Презентация по химии на тему "Теория строения органических веществ А.М. Бутлерова"(10 класс)

• 1 слайд

  Теория строения
  органических веществ
  А.М. Бутлерова
  

• 2 слайд

  Основные «противоречия»
  органической химии
  Многообразие веществ, которые образованы небольшим числом элементов;
  Кажущееся несоответствие понятий валентности и степени окисления в органических веществах – С3Н8;
  Различные физические и химические свойства соединений, имеющих одинаковую молекулярную формулу:
  С6Н12О6 – глюкоза, фруктоза;
  С2Н6О – этиловый спирт, диметиловый эфир
  

• 3 слайд

  Теория радикалов
  (30 гг. XIX в Й.Берцелиус, Ю.Либих, Ж.Дюма)
  В состав органических веществ входят радикалы;
  Радикалы всегда постоянны, не подвергаются изменениям, переходят из одной молекулы в другую;
  Радикалы могут существовать в свободном виде.
  Понятие «радикал» прочно вошло в химию
  

• 4 слайд

  Теория типов
  (40-50 гг. XIX в. Ш.Жерар, А.Кекуле и др.)
  Все органические вещества – производные простейших неорганических – типа водорода, воды, аммиака и др.
  Формулы выражают не внутреннее строение молекулы, а способы образования, свойства определяют все атомы молекулы;
  Недостатки: Теория позволила классифицировать орг. вещества, но зашла в тупик по мере накопления экспериментального материала. Невозможно предсказать свойства вещества на основе строения его молекулы. У каждого вещества столько формул, сколько его превращений существует.
  

• 5 слайд

  «Органическая химия может сейчас кого угодно свести с ума. Она представляется мне дремучим лесом, полным удивительных вещей, безграничной чащей, из которой нельзя выбраться, куда не осмеливаешься проникнуть…»
  
  (из письма Ф.Велера к Й.Берцелиусу 1835г.)
  

• 6 слайд

  Научные предпосылки возникновения теории
  Развитие и утверждение атомистических представлений (съезд в Карслруэ, 1860г.);
  Установление понятия «валентность» (Э. Франкленд, 1853г.);
  Понятие четырехвалентности углерода (А. Кекуле, 1858г.);
  Идеи о соединении атомов углерода в цепи (А. Кекуле, А. Купер, 1857г.)
  
  Т.о. до Бутлерова целостной теории, подтвержденной экспериментом, не существовало.
  

• 7 слайд

  Основные положения теории строения органических веществ
  (А.М. Бутлеров 1861 – 1864 гг.)
  1. Атомы в молекулах органический веществ соединены в определенной последовательности согласно их валентности. Эту последовательность Бутлеров назвал ХИМИЧЕСКИМ СТРОЕНИЕМ.
  Углерод в органических соединениях всегда ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТЕН, а его атомы способны соединяться друг с другом, образуя различные цепи. Химическое строение молекул может быть отображено при помощи структурных формул.
  

• 8 слайд

  2. Свойства веществ определяются не только их качественным и количественным составом, но и порядком соединения атомов в молекуле, т.е. химическим строением вещества. Различное строение при одном и том же составе и относительной молекулярной массе вещества объясняет явление изомерии.
  3. Свойства органических соединений зависят от взаимного влияния атомов и групп атомов в молекуле друг на друга. Наибольшее влияние оказывают атомы, непосредственно связанные друг с другом. Влияние атомов или групп атомов, не связанных непосредственно, ослабевает по мере их удаления друг от друга.
  

• 9 слайд

  ЗАДАНИЕ:
  Составьте структурные формулы для молекул состава С4Н10 (бутан), С5Н12 (пентан) и
  С6Н14 (гексан)
  СН3 СН2 СН2 СН3
  СН3 С СН3
  
  СН3
  Бутан
  Изобутан
  Пример:
  

• 10 слайд

  Трансформация изомеров пентана
  

• 11 слайд

  4. Зная строение вещества, можно предположить его свойства. И наоборот, зная свойства вещества, можно предположить его строение.
  СН3 СН2 ОН этиловый спирт
  С2Н6О
  СН3 О СН3 диметиловый эфир
  
  
  Если известно, что вещество, имеющее молекулярную формулу С2Н6О, вступает в химические реакции, характерные для спиртов (выделяет водород в реакции с металлическим натрием), то можно сделать вывод, что мы говорим об этиловом спирте С2Н5ОН.
  

• 12 слайд

  1. Развитие представлений о строении молекул: свойства вещества можно объяснить на основе не только химического, но и электронного и пространственного строения его молекул.
  Направления современного развития теории Бутлерова
  2. Развитие представлений об изомерии: современная органическая химия различает 2 основных типа изомерии : структурную (изомерия цепи, положения кратных связей, функциональных групп, гомологических рядов) и стереоизомерию (геометрическую, или цис-транс-изомерию и оптическую, или зеркальную).
  

• 13 слайд

  3. Превращение органической химии из описательной науки в созидательную, прогнозирующую; возможно предсказание, а затем синтез веществ с заранее заданными свойствами.
  Направления современного развития теории Бутлерова
  4. Создание искусственных аналогов природных веществ, которые могут даже превосходить природные по свойствам (синтетические красители, каучуки, пластмассы, волокна).
  

• 14 слайд

  Значение теории химического строения А. М. Бутлерова для органической химии можно сравнить со значением Периодического закона и Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева для неорганической химии.
  

• 15 слайд

  Подведем итоги:
  1) Что такое изомерия? Изомеры?
  2) Что такое гомология? Гомологи?
  3) Что понимают под химическим строением органических соединений?
  4) Сформулируйте положение теории строения, которое объясняет различие в свойствах изомеров.
  5) Назовите причины многообразия органических веществ.
  

• 16 слайд

  Домашнее задание:
  Базовый: §2, упр.2,8,11 письменно;
  вопросы 1,3- 6 устно
  
  Профильный: §2, все задания из
  презентации
  
  Подготовиться к стартовой работе!
  
  
  

• 17 слайд

  К стартовой работе необходимо:
  ЗНАТЬ
  1.Формулировку 1-го и 2-го положений теории Бутлерова;
  2. Определения гомологов (гомологии), изомеров (изомерии), валентности, степени окисления, химического строения; подкреплять их примерами.
  УМЕТЬ
  Изображать структурные формулы органических соединений согласно валентности элементов;
  Объяснять причины многообразие органических соединений.
  ПОВТОРИТЬ
  Типы химических связей, основные типы реакций;
  Строение атомов 1-3 периодов;
  Простейшие расчеты по уравнению.
  ТЕСТЫ: 3.20,3.22,3.24,3.26 (эл. приложение проф.)
  

• 18 слайд

  ВАЛЕНТНОСТЬ* -
  (понятие введено К.Э.Франклендом в 1853 г.)
  это свойство атомов химических элементов образовывать строго определенное число ковалентных связей с другими атомами
  * Понятие валентности используется для соединений
  с ковалентной связью
  Н2 ; Н Н
  H
  NH3; N H
  H
  Н2О; Н О Н
  

• 19 слайд

  СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ* -
  это условный заряд атома в соединении, вычисленный исходя из предположения,
  что вещество состоит из ионов
  * Понятие степени окисления более
  характерно для соединений с ионной связью
  

• 20 слайд

  ?? Вопрос на засыпку
  Что общего в смысле понятий «валентность» и «степень окисления»?
  Чем отличаются эти понятия? Определите значения валентности и степени окисления в молекулах:
  

• 21 слайд

  Проверьте себя:
  Метан СН4
  
  С-4Н+4
  
  Вал-ть С=4
  Вал-ть Н=1
  
  Азот N02
  
  Вал-ть N=3
  
  Вода Н2О
  
  Н+2О-2
  
  Вал-ть О=2
  Вал-ть Н=1
  
  

• 22 слайд

  Вещества, которые имеют один и тот же качественный и количественный составы, но отличаются по своему строению и свойствам, называются изомерами, а явление существования таких веществ носит название изомерии
  СН3 СН2 СН2 СН3
  СН3 СН СН3
  
  СН3
  БУТАН (С4Н10)
  (t кип. = - 0,5 С)
  ИЗОБУТАН (С4Н10)
  (t кип. = -11,7 С)
  

• 23 слайд

  Зависимость свойств органических веществ от качественного и количественного состава
  

• 24 слайд

  Франкленд (Frankland) Эдуард (1825-99), английский химик-органик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1876). Ввел термин «валентность» (1853).
  

• 25 слайд

  Бутлеров Александр Михайлович (1828-86), российский химик-органик, академик Петербургской АН (1874). Создал (1861) и обосновал теорию химического строения, согласно которой свойства веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием. Первым объяснил (1864) явление изомерии. Открыл полимеризацию изобутилена. Синтезировал ряд органических соединений (уротропин, полимер формальдегида и др.). Труды по сельскому хозяйству, пчеловодству. Поборник высшего образования для женщин.
  

• 26 слайд

  Кстати…
  Создатель теории химического строения Александр Бутлеров стал виновником пожара в Казанском университете, студентом которого он являлся в те годы. В наказание незадачливого экспериментатора заставили повесить на себя табличку «великий химик» и пройти в таком виде перед всеми учениками. Это унижение не отвратило молодого человека от его любимого предмета, и через некоторое время Бутлерову действительно удалось стать великим химиком.
  

• 27 слайд

  Берцелиус (Berzelius) Йенс Якоб (1779-1848), шведский химик и минералог, иностранный почетный член Петербургской АН (1820). Открыл церий (1803), селен (1817), торий (1828). Создал (1812-19) электрохимическую теорию химического сродства, на ее основе построил классификацию элементов, соединений и минералов. Определил (1807-18) атомные массы 45 элементов, ввел (1814) современные химические знаки элементов. Предложил термин «катализ».
  

• 28 слайд

  Кекуле (Kekule) Фридрих Август (1829-96), немецкий химик-органик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1887). Труды по теории строения органических соединений. Показал, что углерод четырехвалентен (1857) и его атомы могут соединяться друг с другом в цепи (1858). Предложил (1865) циклическую формулу бензола.
  

• 29 слайд

  Велер Фридрих (1800-82), немецкий химик, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1853). Впервые синтезировал из неорганических веществ органическое соединение (1824) и установил его тождество с мочевиной (1828). Исследования Велера поставили под сомнение правоту витализма.
  

• 30 слайд

  Атомы четырехвалентного углерода могут соединяться друг с другом, образуя различные цепи
  (в органике приняты структурные формулы):
  открытые неразветвленные
  замкнутые
  Порядок соединения атомов углерода в молекулах может быть различным и зависит от вида ковалентной связи между атомами углерода — одинарной или кратной (двойной и тройной):
  См.также эл.приложение (проф.) 3.14
  

• 31 слайд

  1. Структурная изомерия – молекулы веществ различаются порядком связи атомов в молекулах:
  
  ВИДЫ ИЗОМЕРИИ
  1) изомерия углеродной цепи (скелета)
  2) изомерия положения
  бутен-1
  б) заместителей
  1-хлорпропан
  2-хлорпропан
  в) изомерия положения функциональных групп
  3) изомерия гомологических рядов (межклассовая)
  бутен-2
  

• 32 слайд

  2. Пространственная (стереоизомерия) – молекулы веществ различаются не порядком связи атомов в молекулах, а положением атомов в пространстве (цис-транс-изомерия или геометрическая).
  
  ВИДЫ ИЗОМЕРИИ
  

Краткое описание документа:

Основные положения теории строения органических веществ А.М. Бутлерова представлены в презентации Л. В. Кофановой. Значение теории химического строения А. М. Бутлерова для органической химии можно сравнить со значением Периодического закона и Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева для неорганической химии