Презентация по химии: Предмет органической химии

Предмет органической химии.

Теория химического строения органических веществ.

Цель урока:

• Сформировать понятие о предмете органической химии, рассмотреть особенности органических веществ
• Ознакомиться с понятием валентность.
• Рассмотреть основные положения теории химического строения органических соединений А.М.Бутлерова
• Начать формировать навыки составления структурных формул
• Раскрыть значение органической химии

С давних времен возникло естественное разделение всех веществ на неорганические и органические, т.е. получаемые из живых организмов – растений, животных.

Позже это понятие расширилось, и в настоящее время к органическим веществам относят и такие, которые не имеют никого отношения к живым организмам, например, пластмассы.

Синтезированы вещества, которых нет вообще в природе, они получены искусственно.

Раньше природные тела подразделялись на минеральные, растительные и животные. А.Лавуазье 1789 г. объединил вещества животного и растительного происхождения. В начале 19 века Берцелиус применил для них выражение «органические», чтобы отметить, что они – продукты, вырабатываемые организмом животных и растений. Между веществами

органическими и неорганическими лежала глубокая пропасть.

Химики умели получать неорганические вещества в лаборатории, исходя из простых тел; но это не удавалось для веществ органических. Поэтому считали, что последние могут вырабатываться только живым организмом при помощи присущей ему таинственной «жизненной силы». Это учение о «жизненной силе» (виталистическое учение ( лат. Vita – Жизнь), было ошибочным, т. к. заставляло верить в наличие каких – то нематериальных

сверхъестественных сил.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2416889d-aae9-11db-abbd-0800200c9a66/ch10_01_02.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2416889d-aae9-11db-abbd-0800200c9a66/ch10_01_02.swf

• 1845 год. Кольбе синтезирует в несколько стадий уксусную кислоту, используя в качестве исходных неорганические вещества: древесный уголь, водород, кислород, серу и хлор.
• 1854 год. Бертло синтезирует жироподобное вещество.
• 1861 год. Бутлеров, действуя известковой водой на параформальдегид (полимер муравьиного альдегида), осуществил синтез “метиленитана” - вещества, относящегося к классу сахаров.
• 1862 год. Бертло, пропуская водород между угольными электродами, получает ацетилен.

Эти эксперименты подтверждали, что органические вещества имеют ту же природу, что и все простые вещества, и никакой жизненной силы для их образования не требуется.

Что общего в составе органических веществ?

Органические вещества

• CH 4
• C 2 H 5 OH
• C 2 H 2
• C 6 H 12 O 6
• C 6 H 5 NH 2
• CH 3 COOH

Неорганические вещества

• H 2
• Ca(OH) 2
• H 2 CO 3
• CO 2
• NaCl
• Fe

1)Многочисленность органических веществ

Органические вещества - более 25 млн.

• Неорганические вещества - около 600 тыс.

2) Органические вещества горючи

3) Обугливаются при нагревании

4) Большинство органических веществ не растворимо в воде

Вещества, имеющие одинаковый состав молекул, но разное строение и свойства называются изомерами.

5) Существование изомеров

Главный критерий всегда остаётся – наличие в соединениях хотя бы одного углеродного атома.

Основной элемент в органических соединениях – это углерод и водород.

С4 Н10 Н Н Н Н

бутан l l l l

Н – С – С – С – С – Н

l l l l

Н Н Н Н

Полные (развернутые) и краткие (сокращенные) структурные формулы

• Н Н Н
• | | |
• Н ― С ― С ― С ― Н
• | | |
• Н Н Н
• СН 3
• СН 3 СН 2
• или СН 3 -СН 2 -СН 3

примеры органических веществ:

• уксусная кислота CH3-COOH,
• этиловый спирт CH3CH2OH,
• сахароза C12H22O11,
• глюкоза C6H12O6,
• ацетилен HC=CH,
• ацетон

записываем признаки органических веществ:

• 1. Содержат углерод.
• 2. Горят и (или) разлагаются с образованием углеродсодержащих продуктов.
• 3. Связи в молекулах органических веществ ковалентные.
• В 2013 году зарегистрировано 20-миллионное органическое вещество.

Что же такое изомерия?

• Это было известно с 1823 года. Берцелиус (1830 год) предложил назвать изомерами вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но обладающие различными свойствами. К примеру, было известно около 80 разнообразных веществ, отвечающих составу C6H12O2. В 1861 году загадка изомерии была разгадана.

Вопрос: В чем же причины многообразия органических веществ?

• 1. Соединиение атомов углерода в цепи разной длины.
• 2. Образование атомами углерода простых, двойных и тройных связей с другими атомами и между собой.
• 3. Разный характер углеродных цепочек: линейные, разветвленные, циклические.
• 4. Множество элементов, входящих в состав органических веществ.
• 5. Явление изомерии органических соединений.

Итак углерод 4 х валентен и способен соединяются друг с другом в разнообразные цепи: прямые, замкнутые, разветвленные.

‌ ‌ ‌ ‌

̵ С ̵ С ̵ С ̵ С ̵ прямая углеродная цепь

‌ ‌ ‌ ‌

‌

̵ С ̵ С ̵ С замкнутая

‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ углеродная

̵ С ̵ С ̵ С ̵ С ̵ С ̵ С цепь

‌ ‌ ‌ ‌

̵ С ̵

‌

Разветвленная углеродная цепь

Все органические соединения подчиняются Т еория строения органических соединений А.М.Бутлерова.

• 1 положение
• Атомы, входящие в состав молекул органических веществ, соединены друг с другом в определенной последовательности, согласно их валентности.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2416af98-aae9-11db-abbd-0800200c9a66/ch10_02_02.swf

Химики-органики не могли объяснить, почему:

1.в органических соединениях углерод проявляет разную валентность - CH4 (IV);   C2H6 (III);    C6H6 (I)

2.существуют вещества с разными свойствами, но с одинаковым составом молекулы – формуле C6H12O6 соответствует состав глюкозы и фруктозы.

3.органических веществ около 25  млн., а неорганических не достигает и 1 млн.

Итак углерод 4 х валентен и способен соединяются друг с другом в разнообразные цепи: прямые, замкнутые, разветвленные.

Н Н Н Н

‌ ‌ ‌ ‌

Н ̵ С ̵ С ̵ С ̵ С ̵ Н прямая углеродная цепь

‌ ‌ ‌ ‌

Н Н Н Н

Н Н Н

‌ ‌ ‌

Н ̵ С ̵ Н Н Н Н ̵ С ̵ С ̵ Н замкнутая

‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌ углеродная

Н ̵ С ̵ С ̵ С ̵ С ̵ Н Н ̵ С ̵ С ̵ Н цепь

‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌

Н Н ̵ С ̵ Н Н Н ‌ Н Н

‌

Н

Разветвленная углеродная цепь

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/2416af97-aae9-11db-abbd-0800200c9a66/ch10_02_01.swf

Но если к этим цепям добавить атомы водорода, то мы запишем полные структурные формулы. Можно записать без связей, то получим сокращенные структурные формулы.

Н Н Н Н Н Н

‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌

Н – С – С – С – С – Н Н ̵ С – С ̵ Н

‌ ‌ ‌ ‌ ‌ ‌

Н Н Н Н Н ̵ С – С – Н

‌ ‌

Н Н

Сокращенная структурная формула

СН 3 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 3

СН 3 СН 2 ̵ СН 2

‌ ‌ ‌

СН 3 ̵ С ̵ СН 2 ̵ СН 3 СН 2 ̵ СН 2

‌

СН 3

1 Химическое строение вещества , определённый порядок, последовательность соединения атомов в молекулы.

2 Атомы в молекулы соединяются согласно их валентности.

Валентность – это способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей, она определяется числом связей, которые образует данный атом с другими атомами в молекуле.

• 2 положение
• Свойства веществ зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав молекулы, но и от того, в какой последовательности они соединены межу собой в молекуле, т.е. от их химического строения.

С4Н10 бутан

СН 3 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 3

Н. бутан t кип.-

СН 3 ̵ СН ̵ СН 3

‌

СН 3

Изобутан t кип.-

С5Н12 пентан

СН 3 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 3

Н. пентан t кип.=36.2 С

СН 3 ̵ СН ̵ СН 2 ̵ СН 3

‌

СН 3 t кип.=28 С

СН 3

‌

СН 3 ̵ С ̵ СН 3 t кип=9.5 С

‌

СН 3

С6Н14 гексан

СН 3 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 3

СН 3 ̵ СН ̵ СН 2 ̵ СН 2 ̵ СН 3

‌

СН 3

СН 3 ̵ СН 2 ̵ СН ̵ СН 2 ̵ СН 3

‌

СН 3

СН 3

‌

СН 3 ̵ С ̵ СН 2 ̵ СН 3

‌

СН 3

СН 3 ̵ СН ̵ СН ̵ СН 3

‌‌ ‌

СН 3 СН 3

Домашнее задание: §1-2 учебник 10 класс , выучить записи в тетради,