Bài 25. Ankan

Hiđrocacbon no
Giáo viên:
Trường: THPT
Mục đích yêu cầu
Học sinh cần nắm được và thuộc cách gọi tên của 10 ankan đầu tiên không nhánh và các đồng đẳng.
Nắm được quy luật chung về trạng thái vật lí, tính tan của dãy ankan.
Nắm được mối quan hệ giữa đặc điểm cấu tạo của ankan và tính chất hoá học của chúng.
Tiếp tục rèn luyện kĩ năng giải bài tập lập công thức phân tử
Nội dung

1. Đồng dẳng, đồng phân, danh pháp.
2.Tính chất vật lý.
3.Công thức cấu tạo.
4.Tính chất hoá học.
5.ứng dụng và điều chế.
Một số khái niệm
Hiđrôcacbon :là hợp chất hữu cơ chỉ có cacbon và hiđro
Hiđrocacbon no: là hiđrocacbon chỉ có liên kết đơn trong phân tử
Ankan: là hiđrocacbon no mạch hở
Hiđrocacbon
Hidrocacbon no
Hiđrocacbon không no
Hiđrocacbon thơm
Câu hỏi phần I
1. Định nghĩa đồng đẳng ? Cho biết công thức của một vài đồng đẳng của CH4 ?
2.Cho biết công thức tổng quát của dãy đồng đẳng của metan ?
3.Cho biết khái niệm ankan?
4. Nhận xét về cách gọi tên ankan ?
I. §ång d¼ng ,®ång ph©n , danh ph¸p
D·y ®ång ®¼ng:CH4 , C2H6. ,C3H8…
CTTQ: Cn H2n+2 (n N*)
Ankan : lµ hi®rocacbon m¹ch hë, chØ cã liªn
kÕt ®¬n trong ph©n tñ
1.Đồng đẳng của metan
Chứng minh công thức tổng quát của ankan : CnH2n+2
Gợi ý:
Cách một: dựa vào định nghĩa dãy đồng đẳng
Cách hai: dựa vào hoá trị của cacbon và hiđro
Danh pháp
CH4
Metan
CH3-
Metyl
C2H6 Etan C2H5- Etyl
Nhận xét : - Tên các ankan tận cùng bằng -an
-Tên gốc no , hoá trị một đổi -an ? -yl
Xem tiếp
Một số ankan đầu dãy đồng đẳng
�

2. Đồng phân
Từ C4H10 trở đi có đồng phân về mạch cac bon.
Viết các đồng phân có thể có của C5H12 ?
Cần chú ý điều gì trong cách gọi tên ankan như trên ?
Chó ý : C¸ch gäi tªn ankan theo danh ph¸p th­êng
n- : ChØ m¹ch cacbon kh«ng ph©n nh¸nh
iso - : Trong ph©n tö ankan cã mét nhãm CH3 – ë vÞ trÝ nguyªn tö C thø 2
neo- : Trong ph©n tö ankan cã hai nhãm CH3 – ë vÞ trÝ nguyªn tö C thø 2

Gọi tên ankan có nhánh theo danh pháp quốc tế
Bước 1: Chọn mạch chính là mạch cacbon dài nhất và chứa nhiều nhánh nhất
Bước 2: Đánh số mạch chính bắt đầu từ đầu gần nhánh hơn và tổng số chỉ vị trí nhánh là nhỏ nhất
Bước 3: Gọi tên
Số chỉ vị trí nhánh- Tên nhánh Tên mạch chính

Gọi tên các chất sau theo danh pháp quốc tế ?
2- Metyl butan
2,3- Đimetyl butan
Chú ý: - Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì thêm tiền tố đi(2), tri(3) , tetra(4)
- Nhiều nhánh khác nhau thì gọi theo
thứ tự chữ cái
Viết công thức cấu tạo của các chất có tên sau?
2,2 - Đimetyl pentan
3- etyl- 2,2 Đimetyl pentan
Các chất này có phải là đồng đẳng của ankan không?
Giải đáp
Cho biÕt mét vµi vÝ dô vÒ mét sè hi®rocacbon cã thÓ gÆp trong cuéc sèng?Tõ ®ã cho biÕt tÝnh chÊt vËt lÝ cña ankan nãi chung?
Gîi ý :
KhÝ bïn ao, cã thµnh phÇn chÝnh lµ CH4, kh«ng tan trong n­íc.
“Ga”trong bËt löa ga th­êng lµ khÝ C4H10 ho¸ láng
Etx¨ng, dÇu th¾p, dÇu nhên lµ hçn hîp c¸c hi®rocacbon (th­êng cã nhiÒu hi®rocacbon no) ®Òu nhÑ h¬n n­íc, kh«ng tan trong n­íc, nh­ng dÔ tan vµo nhau vv…

II- Tính chất vật lý
Trạng thái :Từ C1? C4 là những chất khí
Từ C5? C17 là những chất lỏng
Từ C18 trở lên là những chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng theo khối lượng phân tử
Khối lượng riêng : nhẹ hơn nước khoảng 0,8g/ ml
Tính tan: Không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hưu cơ ( ete, bezen, dầu hỏa )



II/ Công thức cấu tạo
1/ Metan
Đặc điểm cấu tạo: phân tử CH4 có bốn liên kết ? hướng về bốn đỉnh của một tứ diện đều , mỗi góc HCH bằng 109,5o.Toàn bộ phân tử không ở trên một mặt phẳng
2/Đồng đẳng của metan
Cấu tạo butan
Nhận xét:
Từ C3 trở đi mạch cacbon là đường gấp khúc.
1.Quan sát mô hình phân tử metan và butan cho biết những đặc điểm chung về cấu tạo của ankan ?
Câu hỏi phần II
2.Dự đoán khả năng phản ứng của ankan với dung dịch kiềm, axit và chất oxi hoá ở điều kiên thường?
Nhận xét về cấu tạo ankan
Trong phân tử ankan chỉ có liên kết ?, là loại liên kết bền vững
Các liên kết C-H, C-C hầu như không phân cực
Hoá trị của cacbon hầu như đã bão hoà
Những đặc điểm này quyết định tính chất hoá học của ankan
Tính chất hoá học
1.Tác dụng với clo : Phản ứng thế
2.Tác dụng của nhiệt
a/Phản ứng phân huỷ
b/Phản ứng đehiđro hoá
c/Phản ứng crackinh.
3.Phản ứng oxi hoá.
a/Phản ứng cháy
b/Phản úng oxi hoá không hoàn toàn
Tác dụng với Clo - phản ứng thế đặc trưng của ankan
Với metan
Quy t¾c x¸c ®Þnh s¶n phÈm chÝnh trong ph¶n øng thÕ cña ankan ?
Víi c¸c ®ång ®¼ng cña metan ph¶n øng thÕ ­u tiªn thÕ nguyªn tö hi®ro cña c¸c bon bËc cao.
BËc cña nguyªn tö c¸c bon: Lµ chØ sè nguyªn tö cacbon liªn kÕt trùc tiÕp víi nguyªn tö cacbon ®ã

H·y viÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng thÕ cña isopentan vµ brom? ChØ ra s¶n phÈm chÝnh cña ph¶n øng?

2/ T¸c dông do nhiÖt
a . Ph¶n øng ph©n huû
Lµ ph¶n øng ph©n huû hi®rocacbon thµnh C vµ H2 ë nhiÖt ®é cao
CH4 C + 2H2
Chó ý: ph¶n øng thuËn nghÞch vµ ph¶n øng nghÞch x¶y ra ë nhiÖt ®é thÊp h¬n
ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng ph©n huû propan?
Phản ứng đehiro hoá (tách H2)
Là phản ứng tách hai nguyên tử hiđrô do tác dụng của nhiệt độ và xúc tác Ni hoặc Fe
CnH2n+2 CnH2n + H2
(n 2) (anken)
Chú ý so sánh điều kiện hai phản ứng sau
CH4 C + 2H2

C/ Phản ứng crackinh
Quá trình bẻ gãy các phân tử hidrocacbon mạch dài thành các hidrocacbon mạch ngắn hơn bằng tác dụng của nhiệt
CH3-CH2-CH2-CH3 CH4 + CH3-CH=CH2

TQ : CnH2n+2 ? CaH2a+2 + CbH2b
ankan ankan anken
đk: a+b = n ,b>2
Crackinh
to
Viết các sản phẩm khi đehiđro hoá và crackinh n- pentan
H2
H2
H2
So sánh điều kiện phản ứng phân huỷ và phản ứng crackinh? Viết phương trình phản ứng cachkinh và phản ứng đehiđrô hoá n- pen tan
1.Bắt đầu từ C2 thì có phản ứng đehiro hoá
Phản ứng cần có nhiệt độ và phải có xúc tác
2.Từ C3 mới có phản ứng crackinh
Phản ứng không cần xúc tác
Nếu có nhiệt độ và xúc tác từ C3 có thể xảy ra cả phản ứng phân huỷ, đehiro hoá và crackinh cho hỗn hợp sản phẩm
Mét sè ph¶n øng oxi ho¸ kh«ng hoµn toµn
1. CH4 + O2  C + H2O

2. CH4 + O2 HCHO + H2O

3. CH4 +1/2 O2 CO + H2

4. CH3CH2-CH2CH3 + 5/2O2 2 CH3COOH+ H2O




3/ Tác dụng với oxi
a. Phản ứng cháy ( phản ứng oxi hoá hoàn toàn)
n ankan = nnước - n cacbonnic
Một vài ứng dụng của ankan
VI/Điều chế ankan
a. Trong công nghiệp
Lấy từ khí thiên nhiên , khí dầu mỏ
b. . Trong phòng thí nghiệm
Nhiệt phân muối của axit hưu cơ
CH3COONa +NaOHr ? CH4 + Na2CO3

RCOONa + NaOH ? RH + Na2CO3
Thuỷ phân nhôm cacbua
Al4C3 + H2O ? CH4 + Al(OH)3?
Phương pháp khác
C4H10 ? CH4 + C3H6
C + H2 ? CH4


CaO
t0
XICLOANKAN
1/ Khái niệm: Là các RH no mạch vòng
CTTQ : CnH2n với n ? 3
2/Một số xiclo ankan

Xiclopropan
XICLOBUTAN
XICLOPENTAN
XICLOHEXAN
Câu hỏi phần V
1.Nhận xét về đặc điểm cấu tạo của xicloankan? So sánh với ankan?
2. Từ đặc điểm cấu tạo của xiclo ankan hãy dự đoán những tính chất hoá học của xicloankan? So sánh với ankan ?
3/Tính chất
Trong phân tử xicloankan chỉ có liên kết đơn và là hợp chất no nên có tính chất tương tự ankan
b/. Phản ứng cháy
C6H12 + 9O2 ? 6 CO2 + 6 H2O
c/ .Phản ứng cộng mở vòng( với còng 3 hoặc 4cạnh)
a/Phản ứng thế
Viết các phản ứng cộng mở vòng của xiclo butan với Cl2 và HCl?
Chú ý: Chỉ có vòng ba hoặc bốn cạnh có phản ứng cộng mở vòng