- •Вопросы и ответы экзаменационных билетов
- •2. Изомерия и номенклатура.
- •3.Получение алканов
- •4. Химические свойства алканов
- •2.Виды крекинга
- •3. Применение алканов:
- •Изомерия и номенклатура:
- •Получение алкенов:
- •Химические свойства алкенов:
- •4.Применение алкенов.
- •1.Строение алкадиенов.
- •Изомерия и номенклатура:
- •Получение алкадиенов. Физические свойства алкадиенов
- •Получение бутадиена-1,3
- •Изомерия и номенклатура алкинов
- •Физические свойства спиртов
- •Билет №15
- •Решение:
- •Билет №20
2. Изомерия и номенклатура.
Из всех видов изомерии для алканов характерна только структурная изомерия (точнее изомерия углеродного скелета и положения заместителей. Межклассовые изомеры у алканов отсутствуют. После рассмотрения примеров, изложенных в учебнике, закрепите и проверьте знания учащихся выполнением следующих заданий:
Определить тип изомерии и дать названия соединениям:
1) СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СН3
2) СН3 – СН – СН2 – СН3 2-метилбутан
СН3
СН3
3) СН3 – С – СН3 2,2-диметилпропан
СН3
Ответ: структурные изомеры пентана (изомерия углеродного скелета).
II СН3 - СН2- СН2 - СН2 - СН2Сl (1-хлорпентан)
СН3 - СН2 - СН2 - СНСl - СН3 (2-хлорпентан)
СН3 - СН2 - СНСl - СН2 - СН3 (3-хлорпентан)
Ответ: в данном случае наблюдается изомерия положения заместителя – атома хлора. Учащиеся определяют первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода в рассмотренных изомерах.
3.Получение алканов
Промышленными источниками алканов служат нефть, природный и попутный нефтяные газы. Акцентируйте внимание учащихся на том, что газообразные алканы получают из природного и попутного нефтяных газов, а твердые алканы – из нефти. Важнейшие методы, используемые при этом – ректификация и крекинг.
4. Химические свойства алканов
Отметьте условия проведения реакций галогенирования – под действием УФ-излучения или высокой температуры. Обратите внимание учеников на то, что в таких условиях образуется смесь галогензамещенных алканов.
Составьте общую схему процесса для метана, где будут представлены все возможные продукты реакции галогенирования:
Cl2 Cl2 Cl2 Cl2
СН4 → СН3Cl → СН2Cl → СНCl3 → СCl4
-HCl -HCl -HCl -HCl
Другой важнейшей реакцией является окисление алканов кислородом. Сообщите, что ПУВ являются трудно окисляемыми органическими веществами. Акцентируйте внимание ребят на горючести ПУВ, на этом свойстве основано их использование в качестве топлива. Напомните о взрывоопасности смесей метана с кислородом или воздухом. Составьте уравнение реакций горения метана при избытке и недостатке кислорода. Предложите учащимся определить объемное соотношение метана и кислорода (воздуха), при котором взрыв будет наибольшей силы. Желательно выполнить демонстрационный эксперимент и сравнить особенности горения метана и парафина.
В случае сильного класса, учитель рассказывает о каталитическом окислении алканов. В качестве примера рассмотрите реакцию, имеющую важное значение – окисление бутана кислородом воздуха с образованием уксусной кислоты:
t, cat
2С4Н10 + 5О2 → 4СН3СООН + 2Н2О
Далее рассматриваете реакции дегидрирования и термического расщепления углеводородов. Наиболее важные моменты перечисленных реакций отражены в приведенной ниже таблице. Учитель по своему усмотрению решает вопрос об изучению решает вопрос об изучении реакций изомеризации им ароматизации.Сообщите, что при характеристике химических свойств органических соединений часто рассматривается их отношение к окислителям , кислотам и щелочам. В качестве окислителей часто используют водный раствор перманганата калия. Выполните небольшой эксперимент: в пробирку пометите несколько капель любого алкана, разбавьте его водой, затем прилейте раствор KMnO4 . Полученную смесь энергично встряхните, отметьте его окраску. Аналогичные опыты выполните с растворами кислот и щелочей. Учащиеся отметят, что фиолетовая окраска перманганата калия не изменилась, в других пробирках также никаких изменений не произошло. Сформулируйте вывод: алканы в обычных условиях устойчивы по отношению к окислителям, кислотам и щелочам.Данные о крекинге удобно свести в таблицу, в которой приведена краткая характеристика каждого его вида. Напомните ребятам, что крекинг протекает в бескислородной среде.
Химические свойства предельных углеводородов
Тип химической реакции |
Уравнение химических реакций |
Свободнорадикальное замещение галогенирование
нитрование (реакция Коновалова) |
hv СН4 +Сl2 → СН3Сl + НСl t СН4 +HNO3 → СН3NO2 + Н2O |
Дегидрирование |
t С3H8 → С3H6 + Н2 1500º C 2СH4 → С2H2 + 3Н2 |
Горение избыток кислорода недостаток кислорода
|
СН4 + 2O2 → СO2↑+ 2Н2O 2СН4 + 3O2 → 2СO+ 4Н2O или СН4 + O2 → С + 2Н2O |
Каталитическое окисление (в зависимости от условий выполнения реакций (t) и природы катализатора могут образоваться спирты, альдегиды или карбоновые кислоты) |
2СН4 + O2 → 2СН3OН (метанол) СН4 + O2 → НСOН (метаналь) 2СН4 + 3O2 → 2НСОOН (метановая кислота) |
Термическое расширение ПУВ крекинг пиролиз (термическое разложение без доступа воздуха, часто проводится при пониженном давлении) |
t С4H10 → С2H6 + С2Н4
1000º C СH4 → С + 2Н2 |
Изомеризация
|
50-200º С, AlCl3
С → СН3 – СН – СН3 ׀ CH3 (2-метилпропан) |
Ароматизация |
cat С6Н14 → С6О6 + 4Н2 |

Н3
– СН2
– СН2
– СН3