АЛКАНЫ

Цели урока
Рассмотреть строение молекул метана и его гомологов.
Изучить физические свойства алканов.
Ознакомиться с изомерией и номенклатурой алканов.

Вспомните, какие вещества мы называем углеводородами?
УГЛЕВОДОРОДЫ –
это органические соединения,
состоящие из двух химических
элементов – УГЛЕРОДА И ВОДОРОДА.

АЛКАНЫ (предельные, насыщенные, парафины) –
это углеводороды с общей формулой CnH2n+2, которые не способны на реакции присоединения.

АЛКАНЫ
название предельных углеводородов по международной номенклатуре (ИЮПАК).
ПАРАФИНЫ
исторически сохранившееся название предельных углеводородов (от лат. parrum affinis – малоактивный).

Строение молекулы метана
Молекулярная формула молекулы метана
CH4
Пространственное
строение молекулы
метана

Какие химические связи в молекуле метана?
Какой вид гибридизации атомов углерода будет осуществляться в молекулах алканов?
КПС, одинарные,
равные по характеристикам
sp3 - гибридизация

Длина простой химической связи 1,54 Å (ангстрема), угол HCH 109°28`
В предельных углеводородах атом углерода находится в состоянии sp3-гибридизации. Молекула метана представляет собой тетраэдр с атомом углерода в центре и атомами водорода по вершинам тетраэдра.

ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД АЛКАНОВ
Вспомните, какие вещества мы называем гомологами?
ГОМОЛОГИ –
это вещества со схожими
строением и свойствами,
но различающиеся по составу
на одну или несколько
групп CH2 (гомологическая разность).

СН4-С4Н10
С5Н12-С15Н32
С16Н34-…
твердые

Какое же пространственное строение будут иметь гомологи метана?
этан
пентан
Молекулы алканов имеют зигзагообразное пространственное строение, в котором соблюдаются все параметры молекулы метана: длина связи, размер угла между атомами, тип гибридизации.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛКАНОВ. НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ.
МЕТАН – газ, без цвета и запаха, почти в 2 раза легче воздуха, мало растворим в воде. Он образуется в природе в результате разложения без доступа воздуха остатков растительных и животных организмов. Поэтому может быть обнаружен в заболоченных водоемах, где появляется в виде пузырьков газа, или накапливается в каменноугольных шахтах, куда выделяется из угольных пластов. В значительном количестве (80-97%) метан содержится в природном газе и в попутных нефтяных газах.

ЭТАН, ПРОПАН И БУТАН входят в состав природного и попутного нефтяного газов. АЛКАНЫ содержатся в нефти. С ростом относительной молекулярной массы наблюдается переход количественных отношений в качественные: изменяется агрегатное состояние, возрастают температуры плавления и кипения.

ИЗОМЕРИЯ И НОМЕНКЛАТУРА АЛКАНОВ
У алканов наблюдается изомерия углеродного скелета. Чтобы составить название углеводорода с разветвленной цепью, его рассматривают как продукт замещения атомов водорода в нормальном углеводороде углеводородными радикалами.
1. Выделяют в структурной формуле наиболее длинную цепь атомов углерода и нумеруют эти атомы, начиная с того к которому ближе разветвление.
1 2 3 4 5
СН3 - СН - СН2 - СН2 - СН3
СН3
1 2 3 4
СН3 – СН – СН – СН3
СН3 СН3

2. Когда радикалов несколько и они равноудалены от концов главной цепи, то нумерацию начинают с того края, к которому ближе расположен простейший радикал.
3. В названии вещества цифрой указывают, при каком атоме углерода находится радикал и называют его (начиная с простейшего). Если радикалы повторяются, то номер повторяют по числу этого радикала, а перед названием радикала приписывают приставку от греческого числительного («ди»-2, «три»-3, «тетра»-4 и т.д.)
а) 2 - метил…
б) 2,3 – диметил…

а) 2 – метилпентан
5. Завершают название алкана по числу атомов углерода в нумерованной цепи.
4. Если радикалов несколько, то цифрами указывают каждого из них.
б) 2,3 - диметилбутан

ЗАДАНИЕ. Дайте названия следующим углеводородам по международной номенклатуре.
СН3
СН3 – СН2 – С – СН3
СН3
2,2 - диметилбутан
СН3 – СН – СН – СН – СН3
СН3 С2Н5 СН3
2,4 – диметил - 3 – этилпентан