Предмет органической химии. Роль органических веществ в жизни человека
Органическая химия
Понятие органической химии и причины её выделения в самостоятельную дисциплину
Изомеры – вещества одинакового качественного и количественного состава (т.е. имеющие одинаковую суммарную формулу), но разного строения, следовательно, различными физическими и химическими свойствами.
Фенантрен (справа) и антрацен (слева) - структурные изомеры.
Краткий очерк развития органической химии
Первый период развития органической химии, называемый эмпирическим
(с середины XVII до конца XVIIIвека), охватывает большой промежуток времени от первоначального знакомства человека с органическими веществами до возникновения органической химии как науки. В этот период познание органических веществ, способов их выделения и переработки происходило опытным путем. По определению знаменитого шведского химика И. Берцелиуса, органическая химия этого периода была «химией растительных и животных веществ». К концу эмпирического периода были известны многие органические соединения. Из растений были выделены лимонная, щавелевая, яблочная, галловая, молочная кислоты, из мочи человека – мочевина, из мочи лошади – гиппуровая кислота. Обилие органических веществ послужило стимулом для углубленного изучения их состава и свойств.
Следующий период, аналитический
(конец XVIII - середина XIX века), связан с появлением методов установления состава органических веществ. Важнейшую роль в этом сыграл открытый М. В. Ломоносовым и А. Лавуазье закон сохранения массы (1748), положенный в основу количественных методов химического анализа.
Именно в этот период было установлено, что все органические соединения содержат углерод. Кроме углерода, в составе органических соединений были обнаружены такие элементы, как водород, азот, сера, кислород, фосфор, которые в настоящее время называют элементами-органогенами. Стало ясно, что органические соединения отличаются от неорганических прежде всего по составу. К органическим соединениям существовал тогда особое отношение: их продолжали считать продуктами жизнедеятельности растительных или животных организмов, которые можно получить только с участием нематериальной «жизненной силы». Эти идеалистические воззрения были опровергнуты практикой. В 1828 г. немецкий химик Ф. Велер синтезировал органическое соединение мочевину из неорганического цианата аммония.
С момента исторического опыта Ф. Велера начинается бурное развитие органического синтеза. И. Н. Зинин восстановлением нитробензола получил , положив тем самым начало анилинокрасочной промышленности (1842). А. Кольбе синтезировал (1845). М, Бертло – вещества типа жиров (1854). А. М. Бутлеров – первое сахаристое вещество (1861). В наши дни органический синтез составляет основу многих отраслей промышленности.
Важное значение в истории органической химии имеет структурный период
(вторая половина XIX - начало XX века), ознаменовавшийся рождением научной теории строения органических соединений, основоположником которой был великий русский химик А. М. Бутлеров. Основные положения теории строения имели большое значение не только для своего времени, но служат научной платформой и для современной органической химии.
В начале XX века органическая химия вступила в современный период
развития. В настоящее время в органической химии для объяснения ряда сложных явлений используются квантово-механические представления; химический эксперимент все больше сочетается с использованием физических методов; возросла роль различных расчетных методов. Органическая химия превратилась в такую обширную область знаний, что от нее отделяются новые дисциплины – биоорганическая химия, химия элементоорганических соединений и др.
Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова
Решающая роль в создании теории строения органических соединений принадлежит великому русскому ученому Александру Михайловичу Бутлерову. 19 сентября 1861 года на 36-м съезде немецких естествоиспытателей А.М.Бутлеров обнародовал ее в докладе "О химическом строении вещества".
Основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова:
- Все атомы в молекуле органического соединения связаны друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Изменение последовательности расположения атомов приводит к образованию нового вещества с новыми свойствами. Например, составу вещества С2Н6О отвечают два разных соединения: - смотрите .
- Свойства веществ зависят от их химического строения. Химическое строение – это определенный порядок в чередовании атомов в молекуле, во взаимодействии и взаимном влиянии атомов друг на друга - как соседних, так и через другие атомы. В результате каждое вещество имеет свои особые физические и химические свойства. Например, диметиловый эфир – это газ без запаха, нерастворимый в воде, t°пл. = -138°C, t°кип. = 23,6°C; этиловый спирт - жидкость с запахом, растворимая в воде, t°пл. = -114,5°C, t°кип. = 78,3°C.
Данное положение теории строения органических веществ объяснило явление , широко распространенное в органической химии. Приведенная пара соединений – диметиловый эфир и этиловый спирт – один из примеров, иллюстрирующих явление изомерии. - Изучение свойств веществ позволяет определить их химическое строение, а химическое строение веществ определяет их физические и химические свойства.
- Атомы углерода способны соединятся между собой, образовывая углеродные цепи различного вида. Они могут быть как открытыми, так и замкнутыми (циклическими), как прямыми, так и разветвленными. В зависимости от числа связей, затрачиваемых атомами углерода на соединение друг с другом, цепи могут быть насыщенными (с одинарными связями) или ненасыщенными (с двойными и тройными связями).
- Каждое органическое соединение имеет одну определенную формулу строения или структурную формулу, которую строят, основываясь на положении о четырехвалентном углероде и способности его атомов образовывать цепи и циклы. Строение молекулы как реального объекта можно изучить экспериментально химическими и физическими методами.
А.М.Бутлеров не ограничился теоретическими объяснениями своей теории строения органических соединений. Он провел ряд экспериментов, подтвердив предсказания теории получением изобутана, трет. бутилового спирта и т.д. Это дало возможность А.М.Бутлерову заявить в 1864 году, что имеющиеся факты позволяют ручаться за возможность синтетического получения любого органического вещества.
IX класс
Тема: «ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВАХ»
(Урок изучения нового материала)
Форма урока: рассказ учителя и демонстрация образцов и моделей органических веществ.
В связи с переходом на концентрические программы в IX классе изучаются основы органической химии, закладываются представления об органических веществах. Ниже приводится разработка двухчасового урока, который был проведен в IX классе после изучения темы «Углерод и его соединения».
Цели урока: сформировать представление о составе и строении органических соединений, их отличительных признаках; выявить причины многообразия органических веществ; продолжить формирование умения составлять структурные формулы на примере органических веществ; сформировать представление об изомерии и изомерах.
Предварительное домашнее задание: вспомнить, как образуется ковалентная связь в молекулах неорганических веществ, как графически можно показать ее образование.
Материалы и оборудование к уроку: образцы органических веществ (уксусная кислота, ацетон, аскорбиновая кислота, сахар- в фабричных упаковках с этикетками, бумага, свеча, спиртовка со спиртом, сухое горючее (уротропин), нефть; образцы изделий из пластмассы и синтетических волокон (линейки, ручки, банты, пуговицы, цветочные кашпо, полиэтиленовые пакеты и т. п.); спички, фарфоровая чашка, тигельные щипцы. Шаростержневые модели метана, этилена, ацетилена, пропана, бутана, изобутана, циклогексана. На каждый ученический стол - ванночка с шаростержневыми моделями.
Ход урока:
I. Учитель рассказывает, как произошел термин «органические вещества».
До начала XIX века вещества делили по происхождению на минеральные, животные и растительные. В 1807 году шведский химик Й. Я. Берцелиус ввел в науку термин «органические вещества», объединив в одну группу вещества растительного и животного происхождения. Науку об этих веществах он предложил называть органической химией. В начале XIX века считалось, что органические вещества в искусственных условиях получить нельзя, они образуются только в живых организмах или под их воздействием. Ошибочность этого представления была доказана синтезами органических веществ в лабораторных условиях: в 1828 году немецкий химик Ф. Вёдер синтезирует мочевину, его соотечественник А. В. Кольбе в 1845 г. получает уксусную кислоту, в 1854 г. французский химик П. Э. Бертло - жиры, в 1861 г. русский химик А. М. Бутлеров - сахаристое вещество. (Эта информация предварительно записана на доске и закрыта, во время сообщения учитель открывает эту запись.)
Оказалось, что резкой границы между органическими и неорганическими веществами не существует, они состоят из одних и тех же химических элементов и могут быть превращены друг в друга.
Вопрос: На каком же основании органические вещества выделяют в отдельную группу, каковы их отличительные признаки?
Учитель предлагает учащимся вместе попытаться это выяснить.
II. Учитель показывает образцы органических веществ, называет их и, если возможно, указывает молекулярную формулу (для некоторых веществ формулы записаны заранее на доске и закрыты, во время демонст рации эти записи открываются): уксусная кислота С 2 Н 4 О 2 ацетон С 3 Н 6 О, этиловый спирт (в спиртовке) С 2 Н 6 О, сухое горючее уротропин C 6 H 12 N 4 , витамин С или аскорбиновая кислота С 6 Н 8 О 6 , сахар С 12 Н 22 О 11 , парафиновая свеча и нефть, в состав которых входят вещества с общей формулой С Х Н У, бумага, состоящая из целлюлозы (С 6 Н 10 О 5) п.
Вопросы: Что общего вы заметили в составе этих веществ? Какое химическое свойство вы можете предположить для этих веществ?
Учащиеся отвечают, что во все перечисленные соединения входят углерод и водород. Предполагают, что они горят. Учитель демонстрирует горение уротропина, свечи и спиртовки, обращает внимание на характер пламени, вносит последовательно в пламя спиртовки, уротропина и свечи фарфоровую чашку, показывает, что от пламени свечи образуется копоть. Далее обсуждается вопрос о том, какие вещества образуются в ходе горения органических веществ. Учащиеся приходят к выводу, что образоваться может углекислый или угарный газ, чистый углерод (сажа, копоть). Учитель сообщает, что не все органические вещества способны гореть, но все они разлагаются при нагревании без доступа кислорода, обугливаются. Учитель демонстрирует обугливание сахара при нагревании. Учитель просит определить вид химической связи в органических веществах, исходя из их состава.
Далее ученики в тетрадях записывают признаки органических ве ществ: 1. Содержат углерод. 2. Горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов. 3. Связи в молекулах органических веществ ковалентные.
III. Учитель предлагает учащимся сформулировать определение по
нятия «органическая химия». Определение записывается в тетради. Орга
ническая химия
- наука об органических веществах, их составе, строении,
свойствах и способах получения.
Синтезы органических веществ в лабораторных условиях ускорили развитие органической химии, ученые стали экспериментировать и получать вещества, которые не встречаются в природе, но соответствуют всем признакам органических веществ. Это пластмассы, синтетические каучуки и волокна, лаки, краски, растворители, лекарства. (Учитель демонстрирует изделия из пластмасс и волокон.) По происхождению эти вещества не являются органическими. Таким образом, группа органических веществ существенно расширилась, а старое название сохранилось. В современном понимании органические вещества - не те, которые получаются в живых организмах или под их действием, а те, которые соответствуют признакам органических веществ.
IV. Изучение органических веществ в XIX веке столкнулось с рядом
затруднений. Одно из них - «непонятная» валентность углерода. Так, на
пример, в метане СН 4 валентность углерода IV. В этилене С 2 Н 4 , ацетилене
С 2 Н 2 , пропане С 3 Н 8 учитель предлагает определить валентность самим
учащимся. Учащиеся находят валентности соответственно II, I и 8/3. Полу
ченные валентности маловероятны. Значит, к органическим веществам
нельзя применять методы неорганической химии. В самом деле, в строении
органических веществ есть особенности:
валентность углерода всегда IV,
атомы углерода соединяются между собой в углеродные цепочки. Учитель
предлагает построить структурные формулы данных веществ. Учащиеся в
тетрадях строят структурные формулы и выносят на доску:
Для сравнения учитель демонстрирует шаростержневые модели этих веществ.
После этого учитель просит графически изобразить образование ко-
валентных связей в молекулах метана, этилена и ацетилена. Изображения
выносятся на доску и обсуждаются. ,
V. Учитель обращает внимание учащихся на периодическую систему.
Сейчас открыто более 110 химических элементов, все они входят в
состав неорганических веществ. Известно около 600 тысяч неорганических соединений. В состав природных органических веществ входят немногие элементы: углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор, некоторые металлы. В последнее время синтезируют элементорганические вещества, расширяя этим спектр элементов, входящих в состав органических веществ.
Вопрос: Как вы думаете, сколько органических соединений сейчас известно? (Учащиеся называют предполагаемое количество известных органических веществ. Обычно эти числа занижены по сравнению с фак тической численностью органических веществ.) В 1999 году зарегистрировано 18-миллионное органическое вещество.
В о п р о с: В чем же причины многообразия органических веществ? Учащимся предлагается попытаться найти их в том, что уже известно о строении органических веществ. Ученики называют такие причины, как: соединение углерода в цепи разной длины; соединение атомов углерода простыми, двойными и тройными связями с другими атомами и между собой; множество элементов, входящих в состав органических веществ. Учитель приводит еще одну причину - разный характер углеродных цепей: линейные, разветвленные и циклические, демонстрирует модели бутана, изобутана и циклогексана.
Учащиеся в тетради записывают: Причины многообразия органиче ских соединений.
1. Соединение атомов углерода в цепи разной длины.
Образование атомами углерода простых, двойных и тройных свя
зей с другими атомами и между собой.
Разный характер углеродных цепочек: линейные, разветвленные,
циклические.
Множество элементов, входящих в состав органических веществ.
Есть еще одна причина. (Надо оставить для ее записи место в тет ради.) Ученики должны найти ее сами. Для этого можно выполнить лабораторную работу.
VI. Лабораторная работа.
Учащимся выдают шарики и стержни: 4 черных шарика с 4 отверстиями каждый - это атомы углерода; 8 белых шариков с одним отверстием каждый - атомы водорода; 4 длинных стержня для соединения атомов углерода между собой; 8 коротких стержней - для соединения атомов углерода с атомами водорода.
Задание: используя весь «строительный материал», постройте модель молекулы органического вещества. Изобразите структурную формулу этого вещества в тетради. Постарайтесь сделать как можно больше разных моделей из одного и того же «строительного материала».
Работа проходит в парах. Учитель проверяет правильность сборки моделей и изображения структурных формул, помогает учащимся, у которых возникли затруднения. На работу отводится 10-15 минут (в зависимости от успешности работы класса), после этого структурные формулы выносятся на доску и обсуждаются следующие вопросы: Что у всех этих веществ одинаково? Чем отличаются приведенные вещества?
Выясняется, что одинаковым является состав, разным - строение. Учитель объясняет, что такие вещества, состав которых одинаков, а строение и поэтому свойства - разные, называются изомерами. Под строением вещества подразумевается порядок соединения атомов, их взаимное расположение в молекулах. Явление существования изомеров называется изоме рией.
VII. Определения понятий «химическое строение», «изомеры» и «изомерия» записываются учащимися в тетрадь после структурных формул изомеров. А в причины многообразия химических веществ вносится пятый пункт - явление изомерии органических соединений.
Умение строить структурные формулы изомеров отрабатывается на следующих примерах: С 2 Н 6 О (этанол и диметиловый эфир), С 4 Н 10 (бутан и изобутан). На этих примерах учитель показывает, как можно записать сокращенную структурную формулу:
Учитель предлагает построить изомеры состава C 5 H 12) если известно, что их существует три. После вынесения всех изомеров на доску, учитель обращает внимание учащихся на методику построения изомеров: уменьшение с каждым разом главной цепи и увеличение числа радикалов.
Домашнее задание : выучить записи в тетради, построить изомеры состава С 6 Н М (их 5).
Тема урока: «Введение в органическую химию»
Предмет
: Химия Класс: 9
Цель урока
: Создание условий для «погружения» в органическую химию.
Задачи урока:
Образовательные
. Изучить химический состав органических веществ, выявить отличие органических веществ от неорганических, определить предмет изучения органической химии, цели и задачи органической химии.
Развивающие.
Развивать умение работать с первоисточником и дополнительной информацией: выделять главное и составлять опорный конспект. Формировать навыки проведения химического эксперимента, соблюдая правила техники безопасности. Формировать умение наблюдать, сравнивать, делать выводы. Развивать память, логическое мышление, внимание.
Воспитательные
. Воспитывать аккуратность, трудолюбие, патриотические, эстетические и нравственные качества.
Тип урока:
Урок изучения нового материала.
Техническое обеспечение урока:
Мультимедийный проектор, компьютер, оборудование и реактивы для проведения химического эксперимента.
Ожидаемый результат:
- определять понятия: предмет органической химии, органические вещества
- сравнивать органические и неорганические вещества
- знать цели и задачи органической химии,
- называть имена учёных - органиков
- уметь определять органические вещества в растительных объекта.
Ход урока
Орг момент.
Доброе утро, ребята. Доброе утро, уважаемые гости! Улыбнёмся друг другу! И с хорошим настроением начнем наш урок.Надеюсь урок будет для вас продуктивным, а самое главное - полезным!
Урок я хочу начать словами М. Горького: «Прежде всего и внимательнее всего изучайте химию. Это изумительная наука, знаете…Ее зоркий, смелый взгляд проникает в огненную массу солнца и во тьму земной коры, в невидимые частицы вашего сердца, и в тайны строения камня, и в безмолвную жизнь дерева. Она смотрит всюду и, везде открывая гармонию, упорно ищет начало жизни…»
I .Стадия вызова и целеполагания
Сегодня вы будете работать в группах и парах. И обратите внимание у нас на третьем ряду сидят 11-классники. Зачем они здесь? Да, чтобы вам помочь в изучении химии. Ну а какой они раздел изучают мы с вами узнаем по ходу урока.
Откройте тетради, запишите число.
Ребята, составим кластер -напишите в центре тетради слова «химические вещества». Работаем в парах. Каждая пара составляет свой кластер.
Кластер заготовлен на доске слайд1
Какие ассоциации у вас связаны с этими словами? Подпишите примеры химических веществ, которые вам хорошо знакомы из повседневной жизни вокруг слов «химические вещества».
Слайд 2
В течении двух лет мы с вами изучали один раздел химии под названием «неорганическая химия». Посмотрите на схему и перечислите вещества, которые относятся к неорганическим веществам.
Называют неорганические вещества (вода, кислород и др…)
Какие вещества мы с вами еще не изучали, назовите их? Сахар, крахмал, жиры, белки…
Перед вами две коллекции посмотрите внимательно, чем они похожи и чем отличаются? На какие группы вы можете разделить эти коллекции?
Как вы думаете, какой раздел химии изучает эти вещества? органическая химия.
Давайте вспомним, что мы изучали в разделе неорганической химии.- 9 класс.
Какие классы веществ существуют в неорганической химии? Оксиды, кислоты, соли, основания
А какие классы изучает раздел органической химии? - 11 класс
С сегодняшнего урока мы начинаем изучать раздел - органические вещества и тема нашего урока (сформулируйте): «Предмет органической химии».
Вернемся к кластеру.
Эти органические вещества вам знакомы. Что входит в их состав ? Знаем? - 9 класс
Какое они имеют строение ? Знаем? - 9 класс
Отличительные признаки , чем они отличаются от неорганических веществ?
Каких веществ больше - органических или неорганических?(причины многообразия ) - 9 класс
Посмотрите на стр 214. Каких веществ больше?
II . Стадия осмысления содержания
Посмотрите сколько у нас вопросов! Поиском ответов на поставленные вопросы мы и займемся на уроке!
Предлагаю воспользоваться помощью 11 класса.
Работа с 11 клаасом
Группа 1. Как в древности получали органические вещества? Почему данные вещества назвали органическими?
Ответ: Все органические вещества получали исключительно из продуктов жизнедеятельности растительных и животных организмов или в результате их переработки. Отсюда и произошло название «органические вещества».
Группа 2. Что изучает органическая химия?
Ответ: Раздел химии, который изучает органические вещества, стали называть органической химией.
Группа 3. Какой химический элемент в обязательном порядке входит в состав органических веществ?
Ответ:
В состав всех органических веществ входит химический элемент углерод.
В о п р о с 4.
Какое еще можно дать определение органической химии?
О т в е т.
Органическая химия - это химия соединений углерода
(записать формулировку в тетрадь).
В о п р о с 5.
Помимо углерода какой химический элемент входит в состав органических веществ?
О т в е т.
Помимо углерода в состав всех органических веществ входит химический элемент водород. Могут еще входить О, S, N и другие элементы
(написать знаки химических элементов на доске).
В о п р о с 6.
Какое химическое свойство может быть общим для органических веществ?
О т в е т.
Все органические вещества горят.
Какие же вещества образуются при горении органических веществ? углекислый газ и вода (запись в тетради словами и реакцию ) вывод о сказанном
Ребята, еще одно интересное свойство органических веществ - способность обугливаться, разлагаться при нагревании. Возьмем примеры из жизни. Что происходит с продуктами, содержащими крахмал, белок? Образуется уголь.
Если пережарить картошку, оладьи, блины, хлеб, происходит обугливание крахмала, входящего в состав картофеля и муки. При подгорании яиц или мяса обугливается белок, содержащийся в этих продуктах.
Ребята, а что произойдет, если на раскаленную сковороду положить поваренную соль, сахар?
Проведем опыт (инструкция) Как вы думаете, почему поваренная соль и сахар ведут себя по-разному при нагревании?
Данные вещества имеют разное строение кристаллических решеток.
Какая кристаллическая решетка у поваренной соли и у сахара? В поваренной соли NaCl - ионная кристаллическая решетка, а в сахаре С 12 Н 22 О 11 - молекулярная.
Какой тип химической связи характерен для органических веществ. Ковалентная полярная химическая связь ) вывод о сказанном
Ребята, давайте запишем признаки органических веществ:
1) содержат углерод;
2) горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов;
3) ковалентная химическая связь;
4) молекулярная кристаллическая решетка
| Реактивы | Описание или схема опыта | Оборудование |
| Оксид меди ( II ) CuO , сахарный песок, известковая вода | Известковая вода Смесь сахара и оксида меди (II) | 2 пробирки, пробка с газоотводной трубкой, штатив, спиртовка, спички, асбестовая сетка, сухое горючее. |
| Меры предосторожности | Ход опыта | Примечания |
| Сначала прогреть всю пробирку, а затем ее конец. По окончанию опыта вытащить газоотводную трубку из известковой воды, затем потушить спиртовку. | В сухую пробирку насыпать 0,2 г сахарного песка и в 2-3 раза больше оксида меди (II ), все тщательно перемешать и начать нагревание. Записать свои наблюдения. 1. Какой газ вызвал помутнение известковой воды? Написать уравнение реакции. 2. Какое вещество образовалось на холодных стенках внутри пробирки? 3. Какое вещество образовалось из оксида меди (II )? Написать уравнение реакции между оксидом меди (II ) и углеродом. Сделать вывод о принадлежности сахарного песка к органическим или неорганическим соединениям. ) вывод о сказанном | Опыт прекратить, как только известковая вода помутнеет. |
В возбужденном состоянии валентность углерода равна 4. И во всех органических соединениях атом углерода всегда четырехвалентный.
Самая простая формула в органической химии СН 4 - метан. Используем структурные формулы. (Составляем структурную формулу- 11 класс) C лайд3
Валентность обозначается черточками: одна черточка соответствует единице валентности атома химического элемента.
Какие органические вещества, изученные на уроке, можно еще дописать в составленный нами «кластер»? нефть, свеча, пропан, глюкоза, бутан, дихлорметан, уксусная кислота, ацетилен, этан и т.д.
Какова валентность углерода в органических соединениях? В органических соединениях углерод всегда четырехвалентен
Какое химическое свойство является общим для органических соединений? Многие органические вещества горят или разлагаются при нагревании без допуска воздуха.
Какое значение имеют органические вещества в жизни общества? Это продукты питания, одежда, обувь, синтетические материалы, полимеры, энергоносители, лекарственные препараты, синтетические моющие средства, различные краски, лаки, красители, зубная паста, шампуни и т.д.
Какое влияние оказывают органические вещества на организм человека? (Роксана, Рита)
III . Рефлексия
Ребята, сегодня мы узнали, что изучает органическая химия. Какие химические вещества называются органическими. Раскрыли понятие валентности химических элементов. Рассмотрели значение органических веществ и показали с помощью дополнительной литературы отрицательное влияние некоторых из них на окружающую среду.
Ответили мы на вопросы, которые поставили в начале урока?
Ребята, у вас на столе лежат тесты по изученной теме. Давайте проверим ваши знания(2-3мин)
Выбери один правильный ответ.
C
лайд 4
1. Что изучает органическая химия?
А) Все соединения, образующиеся в живых организмах.
Б) Соединения углерода с водородом.
В) Соединения углерода, за исключением оксидов, карбидов, солей.
2. Какое соединение относится к органическим?
А) Уксусная кислота.
Б) Пищевая сода.
В) Поваренная соль.
3. К 2005 году число известных органических соединений составляет......
А) Около 1 млн.
Б) Около 15 млн.
В) Около 2 млн.
4. Как называются соединения, состоящие только из водорода и углерода?
А) Органические вещества.
Б) Минеральные вещества.
В) Углеводороды.
5. Массовая доля углерода в метане СН 4 равна
А) 75%
Б) 80%
В) 25%
C лайд 5
IV . Подведение итогов
Ребята, у каждого на столе находится таблица «Рефлексия деятельности учащегося на уроке».
Я прошу вас заполнить таблицу и передать мне.
V . Домашнее задание C лайд 6
Изучить § 48+ конспект,*задание №1,2 стр. 216 (для всех), *задание № 36 стр. 216 для углубленного изучения.
А теперь представьте, что будет, если исчезнут органические вещества.
Не станет больше деревянных предметов, не будет шариковой ручки, сумки для книг, самих книг и тетрадей, сделанных из органического вещества - целлюлозы. В классе не будет линолеума, от парт останутся лишь металлические ножки. По улице не будут ездить машины - нет бензина, а от самих машин останутся лишь металлические части. Исчезнут корпуса компьютеров и телевизоров. В аптеках не будет большинства лекарств, и нечего будет есть (вся пища тоже состоит из органических соединений). Нечем будет помыть руки и нечего надеть на себя, ведь и мыло и хлопчатобумажные, шерстяные, синтетические волокна, кожа и кожезаменители, красители для тканей - все это производные углеводородов. Да и смотреть на этот мир будет некому - от нас останется лишь соленая вода да скелет, ведь организмы всех живых существ состоят из органических соединений.
Теперь вы понимаете какова роль органических соединений в природе и нашей жизни
C лайд 6 это интересно
Пока Вы читаете данную статью, Ваши глаза используют органическое соединение - ретиналь , который преобразует световую энергию в нервные импульсы. Пока Вы сидите в удобной позе, мышцы спины поддерживают правильную осанку благодаря химическому расщеплению глюкозы с высвобождением требуемой энергии. Как Вы понимаете, пробелы между нервными клетками так же заполнены органическими веществами - медиаторами (или нейространсмиттерами), которые помогают всем нейронам стать одним целым. И данная слаженная система работает без участия Вашего сознания! Так глубоко, как биологи, только химики-органики понимают, насколько филигранно создан человек, как логично устроены внутренние системы органов и их жизненный цикл. Отсюда следует, что изучение органической химии - основа понимания нашей жизни! А качественное изучение - это путь в будущее, ибо новые лекарства создаются прежде всего в химических лабораториях.
Самоанализ урока
учителя химии и биологии Уткина А.И.
Урок проводился в 9 классе МБОУ «Пролетарская СОШ».
Тема урока « » . Класс по наполняемости стандартный, средний по своим способностям, шесть учащихся отнесены к 7 виду обучения. Поэтому главной развивающей задачей я поставил задачу дать возможность детям быть активными участниками образовательного процесса, через включение их в разрешение учебных проблемных ситуаций для развития их логического мышления и поддерживание внимания через смену учебной деятельности и рефлексию отдельных этапов урока.
Урок « Введение в органическую химию » является первым уроком при переходе к изучению органической химии и призван дать общий обзор и расставить основные акценты и понятия. Это особенно важно, так как мы начинаем новый раздел в химии «Органические соединения», на изучение которого отведено 10 часов.
Тип урока - урок усвоения нового материала
Место урока в учебном плане - урок введения нового материала.
Уровень проведения урока: прогнозирование способов перевода учащихся к заданному целями обучения результату на основе обратной связи и преодоления возможных затруднений в работе.
Главная цель (для учащихся) - в процессе практической деятельности на основе анализа состава веществ разделить вещества на органические и неорганические и подтвердить прогноз экспериментально. Главная задача, связанная с формированием опыта деятельности - обогащение личного опыта ученика посредством учебного эксперимента и установление логическими средствами свойств органических веществ.
Тема и содержание урока предопределили постановку воспитательных задач:
- Воспитывать аккуратность, трудолюбие, патриотические, эстетические и нравственные качества.
- Продолжить формирование толерантности через выполнение определённых видов коллективной работы: актуализации знаний, практического задания, лабораторного опыта.
Эти задачи решались в комплексе на всех этапах урока. Все этапы логически между собой связаны:
Организационный момент настроил учащихся на достижение цели: была сообщена цель урока, объявлен прогнозируемый результат, мотивация на реализацию цели. Все это позволило включить учащихся в ход урока.
На втором этапе урока, актуализации знаний и анализа информации, был использован дифференцированный подход: учащиеся 11 класса выполнили задание взаимодействие сахара с оксидом меди и известковой водой. Задание на систематизацию и интеграцию знаний (работа - поиск и развертывание информации) и находку творческого решения (задание на составление уравнений реакций). Учащиеся среднего уровня знаний сделали аналитические задания на сжигание неорганических и органических веществ. Во время работы я проводил необходимые консультации с целью создания «ситуации успеха».
Большую часть учебного материала я предпочел давать дедуктивно. Для этого учащимся предложила ответить на вопросы, при ответе на которые были озвучены ранее приобретенные знания и в то же время мы приступили к изучению нового материала. Это позволило мне использовать такие важнейшие принципы дидактики, как научность и доступность.
Реализованы межпредметные связи посредством применения во время презентации материалов из биологии и технологии «Это интересно». Соблюдая принцип систематичности, мы шли путем от известного к неизвестному (учащиеся знали вещества, но не могли их объяснить), от простого к сложному. Нельзя было обойтись без демонстрационного эксперимента, поскольку он способствовал выработке умений и навыков проведения химического эксперимента.
Для проверки уровня усвоения знаний учащиеся выполнили тестовый контроль.
При работе использовались следующие методы обучения:
- Словесный (роль органических веществ для человека и т. д.);
- Наглядный (демонстрация слайдов, теста);
- Проблемно-поисковый (индивидуальных и групповых заданий на прогнозирование свойств веществ)
- Эвристический
- Исследовательский (эксперимент);
- Лабораторный метод.
Сочетание данных методов на уроке показало высокую эффективность. Оптимальная работоспособность учащихся на уроке достигалась путём чередования видов учебной деятельности на различных этапах урока и спокойной доброжелательной обстановкой. Всё это обеспечило предупреждение перегрузки учащихся.
Инструктажу по выполнению домашнего задания было уделено особое внимание, так как оно требует понимания темы в целом.Завершающим этапом стала оценка результатов урока, подведение итогов и комментирование деятельности учащихся.
Цель урока выполнена, задачи реализованы.
УРОК ХИМИИ В 9 КЛАССЕ.
Тема: Предмет органической химии. Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова
Цель: выяснить особенности органических соединений, основные положения теории химического строения А. М. Бутлерова.
Задачи: Образовательная: сформировать понятие о предмете органической химии, рассмотреть особенности органических веществ; актуализировать знания учащихся о валентности; раскрыть основные положения теории химического строения органических соединений А. М. Бутлерова
Развивающая: формировать навыки составления структурных формул органических соединений.
Воспитывающая: формировать стремление к самостоятельности, внимательности, глубокому усвоению знаний
Оборудование: учебно-тематическая карта для организации самостоятельной работы, компьютер
Планируемые результаты обучения:
- Знать особенности органических соединений, основные положения теории химического строения А. М. Бутлерова.
- Уметь объяснять многообразие органических соединений, составлять структурные формулы.
Ход урока.
1. Организационный момент. Слайд 1
2. Мотивация
Общая численность органических веществ в настоящее время составляет более 26 млн веществ, причем каждый год число их увеличивается на 200-300 тыс. новых соединений. При том, общее число неорганических соединений не превышает 700 тыс. Таким образом, число органических веществ в десятки раз превышает число неорганических. Чем обусловлено такое многообразие органических веществ? В чем их особенность? На эти вопросы мы постараемся ответить на сегодняшнем уроке. А также вы познакомитесь с основной теорией органической химии – теорией химического строения органических соединений. Итак, тема нашего урока «Предмет органической химии. Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова». Демонстрация слайда 2
3. Самостоятельная работа по учебно-тематической карте с учебной литературой.
Учеб - ного
элемента
Руководство по усвоению
учебного материала
УЭ - 0
-
Проблемный вопрос:
УЭ - 1
Слайд № 3,4,5
Р/Т стр. 137 №1
Дайте определение. Органическая химия – это _______
Р/Т стр. 137 №2
Н 2СН 2 О
C 3 H 6
Н 2 SO 4
С 2 Н 6 О
СН 4
CH 3 NH 2
CO 2
HNO 3
NaOH
C 5 H 10
HNO 2
C 4 H 10
C 6 H 6
SO 2
Н 2 CO 3
C 2 H 4 O
C 3 H 4
CH 2 O
C 2 H 6 O
NO 2
CaC 3
NaHCO 3
C 18 H3 8
P 2 O 5
C 2 H 4
C 4 H 8
C 2 H 4 O
CH 4
CuSO 4
C 2 H 5 O 2
CH 3 N 2
УЭ – 2
Р/Т стр. 137 №3 а,б
А) Метана СН 4 Б) Этилового спирта C 2 H 4 O
Проверка Слайд №7
Слайд № 6.
УЭ - 3
Р/Т стр. 138 №6
Н Н
Н:С:С:О:Н
Н Н
Н О
Н:С:С
Н О:Н
Полные структурные
Сокращённые структурные
Молекулярные
__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ (МОЛЕКУЛЯРНАЯ) формула; полная структурная формула отражает __ __ __ __ __ __ __ (ПОРЯДОК) соединения атомов в молекуле согласно их __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ (ВАЛЕНТНОСТИ).
Слайд №8
правильный ответ – 21 балл
УЭ - 4
t кип).
Слайд №9
Р/Т стр. 139 №12
СН3
СН3 СН3
Г) СН3
СН3-С-СН3 и СН3-СН-СН2-СН3
СН3 СН3
Слайд №10
Р/т Стр. 139. зад 10.
Слайд №9
УЭ - 5
Цель: познакомиться с 3-м
Слайд №11, 12
Проблемный вопрос: Почему на земле органических веществ намного больше, чем неорганических?
УЭ - выход
Тест
1. Скольким валентен углерод в органических соединениях?
А) 2 Б) 3 В) 4 Г) 6
2. Обязательные элементы, входящие в состав органических соединений
А) водород и кислород Б) водород и углерод
В) углерод и кислород Г) углерод и азот
3. Изомеры это –
А) Вещества имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но отличающиеся строением и свойствами.
Б) Вещества отличающиеся на группировку –СН2
В) Вещества имеющие в своём составе азот
Г) Вещества имеющие одинаковый качественный, но различный количественный состав, отличающийся по строению и свойствам.
4. Выберите органические соединения
А) СО2 Б) С2Н6 В) CH 3 NH 2 Г) Н2СО3
5.Напишите полную и сокращенную структурную формулу вещества С3Н8
23 - 30 баллов оценка «3»
31 - 38 баллов оценка «4»
39- 47 баллов - оценка «5»
Д\З
4. Подведение итогов модульного урока. Оцените свою работу.
Меньше 23 баллов – оценка «2»
23 - 30 баллов оценка «3»
31 - 38 баллов оценка «4»
39- 47 баллов - оценка «5»
5. Рефлексия
Составление синквейна
Органическая химия
Два прилагательных или причастия
Три глагола (учит, проводит
Фраза из 4-5 значимых слов
Синоним обобщающий или расширяющий смысл темы
6. Домашнее задание. П.32 в.1,2 письменно в.3-5 письменно. Стр. 201 определение. Р\Т №9 стр139
Учебно-тематическая карта с ученика
Учеб - ного
элемента
Учебный материал с указанием заданий
Руководство по усвоению
учебного материала
УЭ - 0
Интригующая цель - выяснить особенности органических соединений, основные положения теории химического строения А. М. Бутлерова.
- Уметь объяснять многообразие органических соединений, составлять структурные формулы.
Проблемный вопрос: Почему на земле органических веществ намного больше, чем неорганических?
Внимательно прочитай цель урока.
УЭ - 1
Цель: познакомиться с историческим очерком развития и становления органической химии
На какие группы делятся все вещества?
Какие органические вещества вы знаете?
Откуда произошло название «органические вещества»?
Как называется раздел который изучает эти вещества?
Сколько органических веществ известно?
Дайте понятие органическая химия?
Слайд № 3,4,5
Р/Т стр. 137 №1 Правильный ответ за задание–1балл
Дайте определение. Органическая химия – это _______
_______________________________________________
Р/Т стр. 137 №2 Правильный ответ за задание–20баллов
Закрасьте карандашом клетки, в которых записаны формулы органических соединений.
Н 2СН 2 О
C 3 H 6
Н 2 SO 4
С 2 Н 6 О
СН 4
CH 3 NH 2
CO 2
HNO 3
NaOH
C 5 H 10
HNO 2
C 4 H 10
C 6 H 6
SO 2
Н 2 CO 3
C 2 H 4 O
C 3 H 4
CH 2 O
C 2 H 6 O
NO 2
CaC 3
NaHCO 3
C 18 H3 8
P 2 O 5
C 2 H 4
C 4 H 8
C 2 H 4 O
CH 4
CuSO 4
C 2 H 5 O 2
CH 3 N 2
Работай индивиду-ально в Р/Т.
УЭ – 2
Цель: Выяснить особенности органических веществ.
Записать свойства органических веществ в тетрадь.
Р/Т стр. 137 №3 а,б Правильный ответ за задание–2балла
Составьте уравнение горения органических веществ
А) Метана СН 4 Б) Этилового спирта C 2 H 4 O
Проверка Слайд №7
См. учебник Г, п. 32 стр.194-195. Слайд № 6.
УЭ - 3
Цель: выяснить, что такое валентность, научиться составлять полные структурные, сокращенные структурные, молекулярные формулы.
Р/Т стр. 138 №6 Правильный ответ за задание–4балла
Определите чему равна валентность в органических соединениях а) углерода _____ б) кислорода ____
в) водорода _____ г) азота ____
Р/Т стр. 138 №7 (Ацетилен, этиловый спирт, уксусная кислота) Правильный ответ за задание–12балл
Заполни таблицу и проанализируй записанные полные структурные формулы веществ и вставьте в предложение пропущенные слова.
Н Н
Н:С:С:О:Н
Н Н
Н О
Н:С:С
Н О:Н
Полные структурные
Сокращённые структурные
Молекулярные
Количественный и качественный состав веществ показывает
Формула; полная структурная формула отражает __ __ __ __ __ __ __ соединения атомов в молекуле согласно их __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __.
Отсюда вытекает 1 положение теории строения органических соединений. Слайд №8
См. учебник Г, п. 32 стр.195-196. до слов: Теперь попробуйте сами …..
правильный ответ – 21 балл
УЭ - 4
Цель: Выяснить что такое изомерия, изомеры.
Проанализируйте качественный и количественный состав вещества и физические свойства (t кип).
Эти вещества называются изомерами.
Попробуйте дать определение терминам: изомерия, изомеры (Р/Т №11). Запишите определения. Изомеры – это __________
Изомирия – это _______________________________________
_____________________________________________________
Слайд №9
Р/Т стр. 139 №12 Правильный ответ за задание–2б
Определите какие вещества, структурные формулы которых записаны ниже, являются изомерами.
А) СН3-СН2-СН3 и СН3-СН2-СН2-СН3
Б) СН3-СН-СН2-СН3 и СН3-СН2-СН2-СН2-СН3
СН3
В) СН3-СН -СН3 и СН3-СН-СН2-СН3
СН3 СН3
Г) СН3
СН3-С-СН3 и СН3-СН-СН2-СН3
СН3 СН3
Правильный ответ за задание–2балл
Отсюда вытекает 2 положение теории строения органических соединений. Слайд №10
Р/т Стр. 139. зад 10.
Проверка стр. 201 определе-ние.
Слайд №9
УЭ - 5
Цель: познакомиться с 3-м положением теории строения органических соединений и с основным положение современной теории строения веществ, со значением теории Бутлерова.
Слайд №11, 12
Проблемный вопрос: Почему на земле органических веществ намного больше, чем неорганических?
Правильный ответ за задание–1б
УЭ - выход
Тест
Каждый правильный ответ 1 балл
Меньше 23 баллов – оценка «2»
23 - 30 баллов оценка «3»
31 - 38 баллов оценка «4»
39- 47 баллов - оценка «5»
Работай индивиду-ально, подсчитай баллы.
Максимальная оценка за работу на уроке – 47 балла.
Д\З
П.32 в.1,2 писменно в.3-5 писменно. Стр. 201 определение. Р\Т №9 стр139
К изучению предлагается тема «Предмет органической химии. Роль органических веществ в жизни человека». Преподаватель освещает вопрос, почему возникла необходимость разделить вещества на органические и неорганические. Далее он рассказывает учащимся о круговороте углерода в природе, дает определение органическим веществам, поясняет, что такое производные углеводородов, органогены. В конце урока преподаватель раскроет роль органической химии в нашей жизни.
Тема: Введение в органическую химию
Урок: Предмет органической химии. Роль органических веществ в жизни человека
К началу XXI века химики выделили в чистом виде миллионы веществ. При этом известно более 18 миллионов соединений углерода и меньше миллиона соединений всех остальных элементов.
Соединения углерода в основном относят к органическим соединениям .
Вещества стали разделять на органические и неорганические с начала XIX века. Органическими называли тогда вещества, выделенные из животных и растений, а неорганическими – добытые из минералов. Именно через органический мир проходит основная часть круговорота углерода в природе.
Из соединений, содержащих углерод, к неорганическим традиционно относят графит, алмаз, оксиды углерода (CO и CO 2), угольную кислоту (H 2 CO 3), карбонаты (например, карбонат натрия – сода Na 2 CO 3), карбиды (карбид кальция CaC 2), цианиды (цианистый калий KCN), роданиды (роданистый натрий NaSCN).
Более точное современное определение: органические соединения – это углеводороды и их производные.
Простейший углеводород – это метан. Атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя цепи любой длины. Если в таких цепях углерод связан еще и с водородом – соединения называются углеводородами. Известны десятки тысяч углеводородов.
Модели молекул метана СН 4 , этана С 2 Н 6 , пентана С 5 Н 12
Производные углеводородов – это углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомом или группой атомов других элементов. Например, один из атомов водорода в метане можно заместить на хлор, или на группу ОН, или на группу NH 2 .
Метан CH 4 , хлорметан CH 3 Cl, метиловый спирт CH 3 OH, метиламин CH 3 NH 2
В состав органических соединений, кроме атомов углерода и водорода, могут входить атомы кислорода, азота, серы, фосфора, реже галогенов.
Чтобы оценить значение органических соединений, которые нас окружают, представим себе, что они вдруг исчезли. Нет деревянных предметов, книг и тетрадей, нет сумок для книг и шариковых ручек. Исчезли пластмассовые корпуса компьютеров, телевизоров и других бытовых приборов, нет телефонов и калькуляторов. Без бензина и дизельного топлива встал транспорт, нет большинства лекарств и просто нечего есть. Нет моющих средств, одежды, да и нас с вами…
Органических веществ так много из-за особенностей образования химических связей атомами углерода. Эти небольшие атомы способны образовывать прочные ковалентные связи друг с другом и с неметаллами-органогенами.
В молекуле этана С 2 Н 6 друг с другом связаны 2 атома углерода, в молекуле пентана С 5 Н 12 – 5 атомов, а в молекуле всем известного полиэтилена сотни тысяч атомов углерода.
Строение, свойства и реакции органических веществ изучает органическая химия .
Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. Учреждений / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин. – М.: Дрофа, 2008. – 463 с.
ISBN 978-5-358-01584-5
Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. Учреждений / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко, В.В.Лунин. – М.: Дрофа, 2010. – 462 с.
Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. – 4-е изд. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. – 278 с.
Учебник в Интернете
Самарский государственный университет.
Кафедра органической, биоорганической и медицинской химии