Тема «Алкани. Загальна формула алканів, структурна ізомерія, систематична номенклатура»
Мета:
сформувати поняття у здобувачів освіти про алкани, гомологію, ізомерію; ознайомити здобувачів освіти з систематичною номенклатурою;
розвивати вміння складати назви алканів за їх структурною формулою та будувати структурну формулу за назвою;
виховувати пізнавальний інтерес до вивчення хімії.
Тип уроку: засвоєння нових знань
ХІД УРОКУ
І. Організаційний момент.
ІІ. Актуалізація опорних знань.
Фронтальне опитування.
Яку валентність має Карбон у органічних сполуках? (IV)
У якому стані знаходиться Карбон у органічних сполуках? (збудженому)
У насичених вуглеводнів всі зв’язки…. (одинарні)
Теорію хімічної будови органічних сполук створив… (О. Бутлеров)
Загальна формула алканів. (CnH2n+2)
ІІІ. Вивчення нового матеріалу.
Алкани – це вуглеводні, в яких атоми Карбону сполучені між собою простими (одинарними) σ-зв’язками.
Характерна sp3-гібридизація.
Насичені вуглеводні утворюють ряд сполук з загальною формулою СnН2n+2 (n – 1, 2, 3, 4, …).
Найпростішою сполукою цього ряду є метан СН4.
Сполуки ряду метану мають подібну будову і властивості, утворюють гомологічний ряд алканів.
Гомологічний ряд – це сукупність сполук, представники якої мають схожі хімічні властивості і характеризуються закономірною зміною фізичних властивостей, мають однотипну структуру і відрізняються один від одного на одну або кілька — СН2-груп.
Ця група називається гомологічною різницею, а окремі члени цього ряду – гомологами.
Гомологічний ряд алканів
Наведені в таблиці алкани мають нерозгалужені карбон-карбонові ланцюги. Такі вуглеводні називають нормальними.
Атоми Карбону в молекулах органічних сполук поділяють на первинні, вторинні, третинні і четвертинні.
Атом Карбону, який безпосередньо сполучений тільки з одним сусіднім карбоновим атомом, називають первинним; атом Карбону, сполучений з двома сусідніми атомами Карбону, — вторинним; атом Карбону сполучений з трьома або чотирма С-атомами, то такі карбонові атоми називають відповідно третинними або четвертинними.
Завдання : запишіть формули двох найближчих гомологів гексану C6H14 і назвіть їх (виконуємо завдання у зошитах і на дошці).
Ізомерія
Ізомери – хімічні сполуки, однакові за складом і молекулярною масою, але різні за будовою, фізичними та хімічними властивостями.
Для алканів характерна структурна ізомерія, починається з бутану.
Бутан існує у вигляді двох, пентан — у вигляді трьох ізомерів.
Гексан має п’ять структурних ізомерів, гептан – дев’ять, октан – 18, нонан – 35, декан -75.
Чим більше в молекулі насиченого вуглеводню атомів Карбону, тим більше ізомерів він має.
Для вуглеводню С13Н28 можливі 802 ізомери, для С14Н30 – уже 1858 ізомерів, дляС15Н32 - 4347, для С20Н42 можливі 366 319 ізомерів.
Завдання: напишіть формули структурних ізомерів для гептану С7Н16
Номенклатура
1. У структурній формулі вуглеводню знаходимо головний ланцюг. Головний ланцюг – це найдовша безперервна послідовність атомів Карбону.
2. Частинки, що не ввійшли в головний ланцюг, - замісники.
3. Головний ланцюг нумерується з того кінця, до якого ближча більшість замісників.
4. В основу назв і головного ланцюга, і замісників покладено корінь, що вказує на кількість атомів Карбону в головному ланцюзі.
1 – мет; 2 – ет; 3 – проп; 4 – бут і т.д
У назві головного ланцюга алканів до кореня додається суфікс –ан.
У назві вуглеводневих замісників до кореня додається суфікс –ил(-іл).
Назва насиченого вуглеводню:
номер атома головного ланцюга, біля якого є замісник, - назва замісника + назва головного ланцюга + суфікс-ан.
Якщо до головного ланцюга приєднані кілька однакових замісників, то в назві цифрою вказується положення кожного замісника, а перед назвоюзамісника ставиться префікс: ди- (два замісники), три- (три замісники), тетра- (чотири замісники) і т.д.
Якщо два однаковізамісники знаходяться біля одного атома головного ланцюга, то в назві його номер пишеться двічі. (2,2 – диметил)
Якщо до головного ланцюга приєднані кілька різних замісників, то в назві вони перелічуються за абеткою.
2,4,5 – триметил – 3 – хлорогексан
У разі складання структурної формули за назвою спочатку пишеться головний ланцюг, потім він нумерується (у довільному порядку), після цього до головного ланцюга «приєднуються» замісники. На завершення до кожного атома Карбону дописуються атоми Гідрогену (з огляду на те що валентність Карбону - 4).
IV. Закріплення (керована практика)
Виконати завдання № 64 а)г)д) підручника (Григорович О.В. Хімія 10 клас (рівень стандарту))
Виконати завдання № 65 а)б)в) підручника (Григорович О.В. Хімія 10 клас (рівень стандарту))
V. Підбиття підсумків уроку
Що навчились нового?
Що зацікавило?
Що було незрозуміло?
VІ. Домашнє завдання.
Опрацювати § 5
Виконати № 64 з)и)і), № 65 г)д)е)
