглецю і водню. Завдяки унікальній здатності атомів вуглецю з’єднуватися один з одним в ланцюзі різної форми і довжини, таких з’єднань існує безліч. Тому їх ділять на класи. […]...
- Отримання дієнових вуглеводнів Багато органічні сполуки були вперше отримані з простіших речовин відомого будови. З дієнами все вийшло навпаки. Першим з алкадієнів в 1861 р був отриманий ізопрен. Англійський хімік К. Вільямсон, нагріваючи шматочки натурального каучуку без доступу повітря, сконденсував утворюються пари і отримав безбарвну рідину, названу ним ізопрену. Вільямсон визначив емпіричну формулу речовини C5H8 і припустив, що […]...
- Лабораторні способи отримання алканів З лабораторних способів отримання алканів слід вказати: 1. Термічне декарбоксилування солей карбонових кислот у присутності лугів: СН3-СООNa + NaOH → CH4 + Na2CO3, або в загальному вигляді R-COONa + NaOH → R-H + Na2CO3 Реакція протікає більш-менш успішно тільки для солей нижчих карбонових кислот – оцтової, пропіонової. Для більшої зручності користуються не чистої їдким лугом, […]...
- Ароматичні вуглеводні: формула і гомологічний ряд Через особливості будови, хімічних і фізичних властивостей ароматичні вуглеводні (арени) виносять в окремий клас органічної хімії. Це складні речовини загальною формулою CNH2n-6. Формула і будова бензолу Бензол – найпростіший представник ароматичних вуглеводнів з формулою C6H6. У 1865 році німецький хімік Фрідріх Кекуле запропонував структурну формулу бензолу у вигляді шестикутника з внутрішніми рисками. За формулою виходило, […]...
- Подвійні і потрійні зв’язку атомів вуглецю Якщо від молекули метану відняти два атоми водню, то вийде залишок, або радикал, метилен = СН2. Цей радикал двухвалентен, так як він може, відповідно валентності вуглецю, приєднати два атоми водню чи іншого одновалентного елементу. Тому цілком природно припустити, що два метилену, з’єднавшись один з одним, можуть утворити молекулу. Будова речовини етилену С2Н4, що представляє собою […]...
- Ізомерія алкенів Алкени – клас ненасичених вуглеводнів, що містять одну подвійну зв’язок. Починаючи з пропена для алкенів характерна ізомерія. Завдяки будові молекули можливі всі види ізомерії алкенів. Структурна Для алкенів характерні три види структурної ізомерії. Детальніше види з прикладами описані в таблиці. Назва Опис Приклади Вуглецевий скелет Зміни будови вуглецевого скелета характерні гомологів алкенів, починаючи з бутена. […]...
- Електронна будова етилену Учитель пише на дошці структурну формулу будь-якого алкана. В якому стані гібридизації знаходяться атоми вуглецю в цьому стані? З цього питання можна почати повторення вельми складного для розуміння матеріалу – валентні стани атома вуглецю. Всі вуглецеві атоми мають однаковий тип гібридизації – sp3. Яке взаємне розташування осейsp3-гібридних орбіталей у просторі? Які ще типи гібридизації хлопці […]...
- Граничні вуглеводні Вуглеводні, атоми вуглецю яких пов’язані одинарними зв’язками, називаються насиченими або граничними вуглеводнями. Загальний опис До насиченим вуглеводнів відносяться ациклічні (алкани) і карбоциклічні (циклоалкани) з’єднання. Вони відрізняються просторовою будовою і кількістю атомів. Ряд речовин, подібних за будовою, хімічним властивостям, але відрізняються кількістю атомів, називається гомологічних. Речовини, що входять до складу гомологічного ряду, називаються гомологами. Алкани – […]...
- Класифікація речовин за будовою вуглецевого ланцюга Провести класифікацію хімічних речовин можна з найрізноманітніших ознаками: складом, фізичними або хімічними властивостями, застосуванню. Однак у відповідності з теорією А. М. Бутлерова першоосновою практично всіх перерахованих властивостей є хімічне будова речовини. Отже, за основу класифікації доцільно прийняти порядок зв’язку атомів у молекулі, їхнє взаємне розташування. Будь-яке органічна сполука містить атоми вуглецю. Нам також відомо, що […]...
- Валентні стани атома вуглецю Ви вже знаєте, що електронні орбіталі характеризуються різними значеннями енергії, різної геометричної формою і спрямованість у просторі. Так, 1s-орбіталь має більш низькою енергією. Потім слід 2s-орбіталь, що володіє більш високою енергією. Обидві ці орбіталі мають форму сфери. Природно, 2s-орбіталь більше 1s-орбіталі: велика енергія є наслідком більшого середньої відстані між електронами і ядром. Три 2р-орбіталі гантелеобразная […]...