Презентація. "Класифікація вуглеводнів. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів."

Класифікація вуглеводнів. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів.

План заняття.1. Ознайомлення з навчальною інформацією. Тема 2. Вуглеводні. § 3. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів. Підручник. Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Ярошенко О. Г.https://uahistory.co/pidruchniki/yaroshenko-chemistry-10-class-2018-standard-level/4.php ( електронний підручник)2. Ознайомлення з навчальною інформацією презентації «Класифікація вуглеводнів. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів».3. Виконання завдань та вправ  на основі загальної формули, молекулярних та структурних формул вуглеводнів певного гомологічного ряду.4. Ознайомлення з умовами домашнього завдання.

Матеріали заняття.1. Навчальна інформація. Тема 2. Вуглеводні. § 3. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів. Підручник. Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Ярошенко О. Г.https://uahistory.co/pidruchniki/yaroshenko-chemistry-10-class-2018-standard-level/4.php ( електронний підручник)2. Навчальна презентація. «Класифікація вуглеводнів. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів».3. Схеми, зображення.4. Умови завдань та вправ для виконання в класі та для домашнього завдання.

Домашнє завдання. Вивчити навчальну інформацію. Тема 2. Вуглеводні. § 3. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів. Підручник. Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Ярошенко О. Г.https://uahistory.co/pidruchniki/yaroshenko-chemistry-10-class-2018-standard-level/4.php ( електронний підручник)2. Ознайомитись з навчальною інформацією презентаціїї. «Класифікація вуглеводнів. Алкани. Структурна ізомерія й систематична номенклатура алканів». Виконати письмові завдання домашньої роботи ( початкового, середнього, достатнього , високого рівня знань).

Розмаїття органічних сполук значною мірою зумовлене особливістю атомів Карбону:- виявляти досить високу валентність у сполуках – рівну чотирьом (IV);- сполучатися один з одним у ланцюги різної будови, сполуки можуть мати лінійну (нормальну), розгалужену  і циклічну будову карбонового ланцюга, який називають також скелетом молекули; атоми Карбону можуть сполучатися між собою простими й кратними зв’язками (подвійними або потрійними), а також замикатися в коло(цикл). Більшість органічних речовин має ковалентний хімічний зв’язок. За кількістю ковалентних зв'язків між двома атомами Карбону ациклічні вуглеводні поділяють на алкани, алкени, алкіни та деякі інші. Особливістю органічних сполук являється їх чисельність і різноманітність.

Основу будь-якого вуглеводню  і будь-якої органічної сполуки  складає карбоновий скелет – послідовність атомів Карбону, сполучених між собою хімічними зв’язками. В залежності від виду карбонового скелету органічні речовини поділяють на великі групи. Вуглеводні (C ; H). Молекулярні формули алканів відповідають одній загальній формулі Сn. Н2n+2, де n — кількість атомів Карбону в молекулі. Алкани — загальна назва насичених вуглеводнів ациклічної будови. Їх молекули складаються з атомів двох хімічних елементів — Карбону й Гідрогену, наприклад: С3 Н8 (пропан), С10 Н22 (декан), С20 Н42 (ейкозан). Алкани, алкени, алкіни( алкини), арени.

Температура кипіння і плавлення алканів підвищується зі збільшенням їх молекулярної маси та довжини карбонового ланцюга. Що більш розгалуженим є карбоновий ланцюг алкану, то вища в нього температура кипіння та плавлення. Алкани (насичені вуглеводні, парафіни, вуглеводні ряда метану) – це сполуки, у яких валентності атомів Карбону повністю насичені атомами Гідрогену. Загальна формула насичених вуглеводнів – Сn. Н2n+2, закінчення -ан. У гомологічному ряду кожний наступний вуглеводень відрізняється від попереднього групою атомів – СН2, яку називають гомологічною різницею. Наприклад, якщо до молекули метану СН4 добавити гомологічну різницю СН2, то дістанемо наступний вуглеводень ряду метану – етан С2 Н6. Гомологи розташовані у порядку зростання їх відносної молекулярної маси,  утворюють гомологічний ряд. Алкани — речовини без кольору, нерозчинні у воді. За звичайних умов газоподібний агрегатний стан мають алкани з кількісним складом Карбону в молекулі від одного до чотирьох атомів (С1-С4), рідкий — від п'яти до п'ятнадцяти (С5-С15), решта — тверді речовини. Газоподібні алкани без запаху, рідкі — із запахом бензину.

Завдання1. За загальною формулою Cn. H2n+2  складіть молекулярні формули алканів з кількістю атомів Карбону в молекулі 4, 5, 7, 10, 14 Завдання 2. Складіть молекулярні формули алканів, що містять: а) 19 атомів Карбону; б) 33 атоми Гідрогену; в) на 4 атоми Карбону більше, ніж у сполуки завдання 2.а) ; г) на шість атомів Гідрогену менше, ніж у сполуки завд. 2.б). Номенклатура — це мова хімії, що використовується для передачі складу й будови речовин їхніми назвами. Номенклатура алканів, як і всіх інших класів органічних речовин, склалася не одразу. Сьогодні в літературі трапляються три види номенклатури: тривіальна, раціональна й систематична. Найпоширенішою сучасною номенклатурою алканів є систематична номенклатура. Назви вуглеводнів складають з дотриманням певних правил. Для зображення хімічної будови речовин використовують структурні формули. Замісник — хімічна частинка з неспареним електроном. Прикладами таких частинок є вуглеводневі замісники, характеристичні (функціональні) групи, атоми галогенів. Вони можуть заміщувати в головному ланцюзі один або кілька атомів Гідрогену. Для одновалентних вуглеводневих замісників, утворених з відповідних насичених вуглеводнів, у назві використовують суфікс -ил (-іл), замість -ан

Для зображення хімічної будови речовин використовують структурні формули.

Для зображення хімічної будови речовин використовують структурні формули.- Вуглеводні з нерозгалуженими карбон-карбоновими ланцюгами називають нормальними і в їхній назві зазначають про це літерою н (через дефіс) перед назвою сполуки. Наприклад: н- гексан СН3—СН2—СН2—СН2—СН2—СН3. Назви насичених вуглеводнів розгалуженої будови складають з дотриманням зазначених далі правил: Атоми Карбону головного ланцюга слід пронумерувати арабськими цифрами (за правилами систематичної номенклатури їх називають локанти). Локант — цифра, що вказує на положення замісника, подвійного і потрійного зв'язків у молекулі. 2,2,4 -триметилпентан. Алгоритм складання назви алкану

Дотримуйтесь такої послідовності дій:а) нумерацію починайте з того кінця, де Карбон, біля якого розташований замісник, матиме менший локант;б) якщо різні замісники перебувають на однаковій відстані від обох кінців ланцюга, то нумерацію здійсніть звідти, де розташований простіший замісник;в) якщо однакові замісники, що визначають нумерацію ланцюга, рівновіддалені від обох кінців ланцюга, то нумерацію почніть з того кінця, де більше замісників. Назви замісників запишіть в алфавітному порядку :а) першими завжди пишіть локанти (номери) атомів Карбону головного ланцюга, біля якого (яких) є замісник (замісники). Пам'ятайте! Скільки однакових замісників має один атом Карбону, стільки разів записують його локант;б) цифри, якими позначені локанти, відділяйте одну від одної комами, а після останньої (перед назвою замісника) ставте дефіс;в) кількість однакових замісників зазначайте перед його назвою префіксами («ди» — два, «три» — три, «тетра» — чотири);г) перелік замісників здійснюйте в алфавітному порядку, не враховуючи їх складності. 2,2,4 - триметилпентан напівструктурна формула

Складання структурної формули алкану за його назвою. Приклад назви алкану 3-етил-2,4-диметилгексан Алгоритм складання структурної формули алкану за його назвою. - CH3- CH3- C2 H5метил метил етил C6 H14 Гексан. Завдання 3. Складіть структурні формули:а) 2,2,3,3-тетраметилпентану;б) 3,3-диетилгептану.

Алканам, починаючи з бутану, властива структурна ізомерія, зумовлена різною послідовністю сполучення атомів Карбону в молекулі. Наприклад, у молекулі гексану С6 Н14 шість атомів Карбону можуть мати п'ять різних розташувань. Отже, гексан може існувати у вигляді п'яти ізомерів: Карбон-карбонові ланцюги, як у першій напівструктурній формулі, називають лінійними. Решта ланцюгів — розгалужені. C6 H14 Валентні можливості кожного атома Карбону в молекулах алканів максимально використані для сполучення з атомами Гідрогену.

C3 H8 Приклади. структурна ізомерія.

C5 H12 Структурні ізомери C5 H12

Стисло про основне:* Алкани — насичені вуглеводні, склад молекул яких відповідає загальній формулі Сn. Н2n+2.* Назви всіх алканів закінчуються суфіксом -ан, а утворених з них одновалентних замісників -ил (-іл).*Алканам властива структурна ізомерія. Вона зумовлена різною послідовністю сполучення атомів Карбону в карбоновому ланцюзі.* Найпоширенішою сучасною номенклатурою алканів є систематична номенклатура. Просторова будова алканів. Просторове розташування атомів у молекулі метану (перший представник алканів) відображено за допомогою об'ємної (масштабної) і кулестрижневої моделей на малюнку. Моделі молекули метану: а - об'ємна (масштабна); б - кулестрижнева. Кут між напрямками хімічних зв'язків атома Карбону з атомами Гідрогену в молекулі метану дорівнює 109°28'. Для молекул алканів, що містять більше двох атомів Карбону, характерною є зигзагоподібна форма карбонового ланцюга, у якому також зберігається валентний кут 109°28' між атомами Карбону (мал.). Мал. Кулестрижнева модель молекули н-пентану. Валентний кут — кут міжнапрямками хімічних зв'язків атома в молекулах