Разработка урока по органической химии на тему "Общие вопросы теории химического строения органических веществ"

Тема урока: «Общие вопросы теории химического строения органических веществ».

Цель урока: Изучение общих вопросов теории химического строения органических веществ .  

Задачи занятия:

1.     образовательная:

a)     формирование представлений учащихся о структуре органических соединений;

b)    дать понятия  изомерии, гибридизации и ковалентной связи с точки зрения органической химии;

c)     выделение важнейших классов органических соединений.

2.     развивающая:

a)     создать условия для формирования коммуникативной компетенции через работу в группе;

b)    развитие познавательной компетенции (умение анализировать, выделять главное, обобщать);

3.     воспитательная:

a)     формировать ценностное отношение, к совместному поиску решения задачи;

b)    способствовать дальнейшему развитию патриотического воспитания учащихся.

Тип занятия:  изучение нового материала.

Межпредметные связи: история, биология, физика.

Оборудование занятия:

Основные методы и приемы: объяснение, решение упражнений, беседа.

Ход урока:

1.                 Организационный момент. 5 мин.

2.                  Изучение  нового материала.  45 мин.

Записать тему занятия :

Теория химического строения А.М. Бутлерова, её основные положения и значение для развития органической химии.

Вспомним понятие валентность: это способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей. Привести пример атома углерода:

Вспомним значение периодического закона для химии. Его роль велика. На нём базируется вся теоретическая и практическая химия. Теория химического строения Бутлерова имеет такое же огромнейшее значение для органической химии.

В 50-е года 19 в были сделаны важные открытия, которые создали предпосылки для разработки теории химического строения органических соединений.

Английский химик Э. Франклэнд ввёл понятие «валентность». Развивая учение о валентности, немецкие химики Ф. Кекуле и А.Кольбе обосновали четырёхвалентность углерода в органических соединениях. Шотландский исследователь А.Купер и независимо от него немецкий химик Ф. Кекуле установили способность атомов углерода соединяться друг с другом с образованием цепей.

Однако это были лишь отдельные идеи. А нужна была теория, которая могла бы не только объяснить накопившиеся факты, но и предсказывать свойства и строение веществ. Такую теорию создал выдающийся русский химик Александр Михайлович Бутлеров. Он являлся профессором Казанского и Петербургского университетов, академиком Российской академии наук. Помимо теории химического строения, ставшей фундаментом органической химии, он является создателем крупнейшей отечественной школы химиков-органиков, предсказал и изучил изомерию, исследовал реакцию полимеризации, заложил основы синтеза ВМС и синтезировал многие органические вещества. Он был убежден в том, что атомы в молекулах соединены в определенном порядке, что строение молекулы познаваемо и что именно строение определяет свойство вещества.

Основные положения теории химического строения органических соединений

1.                 Атомы в молекулах органических веществ соединены между собой химическими связями в определенной последовательности согласно их валентности.

Порядок связи атомов в молекуле Бутлеров назвал химическим строением. Представить различные виды формул.

Химическое строение молекулы выражают структурной формулой (развернутой или сокращенной). В развернутой формуле черточками обозначают все связи (число черточек равно валентности атома), а в сокращённой – только связи между атомами углерода. При написании структурной формулы органического соединения учитывают четырёхвалентность атома углерода, а также способность его атомов соединяться в цепи, образовывать двойные и тройные связи и циклы. Иногда для того, чтобы показать природу химической связи и объяснить механизм реакции, пользуются электронными формулами.

2.                 Свойства органических соединений зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от порядка расположения атомов в молекуле, т.е. от химического строения молекулы.

Из этого следует, что вещества, имеющие один и тот же состав (молекулярную формулу) и одну и ту же молекулярную массу, могут иметь разные физические и химические свойства. Понятие изомерии уже использовалось нами при изучении многообразия органических веществ. Дать определение явлению изомерии.

3.                 Изучая свойства вещества, можно определить химическое строение его молекулы, а по строению молекулы – предсказать свойства вещества.

Снова рассмотрим пример этилового спирта и диметилового эфира.

В молекуле спирта наиболее электроотрицательным является атом кислорода. Он связан с атомом водорода, от которого оттягивает электронную плотность, что обуславливает полярность связи O – H. Поэтому данный атом водорода становится более подвижным (реакционно-способным) по сравнению с другими атомами водорода. А в молекуле диметилового эфира все атомы водорода равноценны, они не соединены с атомом кислорода, поэтому их подвижность незначительна. Отсюда следует. Что спирт может проявлять кислотные свойства (например взаимодействие с металлами), а эфир не может проявлять кислотных свойств.

4.                 Атомы или группы атомов, образующие молекулу, взаимно влияют друг на друга, от чего зависят и химические свойства соединений.

В наибольшей степени проявляется взаимное влияние атомов, непосредственно связанных друг с другом. За счет различной электоотрицательности атомов электронная плотность в молекуле перераспределяется – увеличивается или уменьшается полярность связей – а это влияет на прочность. Приведем пример из неорганической химии, а в дальнейшем рассмотрим на конкретных примерах. Например, известно, что сероводородная кислота – слабая, а соляная – сильная (учащиеся должны сами определить силу кислот). Различная сила кислот объясняется различной полярностью связей H – Э, которая определяется разностью значений электроотрицательности атомов. Связь H – Cl в отличие от связи   H – S более полярна (определить приблизительную полярность с помощью таблицы Менделеева (0,73 – 0,5)), общая электронная пара (электронная плотность) сильно смещена к атому хлора, поэтому диссоциация по такой связи будет протекать легче.

 Домашнее задание.  Самостоятельно разобрать и написать конспект по значению ТХС; лекцию знать; подготовиться к проверочной работе.