Слайд 2
ТЕМА УРОКА:
«Получение алканов. Нахождение в природе и
применение алканов.»
Цели урока:
Рассмотреть способы получения предельных углеводородов.
Ознакомить с природными
источниками углеводородов и областями применения алканов.
Расширить и закрепить практические навыки разговорной речи на английском языке
Слайд 3
Термины
Saturated hydrocarbon – предельныйуглеводород
Methane – метан
Ethane – этан
Inclusions
– примеси
Oil well gas – попутныйнефтянойгаз
Gomologous compound – гомологи
Слайд 4
Production field – месторождение
Swampgas – болотный газ
Solidhydrocarbon –твердыйуглеводород
Earth
wax – горныйвоск
Native paraffin – озакерит
Fire damp – рудный
газ
Слайд 5
Способы получения алканов
Получение из природных источников:
а) метан,
этан, пропан, бутан выделяют из природного газа, причем метана
в нем 95-98 %об.
б) Алканы от С5 до С11 выделяют из бензиновой фракции нефти
в) алканы от С12 до С16 из средней фракции нефти
г) высшие алканы, от С16 и выше, получают вакуумной перегонкой неперегоняемого остатка нефти.
Слайд 6
Способы получения алканов
Гидрирование угля:
nC+(n+1)H2 = CnH(2n+2),
где n – любое целое число, причем реакция идет
при условиях: t=400-600 градусов цельсия p=250атм. Kat= FeO-Fe2O 3
Например:
С + 2H2 = CH4 – частный случай для метана
Слайд 7
Способы получения алканов
Синтез Фишера-Тропша, на основе синтез-газа (CO
+ H2):
nCO+(2n+1)H2 == CnH(2n+2) + nH2O,
Kat = Ni
или Co и t= 200 градусов Цельсия, Например:
3CO + 7H2==C3H8 + 3H2O – частный случай для пропана.
Слайд 8
Способы
получения алканов
Восстановление алкенов:
R-CH=CH2 + H2 → R-CH2-CH3,
при
условии, что t=200 градусов Цельсия и Kat = Ni.
Например:
CH2=CH2 + H2 → СH3–CH3
Слайд 9
Способы получения алканов
Синтез Вюрца (Шарль Адольф Вюрц):
2R-Br
+ 2Na R-R + 2
NaBr, данная реакция идет только в гексане, который как известно является жидкостью…. В данном случае «R» - радикал, причем он слева и справа один и тот же.
Пример: 2CH3-Br + 2Na CH3-CH3 + NaBr, продукт этой реакции – этан.
Или 2CH3-CH2Br + 2Na CH3-CH2-CH2-CH3 + 2NaBr, продукт этой реакции – бутан…
Очевидно, что напрямую через синтез Вюрца невозможно получить алканы с нечетным количеством атомов углерода.
Слайд 10
Основной способ получения алканов это разделение различных фракций
нефти. В лаборатории же алканы можно получить через пиролиз
солей карбоновых кислот или восстановив алкен.
Слайд 11
Нахождение в природе
Основные источники алканов – нефть и
природный газ. Метан составляет основную массу природного газа, в
нем присутствуют также в небольших количествах этан, пропан и бутан. Метан содержится в выделениях болот и угольных пластов. Наряду с легкими гомологами метан присутствует в попутных нефтяных газах. Эти газы растворены в нефти под давлением и находятся также над ней. Алканы составляют значительную часть продуктов переработки нефти.
Содержатся в нефти и циклоалканы
– они называются нафтенами
(от греч. naphtha – нефть).
Слайд 12
Месторождения сланцевого газа в мире
Слайд 15
В природе широко распространены также газовые гидраты алканов,
в основном метана, они залегают в осадочных породах на
материках и на дне океанов. Их запасы, вероятно, превышают известные запасы природного газа и в будущем могут случить источником метана и его ближайших гомологов.
Слайд 16
Где в природе встречаются твёрдые
алканы?
Твердые алканы встречаются в природе в виде залежей
горного воска – озокерита, в восковых покрытиях листьев, цветов и семян растений, входят в состав пчелиного воска.
Слайд 17
Применение
ПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Газообразные алканы-ценное топливо
Жидкие алканы – основа
в изготовлении косметики, медикаментов; разные растворители, моторное и ракетное
топливо и т. д.
Твердые алканы – изготовление свечей, пропитка бумаги и т. д.
Сырье для нефтехимических производств
Слайд 18
ПРИМЕНЕНИЕ АЛКАНОВ
Алканы в составе бензина, керосина, солярового масла,
мазута используются в качестве топлива.
Слайд 19
Высшие алканы входят в состав смазочных масел, вазелина
и парафина.
Слайд 20
Смесь изомерных пентанов и гексанов называется
петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя.
Циклогексан также
широко применяе-
тся в качестве
растворителя и для
синтеза полимеров
(капрон, найлон).
Слайд 22
Способы получения алканов
1. Из природного и попутного нефтяного
газа
Важнейшим источником алканов в
природе является природный газ, минеральное углеводородное сырье - нефть и сопутствующие ей нефтяные газы. Природный газ на 95 процентов состоит из метана. Такой же состав имеет болотный газ, образующийся в результате переработки бактериями (гниения) углеводов.
1. from Natural and Oil Well Gas
The main sourse of alkanes in the nature is the natural gas, mineral hydrocarbons stock such as earth oil and oil well gas. The natural gas contains 95% of methane. Structure also has swamp gas, which forms in the result of hydrocarbons processing by the bacteria (simply speaking rot).
Слайд 23
Methane can also be named as swamp or
fire damp
Метан называют ещё и болотным; рудничным газом.
Слайд 24
Попутные нефтяные газы состоят в основном из этана,
пропана, бутана и частично пентана. Их отделяют от нефти
на специальных установках по подготовке нефти. При отсутствии газоконденсатных станций попутные нефтяные газы сжигают в факелах, что является крайне неразумной и разорительной практикой в нефтедобыче. Одновременно с газами нефть очищается от воды, грязи и песка, после чего поступает в трубу для транспортировки. Из нефти при ее разгонке (перегонке, дистилляции) отбирая последовательно все более и более высококипящие фракции получают:
Oil well gas mainly consists of ethane, propane, butane and partly pentane. They are separated from earth oil in special setup for oil preparation. If there are no gas-condensate stations, oil well gases burn in gas disposal system. It is ultra unwise and wasteful practice in oil production. Earth oil is cleaned simultaneously from gases, water, sand and mud. Then cleaned oil comes to the tube for transporting. From oil during its fractional distillation (distillation) taking away gradually more и more high-boiling fractions we can get:
Слайд 25
бензины - т. кип. от 40 до 180
С, (содержит углеводороды С5-С10), состоит более, чем из 100
индивидуальных соединений, нормальных и разветвленных алканов, циклоалканов, алкенов и ароматических углеводородов;
керосин 180-230 C, (С11-С12);
легкий газойль (дизельное топливо) 230-305 С (С13-С17);
тяжелый газойль и легкий дистиллят смазочного масла 305-405 С (С18-С25);
смазочные масла 405-515 С (С26-С38).
Остаток после перегонки нефти называется асфальтом или битумом.
Petrol – boiling point 40-1800C, (contains hydrocarbons C5 – C10), consists of more than 100 individual compounds, normal and branched alkane compounds, cycloalkanes, alkenes and aromatic hydrocarbons.
American paraffin oil – 180-2300C, (C11 – C12)
Light gasoil (diesel petrol) - 230-3050C, (C13 – C17)
Heavy gasoil and light distillate of motor oil 305-4050C, (C18 – C25)
Motor oil 405-5150C, (C26 – C38)
After distillation of earth oil the rest is mineral pitch
Слайд 26
2. Синтезом из водяного газа:
n CO + (2n + 1) H2 - t,kat→ CnH2n+2 +nH2O
CO + 3H2 - t,kat→ CH4 + H2O.
Синтезом из простых веществ:
n C + (n + 1) H2 -t,kat,p → CnH2n+2
C + 2 H2 - 500°C,Ni → CH4
Слайд 27
Применение алканов
1. Предельные углеводороды находят широкое применение в
самых разнообразных сферах жизни и деятельности человека.
Saturated hydrocarbons can
be widely used in different spheres of human life and activity.
Слайд 28
2. Использование в качестве топлива – в котельных
установках, бензин, дизельное топливо, авиационное топливо, баллоны с пропан-бутановой
смесью для бытовых плит
As petrol – in boiler systems, petrol, diesel petrol, aircraft fuel, cylinders with propane butane mix for cookers.
Слайд 29
3. Вазелин используется в медицине, парфюмерии, косметике, высшие
алканы входят в состав смазочных масел, соединения алканов применяются
в качестве хладагентов в домашних холодильниках
Vaseline uses in medicine, perfumery, cosmetics. High alkanes are in structure of motor oils. Alkane compounds are used as cold carrier in the refrigerators.
Слайд 30
4. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным
эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко
применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров.
Mixture of isomeric pentanes and hexanes is named petroleum ether and is used as resolvent and in polymer synthesis.
Слайд 31
5. Метан используется для производства шин и краски
Methane
is used for production of tires and paints.
Слайд 32
6. Значение алканов в современном мире огромно. В
нефтехимической промышленности предельные улеводороды являются базой для получения разнообразных
органических соединений, важным сырьем в процессах получения полупродуктов для производства пластмасс, каучуков, синтетических волокон, моющих средств и многих других веществ. Велико значение в медицине, парфюмерии и косметике.
In hydrocarbon process industry saturated hydrocarbons are base for getting different organic compounds. They’re an important raw material in process of getting semi-finished product for plastic production, rubber substance, synthetic fibers, cleaning agents and many others. They play an important role in medicine, perfumery and cosmetics.
