Презентация (слайд 1)
Цель: Обобщить сведения о строении органических веществ, показать универсальность теории химического строения, обобщить и расширить представления учащихся: об изомерии на примерах органических и неорганических соединений; о взаимном влиянии атомов в молекулах, взаимообусловленности строения и свойств веществ.
А.М. Бутлеров – один из величайших русских ученых, он русский и по ученому образованию, и по оригинальности трудов.
(Д.И.Менделеев) “… я люблю свою страну, как мать, а свою науку – как дух, который благословляет, освещает и объединяет все народы для блага и мирного развития духовных и материальных богатств”.
Оборудование: компьютер, слайд презентация, интерактивная доска.
Ход урока
Разбор положений теории химического строения
1) атомы в молекулах соединены не беспорядочно, а в строгой последовательности согласно их валентности. (слайд 3)
Какова валентность углерода в органических веществах?
(ответ- четыре).
Вопрос классу. Как соединяются атомы углерода в молекулах органических соединений?
Ответ. Атомы углерода, соединяясь друг с другом образуют неразветвленные, разветвленные цепи, циклы, простые, двойные, тройные связи.
Задание классу (слайд 4)
Построить структурные формулы пропена, бутина-1, изопентана, циклобутана.
Вопрос классу. Применимо ли данное положение для неорганических веществ?
Постройте структурные формулы для серной кислоты, оксида кальция, сульфата натрия, гидроксида кальция.
Второе положение теории А.М. Бутлерова.
2) Свойства веществ зависят не только от их качественного и количественного состава, но и от строения молекул.
Вопрос классу. Что понимают под строением молекул?
Ответ. А) порядок соединения атомов в молекуле
Б) взаимное расположение атомов и групп атомов в пространстве
Вопрос классу. Какое явление объясняет данное положение?
Ответ. Это положение объясняет явление – изомерии. (следует обсуждение всех видов изомерии)
Вопрос классу. Какие виды изомерии вам известны?
Ответ. Структурная, пространственная. (слайд 5)
Структурная изомерия:
1. Углеводородного скелета
2. Положения: заместителей, функциональных групп, кратных связей, радикалов (для аренов) (слайд 6)
3. Межклассовая (слайд 7)
4. Таутомерия
Пространственная
1. Геометрическая (слайд 8)
2. Оптическая (слайд 9, Приложение 2)
Заполнить таблицу (самостоятельная работа)
Виды изомерии органических веществ
Виды изомерии Примеры Структурная 1) Углеводородного скелета
2) положения
а) заместителей
б) функциональных групп
в) кратных связей
г) радикалов
3) межклассовая
Пространственная
1) геометрическая
2) оптическая
Изомерия неорганических веществ. (слайд 10)
Перечисленные пары кислот –таутомерны, в растворах существуют одновременно, переходя друг в друга.
Межклассовые изомеры у неорганических веществ
Пространственная изомерия неорганических веществ (слайд 12,13,14)
1. Геометрическая ( комплексные соединения)
цис- изомер (оранжевого цвета транс- изомер (желтого цвета)
Третье положение теории А.М. Бутлерова.
3. Свойства веществ зависят от взаимного влияния атомов в молекуле.
Задания классу с последующим обсуждением.
1. Сравните кислотные свойства этанола и фенола? Объясните причину увеличения кислотных свойств у фенола.
2. Спирты вступают в реакцию с галогеноводородами, а фенолы нет. Почему?
3. Сравните способность вступать в реакцию электрофильного замещения по бензольному кольцу у бензола и фенола. Объясните причину более высокой реакционной способности у фенола.
Вопрос классу. От чего зависят свойства неорганических веществ?
Объяснить с позиции периодического закона М.И. Менделеева, и строении атомов элементов в группах и периодах.
Задания классу с последующим обсуждением.
1. Сравните основные свойства аммиака и фосфина. Объясните уменьшение основных свойств у фосфина
2. Сравните кислотные свойства сероводорода и хлороводорода.
3. Сравните кислотные свойства хлороводородной и иодоводородной кислот.
Ответ. В главных подгруппах сверху вниз увеличиваются радиусы атомов элементов, атомы неметаллов слабее притягивают атомы водорода, уменьшается прочность соединений, они легко диссоциируют, и поэтому их кислотные свойства усиливаются.
Как и почему изменяются свойства гидроокисей в периоде и группе?
Ответ. Основные свойства гидроксидов убывают, а кислотные усиливаются в периоде слева направо, так как увеличивается степень окисления центрального атома, следовательно, растет энергия связи его с атомом кислорода и отталкивание им атома водорода.
Вывод:
Важнейшими причинами изменения химических свойств являются разница электроотрицательности элементов, наличие неподеленных электронных пар,
Смещение электронной плотности.
Можно ли по строению предположить свойства вещества?
Ответ. Да, можно.
Задание классу с последующим обсуждением. Предположите свойства следующих веществ. (подтвердите уравнениями химических реакций)
Ответ.
- Наличие полярной связи, способность отщеплять катион водорода – объясняет кислотные свойства.
- Способность вещества присоединять катион водорода и неподелнная электронная пара – основные свойства.
- Наличие простых связей- реакции замещения (обмена)
- Наличие кратных связей – реакции присоенинния
- Наличие элемента в высшей степени окисления- окислительные свойства, в низшей степени окисления- восстановительные, в промежуточной- окислительно- восстановительные.
Современными направлениями развития теории химического строения являются:
- стереохимия – учение о пространственном строении молекул
- электронное строение вещества (типы гибридизаций, смещение электронной плотности)
Смещение электронной плотности или электронные эффекты.(слайд 15)
Вопрос классу. Дайте определение индуктивному эффекту.
Ответ. Индуктивный – смещение электронной плотности по длине сигма связи
Рассмотреть реакцию взаимодействия бромоводорода с пропеном -1и реакцию взаимодействия бромоводорода с 3,3,3- трифторпропен-1
Вопрос классу. Дайте определение мезомерному эффекту.
Ответ. Мезомерный эффект- Смещение электронов -связи или неподеленных электронных пар при чередующихся простых и кратких связях.
Мезомерный эффект сильнее индуктивного.
Вопрос классу. На что влияют эффекты?
Ответ. 1. На реакционную способность вещества
CH4 – менее реакционноспособен т.к все связи малополярные
CH3CI – более реакционноспособно т.к связи более полярны.
На направления протекания процессов.
Задание классу с последующим обсуждением. Рассмотреть направления течения химических реакций.(рассмотреть влияние соответствующих эффектов на направление химической реакции)
Реакция по правилу Марковникова.
Взаимодействие пропена-1 с бромоводородом.
Реакция против правила Марковникова.
Взаимодействие пропеновой (акриловой) кислоты с бромоводородом.
Вывод по окончанию урока (слайд 16)
Теория строения создала предпосылки для объяснения и прогнозирования различных видов изомерии молекул органических соединений, а также направлений и механизмов протекания химических реакций.
Сравнивая две величайшие теории химии – теорию строения А.М. Бутлерова и теорию периодичности Д.И. Менделеева, можно заметить, что в обеих теориях много общего.
Домашнее задание: параграф 8, упр. 4,5. учебник О.С. Габриеляна.