Класификација на органски материи. По состав:
1) Јаглеводороди (C, H) 2) Соединенија што содржат кислород (C, H, O) 3) Соединенија што содржат азот (C, H,Н)
Според јаглеродниот скелет: 1) циклично
: а) карбоциклични - алициклични (циклохексан, бензен) б) хетероциклични (Н,
О,
С)
2) ациклични
а) алкани б) алкени в) алкини г) алкадиениСпоред мноштвото врски јаглерод-јаглерод:
1) ограничување 2) неограниченоПо функционални групи
1) алкохоли и феноли -OH 2) алдехиди и кетони 3) карбоксилни киселини 4) амини 5) нитро соединенија 6) халогени дериватиСАТУРАЛНИ ЈАГЛЕВОДИ
АЛКАН
(
заситени јаглеводороди, парафини, алифатични соединенија)
Општа формула -
В n Х 2n+2 ;
sp3-хибридизација, комуникација- σ;
агол109°28‘ - цик-цак структура.
наставка –ан.
НЕЗАСИТЕНИ ЈАГЛЕДОРОДИ
АЛКЕНИ (олефини, етилен јаглеводороди)
Општа формулаCnH 2n , една двојна врска (=); sp2хибридизација,комуникации- σ, π; агол120°, аголна молекула.
Според номенклатурата IUPAC во името -mk
АЛКИН (ацетиленски јаглеводороди)
Општа формулаCnH 2n-2 , sp-хибридизација, тројна врска (≡).- една σ- и две π-врски;агол180°, линеарна молекула
Според номенклатурата на IUPAC - суфикс-во:
АЛКАДИЕНИ (ДИЕНИ, ДИЕНСКИ ЈАГЛЕВОДОРОДИ)
Општа формулаСnH2n-2; две двојни врски.
Според номенклатурата IUPAC, наставката во името е -диен , означени се две цифри од положбата на двојните врски).
Врз основа на релативната поставеност на двојните врски и хемиските својства, диените се поделени во три групи:
1. Диените со соседни позиции на двојни врски се нарекуваат диенисо алински или кумулирани обврзници.
CH 2
=C=CH-CH 2
бутадиен -12.
2. Диените со двојни врски разделени со повеќе од една единечна врска се нарекуваат диенисо изолирани врски (слично на алкените): CH 2 = CH-CH 2 -CH=CH 2 пентадиен-14
3. Диените со двојни врски во 1, 3 положби се нарекуваат диенисо конјугирани врски. CH 2 =CH-CH=CH 2 бутадиен-13 (дивинил)
Главни претставници:
ЦИКЛИЧНИ ЈАГЛЕВОДИ Циклоалкани (нафтени, циклани или циклопарафини)
Општа формулаСnH2n ; sp3 хибридизација; σ-врски C-C и C-H.
Според номенклатурата на IUPAC -ч а основата е јаглеродниот синџир на циклусот.
Циклусот се нумерира почнувајќи од јаглеродниот атом кој е поврзан со најмалиот радикал
На пример,
АРОМАТИЧНИ ЈАГЛЕВОДИ. АРЕНИ.
Општа формула на ароматични јаглеводородиВ n Х 2n-6 . ; sp2 хибридизација, σ обврзници S-C и S-Hлегнете во иста рамнинаp-електронисе формираат јаглеродни атомиединечна цикличнаπ електронски облак , концентрирани над и под рамнината на прстенот. аглите се еднакви120 0 .
Бензен C6H6 – предок на ароматичните јаглеводороди. Сите C–C врски во бензенот се еквивалентни
Останатите се органски c-va-јаглеводородни деривати кои содржат функционални групи. Општа формула R-X, каде што X е функционална група.
Функционалнигрупа
Имефункционалнигрупи
Класа за поврзување
Општо
формула
наставка
ТОЈ
хидроксил
алкохоли
феноли
R-OHВ nХ 2 n +1 ОСО 6 Н 5 ТОЈ
Ол
CHO
алдехидски
алдехиди
R-CHOСО nХ 2nО
Ал
C(O)-
карбонил
кетони
R-C(O)-R 1 СО nХ 2nО
Тој
COOH
карбоксил
јаглеродни влакнаisloВие
RCOOH C n Х 2n+2 О 2
Оична киселина
Н.Х. 2
амино група
Амини примарни амини секундарни амини терциерни
R-NH 2 Р 1 -НХ-Р 2 Р 1 - NR 2 -Р 3
Амин
БР 2
нитро група
нитро соединенија
Р-БР 2 В n Х 2n+1 БР 2
нитро
F-Cl-Br-I
флуор, хлор, бром, јод
халогени деривати
СО n Х 2n+1 Г ал
алкохоличар
Етери
Р-О-Р 1 В nХ 2n+1О
ТОА-
алкоксикарбонил
Естери
R-COO-R 1
NH2- - COOH
амино киселини
Н.Х. 2 - В n Х 2n - ВОН
НОМЕНКЛАТУРА НА ОРГАНСКИ СУПСТАНЦИИ 1) систематски (IUPAC), 2) рационален, 3) тривијалниПравила за конструирање на име на органско соединение според номенклатурата на IUPAC: 1) Изберете го главниот синџир на молекулата, утврдете ги функционалните групи, присуството на повеќе врски. 2) Нумерирај го главниот синџир на страната каде супституентот е најблиску, повеќекратната врска 3) Името на соединението се заснова на коренот на зборот, означувајќи заситен јаглеводород со ист број атоми како главниот синџир. 4) Наведете ги супституентите по азбучен ред, наведувајќи ја нивната локација со арапски бројки. На пример, - 2-метил; - 3-флуор Ако има неколку идентични супституенти, нивниот број и позиција се означени, на пример, 2,5 - дибромо-, 1,3,4, -триметил-. Ве молиме имајте предвид дека броевите се одделени од зборовите со цртичка, а меѓу себе со запирки. 5) Наставката што го карактеризира степенот на заситеност се додава на коренот: -an (крајна, без повеќекратни врски); -ен (во присуство на двојна врска); -in (во присуство на тројна врска) Следно, арапските бројки ја покажуваат локацијата на повеќе врски. На пример, хексин– 2 .
Лекција 7
Класификација и номенклатура на органски соединенија
Цели на лекцијата:
1. Воведување на концептите на „хомологни серии“, „радикал“, воведување на принципите на класификација на органски соединенија, видови номенклатура, проучување на правилата за составување на имињата на органските соединенија.(образовни).
2. Продолжете со формирањето на научен светоглед(воспитување).
3. Промовирајте го развојот на логично размислување (способност за споредување, генерализирање, извлекување заклучоци)(развојно).
Опрема: видео проектор, ПШЕ Д.И. Менделеев.
За време на часовите
- Подготовка за согледување на нов материјал (10 мин.)
Анкета на учениците за домашна работа.
- Учење нов материјал (15 мин).
Во зависност од структурата на јаглеродниот скелеторгански соединенија се:
1. ациклични (алифатични) - содржат отворени јаглеродни синџири. Примери: алкани, алкени, алкини итн.
2. циклични – соединенија со затворен јаглероден ланец. Примери: циклохексан, бензен.
Во зависност од природата на атомите во циклусот:
1. карбоциклични– циклусот содржи само јаглеродни атоми. Примери: циклохексан, бензен.
2. хетероциклични– во циклусот има и атоми на други елементи. Примери:
Фуран тиофен пиридин
Хомологна серија – серија соединенија од ист структурен тип, кои се разликуваат едни од други по состав со одреден број повторувачки структурни единици - „хомологна разлика – CH 2 -“. Хомолозите имаат слични хемиски својства и различни физички својства.
Класификација органска материјаспоред структурата на јаглеродниот скелети разновидност на комуникација:
I. Ациклични:
1. Ограничување (алкани, парафини).
2. Незаситени: алкени, алкадиени, алкини.
II. Циклично:
1. Циклоалкани (циклопарафини).
2. Ароматични (арена): мононуклеарни, мултинуклеарни.
Класификација по функционална група: јаглеводороди, халогени деривати на јаглеводороди, алкохоли, феноли, етери и естри, алкохоли, алдехиди, кетони, карбоксилни киселини, естри, амини, нитро-соединенија итн.
Јаглеводороден радикал– остатокот од молекула на јаглеводород од кој се отстранети еден или повеќе атоми на водород.
Молекула | Првиот радикал | Втор радикал |
|||
CH 4 | метанот | CH 3 - | метил | -CH 2 - | метилен |
C 2 H 6 | етан | C 2 H 5 - | етил | СХ 3 –СХ 2 – | етилиден |
C 3 H 8 | пропан | C 3 H 7 - | пресечете | C 2 H 5 –СH= | пропилиден |
C 6 H 6 | бензен | C 6 H 5 - | фенил | ||
Видови на предмети:
1. Тривијална (историска) номенклатура. Имињата се формирале историски, најчесто според изворот на потекло: јаболкова, оцетна, кафе, кининска, јоргована млечна, лимонска киселина.
2. Рационална номенклатура. Погоден за јаглеводороди со краток разгранет ланец. Сите ограничувачки јаглеводороди се сметаат како деривати на метан.
Тема на часот: „Класификација и номенклатура на органски соединенија“. Цел на часот: Развој на методолошки знаења, како и знаења за различноста и разликите во својствата на органските соединенија. Воведување на концептот на класи и функционални групи. Да ги запознае учениците со класификацијата и правилата на: составување структурни формули врз основа на име на органско соединение, составување на имиња на органски соединенија со помош на структурна формула.
План за час: 1 Организација на почетокот на часот. 2. Генерализирање на знаењата за структурните карактеристики на органските соединенија 3. Разновидност на органски материи. 4. Класификација на органски соединенија. 5. Номенклатура на органски материи и нејзини видови. 6. Изработка на структурни формули врз основа на име на органско соединение. 7. Составување на имињата на органските соединенија според структурната формула. 8. Сумирање на лекцијата. 9. Дискусија за домашна задача.
Карактеристики на јаглерод - јаглерод врски Тип на врска Видови на хибридизација на ковална врска Sp Должина на врската, nm. Аголна форма Примери на молекули врски
Карактеристики на врските јаглерод-јаглерод Тип Видови на врски Должина Агол на хибридизација на коваленска врска, nm. врска 0. 120 180 Sp = 0. 134 Форма на молекула Линеарна 120 Планарна тригонална 0. 154 109 Примери HC CH ацетилен H 2 C=CH 2 етилен H 3 C-CH 3 етан Тетраедарски
ЛАКИ ПАРФЕМСКИ СУПСТАНЦИИ ВЛАКНА Лекови Филмови Заштитни средства за растенијата ЛЕПАК БОИ гума пластика Запаливи органски материи и материјали Извори на органски соединенија Јаглен масло гас Дрво
КЛАСИ НА ОРГАНСКИ СОЕДЕНИЈА КЛАСА Карбоксилни киселини Алдехиди ФУНКЦИОНАЛНА ГРУПА -COOH -CHO Кетони C=O Алкохоли, феноли -OH Амини -NH 2 Етери** -ИЛИ халогени деривати -F -Cl -Br -I Нитро соединенија -NO
Видови номенклатура за органски соединенија Тривијална (врз основа на начинот на подготовка) IUPAC номенклатура (замена) Рационално-функционална (врз основа на наједноставните соединенија)
Еден, два, три, четири, пет, да почнеме да ги броиме атомите. Учење нови зборови: Мета - еден, а ова - два. Три - пропан, бутан - четири, Сите соседи во станот. Атомската лента ветрови, број пет ќе биде пента. Шест се хексан, а седум се хептан. Јаглерод, на места! И во октаните, како и во октавата, во составот има осум атоми. Според Законот, Атом девет значи нона. Конечно, како идол, деканот станува.
Цели на часот. Воведете ги принципите на класификација на органските соединенија според структурата на јаглеродниот синџир и функционалните групи и, врз основа на тоа, дајте првичен преглед на главните класи на органски соединенија.
Опрема: модели на молекули Стјуарт-Бриглеб, шема за класификација за органски соединенија.
I. Општи принципи на класификација на органските соединенија
Наставникот го започнува објаснувањето на новиот материјал со потсетување колку е голем бројот на познати органски соединенија. Лесно е не само за ученик, туку и за искусен хемичар да се удави во овој огромен океан. Затоа, научниците секогаш се стремат да го класифицираат секој комплет „по стапчиња“ и да ги стават работите во ред во нивното домаќинство. Патем, не боли секој од нас да го прави ова со своите работи, за да знаеме каде е сè во секое време.
Супстанциите можат да се класифицираат според различни критериуми, на пример, по состав, структура, својства, примена - според таков познат логички систем на карактеристики. Бидејќи составот на сите органски соединенија вклучува атоми на јаглерод, тогаш, очигледно, најважната карактеристика на класификацијата на органските супстанции може да биде редоследот на нивното поврзување, т.е. структурата. Врз основа на ова, сите органски материи се поделени во групи во зависност од тоа каков вид на скелет (скелет) формираат јаглеродните атоми и дали овој скелет вклучува други атоми освен јаглерод.
Бидејќи знаењето на десеттоодделенците по органска хемија е сè уште многу слабо, при објаснувањето на материјалот, препорачливо е да се има дијаграм направен во форма на постер или однапред прикажан на таблата (сл. 1). Наставникот, движејќи се од горе до долу по дијаграмот, ги објаснува поимите што се нови за учениците, при што нашироко ја користи етимологијата (потеклото) на хемиските поими. Така при објаснувањето се спроведува принципот на хуманитаризација на учењето.
Сл 1. Класификација на органски соединенија
Такво објаснување може да се претстави, на пример, бидејќи е познато дека атомите на јаглерод, кога се комбинираат едни со други, можат да формираат синџири со различни должини. Ако таков синџир не е затворен, супстанцијата спаѓа во групата на ациклични (нециклични) соединенија. Затворениот синџир на јаглеродни атоми овозможува супстанцијата да се нарече циклична.
Јаглеродните атоми во синџир може да се поврзат со едноставни (единечни) или двојни или тројни (повеќе) врски. Ако една молекула има барем една повеќекратна врска јаглерод-јаглерод, таа се нарекува незаситена или незаситена, инаку - заситена (заситена).
Ако затворениот синџир на циклична супстанција се состои само од јаглеродни атоми, тој се нарекува карбоцикличен. Меѓутоа, наместо еден или повеќе јаглеродни атоми, циклусот може да содржи атоми на други елементи, на пример, азот, кислород, сулфур. Тие понекогаш се нарекуваат хетероатоми, а соединението се нарекува хетероциклично.
Во групата на карбоциклични материи постои посебна „полица“ на која се наоѓаат супстанции со посебен распоред на двојни и единечни врски во прстенот. Учениците веќе наишле на една од овие супстанции - бензен - во курсот за 9-то одделение. Бензенот, неговите најблиски и далечни „роднини“ се нарекуваат ароматични материи, а останатите карбоциклични соединенија се нарекуваат алициклични.
Најважната цел на овој час е да ги запознае учениците со основните поими што се користат во класификацијата на органските материи, но прерано е да се бара целосно разбирање на секој поим во оваа фаза. Децата едноставно мора да бидат способни да ги класифицираат супстанциите врз основа на нивната хемиска структура во една или друга група. Покрај тоа, во иднина, кога се проучуваат поединечни класи на супстанции, препорачливо е да се вратите на оваа шема и да се фокусирате на која група соединенија припаѓаат супстанциите од класата што се проучува. Во овој случај, тешките термини на оваа лекција ќе бидат исполнети со одредена содржина и подобро ќе се паметат.
II. Главни класи на органски соединенија
Овој дел од часот наставникот може да го изгради во смисла на повторување на материјалот од курсот за 9-то одделение. Учениците добиваат домашна задача претходниот ден за да се сетат на кои часови по органски учеле минатата година. Момците наизменично одат на таблата, пишувајќи го името на класот (по редоследот по кој се изучувале), формулата и името на еден од претставниците на класот, на пример:
Заситени јаглеводороди (алкани): CH 3 -СН 3 , етан.
Незаситени (етилен) јаглеводороди (алкени): CH 2 = CH 2 , етилен.
Наставникот го прекинува овој процес со голем број дополнувања. На пример, по разгледувањето на алкените, тој известува дека јаглеводородната молекула може да има не една, туку две или повеќе двојни врски. Многу важни од практична гледна точка се супстанциите што содржат две двојни врски - диен јаглеводороди или алкадиени. Наставникот ги запишува на табла името на часот, формулата и името на бутадиен-1,3. Ако не се појави прашање, не мора да се фокусирате на правилата за номенклатура за конструирање на ова име - сè има свое време. Слично, по бензенот, како претставник на ароматичните јаглеводороди, наставникот дава пример за еден од алициклите, на пример циклохексан. Треба да се обрне внимание на следниве точки: а) и покрај сличноста на структурата, бензенот и циклохексанот припаѓаат на различни видови супстанции (според шемата за класификација); б) од ова произлегува колку е важно да се покаже присуството на повеќе врски во цикличните молекули.
Откако ќе се појават имињата на сите класи јаглеводороди на таблата, неопходно е да се формулира концептот на функционална група. Многу студенти се сеќаваат на хидроксилните, алдехидните, карбоксилните и амино групите. На таблата се појавуваат формули за претставници од класата на алкохоли, алдехиди и карбоксилни киселини. Наставникот ја дополнува оваа листа со едноставни и естри, кетони, амини и нитро-соединенија.
Учениците се обидуваат да одговорат на прашањето што разбираат со поимите би- или полифункционални соединенија. Како пример за бифункционално соединение, наставникот ја дава формулата на аминокиселината глицин. На крајот од прегледот, тој уште еднаш објаснува што се хетероциклични супстанции и ги запишува формулите на пиридин (користејќи аналогија со бензен) и морфолин (аналогија со циклохексан).
Запознавањето со главните класи на органски соединенија не подразбира меморирање на овој материјал од сите ученици; само силните деца можат да го направат тоа. Сепак, општо познавање на овој материјал е неопходно за да се разбере логиката на понатамошната презентација на курсот. Наставникот препорачува да се направи мамечки лист на дебела хартија со табела 3 од учебникот. Во иднина ќе биде корисно за препознавање класи на супстанции при составувањето на нивните имиња. Можете да ги научите децата да ја користат оваа табела кога ги завршуваат следните задачи.
Задача 1. Користејќи ја шемата за класификација на органски соединенија, користете ги формулите за да ги одредите класите на кои припаѓаат следните супстанции.
1-во ниво
2-ро ниво
Задача 2. Со помош на лист за измама, распоредете ги посочените формули на супстанции во класи и наведете ги класите на соединенија на кои припаѓаат.
1-во ниво
2-ро ниво
