Презентация по химии на тему "Теория химического строения"

• 1 слайд

  Теория химического строения
  
  
  Для групп первого курса СПО
  
  

• 2 слайд

  Теоретической основой неорганической химии является периодический закон, открытый Дмитрием Ивановичем Менделеевым.
  
  В органической химии Теорию строения органических соединений предложил русский учёный Александр Михайлович Бутлеров.
  
  

• 3 слайд

  Накопление знаний об органических вещества шло параллельно с их использованием в жизни.
  В начале XIX века учёными-химиками были разработаны методы качественного и количественного состава органических веществ.
  Стало известно какие химические элементы входят в состав органических соединений и в каких соотношениях.
  
  
  
  

• 4 слайд

  Но тогда ещё не было аппарата химических формул, химические реакции описывали словами. Немецкий химик Ф. Вёлер говорил о том, что «… органическая химия может сейчас кого угодно свести с ума. Она кажется мне дремучим лесом…»
  До середины XIX века были попытки создать теорию, которая объясняла бы строение органических веществ. Но эти попытки были лишь предпосылками к созданию такой действительно научной Теории.
  
  

• 5 слайд

  Основные идеи этой Теории были озвучены А.М. Бутлеровым в докладе «О химическом строении вещества», на съезде естествоиспытателей и врачей в немецком городе Шпайере.
  
  Химическое строение веществ – это определённая последовательность химических связей между атомами в молекулах в строгом соответствии с их валентностью.
  

• 6 слайд

  
  
  
  Основные положения
  теории химического строения
  

• 7 слайд

  Первое положение теории химического строения. Структурные формулы.
  Атомы в молекулах соединены друг с другом согласно их валентности, причём углерод в органических соединениях всегда четырёхвалентен, а его атомы способны соединяться в цепи линейного, разветвлённого и замкнутого строения.
  

• 8 слайд

  Что такое валентность?
  

• 9 слайд

  Валентность – это способность атомов химических элементов образовывать определённое число связей с другими атомами. При ковалентных связях валентность всегда рана числу общих электронных пар с соседними атомами.
  

• 10 слайд

  CH4
  МЕТАН
  Электронная формула
  

• 11 слайд

  Наглядно продемонстрировать валентность атомов в молекуле можно при помощи структурных формул.
  Структурная формула – это такое изображение молекулы, в котором каждая ковалентная химическая связь показана чёрточкой – валентным штрихом.
  

• 12 слайд

  CH4
  МЕТАН
  В органических соединениях углерод проявляет постоянную валентность, равную четырём. Например, полная структурная формула простейшего углеводорода метана СН4 имеет такой вид.
  Полная
  структурная формула
  

• 13 слайд

  Атомы углерода «С» обладают уникальной способностью образовывать связи не только с атомами других элементов, но и друг с другом; при этом возникают различные цепи — линейные, разветвлённые, замкнутые:
  

• 14 слайд

  Атомы углерода «C» во всех приведённых примерах четырёхвалентны и образуют между собой и с атомами водорода «H» простые или одинарные связи.
  Но этим уникальные особенности атомов углерода как химического элемента не исчерпываются. Два атома углерода могут быть связаны между собой и с другими атомами не только простыми, но и кратными, т. е. двойными или даже тройными, связями.
  

• 15 слайд

  Примеры:
  простой, двойной и тройной связей в молекулах углево-дородов
  

• 16 слайд

  Теперь вам становится понятна одна из причин многообразия органических соединений. Она заключается в том, что атомы углерода способны образовывать между собой ковалентные химические связи (простые и кратные), соединяясь в цепи:
  неразветвлённые
  разветвлённые
  циклические.
  

• 17 слайд

  Второе положение теории химического строения. Изомерия. 
  Свойства органических веществ определяются не только их качественным и количественным составом, но и порядком соединения атомов в молекуле, т. е. химическим строением.
  

• 18 слайд

  Чтобы описать свойства какого-либо органического вещества, например, имеющего формулу С2Н6О, недостаточно информации о качественном и количественном составе вещества. Необходимо знать, в каком порядке атомы соединены в молекуле.
  Подобно тому, как из одного и того же набора кубиков можно сложить домики разной «архитектуры», так и из двух атомов углерода «С», шести атомов водорода «Н» и одного атома кислорода «О» можно без нарушения валентности «построить» различные молекулы:
  

• 19 слайд

  С2Н6О
  СН3—О —СН3
  СН3—СН2—ОН
  

• 20 слайд

  Первое вещество — этиловый спирт: C2H6O и
  второе — диметиловый эфир C2H6O имеют
  одинаковые молекулярные формулы = одинаковый химический состав, но их физические и химические свойства различны. Мы впервые встретились с очень распространённым в органической химии явлением — изомерией. Вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный элементный состав, но разное химическое строение, а, следовательно, и разные свойства, называют изомерами.
  Факт существования изомеров называют изомерией.
  

• 21 слайд

  А. М. Бутлеров не только впервые объяснил существование изомеров различием в химическом строении молекул, но и сумел предсказать существование изомеров для уже известных веществ, а затем и синтезировать их.
  В этом заключается выдающаяся предсказательная роль теории химического строения веществ.
  
  !!! Молекулярная формула отражает только качественный и количественный состав вещества.
  Информацию о химическом строении вещества и его свойстах несёт структурная формула (порядок связи атомов в молекулах).
  

• 22 слайд

  Помимо полной структурной формулы наподобие тех, которые изображены выше, на практике чаще используют сокращённые структурные формулы, сворачивая близлежащие группы атомов, не записывая ненужные при этом валентные штрихи. Например, особенности строения этилового спирта и диметилового эфира вполне однозначно передают формулы:
  
  СН3—СН2—ОНСН3—О—СН3
  этиловый спирт диметиловый эфир
  

• 23 слайд

  Подробную информацию о химическом строении вещества, в том числе, о взаимном расположении атомов в пространстве, дают объёмные модели молекул — модели Стюарта - Бриглеба. Явление изомерии — ещё одна причина многообразия органических соединений.
  

• 24 слайд

  Третье положение теории химического строения
  ?ВОПРОС?
  Известно, что в молекуле этилового спирта C2H5OH только один из шести атомов водорода «H» способен замещаться атомом щелочного металла, например, натрия «Na». На модели молекулы этилового спирта покажите, какой именно атом водорода, по вашему мнению, способен на такое замещение.
  Объясните ваш ответ.
  Атомы в молекулах органических веществ оказывают влияние друг на друга.
  

• 25 слайд

  Нетрудно догадаться, что этот «особенный» атом «H», в отличие от пяти остальных, не соединён с углеродом «C» непосредственно, а связан с ним через атом кислорода «O».
  Следовательно, атом кислорода «O» влияет на соседний с ним атом водорода «H», облегчая его замещение атомом натрия «Na».
  В молекуле диметилового эфира CH3—O—CH3 все атомы водорода связаны только с атомами углерода. Теперь понятно, почему, в отличие от этилового спирта, диметиловый эфир не способен реагировать с металлическим натрием.
  

• 26 слайд

  Теория химического строения органических веществ, предложенная А. М. Бутлеровым, сыграла в органической химии такую же огромную роль, как периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева в неорганической химии. Она позволила систематизировать все накопленные сведения об органических веществах и объяснить причины их многообразия.
  

• 27 слайд

  Но самое главное — теория химического строения сделала осмысленным и целенаправленным синтез новых органических веществ и изучение их химических свойств.
  Она настолько многогранна и динамична, что и сегодня является основополагающим учением не только органической, но и всей современной химии.
  

• 28 слайд

  ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
  
  Сформулируйте Первое положение теории химического строения.
  По молекулярным формулам метилового спирта CH3OH, этана C2H6 и метиламина CH3NH2 определите валентность каждого химического элемента и раскройте их молекулярные формулы в полные структурные формулы.
  Сформулируйте Второе положение теории химического строения. Ответьте на вопрос: «Какие вещества называют изомерами?»
  Раскройте полные структурные формулы из сокращённых структурных для этиламина CH3-CH2-NH2 и диметиламина CH3-NH-CH3.
  Ответьте на вопрос: «Являются ли данные вещества изомерами?»
  На примере веществ из пункта 3) поясните сущность Второго положения теории химического строения веществ.
  

• 29 слайд

  Спасибо за внимание!
  
  До новых встреч!!!
  

• 30 слайд

  Источники:
  1) О.С. Габриелян И.Г. Остроумов С.А. Сладков ХИМИЯ 10 Учебник Базовый уровень