Презентация по химии на тему "Углеводороды"

Слайд 1

Углеводороды Выполнили Филаткина Ирина, Филаткина Марина ученица 11 класса МОБУ СОШ № 7 ЛГО Углеводороды – самые простые органические соединения, состоящие из атомов двух химических элементов: углерода и водорода.

Слайд 2

Углеводороды Предельные (насыщенные) Непредельные Алканы Циклоалканы Алкены Алкадиены Алкины

Слайд 3

Алканы (парафины) К алканам (парафинам) относятся соединения с открытой цепью, в которых атомы углерода соединены друг с другом простыми (одинарными) связями , а остальные свободные их валентности насыщены атомами водорода. В обычных условиях алканы мало реакционноспособны , откуда возникло их название "парафины" – от лат. parrum affinis – малоактивный. Общая формула C n H 2 n +2 Предельные

Слайд 4

Это означает, что все четыре гибридные орбитали атома углерода одинаковы по форме, энергии и направлены в углы равносторонней треугольной пирамиды - тетраэдра. Углы между орбиталями равны 109 ° 28 . Все связи в молекулах алканов одинарные. Перекрывание происходит по оси соединяющей ядра атомов, т.е. это σ -связи . В молекулах алканов все атомы углерода находятся в состоянии sp³- гибридизации. В молекуле этана ( CH 3 –С H 3 ) одна из семи σ - связей (С–С) образуется в результате перекрывания двух sp 3- гибридных орбиталей атомов углерода. Длина С–С связи в алканах равна 0,154нм(1,54*10 ˉ ¹º м). Связи С–Н несколько короче.

Слайд 5

Физические свойства Название Формула t  пл.,  С t  кип.,  С Плотность d 4 20 Метан CH 4 -182,5 -161,5 0,415 (при -164  С) Этан C 2 H 6 -182,8 -88,6 0,561 (при -100  С) Пропан C 3 H 8 -187,6 -42,1 0,583 (при -44,5  С) Бутан C 4 H 10 -138,3 -0,5 0,500 (при 0  С) Изобутан CH 3 –CH(CH 3 )–CH 3 -159,4 -11,7 0,563 Пентан C 5 H 12 -129,7 36,07 0,626 Изопентан (CH 3 ) 2 CH–CH 2 –CH 3 -159,9 27,9 0,620 Неопентан CH 3 – C ( CH 3 ) 3 -16,6 9,5 0,613

Слайд 6

Химические свойства Реакции замещения: Галогенирование: CH 4 + C l 2 → C H 3 C l +H C l Дегидрирование ( отщепление водорода ): CH 3 –CH 3 → CH 2 ═ CH 2 + H 2 Реакции, сопровождающиеся разрушением углеродной цепи: CH 4 +2О 2 → C О 2 +2 H 2 О+880кДж Изомеризация: CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH– CH 2 – CH 3 l CH 3 Ароматизация: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 +4 H 2 AlCl 3 , 400 ° С Катализатор бензол

Слайд 7

Применение Первый в ряду алканов – метан – является основным компонентом природных и попутных газов и широко используется в качестве промышленного и бытового газа . Перерабатывается в промышленности в ацетилен, газовую сажу, фторо- и хлоропроизводные. Низшие члены гомологического ряда используются для получения соответствующих непредельных соединений реакцией дегидрирования. Смесь пропана и бутана используется в качестве бытового топлива . Средние члены гомологического ряда применяются как растворители и моторные топлива. Высшие алканы используются для производства высших жирных кислот, синтетических жиров, смазочных масел и т.д.

Слайд 8

Циклоалканы (циклопарафины) Общая формула C n H 2 n В отличие от предельных углеводородов, характеризующихся наличием открытых углеродных цепей, существуют углеводороды с замкнутыми цепями (циклами). По своим свойствам они напоминают обычные предельные углеводороды алканы (парафины), отсюда и произошло их название – циклоалканы (циклопарафины). Предельные

Слайд 9

Очень часто в органической химии структурные формулы перечисленных циклоалканов изображают без символов C и H простыми геометрическими фигурами Циклопропан Циклобутан Циклопентан Циклогексан

Слайд 10

Физические свойства Соединение t  пл.,  С t  кип.,  С d 4 20 Циклопропан -126,9 -33 0,688 1 Метилциклопропан -177,2 0,7 0,6912 2 Циклобутан - 80 13 0,7038 Метилциклобутан -149,3 36,8 0,6931 Циклопентан - 94,4 49,3 0,7460 Метилциклопентан -142,2 71,9 0,7488 Циклогексан 6,5 80,7 0,7781 1 При температуре кипения. 2 При -20,0  С.

Слайд 11

Химические свойства Гидрирование: Галогенирование: Гидрогалогенирование: Дегидрирование: (метилциклопропан) + HBr  CH 3 –CH 2 – CH  CH 3 ( 2- бромбутан ) I Br (циклопропан) + H 2 –– 120º C , Ni  CH 3 – CH 2 – CH 3 ( пропан ) + Br 2  BrCH 2 – CH 2 – CH 2 Br ( 1,3- дибромпропан ) –– 300ºC,Pd  С 6 Н 6 ( бензол ) + 3H 2

Слайд 12

Применение Наибольшее практическое значение имеют циклогексан , этилциклогексан . Циклогексан используется для получения циклогексанола, циклогексанона, адипиновой кислоты, капролактама , а также в качестве растворителя. Циклопропан используется в медицинской практике в качестве ингаляционного анестезирующего средства.

Слайд 13

Алкены Общая формула C n H 2 n Алкенами или олефинами , или этиленовыми углеводородами называются углеводороды, содержащие в молекуле одну двойную связь . Непредельные

Слайд 14

Физические свойства Название Формула t  пл.,  С t  кип.,  С d 4 20 Этилен CH 2 =CH 2 -169,2 -103,8 0,570 (при -103,8  С) Пропилен CH 2 =CH–CH 3 -187,6 -47,7 0,610 (при -47,7  С) Бутен-1 CH 2 =CH–CH 2 –CH 3 -185,3 -6,3 0,630 (при -10  С) цис-Бутен-2 H 3 C CH 3 I I C=C I I H H -138,9 3,5 0,644 (при -10  С) транс-Бутен-2 H CH 3 I I C=C I I H 3 C H -105,9 0,9 0,660 (при -10  С) Изобутилен CH 2 =C–CH 3 I CH 3 -140,8 -6,9 0,631 (при -10  С) Пентен-1 CH 2 =CH–CH 2 –CH 2 –CH 3 -165,2 30,1 0,641 (при -25  С) цис-Пентен-2 CH 3 C 2 H 5 I I C=C I I H H -151,4 37,0 0,656 транс-Пентен-2 CH 3 H I I C=C I I H C 2 H 5 -140,2 36,4 0,649

Слайд 15

Химические свойства Галогенирование: H 2 C=CH 2 + Br 2 → BrCH 2 ­–CH 2 Br (1,2-дибромэтан ) Гидрирование: CH 3 –CH=CH 2 + H 2 –– Ni → CH 3 –CH 2 –CH 3 ( пропан ) Гидрогалогенирование: H 2 C = CH 2 + HBr → CH 3 – CH 2 Br (бромистый этил ) Гидратация: СН 2 =СН 2 + Н 2 О → СН 3 -СН 2 ОН ( этанол ) Полимеризация п СН 2 = СН 2 → ( … - СН 2 - СН 2 - …) п (полиэтилен) Окисление 1 . СН 2 =СН 2 + 3 О 2 → 2 СО 2 + 2 Н 2 О 2 . СН 2 = СН 2 + [ О ] + Н 2 О → СН 2 ОН – СН 2 ОН (этиленгликоль)

Слайд 16

Применение Алкены широко используются в промышленности в качестве исходных веществ для получения растворителей ( спирты, дихлорэтан, эфиры гликолей и пр . ) , полимеров ( полиэтилен, поливинилхлорид , полиизобутилен и др.), а также многих других важнейших продуктов .

Слайд 17

Диеновые углеводороды ( Алкадиены ) Непредельные Диеновые углеводороды или алкадиены – это непредельные углеводороды, содержащие две двойные углерод - углеродные связи. Общая формула C n H 2 n -2

Слайд 18

В зависимости от взаимного расположения двойных связей диены подразделяются на три типа : 1) углеводороды с кумулированными двойными связями, т.е. примыкающими к одному атому углерода. Например, пропадиен или аллен CH 2 = C = CH 2 ; 2) углеводороды с изолированными двойными связями, т.е разделенными двумя и более простыми связями. Например, пентадиен -1,4 CH 2 = CH – CH 2 – CH = CH 2 ; 3) углеводороды с сопряженными двойными связями, т.е. разделенными одной простой связью. Например, бутадиен -1,3 или дивинил CH 2 = CH – CH = CH 2 , 2-метилбутадиен -1,3 или изопрен CH 2 =С–CH=CH 2 . I CH 3

Слайд 19

Физические свойства Бутадиен -1,3 – легко сжижающийся газ с неприятным запахом, t° пл.= -108,9 °C , t° кип.= -4,5 °C ; растворяется в эфире, бензоле, не растворяется в воде. 2- Метилбутадиен -1,3 – летучая жидкость, t° пл.= -146 °C , t° кип.= 34,1 °C ; растворяется в большинстве углеводородных растворителях, эфире, спирте, не растворяется в воде.

Слайд 20

Алкины Общая формула C n H 2 n -2 Ацетиленовыми углеводородами ( алкинами ) называются непредельные (ненасыщенные) углеводороды, содержащие в молекуле одну тройную связь. Непредельные

Слайд 21

Физические свойства Название Формула t  пл.,  C t  кип.,  C d 4 20 Ацетилен HC  CH -80,8 -83,6 0,565 1 Метилацетилен CH 3 –C  CH -102,7 -23,3 0,670 1 Бутин-1 C 2 H 5 –C  CH -122,5 8,5 0,678 2 Бутин-2 CH 3 –C  C–CH 3 -32,3 27,0 0,691 Пентин-1 CH 3 –CH 2 –CH 2 –C  CH -98,0 39,7 0,691 Пентин-2 CH 3 –CH 2 –C  C–CH 3 -101,0 56,1 0,710 3-Метилбутин-1 CH 3 –CH–C  CH I CH 3 – 28,0 0,665 1 При температуре кипения. 2 При 0°C.

Слайд 22

Химические свойства Реакции присоединения: Гидрирование: Галогенирование: Гидрогалогенирование: Тримеризация : 3 HC≡CH → С 6 Н 6 ( бензол ) CH 3 – C ≡ CH ( пропин ) → t° , Pd ; H 2 • → CH 3 – CH = CH 2 ( пропен ) → t° , Pd ; H 2 → CH 3 – CH 2 – CH 3 ( пропан ) HC ≡ CH + Br 2 → CH 2 Br = CH 2 Br ( 1,2- дибромэтен ) → + Br 2 →CHBr 2 – CHBr 2 (1,1,2,2- тетрабромэтан) CH 3 – C ≡ CH + HBr → CH 3 – CBr = CH 2 ( 2- бромпропен - 1 ) → + HBr → CH 3 – CBr 2 – CH 3 (2,2- дибромпропан)

Слайд 23

Применение При горении ацетилена в кислороде температура пламени достигает 3150 °C , поэтому ацетилен используют для резки и сварки металлов . Кроме того, ацетилен широко используется в органическом синтезе разнообразных веществ - например, уксусной кислоты, 1,1,2,2- тетрахлорэтана и др. Он является одним из исходных веществ при производстве синтетических каучуков, поливинилхлорида и других полимеров.

Слайд 24

Спасибо за внимание!

Слайд 25

Информационные ресурсы http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/Data/Text/Ch3_2.html http://images.google.ru/imglanding http://images.yandex.ru/search О.С.Габриелян «Химия 10класс»