Урок Тема урока: Теория химического строения

Урок
Тема урока:
Теория химического строения
органических веществ А.М.Бутлерова.
Цели урока: 1. Познакомить учащихся с основными положениями теории строения
А.М.Бутлерова.
2. Уметь доказывать эти положения на примере органических
веществ, записывать структурные формулы органических веществ,
определять изомеры.
3. Формирование научных основ мировоззрения учащихся.
Оборудование: учебник, мет. пособие, карточки с формулами.
Методы обучения: словесные, устные.
Форма урока: лекция.
Ход урока
I. Подготовка к восприятию нового материала.
1. Фронтальная беседа по вопросам прошлого урока.
1) Какие вещества называется органическими?
2) Дайте определение органической химии.
3) Назовите предпосылки выделения органической химии в отдельную
науку.
II. Изучение нового материала.
1. Первые попытки создания теории (биография).
В первой половине 19 века стали получать и изучать многие органические
вещества (лекарства, красители, взрывчатые вещества). Накопившийся
многочисленный экспериментальный материал нуждался в систематизации
и объяснении.
В результате исследований, проведенных нем. химиками А.Кекуле и Г.Кольбе
была установлена (1857) четырехвалентность углерода и способность атомов
углерода соединяться между собой, образуя цепи.
l
̶ С̶
l
2. Краткая биографическая справка А.М.Бутлерова.
3. Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова.1868г.
1-е положение. Атомы, образующие молекулы органических
веществ, связаны в определенной
последовательности, согласно их валентности.
Например:
Молекулярные формулы
СН4 - метан С2Н6 -этан С3Н8-пропан
Структурные формулы
Н
Н Н
Н НН
l
l l
l l l
Н- С -Н
Н-С-С-Н Н-С-С-С-Н
l
l l
l l l
Н
НН
ННН
2-е положение. Свойства веществ зависят не только от качественного
состава, но и от порядка соединения атомов в молекуле
(явление изомерии).
Например:
С4Н10-бутан
Н Н НН
Н3С-СН-СН3
l l l l
l
Н-С-С-С-С-Н
СН3
Н Н Н Н t кип.=-о,5 ̊ С
t кип.= -11,7 ̊ С
Вещества, имеющие одинаковый состав молекул (одну и ту же
молекулярную формулу), но различное химическое строение и
обладающие поэтому разными свойствами, называется изомерами, а
явление изомерии.
СН3
Например: Н3С-СН2-СН2-СН2-СН3
Н3С-СН2-СН-СН3
\
пентан
\
Н3С-С-СН3
СН3
\
СН3
Вывод: Наличие изомеров-одна из причин многообразия органических соединений.
3-е положение. Атомы и группы атомов в молекулах веществ влияют
друг на друга.
4-е положение: По свойствам веществ можно определить
строение его молекулы, а построению-предвидеть
свойства.
4. Значение теории для развития науки.
а) Теория углубила представление о веществе на основе атомно-молекулярного
учения.
б) Теория объяснила и систематизировала накопленные в химии факты,
способствовала предсказанию новых веществ и выяснению их строения для
развития химической промышленности.
III. Закрепление знаний.
1. Запишите на доске возможные изомеры для веществ состава:
а) C6H14 (1-й ученик)
б) С7Н16 (2-й ученик)
2. Составьте формулы: С=3; С=4; С=5; С=6; С=7; С=8; С=9; С=2.
3. Приведите примеры ко 2-му положению теории А.М.Бутлерова.
IV. Итог. Сегодня на уроке мы с вами разобрали положения теории
химического строения , кем и когда была создана. Узнали
причины многообразия органических соединений
1) Что интересного вы для себя узнали?
2) Что хотели бы еще узнать?
Бутлеров Александр Михайлович
(1828-1886)
Русский химик. Создатель теории химического строения органических
веществ. Опираясь на теорию, предсказал и впервые
синтезировал ряд новых соединений. Предсказал и изучил изомерию
изомерию органических веществ (1864). Открыл реакцию полимеризации
непредельных углеводородов и тем самым положил начало синтезу
высокомолекулярных соединений.
Работы по гидратации этилена легли в основу одного из главных способов,
используемых в настоящее время для получения этилового спирта. Впервые
осуществил синтез сахаристого вещества. Написал учебник «Введение к
полному изучению органической химии» (1864).
Кекуле Фридрих Август
(1828-1896)
Немецкий химик. Одновременно с Г.Кольбе развил представление о
четырехвалентности углерода (1857). Впервые доказал, что число атомов водорода
, связанных с
Урок:
Тема урока:
Органическая химия.
Значение органической химии.
Цели урока: 1. Дать первоначальные понятия об органической химии,
органических веществах, их составе, строении.
Познакомить с основными историческими фактами в развитии
органической химии, показать познавательное и
народнохозяйственное значение органической химии.
2. Уметь сравнивать , обобщать, проводить аналогию между
неорганическими и органическими веществами.
3. Воспитывать у учащихся интерес к изучению химии.
Оборудование: карточки с заданием, учебник, мет. пособие.
Форма урока: комбинированный
Методы обучения: словесные, индивидуальный.
Ход урока
I. Организационный момент.
1. Цели урока.
2. Задачи урока.
II. Изучение нового материала.
1. Понятие об органических веществах.
В настоящее время существуют более 18 млн. различных веществ. Некоторые из
них встречаются в природе , другие-искусственные-получаются синтетическим
путем. Все известные вещества делятся на две большие группы : органические и
неорганические . Название органические вещества возникло давно, когда считалось
что органические вещества могут образовываться только в живых-растительных и
животных-организмах. Позднее, с развитием науки, понятие органические вещества
расширилось, сейчас некоторые синтетические вещества, не имеющие
никакого отношения к живым организмам, входят в число органических
соединений. Органические вещества широко распространены в природе.
В состав органических соединений входит атом углерода, (водород,
кислород, азот).
2. Органическая химия.
Органическая химия-химия углеводородов и их производных.
Они плавятся и кипят при относительно низких температурах, легко разлагаются ,
при особых условиях нагревания полностью сгорают. Многочисленность
органических соединений связана с особенными свойствами атома углерода.
Атомы углерода в составе органических соединений соединяются между собой,
образуя линейные , разветвленные и замкнутые цепи. Атомы углерода соединяются
друг с другом посредством простой и кратной связи.
3. Историческая справка о развитии органической химии.
Наука о соединениях углерода появилась в начале 19 в. Шведский химик
Йенс Берцелиус в 1808 г. предложил называть вещества, получаемые из живых
организмов, органическими , а науку -органической химией.
Спустя время были синтезированы многие органические вещества. Нем. химик
Ф. Вёлер в 1828 г. осуществил синтез мочевины из неорганических соединений цианата аммония. В 1842 г. русск. ученый Н. Зинин искусственным путем получил
анилин , в 1845 г. нем. уч. Г. Кольбе получил уксусную кислоту, в 1861 г. А.М. Бутлеров
синтез сахаристого вещества.
Главная причина, благодаря которой органическая химия
превратилась в самостоятельную науку.







в состав всех органических соединений входит углерод
они многочисленны и разнообразны
свойств органических соединений
в чрезмерной важности органических соединений в жизнедеятельности человека
органические соединения входят в состав пищи
лекарственные препараты ......
III. Закрепление знаний.
Самостоятельная работа по материалу повторения
1. Характеристика химических элементов.
2.Определите тип химической связи.
Для средних учащихся
1. Элементы №14 и15
2. Дано вещество: I 2
Для сильных учащихся
1. Элементы №37 и38
2. Дано вещество: N2
IV . Итог. На уроке мы с вами познакомились с органической химией
ее значением, задачами, историей зарождения.
Как можно объяснить многочисленность органических
соединений?
Урок:
Тема урока:
Предельные углеводороды.
Алканы.
Цели урока: 1. Дать учащимся понятие о предельных углеводородах, их
химическом, и электронном строении. Ознакомить с понятием
гомологи, правилами названия веществ и составления формул
по современной номенклатуре.
2. Уметь записывать молекулярные структурные и электронные
формулы предельных углеводородов, называть их и по названию
составлять формулы. Уметь составлять уравнения химических
реакций. Знать способы получения и области применения .
3. Продолжить формирование мировоззренческих понятий:
о познаваемости природы, причинно-следственной зависимости
между составом, строением, свойствами и применением.
Оборудование: карточки-информаторы, технологические карты, учебник 11 кл.
мет. пособие.
Форма урока: комбинированный
Методы обучения: словестные, индивидуальные
Ход урока
I. Проверка знаний.
1. Фронтальная беседа.
1. Дайте определение второго положения теории А.М. Бутлерова.
2. Дайте определение третьего положения теории А. М. Бутлерова.
3. Особенности строения атома углерода.
2. Самостоятельная работа по материалу повторения.
Характеристика химических элементов.
1. Элементы №35, 25, 17.
II. Изучение нового материала.
1. Понятие об углеводородах.
Алканы - насыщенные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода
соединены между собой только одинарной связью и которые имеют общую формулу
Cn H2n+2
2. Гомологический ряд. (таблица).
Вещества, имеющие одинаковую общую формулу , сходные по химическим
свойствам, но отличающиеся друг от друга по составу молекул на одну или несколько
групп атомов СН2, называются гомологами. Группу СН2 называют
гомологической разностью.
3. Строение молекулы метана, физические свойства.
СН4
Н
Н
Н- С- Н
..
молекулярная
Н
Н : С : Н
формула
структурная
..
формула
Н
электронная
Sp3 - гибридизация
формула
тетраэдричная форма
4. Физические свойства предельных углеводородов.
Первые вещества (С1-С4) — газы, (С5-С15) — жидкости, С16Н34-твердые. С увеличением
углеродных атомов изменяется агрегатное состояние веществ.
Температуры кипения и плавления возрастают, углеводороды с неразветвленной
цепью кипят при более высокой температуре, чем углеводороды с разветвленной.
Алканы-легче воды, не имеют запаха, горючие соединения.
5. Номенклатура алканов. ( таблица)
Существует несколько видов номенклатуры: рациональная, международная.
Основной считается международная , или Женевская, основные ее принципы были
приняты на международном съезде химиков в Женеве в 1892 г.
6. Химические свойства.
1. Реакция замещения (качественная реакция )
Эта реакция с галогенами идет по стадиям на свету.
CH4 + Cl2 --hv--------> CH3Cl + HCl хлорметан
CH3Cl + Cl2 ----hv----> CH2Cl2 + HCl
CH2Cl + Cl2 ----hv----> CHCl3 +HСl
CHCl3 + Cl2 ----hv----> Ccl4 + HCl
Реакции, в результате которых происходит цепь последовательных
превращений, называются цепными реакциями. Н.Н.Семенов лауреат
Нобелевской премии.
используются в качестве растворителей,для тушения пожаров.
2. Термическое разложение.
СН4 -----> С+2Н2 тем. 1000 °С
СН4 -----> НС=СН + 3Н3 тем. 1500 °С реакция дегидрирования -Н2
Имеет большое промышленное значение (производство каучуков,пластмасс,
сажи, краски в органическом синтезе).
3. Реакция изомеризации. (для углеводородов с С4Н10 и выше)
СН3-СН2-СН2-СН3 -----> СН3-СН-СН3
\СН3
н-бутан
2-метил-пропан
Для получения каучуков,высококачественных бензинов.
4. Реакция окисления.
СН4 + 2 О2 -----> СО2 + 2Н2О + Q при тем.
Горят бесцветным пламенем, высокая теплота сгорания обуславливает
использование их в качестве топлива.
7. Нахождение в природе сам. раб. с учебником стр. 71
Метан образуется в результате разложения растительных остатков и животных
организмов без доступа воздуха. Природный газ состоит из метана
на 80-97%. Жидкие алканы — в составе нефти, твердые — в составе озокерита, нефти.
8. Получение.
а) Получают из газа и нефти.
б) Синтезом из простых веществ.
С + 2Н2 ----->СН4 + Q при тем. в присутствии кат.
в) В лаб. СН3 СООNa +NaOH -----> CH4 +Na2CO3
ацетат натрия
г) Реакция Вюрца.
2 CH3Cl+2Na -----> C2H6+2 NaCl
III. Закрепление знаний.
Технологическая карта.
1. Алканы - насыщенные углеводороды, в молекулах которых атомы углерода
соединены между собой только одинарной связью.
2. Cn H2n+2
3. Бензин, краска, нефть, масло.
1. С3Н8, С5Н12, С7Н16
2. С13Н28, С12Н26
3. Н3С-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3
Н3С-СН2-СН2-СН2-СН3
СН3
Н3С-СН2-СН2-СН2-СН3
СН3
Н3С-СН2-СН2-СН3
СН3 СН3
СН3
Н3С-СН2-СН2-СН3
СН3
1. С + 2Н2 ----->СН4 + Q при тем. в присутствии кат.
в) В лаб. СН3 СООNa +NaOH -----> CH4 +Na2CO3
ацетат натрия
г) Реакция Вюрца.
2 CH3Cl+2Na -----> C2H6+2 NaCl
2. Реакция замещения
Термическое разложение.
Реакция изомеризации.
Реакция окисления.
3. 2 CH3Cl+2Na -----> C2H6+2 NaCl
IV. Итог.
Сегодня на уроке вы познакомились с первыми представителями
органической химии с «Предельными углеводородами»
Узнали их химические и физические свойства. Применение
и значение.
Урок:
Тема урока:
Решение задач на нахождение
молекулярной формулы газообразного
вещества.
Цели урока: 1. Закрепить практические навыки в решении задач.
2. Уметь решать задачи на нахождения молекулярной формулы
вещества на основании его плотности, относительной плотности
массовой доли химических элементов в веществе и по продуктам
сгорания.
3. Продолжить формирование навыков и умений работать
самостоятельно.
Оборудование: формулы, мет. пособие, задачи и упражнения.
Форма урока: комбинированный
Методы обучения: обучение.
Ход урока
I. Проверка знаний.
1. Фронтальная беседа.
а) Дайте определение алканам.
б) Назовите общую формулу.
в) Применение алканов.
2. Индивидуальная работа у доски (2 учащихся)
1- написать молекулярные и структурные формулы С=6, С=8
их возможные изомеры, назовите их.
2- написать молекулярные и структурные формулы С=5, С=4
их возможные изомеры, назовите их.
3. Работа с классом по карточкам.
II. Изучение нового материала.
1-й способ. Определение молекулярной формулы вещества на основании
результатов количественного анализа (массовой доли элементов) и относительной
плотности.
Задача. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода
в котором 80%, а водорода-20%, относительная плотность по водороду равна 15.
Дано:
Решение:
w (С)=80%
w (Н)=20%
D (Н2)=15
М.ф.-?
1. Обозначаем число атомов элементов за x , y
С=Х, Н=У
2. Определяем соотношение числа атомов элемента
х : у = W(C) / Ar(C) : W(H) / Ar(H)
х : у = 80/12 : 20/1 = 6,7(1) : 20(3)
(меньшее число принимаем за единицу и это значение
делим на каждое число)
х : у = 1:3 СН3-простейшая формула
М = 2 *Дн2 = 2* 15 =30 (г/моль)
М(СН3) = 12 +З* 1 =15 (Г/моль)
Сравниваем молекулярные массы.
30 /15 = 2 (число атомов в простейшей формуле удваиваем
С2Н6 М(С2Н6) = 2*12+6*1 = 30 (г/моль)
С2Н6 - истинная формула , этан
Ответ: С2Н6 — этан.
2-й способ.
1. М(СхНу) =?
М =2*Д н2 = 2*15 =30 (г/моль)
2. Находим число атомов углерода и водорода.
n (э) = М( в-ва) /100% : W (э) / Ar (э)
n (с) = 30 / 100% : 80% /12 = 2 С=2
n (н) =30 / 100% : 20% /1 = 6 н=6
С2Н6 — простейшая формула
М(С2Н6) = 12*2+1*6= 30(г/моль)
С2Н6 — истинная формула , этан.
Ответ: С2Н6 — этан.
III. Закрепление знаний.
1. Решение задачи у доски.
Задача. Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода
в котором 85,7%, а водорода-14,3%, относительная плотность по водороду равна 14.
Решение:
1. М(СхНу) = ?
М = 2*Дн2 =2*14 = 28 (г/моль)
2. n (э) = М( в-ва) /100% : W (э) / Ar (э)
n (с) = 28 /100% : 85,7% / 12 = 2
n (н) = 28 / 100% : 14,3% / 1 = 4
С=2
Н =4
С2Н4 - простейшая формула
М(С2Н4) — 28 (г/моль)
С2Н4 - истинная формула , этен.
Ответ: С2Н4 - этен.
2. Решение задачи 2 способом самостоятельно.
IV. Итог. Сегодня на уроке мы научились решать задачи на нахождение
молекулярной формулы газообразного
вещества.
Познакомились с новыми формулами и способами решения.