Химия (Органическая химия) - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Химия (Органическая химия). Доклад-сообщение содержит 120 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Мы все к двадцатилетнему возрасту были бы великими химиками, математиками, ботаниками, зоологами, если бы в детстве жгучее любопытство ко всему окружающему не ослабевало бы в нас К.И. Чуковский

Слайд 2

Описание слайда:

Химия (Органическая химия)

Слайд 3

Описание слайда:

Котов Александр Дмитриевич Доктор химических наук Профессор kotad@mail.ru kot@bio.uniyar.ac.ru

Слайд 4

Описание слайда:

Органическая химия Лекции – 16 ч (8 лекций) Лабораторные работы – 32 ч (16 занятий) (халат, перчатки, правила ТБ) Экзамен – НХ + ОХ + экзамен (ОХ - рейтинговая система)

Слайд 5

Описание слайда:

Рейтинг Лекции – до 40 баллов (85) Лабораторные занятия (отчеты) – до 300 баллов (1520) Домашние самостоятельные работы – до 80 баллов (165) Контрольные работы – до 160 баллов (1610) Творческие дополнительные задания - до 100 баллов

Слайд 6

Описание слайда:

Органическая химия Штрафы – прогулы, не соблюдение ТБ Допуск к экзамену если > 250 баллов

Слайд 7

Описание слайда:

Г.С. Миронов В.Ю. Орлов А.Д. Котов Курс органической химии для биологов и экологов Учебное пособие

Слайд 8

Описание слайда:

Органическая химия В электронном виде: Справочники Учебники Программа курса Оформление отчета

Слайд 9

Описание слайда:

Лекция №1

Слайд 10

Описание слайда:

Правила поведения на лекции Не опаздывать! Поздороваться с лектором! Отключить телефоны Не шуметь Не отвлекать других слушателей Не спать (или хотя бы не храпеть) Стремиться понять лектора

Слайд 11

Описание слайда:

Классификация органических соединений

Слайд 12

Описание слайда:

По строению углеродного скелета

Слайд 13

Описание слайда:

По функциональным группам углеводороды (R-Н) галогенуглеводороды (R-Hаl) спирты (R-ОН) альдегиды (R-CН=О) кетоны (RR’C=О) кислоты (R-СОOH)

Слайд 14

Описание слайда:

По функциональным группам простые эфиры (ROR’) сложные эфиры (RCОOR’) амины (R-NH2) нитросоединения (R-NO2) нитрилы (R-CN) сульфокислоты (R-SO3Н) тиоспирты или тиолы (R-SH)

Слайд 15

Описание слайда:

По гомологическим рядам Ряд соединений, сходных по химическим свойствам, имеющих общую эмпирическую формулу, в которой каждый последующий член отличается от предыдущего на группу СН2 (гомологическая разность), называется гомологическим рядом

Слайд 16

Описание слайда:

По гомологическим рядам Алканы СnH2n+2 Циклоалканы СnH2n Алкены СnH2n Алкадиены СnH2n-2 Алкины СnH2n-2 Арены (ароматические): ряд бензола СnH2n-6 полиядерные и конденсированные

Слайд 17

Описание слайда:

Гомологические ряды Предельные спирты СnH2n+1OH Предельные кислоты СnH2n+1СООН Ароматические кислоты ряда бензола СnH2n-7СООН

Слайд 18

Описание слайда:

Номенклатура органических соединений Тривиальная Рациональная Систематическая (заместительная и радикально – функциональная)

Слайд 19

Описание слайда:

Систематическая номенклатура СН4 - метан, С2Н6 - этан, С3Н8 - пропан, С4Н10 - бутан, С5Н12 - пентан, С6Н14 - гексан, С7Н16 - гептан, С8Н18 - октан, С9Н20 - нонан, С10Н22 - декан C14H30 - тетрадекан

Слайд 20

Описание слайда:

Систематическая номенклатура Выбирается самая длинная неразветвленная углерод-углеродная цепь Нумеруются атомы углерода этой цепи с того конца, к которому ближе разветвление цепи (заместители, кратная связь)

Слайд 21

Описание слайда:

Систематическая номенклатура Одинаковые заместители группируются (указываются в названии один раз) В названии цифрой (цифрами) указывается место радикала (заместителя), называется заместитель и его количество, а затем называется углеводород, которому отвечает самая длинная углерод-углеродная цепь

Слайд 22

Описание слайда:

Названия радикалов Метил Этил Пропил Изопропил

Слайд 23

Описание слайда:

Названия радикалов Бутил Вторичный Изобутил Третичный бутил бутил

Слайд 24

Описание слайда:

Систематическая номенклатура В названиях соединений с кратными углерод-углеродными связями заменяют суффикс “ан” на “ен” или “ин” Для некоторых классов соединений к названию основной цепи добавляют суффиксы «ол», «он» и др.

Слайд 25

Описание слайда:

Теория строения органических соединений Химическое строение – последовательность соединения атомов в молекуле Атомы в молекуле соединяются не произвольно, а в определенном порядке Связь атомов осуществляется согласно их валентности

Слайд 26

Описание слайда:

Теория строения органических соединений Атом углерода в подавляющем большинстве соединений 4-х валентен Атомы углерода способны соединяться, образуя линейные, разветвленные и замкнутые цепи

Слайд 27

Описание слайда:

Теория строения органических соединений Свойства вещества определяются его химическим строением Каждому веществу присуща только одна определенная структура Атомы и группы атомов в молекуле взаимно влияют друг на друга

Слайд 28

Описание слайда:

Стереохимическая теория Семидесятые годы XIX века Теория пространственного расположения атомов в молекулах На ее основе было объяснено явление пространственной изомерии

Слайд 29

Описание слайда:

Электронная теория Льюиса Начало XX века Дала объяснение влиянию атомов и групп атомов в молекулах друг на друга Это влияние заключается в смещении электронной плотности от одних атомов к другим

Слайд 30

Описание слайда:

Электронная теория Льюиса

Слайд 31

Описание слайда:

Квантово-химические методы Развитие теории химического строения Квантово-механические методы описания химических связей в органических соединениях Химическая связь возникает в результате взаимодействия электронов и ядер

Слайд 32

Описание слайда:

Квантово-химические методы

Слайд 33

Описание слайда:

Изомерия Изомеры - это соединения, имеющие одинаковый состав, но различное строение и вследствие этого разные физико-химические свойства

Слайд 34

Описание слайда:

Изомеры Структурные (отличаются друг от друга способом связывания атомов) Пространственные (соединения, имеющие одинаковый способ связывания атомов, но различное расположение атомов и групп в пространстве)

Слайд 35

Описание слайда:

Структурная изомерия Изомерия углеродного скелета Изомерия положения кратной связи Изомерия положения функциональной группы Межклассовая изомерия

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Пространственная изомерия Геометрическая или цис-транс изомерия Оптическая изомерия

Слайд 38

Описание слайда:

Оптическая изомерия

Слайд 39

Описание слайда:

Химическая связь в органических соединениях Ковалентная связь – образуется обобщением пары валентных электронов с противоположными спинами: А + В  АВ Донорно-акцепторный механизм образования А: + В  А:В Семиполярная связь А: + В  А+:В- (АВ)

Слайд 40

Описание слайда:

Химическая связь в органических соединениях Ковалентная связь: -связь – перекрывание орбиталей вдоль линии, связывающей центры атомов

Слайд 41

Описание слайда:

Химическая связь в органических соединениях Ковалентная связь: -связь - боковое перекрывания двух 2р-орбиталей

Слайд 42

Описание слайда:

Валентные состояния атома углерода в органических соединениях

Слайд 43

Описание слайда:

Химическая связь в органических соединениях Ионная связь – притяжение разноименных заряженных ионов, образующихся за счет передачи неспаренного электрона одного атома другому А + В  [А]+[:В]-

Слайд 44

Описание слайда:

Химическая связь в органических соединениях Водородная связь – химическая связь между атомами водорода, связанными с сильно электроотрицательными атомами (чаще всего атомами кислорода), и атомами, имеющими неподеленную электронную пару: X-H…:Y-Z

Слайд 45

Описание слайда:

Типы разрыва ковалентной связи Гомолитический (радикальный) АВ  А + В Гетеролитический (ионный) АВ  А+ + :В-

Слайд 46

Описание слайда:

Классификация органических реакций Реакции замещения A-B + CD  AD + B-C A-B + C-  A- + B-C (SN) A-B + C+  A+ + B-C (SE) A-B + C  A + B-C (SR)

Слайд 47

Описание слайда:

Классификация органических реакций Реакции присоединения А=В + CD  D-A-B-C А=В + C-  A--B-C (АN) A=B + C+  A+-B-C (АE) A=B + C  A-B-C (АR)

Слайд 48

Описание слайда:

Классификация органических реакций Реакции элиминирования (отщепления) Е X-А-В-Y  A=B + X-Y

Слайд 49

Описание слайда:

Классификация органических реакций По молекулярности: Мономолекулярные (SN1, E1) Бимолекулярные (SN2, E2) Определяется числом частиц, участвующих в самой медленной стадии процесса

Слайд 50

Описание слайда:

Алканы (предельные углеводороды, парафины)

Слайд 51

Описание слайда:

CnH2n+2 sp3-гибридизация

Слайд 52

Описание слайда:

Алканы -связи между атомами углерода обладают цилиндрической симметрией (0,154 нм) группы вращаются вокруг углерод - углеродной связи почти свободно возможны различные расположения атомов в пространстве, называемые конформациями

Слайд 53

Описание слайда:

Этан

Слайд 54

Описание слайда:

Алканы Изомерия: углеродного скелета Число изомеров для С5Н12 равно 3, для С6Н14 – 5, С7Н16 – 9, С10Н22 – 75, С20Н42 – 336319

Слайд 55

Описание слайда:

Номенклатура 3,4-диметил- гексан (вторичный бутил-метил-этил- метан)

Слайд 56

Описание слайда:

Способы получения алканов Получение в промышленности метана и других алканов: Фракционирование природного газа Фракционирование перегонкой углеводородов нефти

Слайд 57

Описание слайда:

Получение метана Синтез из элементов при высокой температуре (вольтова дуга) C + 2 H2 → CH4 Восстановлением на никелевом катализаторе при 250-400оС СО + 3 Н2 → СН4 + Н2О СО2 + 4 Н2 → СН4 + 2 Н2О

Слайд 58

Описание слайда:

Получение метана Гидролизом карбида алюминия Al4C3 + 12 H2O → 3 CH4 + 4 Al(OH)3 Cплавление ацетата натрия со щелочью СН3СOONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

Слайд 59

Описание слайда:

Способы получения Гидрирование алкенов протекает под давлением водорода в присутствии катализатора (Pt, Pd или Ni)

Слайд 60

Описание слайда:

Способы получения Восстановление алкилгалогенидов

Слайд 61

Описание слайда:

Способы получения Реакция Вюрца (только из первичных алкилгалогенидов)

Слайд 62

Описание слайда:

Синтез Кольбе

Слайд 63

Описание слайда:

Физические свойства С1-С4 при обычной температуре – газы С5-С15 – жидкости с С16 – твердые вещества Плотность лежит в пределах 0.4-0.7 г/мл Растворимость в воде ничтожна

Слайд 64

Описание слайда:

Химические свойства Нечувствительны к ионным реагентам Инертны по отношению к кислотам, основаниям, окислителям Наиболее характерным свойством является радикальное замещение незаряженного атома водорода при действии незаряженных радикальных реагентов

Слайд 65

Описание слайда:

Галогенирование

Слайд 66

Описание слайда:

Механизм хлорирования SR Cl2  2 Cl (зарождение цепи) СН4 + Cl  CН3 + НСl (рост цепи) CН3 + Cl2  Cl + CН3Сl (рост цепи) 2 Cl  Cl2 (обрыв цепи) 2 CН3  C2Н6 (обрыв цепи) CН3 + Cl  CН3Сl (обрыв цепи)

Слайд 67

Описание слайда:

Галогенирование высших алканов

Слайд 68

Описание слайда:

Устойчивость радикалов третичный  вторичный  первичный  CH3

Слайд 69

Описание слайда:

Нитрование алканов

Слайд 70

Описание слайда:

Сульфирование Серная кислота при комнатной температуре не действует на алканы, а при нагревании она действует как окислитель. Дымящая серная кислота с высшими парафинами образует сульфокислоты: R-Н + Н2SО4  R-SО3Н + Н2О

Слайд 71

Описание слайда:

Сульфоокисление и сульфохлорирование

Слайд 72

Описание слайда:

Окисление Кислород воздуха, КМnО4, К2Сr2О7 и др., окисляют парафины только при высоких температурах с разрывом углеродной цепи и образованием в основном кислот Идет также процесс декарбоксилирования с выделением СО2

Слайд 73

Описание слайда:

Окисление CH3-CH2-CH2-CH3 + O2 → C2H5OH + СН3-СНО 2 СН3-СН2-СН2-СН3 + 5 О2 → 4 СН3СООН 2 СН4 + О2 → 2 CH3OH СН4 + О2 → НСНО + Н2О 2 СН4 + 3 О2 → 2 НСООН + 2 Н2О

Слайд 74

Описание слайда:

Горение Требует поджигания, или искры Смеси алканов (особенно метана) с воздухом (1:10) чрезвычайно взрывоопасны (причина взрывов на шахтах)

Слайд 75

Описание слайда:

Термический и каталитический крекинг При температурах выше 1000оС все предельные углеводороды распадаются на углерод и водород (производство дешевой газовой сажи и водорода) СН4 → C +2 H2

Слайд 76

Описание слайда:

Термический и каталитический крекинг В определенных условиях удается отделять промежуточные продукты (ацетилен получают из метана) 2 CH4 → C2H2 + 3 H2

Слайд 77

Описание слайда:

Термический и каталитический крекинг С5Н12  C3Н8 + С2Н4 С16Н34 → С8Н18 + С8Н16 Введение катализатора в процесс может сильно изменить направление реакции

Слайд 78

Описание слайда:

Каталитический крекинг При каталитическом крекинге этана обычно образуется ацетилен С2Н6 → С2Н2 + 2 Н2 Из бутана получают бутадиен, а из 2-метилбутана - изопрен CH3-CH2-CH2-CH3 → CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2

Слайд 79

Описание слайда:

Каталитический крекинг

Слайд 80

Описание слайда:

Реакции изомеризации В присутствии катализаторов (AlCl3) нормальные алканы могут превращаться в алканы с разветвленной цепью:

Слайд 81

Описание слайда:

Применение алканов Газообразное и жидкое топливо Смазочные материалы Сырье для получения сажи, ацетилена, высших синтетических кислот и др.

Слайд 82

Описание слайда:

Алкены (этиленовые углеводороды или олефины) CnH2n

Слайд 83

Описание слайда:

Номенклатура СН2=СН2 этен, этилен СН2=СН-СН3 пропен, метилэтилен, пропилен СН2=СН-СН2-СН3 1-бутен, этилэтилен, бутилен СН3-СН=СН-СН3 2-бутен, симметричный диметилэтилен, псевдобутилен

Слайд 84

Описание слайда:

Изомерия Структурная изомерия Углеродного скелета Положения двойной связи СН2=СН-СН2-СН3 (бутен-1) СН3-СН=СН-СН3 (бутен-2) Межклассовая (с циклоалканами) Пространственная изомерия Геометрическая

Слайд 85

Описание слайда:

Изомерия Геометрическая изомерия (цис-транс)

Слайд 86

Описание слайда:

Получение алкенов

Слайд 87

Описание слайда:

Способы получения Дегидрогенизацией предельных углеводородов на окиси хрома (катализатор): С4Н10  СН2=СН-СН2-СН3

Слайд 88

Описание слайда:

Способы получения

Слайд 89

Описание слайда:

Отщепление воды и галогенводородов определяется правилом Зайцева: водород отщепляется от ближайшего углерода наименее гидрогенизированного

Слайд 90

Описание слайда:

Способы получения

Слайд 91

Описание слайда:

Физические свойства С2-С4 – газы, С5-С17 – жидкости, далее - твердые вещества Перемещение двойной связи в центр молекулы вызывает повышение температуры кипения олефина

Слайд 92

Описание слайда:

Физические свойства Цис-изомеры кипят при более высокой температуре, чем транс-изомеры Плотность олефинов меньше единицы, но больше, чем соответствующих парафинов Растворимость в воде мала, но выше, чем у парафинов

Слайд 93

Описание слайда:

Химические свойства Реакции присоединения Реакции окисления Реакции полимеризации

Слайд 94

Описание слайда:

Реакции присоединения СН3-С+Н=С-Н2 + Y+X-  СН3-СНX-СН2Y правило Марковникова АE:

Слайд 95

Описание слайда:

Электрофильное присоединение Правило Марковникова: водород присоединяется по месту разрыва двойной связи преимущественно к наиболее гидрогенизированному атому углерода

Слайд 96

Описание слайда:

Устойчивость карбкатионов Чем больше распределен (делокализован) заряд в карбкатионе, тем устойчивее карбкатион

Слайд 97

Описание слайда:

Реакции присоединения СН3-СН=СН2 + HCl  СН3-СН2-СН2Cl эффект Карраша АR:

Слайд 98

Описание слайда:

Газообразное хлорирование пропилена

Слайд 99

Описание слайда:

Окисление алкенов

Слайд 100

Описание слайда:

Озонолиз

Слайд 101

$Реакции полимеризации Получение полиэтилена: n СН2=СН2  (-СН2-СН2-)n Получение полипропилена: n СН3-СН=СН2  (-СН-СН2-)n \СН3$

Описание слайда:

Реакции полимеризации Получение полиэтилена: n СН2=СН2  (-СН2-СН2-)n Получение полипропилена: n СН3-СН=СН2  (-СН-СН2-)n \СН3

Слайд 102

Описание слайда:

Качественные реакции Обесцвечивание бромной воды СН2=СН2 + Вr2- CBrН2-СBrН2 Обесцвечивание раствора перманганата калия

Слайд 103

Описание слайда:

Применение алкенов В производстве полимерных материалов (пластмасс, каучуков, пленок) Для получения спиртов, альдегидов, галогенопроизводных и многих других органических соединений

Слайд 104

Описание слайда:

Алкадиены (диеновые углеводороды) СnН2n-2

Слайд 105

Описание слайда:

Диеновые углеводороды С кумуллированными связями СН2=С=СН2 пропадиен, аллен С сопряженными связями СН2=СН-СН=СН2 1,3-бутадиен, дивинил С изолированными связями СН2=СН-СН2-СН2-СН=СН2 1,5-гексадиен, диаллил

Слайд 106

Описание слайда:

Изомерия Структурная изомерия Углеродного скелета Положения двойных связей Межклассовая (с алкинами) Пространственная изомерия Геометрическая

Слайд 107

Описание слайда:

Способы получения дивинила Метод С.В.Лебедева, 1932 г. Ярославль СК-1 2 С2Н5ОН  С4Н6 + 2 Н2О + Н2 (выход 70% от теоретического)

Слайд 108

Описание слайда:

Способы получения дивинила Дегидрирование бутано-бутиленовых смесей (метод Бызова)

Слайд 109

Описание слайда:

Способы получения изопрена Дегидрирование изопентан - изоамиленовых смесей С5Н12  С5Н10  С5Н8

Слайд 110

Описание слайда:

Сопряженные диены Дивинил - газ с Ткип 4,5оС, в воде нерастворим, легко взрывается с воздухом Изопрен и другие простейшие диены - жидкости

Слайд 111

Описание слайда:

Сопряженные диены

Слайд 112

Описание слайда:

Сопряженные диены Происходит изменение межатомных расстояний СН3-СН3 0.154 нм СН2=СН-СН=СН2 0.136 нм 0.146 нм СН2=СН2 0.134 нм

Слайд 113

Описание слайда:

Электрофильное присоединение

Слайд 114

Описание слайда:

Электрофильное присоединение

Слайд 115

Описание слайда:

Реакция Дильса-Альдера

Слайд 116

Описание слайда:

Полимеризация

Слайд 117

Описание слайда:

Натуральный каучук Добывается из млечного сока некоторых растений (гевея, гваюлла, коксалыз, таусалыз и др.) Промышленное значение имеют только плантации гевеи