נושא השיעור: "מבוא לכימיה אורגנית"
נושא
: כימיה ציון: 9
מטרת השיעור
: יצירת תנאים ל"טבילה" בכימיה אורגנית.
מטרות השיעור:
חינוכית
. לחקור את ההרכב הכימי של חומרים אורגניים, לזהות את ההבדל בין חומרים אורגניים לא-אורגניים, לקבוע את נושא הלימוד של כימיה אורגנית, את המטרות והיעדים של הכימיה האורגנית.
מתפתח.
לפתח את היכולת לעבוד עם המקור העיקרי ומידע נוסף: הדגש את העיקר וערוך סיכום תומך. כדי ליצור את המיומנויות של ביצוע ניסוי כימי, תוך שמירה על כללי הבטיחות. ליצור את היכולת להתבונן, להשוות, להסיק מסקנות. לפתח זיכרון, חשיבה לוגית, תשומת לב.
חינוכית
. לטפח דיוק, חריצות, תכונות פטריוטיות, אסתטיות ומוסריות.
סוג שיעור:
שיעור בלימוד חומר חדש.
תמיכה טכנית של השיעור:
מקרן מולטימדיה, מחשב, ציוד וריאגנטים לביצוע ניסוי כימי.
תוצאה צפויה:
- להגדיר מושגים: נושא כימיה אורגנית, חומרים אורגניים
- להשוות בין חומרים אורגניים לא אורגניים
- לדעת את המטרות והיעדים של כימיה אורגנית,
- שם מדענים - אורגניות
- להיות מסוגל לזהות חומרים אורגניים בחפצים צמחיים.
במהלך השיעורים
רגע ארגון.
בוקר טוב חבר 'ה. בוקר טוב אורחים יקרים! בואו נחייך אחד לשני! ועם מצב רוח טוב נתחיל את השיעור אני מקווה שהשיעור יהיה פרודוקטיבי עבורכם והכי חשוב שימושי!
אני רוצה להתחיל את השיעור במילותיו של מ' גורקי: "קודם כל ובעיקר למד כימיה. זהו מדע מדהים, אתה יודע... מבטה החד והנועז חודר אל תוך המסה הלוהטת של השמש ואל חשכת קרום כדור הארץ, אל החלקיקים הבלתי נראים של לבך ואל סודות מבנה האבן. , ולתוך החיים השקטים של עץ. היא מסתכלת לכל מקום ובכל מקום מגלה הרמוניה, מחפשת בעקשנות את תחילת החיים..."
אני .שלב אתגר וקביעת יעדים
היום תעבדו בקבוצות ובזוגות. ושימו לב לתלמידי כיתה י"א שלנו שיושבים בשורה ג'. למה הם כאן? כן, כדי לעזור לך ללמוד כימיה. ובכן, איזה קטע הם לומדים, נגלה במהלך השיעור.
פתח את המחברות שלך, רשום את המספר.
חבר'ה, בואו נעשה אשכול - רשמו את המילים "כימיקלים" במרכז המחברת.אנחנו עובדים בזוגות. כל זוג מרכיב את המקבץ שלו.
אשכול מוכן על הלוח שקופית 1
איזה אסוציאציות יש לך למילים האלה? סמן דוגמאות של כימיקלים שאתה מכיר מחיי היומיום סביב המילים "כימיקלים".
שקופית 2
במשך שנתיים למדנו קטע אחד בכימיה שנקרא "כימיה אי-אורגנית". התבונן בתרשים ורשום את החומרים שהם חומרים אנאורגניים.
הם שמות חומרים אנאורגניים (מים, חמצן וכו')
אילו חומרים עדיין לא חקרנו, שמות?סוכר, עמילן, שומנים, חלבונים...
לפניכם שתי קולקציות, תסתכלו היטב, במה הן דומות ובמה הן שונות? לאילו קבוצות אפשר לחלק את האוספים האלה?
איזה ענף בכימיה חוקר את החומרים האלה לדעתך?כימיה אורגנית.
בואו נזכור מה למדנו בקטע של כימיה אנאורגנית.-כיתה 9
אילו סוגים של חומרים קיימים בכימיה אנאורגנית?תחמוצות, חומצות, מלחים, בסיסים
ואיזה כיתות לומד המדור של כימיה אורגנית? -כיתה יא
מהשיעור היום מתחילים ללמוד את הקטע - חומרים אורגניים ונושא השיעור שלנו (נוסח):"הנושא של כימיה אורגנית".
בואו נחזור לאשכול.
החומרים האורגניים הללו מוכרים לכם. מה כלול בהםמתחם ? האם אנחנו יודעים? - 9מעמד
מה יש להםמִבְנֶה ? האם אנחנו יודעים? -כיתה 9
תכונות במה הם שונים מחומרים אנאורגניים?
אילו חומרים הם יותר - אורגניים או אנאורגניים?גורמים למגוון ) - 9 מעמד
עיין בעמוד 214. אילו חומרים הם יותר?
II . שלב הבנת התוכן
תראו כמה שאלות יש לנו! נחפש תשובות לשאלות שהוצגו בשיעור!
אני מציע להיעזר בכיתה יא'.
עבודה עם כיתה 11
קבוצה 1. כיצד הושג חומר אורגני בימי קדם? מדוע חומרים אלו נקראים אורגניים?
תשובה: כל החומרים האורגניים התקבלו אך ורק ממוצרי פסולת של אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים או כתוצאה מעיבודם. מכאן מגיע השם "חומר אורגני".
קבוצה 2 מה חוקרת כימיה אורגנית?
תשובה: ענף הכימיה החוקר חומרים אורגניים נקרא כימיה אורגנית.
קבוצה 3. איזה יסוד כימי חובה בהרכב של חומרים אורגניים?
תשובה:
כל החומרים האורגניים מכילים את היסוד הכימי פחמן.
שאלה 4.
מהי הגדרה נוספת לכימיה אורגנית?
תשובה.
כימיה אורגנית היא הכימיה של תרכובות פחמן(כתוב את הנוסח במחברת).
שאלה 5.
בנוסף לפחמן, איזה יסוד כימי קיים בחומר האורגני?
תשובה.
בנוסף לפחמן, כל החומרים האורגניים מכילים את היסוד הכימי מימן. עשוי לכלול גם O, S, N ואלמנטים אחרים(כתוב את הסימנים של יסודות כימיים על הלוח).
שאלה 6.
איזו תכונה כימית יכולה להיות משותפת לחומרים אורגניים?
תשובה.
כל החומר האורגני נשרף.
אילו חומרים נוצרים בעת בעירה של חומרים אורגניים?פחמן דו חמצני ומים (כתיבה במחברת עם מילים ותגובה ) מסקנה לגבי מה שנאמר
חבר'ה, עוד תכונה מעניינת של חומרים אורגניים היא היכולת להיחרך, להתפרק בחימום. בואו ניקח דוגמאות מהחיים האמיתיים. מה קורה למזונות המכילים עמילן, חלבון?נוצר פחם.
אם אתה מבשל יתר על המידה תפוחי אדמה, פנקייק, פנקייק, לחם, חריכה של עמילן, שהוא חלק מתפוחי אדמה וקמח, מתרחשת. כאשר ביצים או בשר נשרפים, החלבון הכלול במוצרים אלה נחרך.
חברים, מה קורה אם שמים מלח וסוכר במחבת חמה?
בואו נערוך ניסוי (הוראה) מדוע לדעתך מלח שולחן וסוכר מתנהגים אחרת בחימום?
לחומרים אלו יש מבנה שונה של סריג קריסטל.
מהו סריג הקריסטל של מלח שולחן וסוכר?במלח שולחן, NaCl הוא סריג גביש יוני, ובסוכר, C 12 ח 22 O 11 - מולקולרי.
איזה סוג של קשר כימי אופייני לחומרים אורגניים.קשר כימי קוטבי קוולנטי ) מסקנה לגבי מה שנאמר
חבר'ה, בואו נכתובסימנים של חומרים אורגניים:
1) מכילים פחמן;
2) לשרוף ו(או) להתפרק עם היווצרות מוצרים המכילים פחמן;
3) קשר כימי קוולנטי;
4) סריג גביש מולקולרי
| ריאגנטים | תיאור או ערכת ניסיון | צִיוּד |
| תחמוצת נחושת (II) CuO, סוכר מגורען, מי ליים | מי סיד תערובת של סוכר ותחמוצת נחושת(II). | 2 מבחנות, פקק עם צינור יציאת גז, חצובה, מנורת רוח, גפרורים, רשת אסבסט, דלק יבש. |
| אמצעי זהירות | חווה התקדמות | הערות |
| ראשית לחמם את כל הצינור, ולאחר מכן את הקצה שלו. בסוף הניסוי, משוך את צינור יציאת הגז ממי הסיד, ואז כבה את מנורת הרוח. | יוצקים 0.2 גרם סוכר מגורען ופי 2-3 יותר תחמוצת נחושת לתוך מבחנה יבשה (II), מערבבים הכל היטב ומתחילים לחמם. רשום את התצפיות שלך. 1. איזה גז גרם למי הסיד להיות עכורים? כתוב את משוואת התגובה. 2. איזה חומר נוצר על הקירות הקרים בתוך המבחנה? 3. איזה חומר נוצר מתחמוצת נחושת (II)? כתוב את המשוואה לתגובה בין תחמוצת נחושת (II) ופחמן. קבעו מסקנה לגבי השתייכותו של סוכר מגורען לתרכובות אורגניות או אנאורגניות.) מסקנה לגבי מה שנאמר | הפסק את הניסוי ברגע שמי הסיד נעשים עכורים. |
במצב נרגש, ערכיות הפחמן היא 4. ובכל התרכובות האורגניות, אטום הפחמן הוא תמיד ארבע ערכי.
הנוסחה הפשוטה ביותר בכימיה אורגנית היא CH4 - מתאן. אנו משתמשים בנוסחאות מבניות.(אנו מנסחים נוסחת מבנה - כיתה 11) ג להניח 3
ערכיות מסומנת באמצעות מקפים: מקף אחד מתאים ליחידת הערכיות של אטום של יסוד כימי.
אילו חומרים אורגניים שנלמדו בשיעור ניתן להוסיף ל"אשכול" שהרכבנו?שמן, נרות, פרופאן, גלוקוז, בוטאן, דיכלורומתאן, חומצה אצטית, אצטילן, אתאן וכו'.
מהי הערכיות של פחמן בתרכובות אורגניות?בתרכובות אורגניות, פחמן הוא תמיד ארבע ערכי.
איזו תכונה כימית משותפת לתרכובות אורגניות?חומרים אורגניים רבים נשרפים או מתפרקים כאשר הם מחוממים בהיעדר אוויר.
מהי חשיבות החומר האורגני בחברה?מדובר במזון, בגדים, נעליים, חומרים סינתטיים, פולימרים, נושאי אנרגיה, תרופות, חומרי ניקוי סינתטיים, צבעים שונים, לכות, צבעים, משחת שיניים, שמפו וכו'.
איזו השפעה יש לחומרים אורגניים על גוף האדם? (רוקסן, ריטה)
III . הִשׁתַקְפוּת
חבר'ה, היום למדנו מה לומד כימיה אורגנית. אילו כימיקלים נקראים אורגניים. חשף את הרעיון של ערכיות של יסודות כימיים. שקל את חשיבותם של חומרים אורגניים והראה בעזרת ספרות נוספת את ההשפעה השלילית של חלק מהם על הסביבה.
האם ענינו על השאלות ששאלנו בתחילת השיעור?
חבר'ה, יש לכם מבחנים בנושא שנלמד על השולחן שלכם. בוא נבדוק את הידע שלך (2-3 דקות)
בחר תשובה אחת נכונה.ג
להניח 4
1. מה לומדים כימיה אורגנית?
א) כל התרכובות שנוצרות באורגניזמים חיים.
ב) תרכובות של פחמן עם מימן.
ג) תרכובות של פחמן, למעט תחמוצות, קרבידים, מלחים.
2. איזו תרכובת היא אורגנית?
א) חומצה אצטית.
ב) סודה לשתייה.
ג) מלח רגיל.
3. עד שנת 2005, מספר התרכובות האורגניות המוכרות הוא ......
א) בערך מיליון
ב) כ-15 מיליון
ג) כ-2 מיליון
4. מהם שמות התרכובות המורכבות רק ממימן ופחמן?
א) חומר אורגני.
ב) מינרלים.
ב) פחמימנים.
5. חלק מסה של פחמן במתאן CH4 שווה ל
א) 75%
ב) 80%
ג) 25%
ג להניח 5
IV . תִמצוּת
חבר'ה, לכולם יש על השולחןטבלה "השתקפות של פעילות התלמיד בשיעור".
אני מבקש ממך למלא את הטבלה ולשלוח לי.
V . שיעורי בית ג להניח 6
עיון § 48+ תקציר, * משימה מס' 1,2 עמ' 216 (לכולם), * משימה מס' 36 עמ' 216 ללימוד מעמיק.
עכשיו דמיינו מה יקרה אם חומר אורגני ייעלם.
לא יהיו יותר חפצי עץ, לא יהיו יותר עטים כדוריים, שקיות ספרים, ספרים עצמם ומחברות מחומר אורגני - תאית. לא יהיה לינוליאום בכיתה, רק רגלי מתכת יישארו מהשולחנות. מכוניות לא ייסעו ברחוב - אין בנזין, ורק חלקי מתכת יישארו מהמכוניות עצמן. המקרים של מחשבים וטלוויזיות ייעלמו. בבתי מרקחת לא יהיו את רוב התרופות, ולא יהיה מה לאכול (כל האוכל מורכב גם מתרכובות אורגניות). לא יהיה במה לשטוף ידיים ואין מה לשים, כי סבון וכותנה, צמר, סיבים סינתטיים, עור ותחליפי עור, צבעי בדים הם כולם נגזרות של פחמימנים. ולא יהיה מי שיסתכל על העולם הזה - רק מי מלח ושלד יישארו מאיתנו, כי האורגניזמים של כל היצורים החיים מורכבים מתרכובות אורגניות.
עכשיו אתה מבין מה תפקידן של תרכובות אורגניות בטבע ובחיים שלנו
ג להניח 6 זה מעניין
בזמן שאתה קורא מאמר זה, שלךשימוש בעיניים תרכובת אורגנית- רשתית אשר ממירה אנרגיית אור לדחפים עצביים. כל עוד אתה יושב במצב נוח,שרירי הגב לשמור על יציבה נכונה בזכותפירוק כימי של גלוקוז עם שחרור האנרגיה הנדרשת. כמו שאתה מביןפערים בין תאי עצב מתמלאים גם בחומרים אורגניים - מתווכים (או נוירוטרנסמיטורים) שעוזרים לכל הנוירונים להפוך לאחד. והמערכת המתואמת היטב הזו פועלת ללא השתתפות התודעה שלכם! לעומק כמו ביולוגים, רק כימאים אורגניים מבינים עד כמה האדם נוצר בפיליגרן, כיצד מסודרות באופן הגיוני המערכות הפנימיות של האיברים ומחזור החיים שלהם. מכאן נובע שלימוד הכימיה האורגנית הוא הבסיס להבנת חיינו! ומחקר איכותני הוא הדרך לעתיד, כי תרופות חדשות נוצרות בעיקר במעבדות כימיות.
התבוננות פנימית של השיעור
מורה לכימיה וביולוגיה Utkina A.I.
השיעור התקיים בכיתה ט' של MBOU "בית ספר תיכון פרולטארי".
נוֹשֵׂא שיעור "» . הכיתה סטנדרטית מבחינת תפוסה, ממוצעת ביכולותיהם, שישה תלמידים משובצים לסוג ז' של חינוך. לפיכך, הצבתי את המשימה ההתפתחותית העיקרית לאפשר לילדים להיות משתתפים פעילים בתהליך החינוכי, על ידי שילובם בפתרון מצבי בעיה חינוכית לפיתוח החשיבה הלוגית שלהם ושמירה על תשומת הלב באמצעות פעילויות למידה משתנות ושיקוף על שלבים בודדים של השיעור.
שיעור "מבוא לכימיה אורגנית” הינו השיעור הראשון במעבר ללימודי כימיה אורגנית ונועד לתת סקירה כללית ולשים את הדגשים והמושגים העיקריים. זה חשוב במיוחד, שכן אנחנו פותחים מדור חדש בכימיה "תרכובות אורגניות", שיש לו 10 שעות לימוד.
סוג שיעור - לימוד חומר חדש
מקום השיעור בתכנית הלימודים - הכנסת חומר חדש.
רמת השיעור: חיזוי דרכים להעברת תלמידים לתוצאה שנקבעו במטרות הלמידה על סמך משוב והתגברות על קשיים אפשריים בעבודה.
המטרה העיקרית (לסטודנטים) - בתהליך של פעילויות מעשיות, המבוססות על ניתוח הרכב החומרים, מחלקים חומרים לאורגניים ולא-אורגניים ומאשרים את החיזוי בניסוי. המשימה העיקרית הקשורה בגיבוש חווית הפעילות היא העשרת החוויה האישית של התלמיד באמצעות ניסוי חינוכי וביסוס תכונותיהם של חומרים אורגניים באמצעים לוגיים.
הנושא והתוכן של השיעור קבעו מראש את הגדרת המשימות החינוכיות:
- לטפח דיוק, חריצות, תכונות פטריוטיות, אסתטיות ומוסריות.
- להמשיך בגיבוש הסובלנות באמצעות יישום סוגים מסוימים של עבודת צוות: עדכון ידע, משימות מעשיות, ניסיון במעבדה.
משימות אלו נפתרו במתחם בכל שלבי השיעור. כל השלבים קשורים זה לזה באופן הגיוני:
הרגע הארגוני הציב את התלמידים להשיג את המטרה: הוכרזה מטרת השיעור, הוכרזה התוצאה החזויה והמוטיבציה להשגת המטרה. כל זה איפשר לכלול תלמידים במהלך השיעור.
בשלב השני של השיעור, עדכון ידע וניתוח מידע, נעשה שימוש בגישה מובחנת: תלמידי כיתות יא' סיימו את משימת האינטראקציה של סוכר עם תחמוצת נחושת ומי סיד. משימה לסיסטמטיזציה ושילוב ידע (עבודה - חיפוש ופריסה של מידע) ומציאת פתרון יצירתי (מטלה להרכבת משוואות תגובה). תלמידים עם רמת ידע ממוצעת ביצעו משימות אנליטיותבעירה של חומרים אנאורגניים ואורגניים. במהלך עבודתי ביצעתי את ההתייעצויות הנדרשות על מנת ליצור "מצב הצלחה".
העדפתי לתת את רוב חומר הלימוד באופן דדוקטיבי. לשם כך התבקשו התלמידים לענות על שאלות, בתגובה להשמיע ידע שנרכש בעבר ובמקביל התחלנו ללמוד חומר חדש. זה אפשר לי להשתמש בעקרונות כה חשובים של דידקטיקה כמו אופי מדעי ונגישות.
חיבורים בין-תחומיים יושמו באמצעות שימוש בחומרים מביולוגיה וטכנולוגיה "זה מעניין" במהלך המצגת. תוך התבוננות בעקרון השיטתיות, עברנו מהידוע אל הלא נודע (התלמידים הכירו את החומרים, אך לא ידעו להסביר אותם), מהפשוט אל המורכב. אי אפשר היה להסתדר בלי ניסוי הדגמה, שכן הוא תרם לפיתוח מיומנויות ויכולות בביצוע ניסוי כימי.
כדי לבדוק את רמת הטמעת הידע, ביצעו התלמידים בקרת מבחן.
במהלך העבודה נעשה שימוש בשיטות הלימוד הבאות:
- מילולי (תפקידם של חומרים אורגניים לבני אדם וכו');
- ויזואלי (מצגת שקופיות, מבחן);
- חיפוש בעיות (משימות אישיות וקבוצתיות לניבוי תכונות של חומרים)
- הֵאוֹרִיסטִי
- מחקר (ניסוי);
- שיטת מעבדה.
השילוב של שיטות אלו בשיעור הראה יעילות גבוהה. ביצועים מיטביים של התלמידים בשיעור הושגו על ידי סוגים מתחלפים של פעילויות למידה בשלבים שונים של השיעור ואווירה רגועה וידידותית. כל זה הבטיח מניעת עומס יתר של תלמידים.
תשומת לב מיוחדת הוקדשה להוראת שיעורי בית, שכן היא דורשת הבנה של הנושא בכללותו.השלב האחרון היה הערכת תוצאות השיעור, סיכום והערה על פעילות התלמידים.
מטרת השיעור מתממשת, המשימות מתממשות.
1. ברכה
2. בדיקת מוכנות התלמידים לשיעור
3. מסר של נושא השיעור ומשימותיו העיקריות
מאז ימי קדם, האנושות השתמשה בחומרים ממקור צמחי ובעלי חיים כדי לספק את צרכיה: מזון, ביגוד, תחבושות עור, שמנים צמחיים ושמנים אתריים. ככל שהציוויליזציה התפתחה, אנשים למדו לבודד ולהשתמש בצבעים טבעיים, חומרים רפואיים וריחניים, סיבים טבעיים, רעלים, משכרים וחומרים משכרים.
כתבי יד עתיקים, תולדות וספרים בכתב יד הביאו לנו את הידע של אבותינו הרחוקים על שיטות הבידוד והשימוש בחומרים של "עולם הצומח והחי". אלכימאים, למשל, הצליחו להשיג חומצה אצטית מרוכזת ומלחיה: נחושת (II) אצטט (verdigris) ועופרת (II) אצטט (סוכר עופרת).
הניסיונות הראשונים לסווג חומרים לאורגניים ולא-אורגניים נעשו כבר במאות ה-9-10. האלכימאי הערבי אבו בכר אר רזי (865-925) היה הראשון שחילק חומרים לנציגי "ממלכות המינרלים, הצמחים והחיות". הסיווג הזה נמשך כמעט 1000 שנה!
מה היה הבסיס להפרדה כזו של חומרים? זה זמן רב ציין כי חומרים "צמחיים ובעלי חיים" הם בעלי תכונות דומות: הם נהרסים בקלות בעת חימום, שריפה, רבים מהם מתמוססים באלכוהולים ובשמנים. המחקר השיטתי של החומרים ה"עדינים" הללו החל בעבודתם של מדענים בולטים: הכימאי השבדי K. Scheele ומייסד הכימיה המדעית, הצרפתי א. לבואזיה. הם בודדו בצורה טהורה מגופי צמחים ובעלי חיים חומצות אורגניות רבות (אוקסלית, מאלית, לימון, לקטית), גליצרין, אסטרים של חומצות אצטית ובנזואיקות.
בסוף ה- XVIII - תחילת המאה ה- XIX. המדע נשלט על ידי דוקטרינה שנקראת ויטליזם (מ-lat. vita - חיים). תומכי הוויטליזם טענו שכל חומר מהטבע החי יכול להיווצר באורגניזמים חיים רק בהשפעת "כוח חיים" מיוחד. ויטאליסטים טענו כי הסינתזה הבסיסית החשובה ביותר על הפלנטה שלנו היאפוטוסינתזה בלתי אפשרי מחוץ לצמחים ירוקים. 6С0 2 + 6Н 2 0 С 6 Н 12 0 6 + 60 2 .
בתחילת המאה ה- XIX. יש צורך להפריד את הכימיה של חומרים ממקור צמחי ובעלי חיים למדע עצמאי. הופעתו של מדע זה קשורה בשמו של הכימאי השוודי המפורסם.. ינס יעקב ברזליוס, שהעניק לו את השם "כימיה אורגנית". כימיה אורגנית היא הכימיה של תרכובות פחמן (למעט הפשוטות ביותר: תחמוצות פחמן, חומצה פחמית ומלחיה).
תרכובות אורגניות טבעיות, מלאכותיות וסינתטיות מורכבות כמעט תמיד מאטומי פחמן ומימן. תרכובות אורגניות מכילות לרוב גם אטומים של חמצן, חנקן וכמה יסודות אחרים. תרכובות אורגניות שנבנו על ידי יסודות אלו (בעיקר פחמן ומימן).ב בערך 30 מיליון נלקחים בחשבון, בעוד חומרים אנאורגניים שנוצרו על ידי כל 110 האלמנטים של השולחן של D. I. מנדלייב, יש רק 100 אלף.
עם זאת, המשך הפיתוח של הכימיה והצטברות של עובדות מדעיות חדשות הוכיחו שהוויטליסטים טעו עמוקות. בשנת 1828, הכימאי הגרמני F. Wöhler סינתזה את התרכובת האורגנית אוריאה מהחומר האנאורגני אמוניום ציאנאט. מדען צוסקי מ. ברת'לוט בשנת 1854 קיבל שומן במבחנה. בשנת 1861 הכימאי הרוסי A.M. Butlerov סינתז חומר ממותק. לאחר מכן, הכימאי ווהלר, במכתב לברזליוס ב-1835. הוא כתב: "כימיה אורגנית יכולה עכשיו לשגע כל אחד. זה נראה לי יער עבות ומלא בחומרים מדהימים, סבך חסר גבולות שאי אפשר לצאת ממנו, שלא מעיזים לחדור אליו. הוויטליזם קרס
ניתן לחלק את כל מגוון התרכובות האורגניות לפי מקור לשלושה סוגים:טבעי, מלאכותיוסינטטי.
תרכובות אורגניות טבעיותהם תוצרי פסולת של אורגניזמים חיים (חיידקים, פטריות, צמחים, בעלי חיים). מדובר בחלבונים המוכרים לכם היטב, שומנים, פחמימות, ויטמינים, הורמונים, אנזימים, גומי טבעי וכו' (איור 2 בספר הלימוד).
תרכובות אורגניות מלאכותיות- אלו הם מוצרים של חומרים טבעיים המומרים כימית לתרכובות שאינן מצויות בחיות בר. אז, על בסיס תרכובת אורגנית טבעית של תאית, מתקבלים סיבים מלאכותיים (אצטט, ויסקוזה, נחושת-אמוניה), סרט לא דליק וסרטי צילום, פלסטיק (צלולואיד), אבקה ללא עשן וכו' (איור 3 ב ספר הלימוד).
תרכובות אורגניות סינתטיותמתקבל באופן סינתטי, כלומר על ידי שילוב מולקולות פשוטות יותר למורכבות יותר. אלה כוללים, למשל, גומיות סינתטיות, פלסטיק, תרופות, ויטמינים סינתטיים, ממריצי גדילה, תכשירים להגנת הצומח וכו' (איור 4 בספר הלימוד).
עבור כימיה אנאורגנית, הבסיס התיאורטי המוביל הוא החוק המחזורי והטבלה המחזורית של יסודות כימיים מאת D.I. Mendeleev, ולכימיה אורגנית, בסיס כזה הוא התיאוריה של המבנה הכימי של תרכובות אורגניות מאת א.מ. בטלרוב.
מהו מבנה כימי? אני מזכיר לכם שתחת המבנה הכימי אנחנו מבינים את הסדר שבו אטומים משולבים למולקולות לפי ערכיות. מה זהערכיות. לכן, הערכיות נקבעת לפי מספר הקשרים הקוולנטיים, כלומר. מספר זוגות האלקטרונים המשותפים, ללא קשר למנגנון שבו נוצרו זוגות אלו - על ידי החלפה או תורם-מקבל.
שימו לב שבכימיה אורגנית, המושג "ערכיות" הוא אנלוגי למושג "מצב חמצון", שבו השתמשת באופן נרחב בכימיה אנאורגנית. אבל מושגים אלה אינם שווים, שכן לערכיות אין סימן ואינה יכולה להיות אפס, בעוד שמצב החמצון מאופיין בהכרח בסימן ויכול להיות בעל ערך השווה לאפס.
על מנת להראות את ההבדל בין ערכיות למצב חמצון, המורה מבקש מהתלמידים לשקול חומרים הנוצרים מהיסוד הכימי חנקן:
בכימיה אורגנית, סדר החיבור של אטומים במולקולות של חומרים לפי ערכיות, כלומר המבנה הכימי שלהם, בא לידי ביטוי באמצעות נוסחאות מבניות - מלאות ומקוצרות.
וכך לקבוע את מידת החמצון של פחמן מתאן CH 4, אתאן C 2 H 6 ופרופאן C 3 H 8 תוך התחשבות בעובדה שפחמן בתרכובות אורגניות הוא תמיד ארבע ערכי.
וכך אנו כותבים מהי org.chemistry
כימיה אורגניתיש את הכימיה של פחמימנים ונגזרותיהם (כלומר, מוצרים הנוצרים כאשר מימן מוחלף במולקולות של חומרים אלה באטומים אחרים או בקבוצות אטומים)
כימיה אורגנית
מושג הכימיה האורגנית והסיבות להפרדתה לדיסציפלינה עצמאית
איזומרים- חומרים בעלי אותו הרכב איכותי וכמותי (כלומר, בעלי אותה נוסחה כוללת), אך בעלי מבנה שונה, ולכן, תכונות פיזיקליות וכימיות שונות.
Phenantrene (מימין) ואנתרצין (משמאל) הם איזומרים מבניים.
מתאר קצר של התפתחות הכימיה האורגנית
התקופה הראשונה בהתפתחות הכימיה האורגנית, הנקראת אֶמפִּירִי(מאמצע המאה ה-17 ועד סוף המאה ה-18), מכסה פרק זמן ארוך מההיכרות הראשונית של האדם עם חומרים אורגניים ועד להופעתה של הכימיה האורגנית כמדע. במהלך תקופה זו, הידע של חומרים אורגניים, שיטות בידודם ועיבודם התקיים באופן אמפירי. לפי הגדרתו של הכימאי השוודי המפורסם א' ברזליוס, הכימיה האורגנית של תקופה זו הייתה "הכימיה של חומרים צמחיים ובעלי חיים". עד סוף התקופה האמפירית היו ידועות תרכובות אורגניות רבות. חומצות לימון, אוקסלית, מאלית, גאלית, חלבית בודדו מצמחים, אוריאה משתן אנושי וחומצה היפורית משתן סוסים. שפע החומרים האורגניים שימש תמריץ למחקר מעמיק של הרכבם ותכונותיהם.
התקופה הבאה, אנליטיים(סוף ה-18 - אמצע המאה ה-19), קשור להופעתם של שיטות לקביעת הרכב חומרים אורגניים. התפקיד החשוב ביותר בכך שיחק על ידי חוק שימור המסה שהתגלה על ידי M. V. Lomonosov ו-A. Lavoisier (1748), אשר היווה את הבסיס לשיטות כמותיות של ניתוח כימי.
בתקופה זו נמצא כי כל התרכובות האורגניות מכילות פחמן. בנוסף לפחמן נמצאו בתרכובות אורגניות יסודות כמו מימן, חנקן, גופרית, חמצן, זרחן, המכונים כיום יסודות אורגניים. התברר כי תרכובות אורגניות שונות מתרכובות אנאורגניות בעיקר בהרכבן. באותה תקופה, היה קשר מיוחד לתרכובות אורגניות: הן המשיכו להיחשב כתוצרים של פעילות חיונית של אורגניזמים צמחיים או בעלי חיים, שניתן להשיג רק בהשתתפות "כוח חיים" לא חומרי. השקפות אידיאליסטיות אלו הופרכו על ידי הפרקטיקה. בשנת 1828, הכימאי הגרמני פ. ווהלר סינתזה את התרכובת האורגנית אוריאה מאמוניום ציאנאט אנאורגני.
מרגע החוויה ההיסטורית של F. Wöhler, מתחילה ההתפתחות המהירה של סינתזה אורגנית. I. N. Zinin שהושג על ידי הפחתת ניטרובנזן, ובכך הניח את הבסיס לתעשיית צבעי האנילין (1842). א. קולבה סינתזה (1845). M, Berthelot - חומרים כמו שומנים (1854). א.מ. בוטלרוב - החומר הממותק הראשון (1861). כיום, סינתזה אורגנית מהווה בסיס לתעשיות רבות.
חשוב בהיסטוריה של כימיה אורגנית הוא תקופה מבנית(המחצית השנייה של המאה ה-19 - תחילת המאה ה-20), שסומנה על ידי לידתה של תיאוריה מדעית של מבנה תרכובות אורגניות, שמייסדה היה הכימאי הרוסי הגדול א.מ.בוטלרוב. ההוראות העיקריות של תורת המבנה היו בעלות חשיבות רבה לא רק לתקופתן, אלא גם משמשות כפלטפורמה מדעית לכימיה אורגנית מודרנית.
בתחילת המאה ה-20 נכנסה לתחום הכימיה האורגנית תקופה מודרניתהתפתחות. נכון להיום, בכימיה אורגנית משתמשים במושגים מכאניים קוונטיים כדי להסביר מספר תופעות מורכבות; הניסוי הכימי משולב יותר ויותר עם שימוש בשיטות פיזיקליות; התפקיד של שיטות חישוב שונות גדל. כימיה אורגנית הפכה לתחום ידע עצום עד כדי כך שמופרדות ממנו דיסציפלינות חדשות - כימיה ביו-אורגנית, כימיה של תרכובות אורגנו-אלמנטים וכו'.
התיאוריה של המבנה הכימי של תרכובות אורגניות A. M. Butlerova
התפקיד המכריע ביצירת התיאוריה של המבנה של תרכובות אורגניות שייך למדען הרוסי הגדול אלכסנדר מיכאילוביץ' באטלרוב. ב-19 בספטמבר 1861, בקונגרס ה-36 של חוקרי טבע גרמנים, פרסם אותו א.מ. באטלרוב בדו"ח "על המבנה הכימי של החומר".
ההוראות העיקריות של התיאוריה של המבנה הכימי של א.מ. באטלרוב:
- כל האטומים במולקולה של תרכובת אורגנית מחוברים זה לזה ברצף מסוים בהתאם לערך שלהם. שינוי ברצף סידור האטומים מוביל ליצירת חומר חדש בעל תכונות חדשות. לדוגמה, שתי תרכובות שונות מתאימות להרכב החומר C2H6O: - ראה.
- תכונות החומרים תלויות במבנה הכימי שלהם. המבנה הכימי הוא סדר מסוים בהחלפת האטומים במולקולה, באינטראקציה ובהשפעה הדדית של אטומים זה על זה – הן שכנות והן דרך אטומים אחרים. כתוצאה מכך, לכל חומר יש תכונות פיסיקליות וכימיות מיוחדות משלו. לדוגמה, דימתיל אתר הוא גז חסר ריח, בלתי מסיס במים, t°pl. = -138°C, pp = 23.6°C; אלכוהול אתילי - נוזל בעל ריח, מסיס במים, t ° pl. = -114.5°C, bp = 78.3 מעלות צלזיוס.
עמדה זו של תורת המבנה של חומרים אורגניים הסבירה את התופעה, הנפוצה בכימיה אורגנית. צמד התרכובות הנתון - דימתיל אתר ואתיל אלכוהול - הוא אחת הדוגמאות הממחישות את תופעת האיזומריזם. - חקר תכונות החומרים מאפשר לנו לקבוע את המבנה הכימי שלהם, והמבנה הכימי של החומרים קובע את תכונותיהם הפיזיקליות והכימיות.
- אטומי פחמן מסוגלים להתחבר זה לזה, ויוצרים שרשראות פחמן מסוגים שונים. הם יכולים להיות גם פתוחים וגם סגורים (מחזוריים), גם ישרים וגם מסועפים. בהתאם למספר הקשרים שמוציאים אטומי פחמן כדי להתחבר זה לזה, שרשראות יכולות להיות רוויות (עם קשרים בודדים) או בלתי רוויות (עם קשרים כפולים ומשולשים).
- לכל תרכובת אורגנית יש נוסחת מבנה או נוסחת מבנה ספציפית אחת, הבנויה על סמך מיקומו של פחמן ארבע ערכי והיכולת של האטומים שלו ליצור שרשראות ומחזורים. ניתן לחקור את המבנה של מולקולה כעצם אמיתי בניסויים בשיטות כימיות ופיזיקליות.
א.מ. באטלרוב לא הגביל את עצמו להסברים תיאורטיים של התיאוריה שלו על המבנה של תרכובות אורגניות. הוא ערך סדרה של ניסויים, שאישר את התחזיות של התיאוריה על ידי השגת איזובוטן, tert. בוטיל אלכוהול וכו'. זה איפשר לא.מ. בטלרוב להכריז ב-1864 שהעובדות הזמינות מאפשרות לערוב לאפשרות של ייצור סינטטי של כל חומר אורגני.
שיעור בנושא: תדריך מבוא בנושא T/B נושא כימיה אורגנית. היווצרות של כימיה אורגנית כמדע.
מטרות השיעור :
1. ליצור מושג על ההרכב והמבנה של תרכובות אורגניות, תכונותיהן הייחודיות.
2. חשפו את הסיבות למגוון החומרים האורגניים.
3. המשך היווצרות היכולת להרכיב נוסחאות מבניות באמצעות הדוגמה של חומרים אורגניים.
4. ליצור רעיון של איזומריזם ואיזומרים.
ציוד שיעור : דוגמאות של תרכובות אורגניות, גפרורים, כוס חרסינה, מלקחיים, דגמי כדור ומקל של נציגי אלקנים, אלקנים, ציקלואלקנים.
במהלך השיעורים.
מהי "כימיה אורגנית" וכיצד נוצר המונח "חומרים אורגניים"?
כימיה אורגנית היא המדע של תרכובות אורגניות והתמורות שלהן. בתחילה, חומרים שנמצאו באורגניזמים חיים ובבעלי חיים נחשבו לאורגניים. חומרים טבעיים כאלה מכילים בהכרח פחמן. במשך זמן רב האמינו שכדי להשיג תרכובות פחמן מורכבות, נעשה שימוש ב"כוח מניע" מסוים, הפועל רק בחומר חי. במעבדות, ניתן היה לסנתז רק את התרכובות המכילות פחמן הפשוטות ביותר, כגון פחמן דו חמצני CO 2, סידן קרביד CaC 2, אשלגן ציאניד KCN. תחילתה של סינתזה של חומרים אורגניים נחשבת לסינתזה של אוריאה ממלח אנאורגני - אמוניום ציאנאט NH 4 CNO, שיוצר על ידי Wöhler ב-1828. זה הוביל לצורך לקבוע חומרים אורגניים. כיום, הם כוללים יותר ממיליון תרכובות המכילות פחמן. חלקם מבודדים ממקורות צמחיים ובעלי חיים, אך רבים נוספים סונתזו במעבדות על ידי כימאים אורגניים.
על סמך מה מסווגים חומרים אורגניים כקבוצה נפרדת? מהן התכונות הייחודיות שלהם?
כי פַּחמָןקיים בהכרח בכל החומרים האורגניים, מאז אמצע המאה ה-19 כימיה אורגנית נקראת לעתים קרובות כימיה של תרכובות פחמן.
המונח "כימיה אורגנית" הוצג על ידי המדען השוודי J. Berzelius בתחילת המאה ה-19. לפני כן, חומרים סווגו לפי מקור ייצורם. לכן, במאה ה-18, הבחינו בשלוש כימיה: "צומח", "חי" ו"מינרל". עוד במאה ה-16, מדענים לא הבחינו בין תרכובות אורגניות לא-אורגניות. הנה, למשל, סיווג החומרים על סמך הידע של אז:
שמנים: ויטריול (חומצה גופרתית), זית;
אלכוהול: יין, אמוניה, הידרוכלורית (חומצה הידרוכלורית), חנקה (חומצה חנקתית);
מלחים: מלח שולחן, סוכר וכו'.
למרות העובדה שהסיווג הזה, בלשון המעטה, אינו תואם את הסיווג הנוכחי, הגיעו אלינו שמות מודרניים רבים מאותה תקופה. לדוגמה, השם "אלכוהול" (מהלטינית "ספיריטוס" - רוח) הוקצה לכל הנוזלים הנדיפים. כבר במאה ה-19, כימאים לא רק ערכו חיפוש אינטנסיבי אחר חומרים ושיטות חדשות להכנתם, אלא גם הקדישו תשומת לב מיוחדת לקביעת הרכב החומרים. רשימה של התגליות החשובות ביותר בכימיה אורגנית של אותה תקופה יכולה להיות מוצגת כדלקמן:
1845קולבה מסנתז חומצה אצטית במספר שלבים, תוך שימוש בחומרים אנאורגניים כחומרי מוצא: פחם, מימן, חמצן, גופרית וכלור.
1854 Berthelot מסנתז חומר דמוי שומן.
1861 Butlerov, הפועל עם מי סיד על פרפורמלדהיד (פולימר של אלדהיד פורמי), ביצע את הסינתזה של "מתילןניטן" - חומר השייך לקבוצת הסוכרים.
1862 Berthelot, מעביר מימן בין אלקטרודות פחמן, משיג אצטילן.
ניסויים אלו אישרו כי חומרים אורגניים הם בעלי אופי זהה לכל החומרים הפשוטים, ולא נדרש כוח חיוני להיווצרותם.
חומרים אורגניים ואי-אורגניים מורכבים מאותם יסודות כימיים וניתנים להמרה זה לזה.
המורה נותן דוגמאות לחומרים אורגניים, נותנת שמות של הנוסחה המולקולרית שלהם (הנוסחאות כתובות מראש על הלוח וסגורות): חומצה אצטית CH 3 -COOH, אלכוהול אתילי CH 3 CH 2 OH, סוכרוז C 12 H 22 O 11, גלוקוז C 6 H 12 O 6, אצטילן HC = CH, אצטון
שאלה: מה אתה מבחין במשותף בהרכב החומרים הללו? איזו תכונה כימית אתה יכול להניח לחומרים אלו?
התלמידים עונים שכל התרכובות המפורטות כוללות פחמן ומימן. הם אמורים לעלות באש. המורה מדגים שריפת מנורת אלכוהול (C 2 H 5 OH), שמה לב לאופי הלהבה, מכניסה ברציפות כוס חרסינה ללהבה של מנורת אלכוהול, אורטרופין ונר, מראה כי נוצר פיח מ. להבה של נר. לאחר מכן, נידונה השאלה אילו חומרים נוצרים בעת בעירה של חומרים אורגניים. התלמידים מגיעים למסקנה שניתן ליצור פחמן דו חמצני או פחמן חד חמצני, פחמן טהור (פיח, פיח). המורה מדווחת שלא כל החומרים האורגניים מסוגלים להישרף, אבל כולם מתפרקים כשהם מחוממים ללא גישה לחמצן, נחרכים. המורה מדגים את החריכה של סוכר בחימום. המורה מבקשת לקבוע את סוג הקשר הכימי בחומרים אורגניים, על סמך הרכבם.
שאלה: כמה תרכובות אורגניות לדעתך ידועות כעת? (התלמידים נותנים את הכמות המשוערת של החומר האורגני הידוע. מספרים אלו בדרך כלל נמוכים מהכמות האמיתית של החומר האורגני.) ב-1999 נרשם החומר האורגני ה-18 מיליון.
שאלה: מהן הסיבות למגוון החומרים האורגניים? התלמידים מוזמנים לנסות למצוא אותם במה שכבר ידוע על מבנה החומרים האורגניים. תלמידים מציינים סיבות כמו: שילוב של פחמן בשרשראות באורכים שונים; חיבור של אטומי פחמן על ידי קשרים פשוטים, כפולים ומשולשים עם אטומים אחרים ובינם לבין עצמם; אלמנטים רבים המרכיבים חומר אורגני. המורה נותן סיבה נוספת - האופי השונה של שרשראות פחמן: ליניאריות, מסועפות ומחזוריות, מדגים מודלים של בוטאן, איזובוטן וציקלוהקסן.
התלמידים כותבים במחברותיהם: הסיבות למגוון התרכובות האורגניות.
1. חיבור אטומי פחמן בשרשראות באורכים שונים.
2. היווצרות על ידי אטומי פחמן של קשרים פשוטים, כפולים ומשולשים עם אטומים אחרים ובינם לבין עצמם.
3. אופי שונה של שרשראות פחמן: ליניאריות, מסועפות, מחזוריות.
4. יסודות רבים המרכיבים חומרים אורגניים.
5. תופעת האיזומריזם של תרכובות אורגניות.
שאלה: מהו איזומריזם?
זה ידוע מאז 1823. Berzelius (1830) הציע לקרוא לאיזומרים חומרים בעלי הרכב איכותי וכמותי, אך בעלי תכונות שונות. לדוגמה, היו ידועים כ-80 חומרים שונים התואמים להרכב C 6 H 12 O 2. בשנת 1861 נפתרה חידת האיזומריזם.
בקונגרס של חוקרי טבע ורופאים גרמנים, הוקרא דו"ח, שנקרא "משהו במבנה הכימי של גופים". מחבר הדו"ח היה פרופסור מאוניברסיטת קאזאן אלכסנדר מיכאילוביץ' באטלרוב.
זה בדיוק ה"משהו" הזה שיווה את התיאוריה של המבנה הכימי, שהיווה את הבסיס לרעיונות המודרניים שלנו על תרכובות כימיות.
כעת הכימיה האורגנית קיבלה בסיס מדעי מוצק, שהבטיח את התפתחותה המהירה במאה הבאה עד היום. התנאים המוקדמים ליצירתו היו ההצלחות בפיתוח התיאוריה האטומית והמולקולרית, רעיונות לגבי ערכיות וקשרים כימיים בשנות ה-50 של המאה ה-19. תיאוריה זו אפשרה לחזות את קיומן של תרכובות חדשות ותכונותיהן.
הרעיון של המבנה הכימי, או, בסופו של דבר, של סדר הקשר של אטומים במולקולה, איפשר להסביר תופעה מסתורית כמו איזומריזם.
הגדרות של המושגים "מבנה כימי", "איזומרים" ו"איזומריזם" כתובות במחברת.
היכולת לבנות נוסחאות מבניות של איזומרים מתורגלת באמצעות דוגמאות:
C 2 H 6 O (אתנול ואתר דימתיל), C 4 H 10 (בוטאן ואיזובוטן). המורה מראה כיצד לכתוב נוסחה מבנית קצרה
על הלוח כרזה המתארת איזומרים של בוטאן ופנטאן.
המורה מציע לבנות איזומרים בהרכב C 6 H 14 אם ידוע שיש חמישה מהם. לאחר הנחת כל האיזומרים על הלוח, המורה מפנה את תשומת לב התלמידים לשיטת בניית האיזומרים: בכל פעם יורדת השרשרת הראשית ומספר הרדיקלים עולה.
שיעורי בית: למד את ההערות במחברת, בנה את כל האיזומרים האפשריים של הרכב C 7 H 16.
"שיעור 10"
נושא: "CYCLOPARAFFINS: מבנה, מאפיינים, יישום". מציאת הנוסחה המולקולרית של פחמימן גזי לפי הצפיפות היחסית שלו ושברי המסה של יסודות
מטרות שיעור: 1. תנו לתלמידים את המושג פחמימנים מחזוריים. 2. להכיר את התכונות הפיזיקליות והכימיות של ציקלופרפינים בהשוואה לפחמימנים רוויים, להיות מסוגלים לכתוב משוואות תגובה המוכיחות את התכונות הכימיות של ציקלופרפינים. 3. לדעת את היישום המעשי של ציקלופרפינים, בהתבסס על תכונות החומרים הללו, שיטות השגה.
מהלך \ לזוז \ לעבורשיעור
אני . הכנה לתפיסה של חומר חדש
1 . בודק שיעורי בית.
בלוח תלמיד 1 - משימה מספר 1, עמוד 50. תלמיד 2 - משימה 7, עמוד 23.
2. עבודה בכיתה.
כדי לפתור את המשימה:
בעת שריפת 2.1 גרם של חומר, 6.6 גרם של פחמן חד חמצני (IV) ו-2.7 Gמים. צפיפות האדים של חומר זה באוויר היא 2.91. קבע את הנוסחה המולקולרית של חומר זה.
3. שיחה פרונטלית בנושאים הבאים:
א) אילו חומרים נקראים הומולוגים? איזומרים?
ב) מדוע פחמימנים נקראים שוליים?
ג) מדוע לשרשרת הפחמימנים (עבור פחמימנים רוויים) יש מבנה זיגזג? מדוע השרשרת הזו יכולה ללבוש צורות שונות בחלל?
ד) מדוע אטומי פחמן מתחברים בשרשראות?
ה) מה הסיבה למגוון התרכובות האורגניות? ועוד שאלות.
II . לימוד חומר חדש (הרצאה)
1 . הרעיון של ציקלופרפינים .
בנוסף לפחמימנים הרוויים הנחשבים בעלי שרשרת פתוחה של אטומים - פרפינים, ישנם פחמימנים בעלי מבנה סגור ומחזורי. הם נקראים ציקלופרפינים,לדוגמה:
הנוסחה הכללית של ציקלופרפינים: C p H 2p.
יש להם שני אטומי מימן פָּחוּת,מהגבול. למה?
Cycloparaffins נקראים גם ציקלו-אלקנים.ציקלופרפינים בעלי חמישה ושישה איברים התגלו לראשונה בשמן על ידי V. V. Markovnikov, פרופסור באוניברסיטת מוסקבה. מכאן שמם השני - נפתנים.
מולקולות ציקלופרפין מכילות לרוב שרשראות פחמן צדדיות:
2. המבנה של ציקלופרפינים .
על פי מבנה המולקולות, ציקלופרפינים דומים לפחמימנים רוויים. כל אטום פחמן בציקלו-אלקנים נמצא במצב של הכלאה sp 3 ויוצר ארבעה קשרי δ C - C ו- C - H. הזוויות בין הקשרים תלויות בגודל המחזור. במחזורי C 3 ו-C 4 הפשוטים ביותר, הזוויות בין קשרי C - C שונות מאוד מהזווית הטטרהדרלית של 109°28, היוצרת מתח במולקולות ומבטיחה תגובתיות גבוהה שלהן.
סיבוב חופשיסביב קשרים S-S,יצירת מחזור בלתי אפשרי.
3. איזומריזם ומינוח .
ציקלואלקנים מאופיינים בשני סוגים של איזומריזם.
א) צפייה ראשונה- איזומריזם מבני- איזומריזם של שלד הפחמן (כמו לכל סוגי התרכובות האורגניות). אבל איזומריזם מבני יכול לנבוע מסיבות שונות.
קוֹדֶם כֹּל, גודל מחזור.לדוגמה, עבור הציקלואלקן C 4 H 8, ישנם שני חומרים:
מכונה גם איזומריזם מבני בין מעמדות.לדוגמה, עבור חומר C 4 H 8, ניתן לרשום את נוסחאות המבנה של חומרים השייכים לקבוצות שונות של פחמימנים.
ב) תצוגה 2- איזומריזם מרחביבחלק מהציקלואלקנים המוחלפים, זה נובע מהיעדר סיבוב חופשי סביב קשרי C - C במחזור.
לדוגמה, במולקולת 1,2-דימתיל-ציקלופרופן, שתי קבוצות CH 3 יכולות להיות באותו צד של מישור הטבעת (cis-isomer) או בצדדים מנוגדים (טרנס-איזומר).
שמות הציקלו-אלקנים נוצרים על ידי הוספת הקידומת cyclo- לשם של אלקן עם המספר המתאים של אטומי פחמן. המספור במחזור מתבצע בצורה כזו שהתחליפים מקבלים את המספרים הקטנים ביותר.
נוסחאות מבניות של ציקלו-אלקנים נכתבות בדרך כלל בצורה מקוצרת, תוך שימוש בצורה הגיאומטרית של המחזור השמטת הסמלים של אטומי פחמןכןו מֵימָן.
4. תכונות פיזיקליות של ציקלופרפינים .
בתנאים רגילים, שני האיברים הראשונים בסדרה (C 3 ו- C 4) הם גזים, C 5 - C 10 הם נוזלים, והגבוהים יותר הם מוצקים. נקודות הרתיחה וההיתוך של ציקלו-אלקנים, כמו גם הצפיפות שלהם, גבוהות במקצת מאלה של פרפינים עם מספר שווה של אטומי פחמן. כמו פרפינים, ציקלואלקנים כמעט בלתי מסיסים במים.
5. תכונות כימיות.
על פי התכונות הכימיות של ציקלואלקנים, בפרט ציקלופנטןו ציקלוהקסאן,דומה לפחמימנים רוויים. הם לא פעילים מבחינה כימית, דליקים, נכנסים לתגובת החלפה עם הלוגנים.
ג) הם גם נכנסים לתגובת דה-הידרוגנציה (הפשטת מימן) בנוכחות זרז ניקל.
מטבעם כימי, מחזורים קטנים (ציקלופרופן וציקלובוטן) נוטים ל תגובות תוספת,כתוצאה מכך המחזור נשבר ונוצרים פרפינים ונגזרותיהם, שהם דומים תרכובות בלתי רוויות.
א) תוספת של ברום
6. השגת ציקלופרפינים .
א) ציקלופנטן, ציקלוהקסאן ונגזרותיהם מהווים את עיקר השמנים. לכן, הם מתקבלים בעיקר משמן. אבל יש גם שיטות סינתטיות להשגה.
ב) דרך נפוצה להשיג ציקלו-אלקנים היא פעולתן של מתכות על אלקנים דיהלוגניים.
7. שימוש בציקלו-אלקנים. מבין הציקלופרפינים יש חשיבות מעשית לציקלופנטן, ציקלוהקסאן, מתיל ציקלוהקסאן, נגזרותיהם ואחרים. בתהליך ארומטיזציה של שמן, תרכובות אלו מומרות לפחמימנים ארומטיים - לבנזן, טולואן וחומרים נוספים הנמצאים בשימוש נרחב לסינתזה של צבעים, תרופות וכו'. Cyclopropane משמש להרדמה. ציקלופטןמשמש כתוסף לדלק מנוע לשיפור איכותו של האחרון ובסינתזות שונות.
השמן מכיל גם נגזרות קרבוקסיליות של ציקלופנטן - חומצה ציקלופנט-קרבוקסילית וההומולוגיות שלה, הנקראות חומצות נפתניות. בעת זיקוק מוצרי נפט עם אלקלי, נוצרים מלחי נתרן של חומצות אלו, בעלי חומר ניקוי (שמן סבון). ציקלוהקסאן משמש בעיקר לסינתזה של חומצה אדיפית וקפרולקטם, תוצרי ביניים לייצור סיבים סינתטיים ניילון וקפרון.
III . איחוד ידע ומיומנויות.
משימה 2.כאשר שורפים חומר במשקל 4.2 גרם, נוצרים 13.2 גרם חד חמצני (IV) ו-5.4 גרם מים. צפיפות האדים של חומר זה באוויר היא 2.9. קבע את הנוסחה המולקולרית של חומר זה.
בעיה 3. כששורפים 7.5 גרם של חומר נוצרים 11 גרם חד חמצני (IV) ו-4.5 גרם מים. צפיפות אדי המימן של חומר זה היא 14 קבע את הנוסחה המולקולרית של חומר זה.
תחת לבית §
הצג את תוכן המסמך
"10.1"
שיעור מס' יא' כיתה י' עבודה מעשית: "קביעה איכותית של פחמן, מימן וכלור בתרכובות אורגניות".
מטרות. למד להוכיח באופן ניסיוני את ההרכב האיכותי של פחמימנים ונגזרות ההלוגן שלהם, כדי להצדיק את הנתונים הניסיוניים.
ציוד וריאגנטים. מרית (2 יח'), חתיכת צמר גפן, צינורות יציאות גז בצורת U ו-L, צינור נימי ליציאת גז, מנורת רוח, גפרורים, מעמד ברזל עם מגש, מבחנה רחבת פה, א. פיפטה, בקבוק כביסה, מעמד עם מבחנות, מלקחיים לכור היתוך, נייר סינון, כוס חרסינה, זכוכית כחולה (Co), בקבוק סניטרי, זכוכית 50 מ"ל; נייר לקמוס (סגול), C 2 H 5 OH (3–4 מ"ל), מי סיד Ca (OH) 2 או מי באריט Ba (OH) 2, פרפין (כתוש), סוכרוז C 12 H 22 O 11, CuO ( אבקה ), CuSO 4 (נטול מים), HNO 3 (ריכוז), כלורופורם CHCl 3 או פחמן טטרכלוריד CCl 4, מתכת Na (2-3 אפונה, ניקוי טרי), AgNO 3 (פתרון, = 1%), Cu (חוט דק , מסובב לספירלה בסוף).
ההלוגנים נקבעים לפי ביילשטיין וסטפנוב. מבחן ביילשטיין
. בחימום עם CuO, חומרים המכילים הלוגן נשרפים ליצירת תרכובות נחושת נדיפות עם הלוגן, שצובעות את הלהבה בכחול-ירוק.
התגובה של סטפנוב
. נוכחותו של הלוגן נקבעת על ידי הפחתת תרכובת ההלוגן עם מימן (אטומי, בזמן הבידוד). ההלוגן מבוקע בצורה של מימן הליד, המתגלה על ידי תגובה עם חנקתי כסף (I) על משקע AgCl גבינתי לבן, בלתי מסיס בחומצות. מימן מיוצר על ידי פעולה של Na מתכתי על אלכוהול.
| נוהל הפעלה | משימות | תצפיות ומסקנות |
| 1. במבחנה מערבבים (1:3) מעט סוכר C 12 H 22 O 11 עם תחמוצת נחושת (II), יוצקים את התערובת עם תחמוצת ומעל.
| הוכח באופן אמפירי שהרכב החומר האורגני המונפק מכיל פחמן ומימן. שם סימנים של תגובות כימיות שנצפו. | |
| 3. סוגרים את המבחנה בפקק עם צינור יציאת גז שקצהו צריך להיות בקולט מעל מפלס מי הסיד. מחממים תחילה את כל הצינור, ולאחר מכן את התערובת. לצפות | כתבו את משוואות התגובות המתמשכות. בנוסף, כתוב את המשוואות לתגובות בעירה עם חומרים CuO | |
| חוט הנחושת, שנלקח עם מלקחיים, מבורך בלהבה של מבער ליצירת שכבה של תחמוצת נחושת (II) על פני השטח שלו. אם הלהבה הופכת לכחול-ירוק, מחממים עד שהצבע נעלם. לאחר הקירור יש להשרות את קצה החוט בחומר הבדיקה CCl 4 ולהכניס ללהבה לא זוהרת | הוכח בניסוי את נוכחותם של אטומי הלוגן בהרכב פחמן טטרכלוריד. ההוכחה יכולה להיעשות בשתי דרכים. הסבר את תוצאות הניסוי, רשום את המשוואות לתגובות זיהוי | |
| חווית הדגמה . ממיסים כמה טיפות (גרגירים) של החומר הנבדק ב-2-3 מ"ל של C 2 H 5 OH (מיובש עם CuSO 4) והוסיפו חתיכה של Na מתכתי (אפונה). בתום התפתחות המימן, מוודאים שהנתרן מומס לחלוטין, מדללים את התערובת בנפח שווה של מים, מחמצים בתמיסה מרוכזת של HNO 3 ומוסיפים תמיסה 1% של חנקתי כסף (I) |
הצג את תוכן המסמך
"10kachreakzii"
תגובות איכותיות בכימיה אורגנית" (כיתה י')
מטרת השיעור:להכליל את הידע של התלמידים על זיהוי חומרים אורגניים באמצעות תגובות איכותיות, להיות מסוגל לפתור בעיות ניסיוניות.
צִיוּד:פרסום אלקטרוני חינוכי "כימיה אורגנית", (מעבדה למערכות מולטימדיה), כרטיסים עם משימות אישיות להכרה של חומרים אורגניים.
סוג שיעור:הכללה ובדיקה של הידע של התלמידים בנושא זה.
טופס שיעור:השיעור מתקיים במשך שעתיים אקדמיות של 45 דקות: בשיעור הראשון צופים בדיסק וכותבים את משוואות התגובה בעזרתן ניתן לזהות חומרים אורגניים, בשיעור השני פותרים בעיות ניסיוניות, במהלך ב-15 הדקות האחרונות של השיעור, התלמידים מופיעים
משימות אישיות.
במהלך השיעורים:
מוֹרֶה:היום בשיעור נזכור את כל התגובות האיכותיות שלמדנו השנה האקדמית, נלמד איך לפתור בעיות ניסיוניות. המדריך האלקטרוני החינוכי "כימיה אורגנית" יעזור לנו לזכור ולגבש את הידע שלנו. תצטרך להסתכל ולכתוב את משוואות התגובה כדי לפתור בעיות.
אני . צפייה בדיסק והקלטת משוואות תגובה. (שיעור ראשון)
1. פחמימנים בלתי רוויים.
1. שינוי צבע של מי ברום כאשר מעבירים דרכם אתילן. (נושא "אלקנים", סעיף "מאפיינים כימיים", שקופית 4.)
2. שינוי צבע אשלגן פרמנגנט בסביבה מימית וחומצית כאשר מועבר דרכו אלקן. (נושא "אלקנים", סעיף "מאפיינים כימיים", שקפים 11, 12, 13.)
3. חמצון אלקין וייצור אצטילן. (נושא "אלקינים", סעיף "חמצון אלקינים", שקופיות 1 ו-8.)
2. חומרים אורגניים המכילים חמצן.
1. אינטראקציה של אלכוהולים רוויים חד-הידריים עם נתרן וחמצון של אלכוהול. (התלמידים כותבים את המשוואות בעצמם.)
2. התייבשות תוך-מולקולרית של אלכוהולים חד-הידריים - קבלת אלקנים. (נושא "אלכוהולים", סעיף "מאפיינים כימיים של אלכוהול", שקופית 17.)
3. אלכוהולים רב-הידריים. (נושא "פוליולים", שקפים 2 ו-4.)
4. תגובות איכותיות לפנול - אינטראקציה עם מי ברום וברזל כלוריד (III). (נושא "פנול", שקפים 2 ו-4.)
5. חמצון של אלדהידים. תגובות מראה מכסף ונחושת. (נושא "אלדהידים", סעיף "מאפיינים כימיים של אלדהידים", שקפים 12, 13, 14, 15.)
6. הכרה בהגבלת חומצות קרבוקסיליות מונו-בסיסיות. תגובות לאינדיקטורים, אינטראקציה עם קרבונטים וכלוריד ברזל (III). (נושא "חומצות קרבוקסיליות", סעיף "מאפיינים כימיים", שקפים 2, 3, 4.)
7. תגובות איכותיות לחומצה פורמית. שינוי צבע אשלגן פרמנגנט בסביבה חומצית ותגובת "מראה הכסף". (סעיף "חומצה פורמית", שקופית 2.)
8. זיהוי של חומצות קרבוקסיליות בלתי רוויות גבוהות יותר ותמיסת סבון (נתרן סטארט) - שינוי צבע של מי ברום עם חומצה אולאית ומשקע של חומצה סטארית כאשר חומצה מינרלית פועלת על סבון. (התלמידים כותבים את המשוואות בעצמם.)
9. זיהוי של גלוקוז. תגובות עם הידרוקסיד נחושת(II), תגובות "מראות כסף ונחושת". (משוואות נכתבות באופן עצמאי.)
10. פעולת תמיסת יוד על עמילן. (נושא "פחמימות", סעיף "עמילן", שקופית 6.)
3. תרכובות אורגניות המכילות חנקן.
1. הכרה של אמינים ראשוניים ומשניים. (נושא "אמינים", סעיף "מאפיינים כימיים", שקופית 7.)
2. שינוי צבע של מי ברום עם אנילין. (נושא "אמינים", סעיף "השגת ומאפיינים של אמינים", שקופית 9.)
3. תגובות איכותיות לחומצות אמינו. (נושא "חומצות אמינו", סעיף "תכונות פיזיות וכימיות", שקופית 6.)
4. תגובות צבע של חלבונים. (נושא "חלבונים", סעיף "מאפייני חלבון", שקפים 21 ו-22.)
II . פתרון בעיות ניסיוניות. (30 דקות מהשיעור השני)
כדי לפתור בעיות, נעשה שימוש בחומר של ספר הלימוד מאת O. S. Gabrielyan "כימיה אורגנית", כיתה 10, עמ' 293-294. (עבודה מעשית מס' 8.) כדי לפתור בעיות, לא מספיק לדעת תגובות איכותיות, יש צורך לקבוע את מהלך ההכרה.
III . בדיקת עבודות של תלמידים. (15 דקות מהשיעור השני)
העבודה מתבצעת על קלפים המכילים 4 אפשרויות למשימות. יש צורך לכתוב את מהלך קביעת החומרים ואת משוואת התגובות האיכותיות.
אפשרות 1.זיהוי פתרונות של עמילן, פורמלדהיד, סבון וגלוקוז.
אפשרות 2. זיהוי פתרונות של גליצרול, הקסן, חומצה אצטית וחלבון.
אפשרות 3. זיהוי פתרונות של אצטלדהיד, אתנול, פנול ואתילן גליקול.
אפשרות 4.זיהוי תמיסות של חומצה פורמית, חומצה אצטית, עמילן ואנילין.
מוֹרֶה:ניתוח איכותי של חומרים הוא נושא חשוב בחקר הכימיה האורגנית. הידיעה הזו עוזרת לא רק לכימאים, אלא גם לרופאים, לאקולוגים, לביולוגים, לאפידמיולוגים, לרוקחים ולעובדי תעשיית המזון. אני מקווה שהידע הזה יעזור לך בחיי היומיום.
הצג את תוכן המסמך
"שיעור 11-12"
שיעור יא-יב כיתה י'
נוֹשֵׂא. "אלקנים: מבנה, איזומריזם ומינוח».
יַעַד
משימות: חינוכית מתפתח: חינוכית
שיטות: מילולי (הסבר, סיפור, שיחה);
חזותית (הדגמה של טבלאות, מודלים קצרים של מולקולות).
סוג שיעור: לימוד חומר חדש.
צִיוּד
במהלך השיעורים.
ארגון זמן.
נאום מבוא של המורה
השיעור מתחיל בשורות פיוטיות.
הטבע נותן לנו כל יום
נוגע במזבח.
תודה לך, כדור הארץ.
הסיבוב של הפלנטה
מגע של אלמנטים,
הכל - צפון, דרום, חורף וקיץ,
דרך, עבודה, אהבה, שירים,
שזירה של נשמה ומחשבה,
נפילות, עליות וירידות...
והיום, כמו בשיעורים אחרים, נלמד דברים חדשים. ואנחנו לומדים כדי שנוכל ליישם את הידע שלנו בחיים.
לפי התיאוריה של באטלרוב, תכונות החומרים תלויות במבנה שלהם.
דיווח יעדי שיעור.
1 .
2 . .
רמה א' (משימה עבור "4")
א' אלקאנוב. ב' אלקנוב.
ההומולוגים הם:
א אטנה. ב.אתנה.
קבע את סוג התגובה:
רמה ב' (משימות עבור "5")
ההומולוגיות של פנטאן הן:
A. C 3 H 8 . B. C 2 H 4 . V. C 6 H 6. G. C 7 H 12.
התהליך התעשייתי לעיבוד פחם קשה הוא:
א תיקון. ב. קוקינג.
ב. אלקטרוליזה. ז' פיצוח.
ל-2,3-דימתיל בוטאן יש את הנוסחה המולקולרית:
A. C 4 H 10 . B. C 5 H 12. V. S 6 N 14. G. S 7 N 16
כל אטומי הפחמן נמצאים ב-sp 3 - מצב היברידי ב:
א ארנך. ב' אלקנהך. ו' אלכנך. ג' אלקינאך.
הוסף את משוואת התגובה וקבע את סוגה:
Al 4 C 3 + H 2 O → ...
א הידרציה. ב. הידרוגנציה.
ב. הידרוליזה. ד. חמצון.
הנוסחה המולקולרית של חומר אורגני המכיל 52.17% פחמן, 13.04% מימן, 34.78% חמצן, בעל צפיפות אדי מימן של 23, היא:
A. C 2 H 4 O. B. C 2 H 6 O. V. C 2 H 4 O 2. G. C 2 H 6 O 2.
מַפְתֵחַ. רמה א': 1.א. 2. ב. 3. א. 4. א. 5. ב. 6. ב.
6 נקודות - "4", 5 נקודות - "3".
רמה ב: 1. א. 2. ג. 3. ג. 4. ב. 5. ב. 6. ב.
5. Al 4 C 3 + 12 H 2 O → 3CH 4 + 4Al (OH) 3
7 נקודות - "5", 6 נקודות - "4", 5 נקודות - "3"
התלמידים בודקים את פריטי המבחן לפי מפתח וקובעים באופן עצמאי את הציונים שלהם.
3. עדכון ידע.
מדוע אלקנים מסווגים כפחמימנים רוויים?
אילו קשרים נוצרים בין אטומים במולקולות אלקנים?
אילו סוגי הכלאה אופייניים לאטומי פחמן באלקנים?
אילו סוגים נוספים של הכלאה של אטומי פחמן קיימים?
לימוד חומר חדש.
סדרה הומולוגית של אלקנים.
איזומריזם של אלקנים.
מינוח אלקן.
עבודה עצמאית על ספר הלימוד עמ'. (2 דקות)
? 1- אילו פחמימנים יכולים להיות מסווגים כבלתי רוויים?
2 - מה פירוש המונח פחמימנים בלתי רוויים?
3 - שם את הנציג הפשוט ביותר של פחמימנים בלתי רוויים ממחלקת האלקן.
CH 2 \u003d CH 2 אתן (אתילן).
הודעת תלמיד.
"אתילן הושג לראשונה בשנת 1669 על ידי הכימאי הגרמני יוהן יואכים בכר על ידי חימום אלכוהול אתילי עם חומצה גופרתית מרוכזת. בני זמננו לא יכלו להעריך את גילויו של המדען. אחרי הכל, בכר לא רק סינתז פחמימן חדש, אלא גם השתמש בפעם הראשונה בזרז כימי (חומצה גופרתית) בתהליך התגובה. לפני כן, רק זרזים ביולוגיים ממקור טבעי - אנזימים - שימשו בפרקטיקה המדעית ובחיי היומיום.
לאתילן לא היה שם משלו במשך יותר מ-100 שנים לאחר גילויו. בסוף המאה ה-18 התברר שבאינטראקציה עם כלור, "הגז של בכר" הופך לנוזל שמנוני, שלשמו נקרא אולפין, כלומר הפקת נפט. ואז השם הזה הורחב לכל הפחמימנים בעלי מבנה דמוי אתילן.
הגדר את האלקנים המחלקה.
אלקנים (אולפינים) - פחמימנים אציקליים המכילים במולקולה, בנוסף לקשרים בודדים, קשר כפול אחד בין אטומי פחמן ומתאים לנוסחה הכללית C n H 2n.
2. מבנה אלקטרוני ומרחבי של אתילן.
הדגמה של דגמי כדור ומקל של מולקולות הקסאן ואתילן
הסבר טבלה.
במולקולת האתילן CH 2 \u003d CH 2, שני אטומי הפחמן המחוברים בקשר כפול נמצאים במצב sp 2 - הכלאה. כלומר, 1 s-cloud ו-2 p-clouds משתתפים בהכלאה (בניגוד לאתאן, שבו 1 s-cloud ו-3 p-clouds משתתפים בהכלאה), ו-p-cloud אחד לכל אטום פחמן נשאר ללא הכלאה.
הצירים של אורביטלים sp 2 נמצאים באותו מישור (בניגוד לאלקנים, שבהם לאטום הפחמן יש צורה תלת מימדית - טטרהדרון).
הזווית ביניהם היא 120 0 (באלקנים 109 0 28 /).
אורך הקשר הכפול קטן מהקשר היחיד והוא 0.133 ננומטר (עבור אלקנים l = 0.154 ננומטר).
בשל נוכחותו של קשר כפול, סיבוב חופשי סביב הקשר C \u003d C בלתי אפשרי (בעוד אלקנים יכולים להסתובב בחופשיות סביב קשר בודד).
3. סדרה הומולוגית של אלקנים.
?
אתן פרופן בוטן-1
4. איזומריזם של אלקנים.
?
איזומריזם של אלקנים
מִבנִי מֶרחָבִי
בוטן-1 בוטן-1 בוטן-1
N N N 3 C N
CH 3 בוטן-2 CH 2 - CH 2
! .
5. מינוח של אלקנים.
הסבר טבלה"מינוח של אלקנים".
1. בחירת מעגל ראשי
הצג את תוכן המסמך
"שיעור 12"
כיתה י'
נוֹשֵׂא. מבנה אלקטרוני ומרחבי של אלקנים, סדרות הומולוגיות של אלקנים. אלקנים: מבנה, איזומריזם ומינוח ».
יַעַד: להמשיך ביצירת מושגים על פחמימנים על מנת להבהיר את השפעת המבנה האלקטרוני של אלקנים על הופעת מספר רב של איזומרים בסוג זה של חומרים.
משימות: חינוכית: לקדם את היווצרותם של מושגי התלמידים לגבי המבנה הכימי והאלקטרוני, הסדרה ההומולוגית, איזומריזם ומינוח האלקנים;
מתפתח:להמשיך ולפתח את מושג מבנה החומר, האיזומריזם וסוגיו; להמשיך ולפתח את היכולת לתת שמות לתרכובות אורגניות לפי המינוח של IUPAC ולבנות נוסחאות של חומרים לפי שם; לעבוד עם מבחנים להמשיך ולפתח את היכולת להשוות בין מבנה וסוגי האיזומריזם של אלקנים ואלקנים;
חינוכית: להמשיך בחינוך לעניין קוגניטיבי במדע.
שיטות: מילולי (הסבר, סיפור, שיחה); ויזואלי (הדגמה של טבלאות, מודלים קצרים של מולקולות).
סוג שיעור: לימוד חומר חדש.
צִיוּד: טבלאות "מבנה מולקולת האתילן", "מבנה אטום הפחמן", "מינוח של אלקנים"; מפתחות למבחנים ולהכתבה גרפית; דגמי כדור ומקל של מולקולות של הקסאן, אתן, בוטן-2 (cis-וטרנס).
במהלך השיעורים.
ארגון זמן.
דיווח יעדי שיעור.
בדיקת החומר המכוסה.
1 . שני תלמידים עובדים ליד הלוח: תלמיד ראשון - מבצע שרשרת של טרנספורמציות; תלמיד ב' - רושם את התנאים לתגובות בשרשרת זו. שאר התלמידים משלימים את המשימה במחברות שלהם.
בצע שרשרת של טרנספורמציות לפי הסכימה הבאה:
Ethane → Bromoethane → n-Butane → Isobutane → פחמן חד חמצני (IV).
ציין את תנאי התגובה, במידת הצורך.
2 . בקרת בדיקה רב-שכבתית.
התלמידים בוחרים את רמת הקושי שלהם.
רמה א' (משימה עבור "4")
חומרים עם הנוסחה הכללית CnH2n+2 שייכים למחלקה:
א' אלקאנוב. ב' אלקנוב.
ההומולוגים הם:
א מתאן וכלורומתאן. ב.אתן ופרופאן.
Pi - הקשר חסר במולקולה:
א אטנה. ב.אתנה.
אלקנים מאופיינים בתגובות:
א. החלפות. ב. קשרים.
קבע את סוג התגובה:
CO + 3H 2 Ni, t CH 4 + H 2 O
א הידרוהלוגנציה. ב. הידרוגנציה.
זיקוק נפט מתבצע על מנת להשיג:
א.בנזין ומתאן בלבד. ב. מוצרי נפט שונים.
לימוד חומר חדש.
הרעיון של פחמימנים בלתי רוויים.
מבנה אלקטרוני ומרחבי של אתילן.
סדרה הומולוגית של אלקנים.
איזומריזם של אלקנים.
מינוח אלקן.
מה ההבדל בין פחמימנים רוויים לפחמימנים בלתי רוויים?
אילו פחמימנים בלתי רוויים אתה מכיר?
1. המושג פחמימנים בלתי רוויים.
אלקנים
אלקנים (פחמימנים בלתי רוויים, פחמימנים אתילן, אולפינים) - פחמימנים אליפטים בלתי רוויים, שהמולקולות שלהם מכילות קשר כפול. הנוסחה הכללית למספר אלקנים C n H 2n.
על פי המינוח השיטתי, שמות האלקנים נגזרים משמות האלקנים המקבילים (עם אותו מספר של אטומי פחמן) על ידי החלפת הסיומת – heעל - he: אתאן (CH 3 -CH 3) - אתן (CH 2 \u003d CH 2), וכו '. השרשרת הראשית נבחרת כך שהיא כוללת בהכרח קשר כפול. המספור של אטומי הפחמן מתחיל מקצה השרשרת הקרוב ביותר לקשר הכפול.
במולקולת אלקן, נמצאים אטומי הפחמן הבלתי רווי sp 2 -הכלאה, והקשר הכפול ביניהם נוצר על ידי σ- ו-π-קשר. sp 2 -אורביטלים היברידיים מכוונים זה לזה בזווית של 120 מעלות, ואחד לא כלאי 2 עמ'-אורביטלי, ממוקם בזווית של 90 מעלות למישור של אורביטלים אטומיים היברידיים.
מבנה מרחבי של אתילן:
אורך קשר C=C 0.134 ננומטר, אנרגיית קשר C=C ה s=s = 611 kJ/mol, אנרגיית קשר π Еπ = 260 קילו ג'ל/מול.
סוגי איזומריזם: א) איזומריזם שרשרת; ב) איזומריזם של מיקום קשר כפול; ב) Z, E (cis, trans) - איזומריזם, סוג של איזומריזם מרחבי.
שיטות להשגת אלקנים
1. CH 3 -CH 3 → ני, ט→ CH 2 \u003d CH 2 + H 2 (דה-הידרוגנציה של אלקנים)
2. C 2 H 5 OH → H,SO 4 , 170 מעלות צלזיוס → CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O (התייבשות של אלכוהול)
3. (דה-הידרו-הלוגנציה של אלקיל הלידים על פי כלל זייצב)
4. CH 2 Cl-CH 2 Cl + Zn → ZnCl 2 + CH 2 \u003d CH 2 (דה-הלוגן של נגזרות דיהלוגן)
5. HC≡CH + H 2 → ני, ט→ CH 2 \u003d CH 2 (הפחתת אלקין)
תכונות כימיות של אלקנים
עבור אלקנים, תגובות הוספה הן האופייניות ביותר; הן מתחמצנות בקלות ומפילמרות.
1. CH 2 \u003d CH 2 + Br 2 → CH 2 Br-CH 2 Br
(תוספת הלוגנים, תגובה איכותית)
2. (תוספת של הלידי מימן לפי כלל מרקובניקוב)
3. CH 2 \u003d CH 2 + H 2 → ני, ט→ CH 3 -CH 3 (הידרוגנציה)
4. CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O → ח + → CH 3 CH 2 OH (הידרציה)
5. ZCH 2 \u003d CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → ZCH 2 OH-CH 2 OH + 2MnO 2 ↓ + 2KOH (חמצון קל, תגובה איכותית)
6. CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 + KMnO 4 → ח + → CO 2 + C 2 H 5 COOH (חימצון קשה)
7. CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 + O 3 → H 2 C \u003d O + CH 3 CH 2 CH \u003d O פורמלדהיד + פרופנל → (אוזונוליזה)
8. C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O (תגובת בעירה)
9. (פילמור)
10. CH 3 -CH \u003d CH 2 + HBr → מֵי חַמצָן→ CH 3 -CH 2 -CH 2 Br (תוספת של מימן ברומיד נגד הכלל של מרקובניקוב)
11. (תגובת החלפה במיקום α)
הצג את תוכן המסמך
"שיעור 12.1"
12 שיעור 10 שיעור
נוֹשֵׂא. « מינוח ואיזומריות של אלקנים» .
יַעַד: להמשיך ביצירת מושגים על פחמימנים על מנת להבהיר את השפעת המבנה האלקטרוני של אלקנים על הופעת מספר רב של איזומרים בסוג זה של חומרים.
משימות:
חינוכית: לקדם את היווצרותם של מושגי התלמידים לגבי המבנה הכימי והאלקטרוני, הסדרה ההומולוגית, איזומריזם ומינוח האלקנים;
מתפתח:להמשיך ולפתח את מושג מבנה החומר, האיזומריזם וסוגיו;
להמשיך ולפתח את היכולת לתת שמות לתרכובות אורגניות לפי המינוח של IUPAC ולבנות נוסחאות של חומרים לפי שם; לעבוד עם מבחנים להמשיך ולפתח את היכולת להשוות בין מבנה וסוגי האיזומריזם של אלקנים ואלקנים;
חינוכית: להמשיך בחינוך לעניין קוגניטיבי במדע.
שיטות: מילולי (הסבר, סיפור, שיחה); חזותית (הדגמה של טבלאות, מודלים קצרים של מולקולות).
סוג שיעור: לימוד חומר חדש.
צִיוּד: טבלאות "מבנה מולקולת האתילן", "מבנה אטום הפחמן", "מינוח של אלקנים"; מפתחות למבחנים ולהכתבה גרפית; דגמי כדור ומקל של מולקולות של הקסאן, אתן, בוטן-2 (cis-וטרנס).
במהלך השיעורים.
ארגון זמן.
נאום מבוא של המורה - השיעור מתחיל בשורות פיוטיות.
הטבע נותן לנו כל יום
נוגע במזבח.
לחיים - מתנה קוסמית -
תודה לך, כדור הארץ.
הסיבוב של הפלנטה
מגע של אלמנטים,
הכל - צפון, דרום, חורף וקיץ,
דרך, עבודה, אהבה, שירים,
שזירה של נשמה ומחשבה,
נפילות, עליות וירידות...
מה המשמעות של חיפוש משמעות?
תהליך הידיעה הוא העיקר.
והיום, כמו בשיעורים אחרים, נלמד דברים חדשים. ואנחנו לומדים כדי שנוכל ליישם את הידע שלנו בחיים. לפי התיאוריה של באטלרוב, תכונות החומרים תלויות במבנה שלהם.
נושא השיעור של היום הוא "אלקנס: מבנה, איזומריזם ומינוח".
ובשיעורים הבאים נלמד את תכונותיהם ויישומה.
דיווח יעדי שיעור.
בדיקת החומר המכוסה.
1 . שני תלמידים עובדים ליד הלוח: תלמיד ראשון - מבצע שרשרת של טרנספורמציות; התלמיד השני רושם את התנאים לתגובות בשרשרת זו. שאר התלמידים משלימים את המשימה במחברות שלהם.
תרגיל. בצע שרשרת של טרנספורמציות לפי הסכימה הבאה:
Ethane → Bromoethane → n-Butane → Isobutane → פחמן חד חמצני (IV).
לימוד חומר חדש.
לְתַכְנֵן.
סדרה הומולוגית של אלקנים.
איזומריזם של אלקנים.
מינוח אלקן.
1 . סדרה הומולוגית של אלקנים.
? אילו חומרים נקראים הומולוגים?
רשום את הנוסחאות המבניות של הומולוגיות אתילן ותן להם שם.
CH 2 = CH 2; CH 2 \u003d CH - CH 3; CH 2 \u003d CH - CH 2 - CH 3 וכו'.
אתן פרופן בוטן-1
2 . איזומריזם של אלקנים.
? אילו סוגי איזומריזם אופייניים לאלקנים?
מה אתה חושב, אילו סוגי איזומריזם אפשריים באלקנים?
איזומריזם של אלקנים
מִבנִי מֶרחָבִי
מיקום פחמן גיאומטרי בין-מעמדי
שלד כפול (עם ציקלו-אלקנים) (ציס-וטרנס-)
CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 CH 2 \u003d CH-CH 2 -CH 3 H 3 C CH 3 H CH 3
בוטן-1 בוטן-1 בוטן-1
CH 2 \u003d CH - CH 3 CH 3 -CH \u003d CH - CH 3 CH 2 - CH 2
N N N 3 C N
CH 3 בוטן-2 CH 2 - CH 2
2-methylpropene cyclobutane cis-butene-2 trans-butene-2
התרשים משורטט על הלוח במהלך ההסבר, התלמידים רושמים אותו במחברת.
! חינוך גופני: תרגילים לשרירי העיניים, הראש, הכתף, הידיים.
3 . מינוח אלקן.
הסבר טבלה"מינוח של אלקנים".
המינוח של אלקנים שפותח על ידי IUPAC דומה למינוח האלקנים.
כללים למתן שמות לאלקנים.
בחירת מעגל ראשי. במקרה של אלקנים, השרשרת הארוכה ביותר של אטומי פחמן חייבת להכיל קשר כפול.
שיעורי בית:
הצג את תוכן המסמך
"שיעור 13"
"__" ____________ 2011 שיעור 13
נושא השיעור:אלקנים. השגת, תכונות כימיות ויישום של אלקנים.
מטרות ומטרות השיעור:
צִיוּד:
במהלך השיעורים
א. רגע ארגוני
1. שיטות להשגת אלקנים
ג 4 ח
אוקטן בוטן בוטאן
מימן בוטאן בוטן
אשלגן אשלגן
זכור!
א) תגובות הוספה
זכור!
זכור!
אתן פוליאתילן
ב) תגובת חמצון
ניסיון במעבדה.
- חמצון קטליטי
תזכרו את העיקר!
3. שימוש באלקנים
2 - פלסטיק;
3 - חומרי נפץ;
4 - אנטיפריז;
5 - ממיסים;
7 - השגת אצטלדהיד;
8 - גומי סינטטי.
שיעורי בית:
הצג את תוכן המסמך
"שיעור 14"
"__" ____________ 2011 שיעור 14
נושא השיעור:השגת אלקנים והיישום שלהם אלקנים. השגת, תכונות כימיות ויישום של אלקנים.
מטרות ומטרות השיעור:
לשקול את התכונות הכימיות הספציפיות של אתילן ואת התכונות הכלליות של אלקנים;
להעמיק ולממש את המושגים של קשרי pi, את מנגנוני התגובות הכימיות;
לתת רעיונות ראשוניים לגבי תגובות פילמור ומבנה הפולימרים;
לנתח שיטות מעבדה ושיטות תעשייתיות כלליות להשגת אלקנים;
להמשיך ולפתח את היכולת לעבוד עם ספר לימוד.
צִיוּד:מכשיר להשגת גזים, תמיסת KMnO 4, אלכוהול אתילי, חומצה גופרתית מרוכזת, גפרורים, מנורת רוח, חול, טבלאות "מבנה מולקולת האתילן", "תכונות כימיות בסיסיות של אלקנים", דוגמאות הדגמה "פולימרים".
במהלך השיעורים
א. רגע ארגוני
אנו ממשיכים לחקור את הסדרה ההומולוגית של אלקנים. היום עלינו לשקול את שיטות ההשגה, תכונות כימיות ויישומים של אלקנים. עלינו לאפיין את התכונות הכימיות עקב הקשר הכפול, לקבל הבנה ראשונית של תגובות פילמור, לשקול שיטות מעבדה ותעשייתיות להשגת אלקנים.
II. הפעלת הידע של התלמידים
אילו פחמימנים נקראים אלקנים?
מהן התכונות של המבנה שלהם?
באיזה מצב היברידי נמצאים אטומי הפחמן היוצרים קשר כפול במולקולת אלקן?
בשורה התחתונה: אלקנים שונים מאלקנים בנוכחות קשר כפול אחד במולקולות, הקובע את תכונות התכונות הכימיות של האלקנים, שיטות הכנתם ושימושם.
III. לימוד חומר חדש
1. שיטות להשגת אלקנים
חבר משוואות תגובה המאשרות את השיטות להשגת אלקנים
– פיצוח של אלקנים C 8 H 18 –– ג 4 ח 8 + C 4 H 10; (פיצוח תרמי ב-400-700 מעלות צלזיוס)
אוקטן בוטן בוטאן
– דה-הידרוגנציה של אלקנים C 4 H 10 –– C 4 H 8 + H 2 ; (t, Ni)
מימן בוטאן בוטן
– דה-הידרו-הלוגנציה של הלואלקנים C 4 H 9 Cl + KOH –– C 4 H 8 + KCl + H 2 O;
כלורובוטן הידרוקסיד מים בוטן כלוריד
אשלגן אשלגן
- דה-הידרו-הלוגנציה של דיהלואלקנים 
- התייבשות של אלכוהולים C 2 H 5 OH - C 2 H 4 + H 2 O (כאשר מחומם בנוכחות חומצה גופרתית מרוכזת)
זכור!
בתגובות של דה-הידרוגנציה, התייבשות, דה-הידרו-הלוגנציה ו-dehalogenation, יש לזכור שהמימן מנותק בעיקר מאטומי פחמן פחות מוקשים (הלכת זייצב, 1875).
2. תכונות כימיות של אלקנים
אופי הקשר פחמן-פחמן קובע את סוג התגובות הכימיות שאליהן נכנסים חומרים אורגניים. נוכחות של קשר פחמן-פחמן כפול במולקולות של פחמימנים אתילן קובעת את התכונות הבאות של תרכובות אלה:
- נוכחות של קשר כפול מאפשרת לסווג אלקנים כתרכובות בלתי רוויות. הפיכתם לרוויים אפשרית רק כתוצאה מתגובות הוספה, שהיא המאפיין העיקרי של ההתנהגות הכימית של אולפינים;
- קשר כפול הוא ריכוז משמעותי של צפיפות אלקטרונים, ולכן תגובות ההוספה הן אלקטרופיליות בטבען;
- קשר כפול מורכב מקשר אחד - ואחד - אשר מקוטב די בקלות.
משוואות תגובה המאפיינות את התכונות הכימיות של אלקנים
א) תגובות הוספה
זכור! תגובות החלפה אופייניות לאלקנים וציקלו-אלקנים גבוהים יותר בעלי קשרים בודדים בלבד, תגובות הוספה אופייניות לאלקנים, דיינים ואלקנים בעלי קשרים כפולים ומשולשים.
זכור! מנגנוני הפריצה הבאים אפשריים:
א) אם האלקנים והריאגנט הם תרכובות לא קוטביות, אז הקשר - נשבר עם היווצרות של רדיקל חופשי:
H 2 C \u003d CH 2 + H: H - - + +
ב) אם האלקן והריאגנט הם תרכובות קוטביות, אזי שבירת הקשר מובילה ליצירת יונים:
ג) כאשר מתחברים באתר של חיבור הניתוק של ריאגנטים המכילים אטומי מימן במולקולה, מימן תמיד מתחבר לאטום פחמן מוקשה יותר (חוק מורקובניקוב, 1869).
- תגובת פילמור nCH 2 \u003d CH 2 - n - CH 2 - CH 2 - - (- CH 2 - CH 2 -) n
אתן פוליאתילן
ב) תגובת חמצון
ניסיון במעבדה.השג אתילן ולמד את תכונותיו (הדרכה על שולחנות סטודנטים)
הוראות להשגת אתילן וניסויים בו
1. שמים במבחנה 2 מ"ל חומצה גופרתית מרוכזת, 1 מ"ל אלכוהול וכמות קטנה של חול.
2. סוגרים את המבחנה בפקק עם צינור יציאת גז ומחממים אותה בלהבה של מנורת אלכוהול.
3. מעבירים את הגז הבורח דרך תמיסה של אשלגן פרמנגנט. שימו לב לשינוי בצבע התמיסה.
4. הצית את הגז בקצה צינור הגז. שימו לב לצבע הלהבה.
- אלקנים בוערים בלהבה זוהרת. (למה?)
C 2 H 4 + 3O 2 - 2CO 2 + 2H 2 O (עם חמצון מוחלט, תוצרי התגובה הם פחמן דו חמצני ומים)
תגובה איכותית: "חמצון קל (בתמיסה מימית)"
- אלקנים מטשטשים תמיסה של אשלגן פרמנגנט (תגובת וגנר)
בתנאים קשים יותר בסביבה חומצית, תוצרי התגובה יכולים להיות חומצות קרבוקסיליות, למשל (בנוכחות חומצות):
CH 3 - CH \u003d CH 2 + 4 [O] -- CH 3 COOH + HCOOH
- חמצון קטליטי
תזכרו את העיקר!
1. פחמימנים בלתי רוויים נכנסים באופן פעיל לתגובות הוספה.
2. התגובתיות של אלקנים נובעת מכך ש- הקשר נשבר בקלות בפעולת ריאגנטים.
3. כתוצאה מההוספה מתרחש המעבר של אטומי פחמן מ-sp 2 - ל-sp 3 - מצב היברידי. לתוצר התגובה יש אופי מגביל.
4. כאשר מחממים אתילן, פרופילן ואלקנים אחרים בלחץ או בנוכחות זרז, המולקולות הבודדות שלהם מתאחדות לשרשראות ארוכות - פולימרים. לפולימרים (פוליאתילן, פוליפרופילן) חשיבות מעשית רבה.
3. שימוש באלקנים(הודעת תלמיד לפי התכנית הבאה).
1 - השגת דלק עם מספר אוקטן גבוה;
2 - פלסטיק;
3 - חומרי נפץ;
4 - אנטיפריז;
5 - ממיסים;
6 - להאיץ את הבשלת הפירות;
7 - השגת אצטלדהיד;
8 - גומי סינטטי.
III. איחוד החומר הנלמד
שיעורי בית:§§ 15, 16, ex. 1, 2, 3 עמ' 90, דוגמה 4, 5 עמ' 95.
הצג את תוכן המסמך
"שיעור 15"
23.10.2011 שיעור 15 כיתה י'
שיעור בנושא:חישובים לפי משוואות כימיות המאפיינות את התכונות והשיטות להשגת אלקנים, בתנאי שאחד מהמגיבים ניתן בעודף.
מטרות:למד את התלמידים כיצד לכתוב ולפתור בעיות כימיה.
סוג שיעור:מְשׁוּלָב.
במהלך השיעורים
I. ארגון כיתות
II. עדכון ידע, כישורים ויכולות
III. לימוד חומר חדש:
פִּתָרוֹן:
H 2 O H 2 Na 5.6 גרם
C 2 H 5 OH96%;
112 מ"ל;
0.8 גרם/מ"ל.
m (C 2 H 5 OH, p-p) \u003d Vp \u003d 112.5. 0.8=90(ג); m (C 2 H 5 OH) \u003d m (C 2 H 5 OH, rr). w (C 2 H 5 OH)=90. 0.96=86.4(ג); n(C 2 H 5 OH)=m/M=86.4:46=1.8(מול).
m (H 2 O) \u003d m (C 2 H 5 OH, p-p) - m (C 2 H 5 OH) \u003d 90-86.4 \u003d 3.6 (ג); n(H 2 O) \u003d m / M \u003d 3.6: 18 \u003d 0.2 (מול).
n (Na) \u003d m / M \u003d 5.6: 23 \u003d 0.24 (מול).
לפי התנאי 0.24מול 0.2מול
2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2
לפי המשוואה 2mol 2mol
חוסר עודף
| לאחר-ציון |
לפי התנאי 0.04מול 1.8מול
2Na + 2C 2 H 5 OH 2C 2 H 5 ONa + H 2
לפי המשוואה 0.04 מול 0.04 מול
עודף מחסור
| לאחר-ציון |
m (פתרון) \u003d m (C 2 H 5 OH, תמיסה) + m (Na) -m (H 2) \u003d 90 + 5.6-(0.02 + 0.1) . 2=95.36(ג).
הָהֵן. לאחר תגובה בתמיסה:
m (C 2 H 5 OH)=n. M=1.76. 46=80.96(ג),
w (C 2 H 5 OH )=m (C 2 H 5 OH ) / m (פתרון)=80.96:95.36=0.85;
m (C 2 H 5 ONa)= n. M=0.04. 68=2.72(g),
w(C 2 H 5 ONa)= m (C 2 H 5 ONa)/ m(p-pa)=2.72:95.36=0.03;
w(NaOH)= 1- w(C 2 H 5 OH)- w(C 2 H 5 ONa)=1-0.85-0.03=0.12.
כתוצאה מחמצון של 12.32 גרם מתנול והתמוססות האלדהיד שנוצר ב-224 מ"ל מים, התקבל 3% פורמלין. קבע את חלק המסה של התשואה של תוצר התגובה.
פִּתָרוֹן:כי מצב הבעיה הוא רב עוצמה, אנו מנתחים אותה בתוכנית הדמות.
224 מ"ל H2O
CH 3 OH [O]CH 2 O
12.32 גרם 3%
n(CH 3 OH)=m/M=12.32:32=0.385(מול);
m (CH 2 O, תיאוריה) \u003d M n \u003d 30. 0.385=11.55(g)
m (H 2 O) \u003d Vp \u003d 224. 1=224(ג), w(H2O)=100-3=97(%)
m (CH 2 O) - 3%, \u003d x - 3%, \u003d m (CH 2 O, תרגול) \u003d 224. 3:97= 6.93(g)
m (H 2 O ) - 97%.224 - 97%
w החוצה. (CH 2 O )= m (CH 2 O , הלכה למעשה)/ m (CH 2 O , תיאורטית)= 6.93:11.55=0.6.
כדי לבדוק על בסיס הבעיה הקודמת, אנו מחברים תנאי חדש ופותרים אותו.
איזו תמיסת ריכוז תתקבל אם לאחר חמצון של 12.32 גרם מתנול, הפורמלדהיד שנוצר (התשואה הייתה 60% מהאפשרי התיאורטית) יומס ב-224 מ"ל מים?
פִּתָרוֹן:
n (CH 3 OH)=m/M =12.32:32=0.385(מול);
n (CH 2 O) \u003d n (CH 3 OH) \u003d 0.385 (מול), מכיוון מספר האטומים זהה.
m (CH 2 O, תיאוריה) \u003d M n \u003d 30. 0.385=11.55(ג);
m (CH 2 O, הלכה למעשה) \u003d m (CH 2 O, תיאוריה) . w החוצה. (CH2O): 100%=11.55. 60:100=6.93(ג);
m (H 2 O) \u003d Vp \u003d 224. 1=224(ג):
m (פתרון) \u003d m (CH 2 O, בפועל) + m (H 2 O) \u003d 6.93 + 224 \u003d 230.93 (ג);
w (CH 2 O) \u003d m (CH 2 O, תרגול): m (p-ra). 100%=6.93:230.93 . 100=3(%).
שיעורי בית:עמ' 12? 3, 5-9
מוסד חינוכי תקציבי עירוני
בית ספר תיכון מס' 14
על שם גיבור ברית המועצות Bely S.E.
ח' בייסוז'ק ב'
פיתוח שיעור
בנושא זה: « אורגני
כִּימִיָה.
מקצוע כימיה.
היסטוריה של התפתחות של אורגני
כִּימִיָה".
מורה: גרקובה מרגריטה אנטולייבנה
כיוון: מדעי הטבע
2013
הערת הסבר.
עבודה זו מוצגת בכיוון מדעי הטבע. נושא השיעור הוא "כימיה אורגנית. נושא הכימיה. ההיסטוריה של התפתחות הכימיה האורגנית.
בכיתה י' 8 תלמידים: 3 בנים, 5 בנות. לפי מעמד חברתי: 4 תלמידים ממשפחות שלמות, 1 ממשפחות לא גמורות, 3 תלמידים ממשפחות אומנה. המצב הפסיכו-רגשי של הכיתה תקין, רמת ההתפתחות הממוצעת.
הקורס של התכנית לכימיה אורגנית בכיתה י' פותח על בסיס תכנית המחבר בכימיה (מחברים ומהדרים של התכנית נובושינסקי I.I., Novoshinskaya N.S., M. "מילה רוסית" 2008), חובר על בסיס הרכיב הפדרלי של תקן המדינה לחינוך כללי בכימיה של כיתה י' בהתאם לתפיסה הקיימת של חינוך כימי ויישום העיקרון של בניית קורסים קונצנטריים. מחברי ספר הלימוד Novoshinsky I.I., Novoshinskaya N.S. "מילה רוסית" 2009 חלק: מבוא לכימיה אורגנית. כימיה אורגנית בכיתה י' לומדים שעתיים שבועיות. 68 שעות בשנה.
מטרות השיעור:
חינוכי: פתח את הנושא של כימיה אורגנית. תן את הרעיון הראשוני של חומרים אורגניים, תכונותיהם המבניות, תכונות בהשוואה לא אורגני. ו
חינוכי: הראה את תפקידה של כימיה אורגנית בחיי החברה המודרנית. היווצרות תמונה מדעית של העולם. גיבוש מושגי השקפת עולם: על אחדות החומר של חומרים, קשר סיבתי בין מבנה ותכונות של חומרים אורגניים.
מתפתח: לפתח את כישורי התלמידים להשוות, להכליל, לצייר אנלוגיה בין חומרים אנאורגניים לאורגניים.
סוג שיעור: שיעור המסביר חומר חדש
שיטות ניהול:
כללי:מסביר וממחיש
פְּרָטִי: מילולי-ויזואלי
בֵּטוֹן: שיחה
תקשורת בין נושאים.
ביולוגיה.נושא: "חומרים אורגניים של התא"
כימיה ברפואה.נושא: "ערך הכימיה ברפואה"
צִיוּד: דגימות הדגמה: אוספים של חומרים אורגניים, חומרים ומוצרים מהם. מצגת, מקרן, ציוד מולטימדיה, מחשב נייד
תסריט שיעור
לְתַכְנֵן
1. רגע ארגוני
2.מבוא לנושא השיעור
3.הסבר על החומר החדש
4. תיקון
5. שיעורי בית
6. תוצאות השיעור
במהלך השיעורים
1. רגע ארגוני:ברכה, בדיקת נוכחות, הודעת נושא השיעור (שקופית 1) 2.מבוא לנושא השיעורהחל מהשיעור היום מתחילים ללמוד קטע חדש בכימיה - אורגנית, אותו נלמד עד סוף שנת הלימודים. היום בשיעור נצטרך לשקול את הרעיון של כימיה אורגנית ואת התכונות של חומרים אורגניים. בואו נסתכל לאילו שני סוגים מחולקים כל החומרים: אורגני ואי-אורגני (שקופית 2)3.הסבר על החומר החדש:
כימיה אורגנית - ענף בכימיה החוקר תרכובות פחמן,
המבנה, המאפיינים, שיטות הסינתזה שלהם.
אורגניהם תרכובות של פחמן עם יסודות אחרים.
חומר אורגני - אלה תרכובות של פחמן עם מימן, חמצן, חנקן וכמה יסודות אחרים.
כיום, כימיה אורגנית היא אחד הענפים הגדולים והחשובים בכימיה. זה נובע מהנסיבות הבאות: (שקף 3)
מספר התרכובות האורגניות המוכרות גדל באופן אקספוננציאלי ועולה היום על 18 מיליון, בעוד שמעט יותר מ-100 אלף חומרים אנאורגניים ידועים.
רוב התהליכים התעשייתיים המודרניים בתעשייה הכימית הם תגובות וייצור של חומרים אורגניים. אלו תרופות, אמצעים להגדלת הפריון החקלאי, חומרים פולימריים, צבעים, תוספי מזון, קוסמטיקה, פלסטיק, בנייה
חומרים, כימיקלים ביתיים ועוד הרבה יותר - כל אלה הם מוצרים רָאשִׁי
(רב-טון) או רזה
סינתזה אורגנית.
רוב התהליכים המתרחשים באורגניזמים חיים ומבטיחים את קיומם הם תגובות כימיות של חומרים אורגניים. כימיה אורגנית היא כימיה של החיים.
כימאים למדו לסנתז חומרים טבעיים מורכבים מאוד: פחמימות, חלבונים, חומצות גרעין. לעזרת סינתזה אורגנית במקרים אלו בא ביוטכנולוגיה : מולקולות גדולות בונות מיקרואורגניזמים "אומנים במיוחד" ותרביות תאים מ"לבנים" פשוטות יותר. בהתבסס על הישגי הכימיה האורגנית, ה הנדסה גנטית , אשר נמצא בשימוש יותר ויותר ביישומים ביולוגיים ורפואיים.
תכונות המבנה והתכונות של תרכובות אורגניות(שקופית 4)
פחמן הוא היסוד היחיד בטבלה המחזורית שהאטומים שלו מסוגלים ליצור שרשראות ארוכות מאוד על ידי חיבור זה עם זה. זה מסביר את המגוון הגדול של חומרים אורגניים. בניגוד למולקולות אנאורגניות, למולקולות אורגניות יכולות להיות משקל מולקולרי יחסי עצום, המגיע לכמה מיליונים.
מנקודת מבט תיאורטית, תרכובות פחמן ומימן נחשבות החשובות ביותר. (פחמימנים) . כל שאר המחלקות של חומרים אורגניים יכולים להיחשב כנגזרות של פחמימנים, שבהם חלק מאטומי המימן מוחלפים באטומים אחרים או בקבוצות של אטומים.
3. מאחר וחומרים אורגניים, ככלל, מכילים מימן בנוסף לפחמן, כאשר שורפים הם יוצרים פחמן דו חמצני ומים.
? בואו נזכור אילו סוגי קשרים כימיים קיימים ובאילו מקרים הם נוצרים?
4. סוג הקשר הנפוץ ביותר בין אטומים בחומרים אורגניים הוא קשר קוולנטי. קשר קוטבי קוולנטי נוצר בין C ו-O, C ו-H, C ונ, קשר קוולנטי לא קוטבי נוצר בין אטומי פחמן C ו-C. הוא נמצא לפעמים גם בתרכובות אורגניות קשר יוני (במלחים של חומצות קרבוקסיליות - בין שארית החומצה למתכת) ואינטרמולקולרית קשר מימן (בין מולקולות של אלכוהול, חומצות קרבוקסיליות וכו').
סיווג מערכת ההפעלה(שקף 5-7)
טִבעִי – נוצר באופן טבעי, ללא התערבות אנושית.טִבעִי חומרים אורגניים והתמורות שלהם עומדים בבסיס תופעות החיים. לכן, כימיה אורגנית היא הבסיס הכימי של הכימיה הביולוגית והביולוגיה המולקולרית - המדעים החוקרים את התהליכים המתרחשים בתאי האורגניזמים ברמה המולקולרית. המחקר בתחום זה מאפשר הבנה מעמיקה יותר של מהות תופעות חיות הבר.
מְלָאכוּתִי – תנאים דומים לחומרים טבעיים, אבל בלא נמצאים בחיות בר. אז, על בסיס תרכובת אורגנית טבעית של תאית, מתקבלים סיבים מלאכותיים (אצטט, ויסקוזה וכו')
מְלָאכוּתִי – יוצר אדם במעבדהתנאים, אין חומרים דומים בטבע.אלה כוללים, למשל, גומיות סינתטיות, פלסטיק, תרופות, צבעים וכדומה.
היסטוריה של התפתחות הכימיה האורגנית(שקף 8-10)
תנאים מוקדמים להופעה.
בסוף ה- XVIII - תחילת המאה ה- XIX. מדע הכימיה נשלט על ידי דוקטרינה בשם "ויטליזם"(מ-lat. - החיים).תומכי הוויטליזם טענו שכל חומר מהטבע החי יכול להיווצר באורגניזמים חיים רק בהשפעת "כוח חיים" מיוחד. הודות לדוקטרינה זו, חקר המבנה והתכונות של חומרים צמחיים ובעלי חיים בלט כענף נפרד בכימיה. הכימאית השוודית ג'ין יעקב ברזליוס 1807 קראו לזה כימיה אורגנית, ונושא המחקר שלה - חומרים אורגניים (המצויים באורגניזמים חיים). עם הפיתוח והשיפור של הניסוי הכימי, התברר שניתן לסנתז חומרים אורגניים מאנ-אורגני (או, כפי שכונו קודם, מינרל) מחוץ לכל אורגניזם חי, בבקבוק או מבחנה, אבל השם של אורגני. נשארו חומרים.
פיתוח כימיה אורגנית(שקף 11)
שלבים עיקריים:
1824 - חומצה אוקסלית סונתזה (F. Völler);
1828 - אוריאה (F. Wöller);
1842 - אנילין (N.N. Zinin);
1845 - חומצה אצטית (A. Kolbe);
1847 - חומצות קרבוקסיליות (A. Kolbe);
1854 - שומנים (M. Bertlot);
1861 - חומרים ממותקים (A. Butlerov )
ב-1928, וולר הראה שחומר לא אורגני - אמוניום ציאנאט - כאשר מחומם, הופך למוצר פסולת של אורגניזם של בעלי חיים - אוריאה.
בשנת 1845, סינתזה קולבה חומר אורגני, חומצה אצטית, תוך שימוש בפחם, גופרית, כלור ומים כחומרי מוצא. בתקופה קצרה יחסית יוצרו גם חומצות אורגניות אחרות, שבעבר בודדו רק מצמחים.
בשנת 1854 הצליחה ברתלוט לסנתז חומרים השייכים לקבוצת האלכוהול.
בשנת 1861, A.M. Butlerov, הפועל עם מי סיד על פרפורמלדהיד, ביצע לראשונה סינתזה של מתילניטן, המתייחס לסוכרים הממלאים תפקיד חשוב בתהליכים החיוניים של אורגניזמים.
השוואה בין תכונות של חומרים אנאורגניים אורגניים
(שולחן). עבודה עצמאית של תלמידים עם שולחן.
4. תיקון
שאלות לגיבוש ידע:
1. כיצד הושג חומר אורגני בימי קדם? מדוע חומרים אלו נקראים אורגניים?
תשובה: כל החומרים האורגניים התקבלו אך ורק ממוצרי פסולת של אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים או כתוצאה מעיבודם. מכאן מגיע השם "חומר אורגני".
2. מה חוקרת כימיה אורגנית?
תשובה: ענף הכימיה שחוקר חומרים אורגניים זכה לכינוי כימיה אורגנית.
3. מי הציג את המושגים "חומרים אורגניים" ו"כימיה אורגנית"?
תשובה. י יא ברזליוס.
4. איזה יסוד כימי חובה בהרכב של חומרים אורגניים?
תשובה: הרכב כל החומרים האורגניים כולל את היסוד הכימי פחמן.
5. מהי הגדרה נוספת לכימיה אורגנית?
תשובה: כימיה אורגנית היא הכימיה של תרכובות פחמן.
6. בנוסף לפחמן, איזה יסוד כימי קיים בחומר האורגני?
תשובה: בנוסף לפחמן, הרכב כל החומרים האורגניים כולל את היסוד הכימי מימן. ניתן לכלול גם O, S, N ואלמנטים אחרים.
עכשיו דמיינו מה יקרה אם חומר אורגני ייעלם.
לא יהיו יותר חפצי עץ, לא יהיו יותר עטים כדוריים, שקיות ספרים, ספרים עצמם ומחברות מחומר אורגני - תאית. לא יהיה לינוליאום בכיתה, רק רגלי מתכת יישארו מהשולחנות. מכוניות לא ייסעו ברחוב - אין בנזין, ורק חלקי מתכת יישארו מהמכוניות עצמן. המקרים של מחשבים וטלוויזיות ייעלמו. בבתי מרקחת לא יהיו את רוב התרופות, ולא יהיה מה לאכול (כל האוכל מורכב גם מתרכובות אורגניות). לא יהיה במה לשטוף ידיים ואין מה לשים, כי סבון וכותנה, צמר, סיבים סינתטיים, עור ותחליפי עור, צבעי בדים הם כולם נגזרות של פחמימנים. ולא יהיה מי שיסתכל על העולם הזה - רק מי מלח ושלד יישארו מאיתנו, כי האורגניזמים של כל היצורים החיים מורכבים מתרכובות אורגניות.
עכשיו אתה מבין מה תפקידן של תרכובות אורגניות בטבע ובחיים שלנו
5. שיעורי בית:
מבוא עמ' 1, תקציר, טבלה
תקצירים בנושא "א.מ. באטלרוב", "חשיבותה של כימיה אורגנית"
6. תוצאות:כך, היום הכרנו חומרים אורגניים, במה הם שונים מאלה אנאורגניים, למדנו את ההיסטוריה של התפתחות הכימיה האורגנית. והיינו משוכנעים שלחומרים אורגניים יש תפקיד עצום בחיינו. ציוני שיעור.