Уравнения реакций по химии 10 класс углеводороды

Презентация по химии 10 класс «Реакции окисления углеводородов»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Реакции окисления углеводородов

Алгоритм расстановки коэффициентов методом электронного баланса 1. Составить схему реакции, записать в левой части уравнения исходные вещества, в правой продукты реакции. 2. Определить степень окисления элементов, у которых она меняется. 3. Выписать знаки элементов, атомы или ионы которых поменяли степень окисления. 4. Найти число отданных или принятых электронов. 5. Найти наименьшее общее кратное числа отданных и принятых электронов (их число должно быть одинаковое). 6. Найти коэффициенты в уравнении (дополнительные множители), разделив наименьшее общее кратное на число отданных или принятых электронов. 7. Найденные коэффициенты поставить в уравнение 8. Уравнять число тех элементов, которые не изменяли степени окисления. 9. Указать в уравнении электронного баланса (слева от формулы) окислитель и восстановитель, справа от полуреакции записать название процесса: окисление или восстановление.

Определить степень окисления углерода

Опорные схемы для окислителей Соединения марганца KMn +7O4 + → Mn +2SO4 + K2SO4 + H2O В кислой среде – (присутствие H2SO4) образуется две соли и вода. Обесцвечивание KMn +7O4 → Mn +4O2 + KOH В нейтральной среде – (присутствие Н2О) выпадает осадок бурого цвета Mn +4O2 KMn +7O4 → K2 Mn +6O4 В щелочной среде – ( присутствие КОН) цвет меняется на зелёный образуется манганат-ион

Окисление алкенов В нейтральной среде образуются диолы (гликоли) 3СН2 = СН2 + 2KMnO4 + 4H2O →3СН2ОН – СН2ОН + 2MnO2 + 2KOH этиленгликоль 2С -2 – 2е = 2С -1 Mn+7 + 3е = Mn+4

В кислой среде происходит полное разрушение двойной связи и образование карбоновых кислот, если двойная связь была не на конце 5CH3 – CH = CH – CH3 +8 KMnO4+ +12 H2SO4 → 10CH3 – COOH + +8MnSO4 +4 K2SO4 + 12H2O 2С -1 -8е = 2С+3 Mn+7 + 5е = Mn+2

Если двойная связь была на конце молекулы, то образуется карбоновая кислота и углекислый газ CH3 – CH2 – CH=CH2 + 2KMnO4 + +3H2SO4 →CH3 – CH2 – COOH + +CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O С -1 — 4е = С +3 С -2 — 6е = С +4 всего 10е Mn+7 + 5е = Mn+2 Из бутена –1 образуется пропионовая кислота и углекислый газ

Если в молекуле алкена атом углерода при двойной связи содержит радикал, то при его окислении образуется кетон и кислота 5СН3 – СН=С(СН3) СН3 +6KMnO4 + +9H2SO4 →5CH3 – COOH +5СН3СОСН3+ + 6MnSO4 + 3K2SO4 +9H2O С0 -2е = С +2 С -1 – 4е = С+3 всего 6е Mn+7 + 5е = Mn+2 3-метилбутен-2

Окисление алкинов 5СН ≡ СН + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5НООС – СООН + 8MnSO4 + + 4K2SO4 + 12H2O в кислой среде образуется щавелевая кислота 2С -1 — 8е = 2С +3 Mn+7 + 5е = Mn+2

Окисление алкинов 3СН ≡ СН + 8KMnO4 → 3КООС – СООК + + 8MnO2 + 2 KОН + 2 H2O В нейтральной среде образуются соли щавелевой кислоты – оксалаты 2С -1 — 8е = 2С +3 Mn+7 + 3е = Mn+4

Окисление метилбензола — толуола 5С6Н5СН3 + 6KMnO4 + 9 H2SO4 → 5С6Н5СООН + 6MnSO4 + 3K2SO4 +14 H2O С -3 — 6е = С +3 Mn+7 + 5е = Mn+2

Окисление толуола (среда нейтральная) 3С6Н5СН3 + 6KMnO4 → 3С6Н5СООК + 6MnO2 + 3KОН + +3H2O Образуется бензоат калия С -3 — 6е = С +3 Mn+7 + 3е = Mn+4

Окисление этилбензола 5С6Н5СН2 –СН3 + 12KMnO4 + 18H2SO4 → 5С6Н5СООН + 5СО2 +12MnSO4 + 6K2SO4 + 28H2O Образуется бензойная кислота и углекислый газ С -2 — 5е = С +3 С -3 — 7е = С +4 всего 12е Mn+7 + 5е = Mn+2

Окисление кумола -изопропилбензола 5С6Н5СН (СН3)2 + 18KMnO4 +27 H2SO4 → 5С6Н5СООН + 10СО2 +18MnSO4 + 9K2SO4 +42 H2O С -1 — 4е = С +3 2С -3 — 14е = 2С +4 всего 18е Mn+7 + 5е = Mn+2

Окисление стирола С6Н5СН =СН2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → С6Н5СООН + СО2 +2MnSO4 + K2SO4 +4H2O Бензойная кислота С -1 — 4е = С +3 С -2 — 6е = С +4 всего 10е Mn+7 + 5е = Mn+2

Схемы превращений веществ в органической химии — УГЛЕВОДОРОДЫ
презентация к уроку по химии (10 класс) по теме

Презентация к факультативным занятиям, к обобщающему уроку по теме «Углеводороды» в 10 классе.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

СХЕМЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ УГЛЕВОДОРОДЫ: получение и свойства УЧИТЕЛЬ ХИМИИ : МАКАРКИНА М.А.

Осуществите превращения по схеме и назовите вещества: 1 . CH ₄→ CH₃Cl → C₂H₆ → C₂H₅Cl → C₂H₄ → C₂H₅Cl → → CH₃CH₂Cl 1) CH ₄ → CH₃Cl CH ₄ + Cl ₂ = CH₃Cl + HCl (h ν ) метан хлорметан 2) CH₃Cl → C₂H₆ 2CH₃Cl + 2Na = C₂H₆ + 2NaCl этан CH₃- Cl

3) C₂H₆ → C₂H₅Cl C₂H₆ + Cl ₂ = C₂H₅Cl + HCl (h ν ) этан хлорэтан 4) C₂H₅Cl → C₂H₄ C₂H₅Cl + NaOH = C₂H₄ + NaCl ( спиртовой этен (этилен) раствор) 5) C₂H₄ → C₂H₅Cl C₂H₄ + HCl = C₂H₅Cl этилен хлорэтан CH ₂ = CH ₂ CH ₃-CH₂- Cl

6 ) C₂H₅Cl → CH₃CHCl ₂ C₂H₅Cl + Cl ₂ = CH₃CHCl ₂ + HCl (h ν ) хлорэтан 1,1-дихлорэтан (CH₃- CH₂Cl ) CH₃-CH- Cl | Cl

Осуществите превращение по схеме: напишите уравнения реакций в структурной форме. 1) CH ₃ — CH ₃ + Cl ₂ → CH₃- CH₂Cl + HCl (h ν ) э тан → хлорэтан → б утан → изобутан → 2 -метил- 2 -хлорпропан →2 -метилпропен- 1→ 2 -метилпропанол- 2 этан → хлорэтан хлорэтан → бутан 2) 2CH₃- CH₂Cl + 2Na → CH₃- CH₂ — CH₂- CH₃ + 2NaCl

б утан → изобутан 2 -метил- 2 -хлорпропан изобутан → CH₃- CH₂ — CH₂- CH₃ → CH₃-CH-CH₃ ( kat . AlCl ₃) | CH₃ CH₃-CH-CH₃ + Cl ₂ → CH₃-C-CH₃ + HCl | / \ CH₃ CH₃ Cl

2 -метил- 2 -хлорпропан → 2 -метилпропен- 1 CH₃-C-CH₃ + NaOH → / \ ( спиртовой CH₃ Cl раствор) CH₂=C-CH₃ + NaCl + H₂O | CH₃ 2 -метилпропанол- 2 2 -метилпропен- 1 → CH₂=C-CH₃ + H₂O → CH₃- CH-CH₃ | ( H₂SO₄) / \ CH₃ CH₃ OH

Осуществите превращения по схеме: CH₃-CH₂-CH₃ А Б Br ₂ h ν Br ₂ h ν 2 NaOH спирт CH ₃ -CH ₂- CH ₃ + Br₂ = CH₃-CH-CH₃ + HBr | Br CH ₃ -CH ₂- CH ₃ A A Б CH₃- CHBr -CH₃ + Br₂ = CH₃ — C — CH₃ + HBr / \ Br Br В

Б В 2 NaOH спирт CH₃ — C — CH₃ + 2NaOH = CH—C-CH₃ +2NaBr + 2H₂O / \ Br Br — —

C ₂ H ₅ Cl А Б В Г Д Е NaOH спирт H ₂ O H ₃ PO ₄ Al ₂ O ₃, ZnO 425⁰C Br ₂ H ₂ O H ₂ kat , t ⁰C полимеризация Найдите соответствие: А 1) C ₂ H ₅ OH Б 2 ) C ₂ H ₄ В 3) ( — CH₂—CH=CH—CH₂—) n Г 4) CH ₂=CH—CH=CH₂ Д 5 ) CH ₂Br —CH=CH— CH₂Br Е 6 ) BrCH ₂ —CH₂—CH₂— CH₂Br А — 2; Б – 1; В — 4; Г — 5; Д — 6; Е — 3

1) C ₂ H ₅ Cl + NaOH → C ₂ H ₄ + NaCl ( спирт ) C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH ( H₃PO₄) 3 ) C₂H₅OH → CH₂=CH—CH=CH₂ Al ₂ O ₃ 425⁰C 4) CH₂=CH—CH=CH₂ + Br₂ → CH₂Br —CH=CH— CH₂Br 5) CH₂Br -CH=CH- CH₂Br + H₂ → CH₂Br -CH₂-CH₂- CH₂Br kat,t ⁰C 6) CH₂=CH-CH=CH₂ → (-CH₂-CH=CH-CH₂-) n полимеризация CH₃-CH₂-OH

Напишите уравнения реакций согласно цепочке превращений: CaC ₂ → C ₂ H ₂ → C₂H₄ → C₂H₄Cl ₂ → C₂H₂ → CH₃−CHO ↓ ↓ C₆H₆ CO₂ 1) CaC ₂ → C₂H₂ CaC ₂ + 2H₂O = C₂H₂ + Ca(OH)₂ 2) C₂H₂ → C₂H₄ C₂H₂ + H₂ = C₂H₄

3) C₂H₄ → C₂H₄Cl ₂ CH ₂= CH ₂ + Cl ₂ → CH₂−CH₂ | | Cl Cl 4) C₂H₄Cl ₂ → C₂H₂ условия: NaOH ( спирт .р-р ) C ₂ H ₄ Cl ₂ + 2NaOH → 2NaCl + 2H₂O + C₂H₂ C₂H₂ → CH₃−C=O | H C ₂ H ₂ + H ₂ O → CH₃−CHO ( kat ) 6) CH₃− CHO → CO₂ CH ₃−CHO + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ 3C₂H₂ → C₆H₆ условия: t⁰C , kat .

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

контрольная работа по органической химии «Углеводороды» 9 кл. УМК Рудзитис Г.Е.

классификация органических соединений УМК Рудзитис Г.Е. Химия 9 класс.

тест по органической химии «Углеводороды»

Тест по теме «Углеводороды» может быть использован в качестве тренировочного материала для подготовки к ЕГЭ.

Контроль знаний по темам органической химии » Углеводороды. Кислородосодержащие вещества».

Данный материал содержит зачет по теме «Алканы» и контрольные работы по темам» Углеводороды» и «Кислородосодержащие соединения».

Проверочная работа по теме: Вещества, превращения веществ, периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. 8 класс

Проверочная работа в 8 классе по теме: Вещества, превращения веществ, периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. Учебник О. С. Габриеляна.

Тест «Введение в органическую химию. Углеводороды»

Небольшой тест (два варианта) для проверки усвоения первоначальных знаний по углеводородам.

Презентация «Предмет химии. Вещества. Превращение веществ.»

В презентации подобраны задания, которые позволят ученикам активно участвовать в изучении темы.

Алканы

Органическая химия

Мы приступаем к новому разделу — органической химии. Совершенно необязательно (и даже преступно по отношению к собственному времени!) знать наизусть, зубрить свойства органических веществ.

По мере изучения вы поймете, что свойства вещества определяются его строением, и научитесь легко предсказывать ход реакций 😉

В этой связи особый интерес представляет теория химического строения, которая была создана А.М. Бутлеровым в 1861 году. Она включает в себя несколько основных положений:

• Атомы в молекуле соединены в определенной последовательности, в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов отражает химическое строение.
• Зная свойства веществ, можно установить их химическое строение, и наоборот, зная строение вещества можно сделать вывод о его свойствах.
• Атомы или группы атомов оказывают взаимное влияние друг на друга непосредственно или через другие атомы
• Свойства вещества зависят от количественного и качественного состава, а также от химического строения молекулы

Алканы (парафины) — насыщенные углеводороды, имеющие линейное или разветвленное строение, содержащие только простые связи. Относятся к алифатическим углеводородам, так как не содержат ароматических связей.

Алканы являются насыщенными соединениями — содержат максимально возможное число атомов водорода. Общая формула их гомологического ряда — C_nH_2n+2.

Номенклатура алканов

Номенклатура (от лат. nomen — имя + calare — созывать) — совокупность названий индивидуальных химических веществ, а также правила составления этих названий. Названия у алканов формируются путем добавления суффикса «ан»: метан, этан, пропан, бутан и т.д.

Гомологами называют вещества, сходные по строению и свойствам, отличающиеся на одну или более групп CH₂

Перечисленные выше алканы, являются по отношению друг к другу гомологами, то есть составляют один гомологический ряд (греч. homólogos — соответственный).

Названия алканов формируются по нескольким правилам. Если вы знаете их, можете пропустить этот пункт, однако я должен познакомить читателя с ними. Итак, алгоритм составления названий следующий:

• В структурной формуле вещества необходимо выбрать самую длинную (пусть и изогнутую на рисунке!) цепь атомов углерода
• Атомы выбранной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе разветвление (радикал)
• В начале название перечисляют радикалы и другие заместители с указанием номеров атомов углерода, с которыми они связаны. Если в молекуле имеется несколько одинаковых радикалов, то цифрой указывают нахождение каждого из них в главной цепи и перед их названием соответственно ставят частицы ди-, три-, тетра- и т.д.
• Основой названия служит наименование предельного углеводорода с тем же количеством атомов углерода, что и в главной цепи

Внимательно изучите составленные для различных веществ названия ниже.

В углеводородной цепочке различают несколько типов атомов углерода, в зависимости от того, с каким числом других атомов углерода соединен данный атом. Различают первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода.

Изомерами (греч. isomeros — составленный из равных частей) называют вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но отличающиеся по строению (структурная изомерия) или расположению атомов в пространстве (пространственная изомерия).

Изомерия бывает структурной (межклассовая, углеродного скелета, положения функциональной группы или связи) и пространственной (геометрической, оптической). По мере изучения классов органических веществ вы узнаете о всех этих видах.

В молекулах алканов отсутствуют функциональные группы, кратные связи. Для алканов возможна изомерия только углеродного скелета. Так у пентана C₅H₁₂ существует 3 структурных изомера.

Некоторые данные, касающиеся алканов, надо выучить:

• В молекулах алканов присутствуют одиночные сигма-связи (σ-связи), длина которых составляет 0,154 нм
• Тип гибридизации атомов углерода — sp 3
• Валентный угол (между химическими связями) составляет 109°28′

Природный газ и нефть

Алканы входят в состав природного газа: метан 80-97%, этан 0.5-4%, пропан 0.2-1.5% , бутан 0.1-1%, пентан 0-1%. Состав нефти нельзя выразить одной формулой, он непостоянен и зависит от месторождения.

В состав нефти входят алканы с длинными углеродными цепочками, например: C₈H₁₈, C₁₂H₂₆. Путем крекинга из нефти получают алканы.

Получение алканов

В промышленности алканы получают путем:

Крекинга нефти

В ходе крекинга нефти получается один алкан и один алкен.

Гидрогенизацией угля (торфа, сланца)

Гидрированием оксида углерода II

В лабораторных условиях алканы получают следующими способами:

Синтез Дюма

Данный синтез заключается в сплавлении соли карбоновой кислоты с щелочью, в результате образуется алкан.

Эта реакция заключается во взаимодействии галогеналкана с металлическим натрием, калием или литием. В результате происходит удвоение углеводородного радикала, рост цепи осуществляется зеркально: в том месте, где находился атом галогена.

В ходе синтеза Гриньяра с помощью реактива Гриньяра (алкилмагнийгалогенида) получают различные органические соединения, в том числе несимметричные (в отличие от реакции Вюрца).

На схеме выше мы сначала получили реактив Гриньяра, а потом использовали его для синтеза. Однако можно записать получение реактива Гриньяра и сам синтез в одну реакцию, как показано на примерах ниже.

В результате электролиза солей карбоновых кислот может происходить образование алканов.

В результате разложения карбида алюминия образуется метан и гидроксид алюминия.

Гидрированием ненасыщенных углеводородов

Химические свойства алканов

Алканы — насыщенные углеводороды, не вступают в реакции гидрирования (присоединения водорода), гидратации (присоединения воды). Для алканов характерны реакции замещения, а не присоединения.

Галогенирование

Атом галогена замещает атом водорода в молекуле алкана. Запомните, что легче всего идет замещение у третичного атома углерода, чуть труднее — у вторичного и значительно труднее — у первичного.

Реакции с хлором на свету происходят по свободнорадикальному механизму. На свету молекула хлора распадается на свободные радикалы, которые и осуществляют атаку на молекулу углеводорода.

Реакция Коновалова заключается в нитровании алифатических (а также ароматических) соединений разбавленной азотной кислотой. Реакция идет при повышенном давлении, по свободнорадикальному механизму.

Для удобства и более глубокого понимания, азотную кислоту — HNO₃ — можно представить как HO-NO₂.

Все органические вещества, в их числе алканы, сгорают с образованием углекислого газа и воды.

В ходе каталитического, управляемого окисления, возможна остановка на стадии спирта, альдегида, кислоты.

Пиролиз (греч. πῦρ — огонь + λύσις — разложение) — термическое разложение неорганических и органических соединений. Принципиальное отличие пиролиза от горения — в отсутствии кислорода.

В реакциях, по итогам которых образуются изомеры, используется характерный катализатор AlCl₃.

Вам уже известно, что в результате крекинга образуется один алкан и один алкен. Это не только способ получения алканов, но и их химическое свойство.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.