Organik maddelerin sınıflandırılması. Kompozisyona göre:
1) Hidrokarbonlar (C,H) 2) Oksijen içeren bileşikler (C,H,O) 3) Azot içeren bileşikler (C,H,N)
Karbon iskeletine göre: 1) döngüsel
: a) karbosiklik - alisiklik (sikloheksan, benzen) b) heterosiklik (N,
Ö,
S)
2) asiklik
a) alkanlar b) alkenler c) alkinler d) alkadienlerKarbon-karbon bağlarının çokluğuna göre:
1) limitli 2) limitsizFonksiyonel gruplara göre
1) alkoller ve fenoller -OH 2) aldehitler ve ketonlar 3) karboksilik asitler 4) aminler 5) nitro bileşikleri 6) halojen türevleriDOYGUN HİDROKARBONLAR
alkan
(
doymuş hidrokarbonlar, parafinler, alifatik bileşikler)
Genel formül -
C N H 2n+2 ;
sp3-hibridizasyon, iletişim- σ;
köşe109°28' - zikzak yapısı.
son ek –an.
DOYMAMIŞ HİDROKARBONLAR
ALKENLER (olefinler, etilen hidrokarbonlar)
Genel formülCnH 2n , bir çift bağ (=); sp2hibridizasyon,iletişim- σ, π; köşe120°, açısal molekül.
Adındaki IUPAC isimlendirmesine göre -tr
alkin (asetilen hidrokarbonlar)
Genel formülCnH 2n-2 , sp-hibridizasyon; üçlü bağ (≡).- bir σ- ve iki π-bağı;köşe180°, doğrusal molekül
IUPAC isimlendirmesine göre - son ek-içinde:
ALKADİENLER (DİENLER, DİEN HİDROKARBONLAR)
Genel formülCnH2n-2; iki çift bağ.
IUPAC isimlendirmesine göre ismin son eki şöyledir:dien , çift bağların konumunun iki basamağı gösterilir).
Çift bağların göreceli konumuna ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak dienler üç gruba ayrılır:
1. Çift bağların bitişik konumlarına sahip olan dienlere dien denirallen veya birikmiş bağlarla.
CH 2
=C=CH-CH 2
bütadien -12.
2. Birden fazla tek bağla ayrılmış çift bağ içeren dienlere dien denirYalıtılmış bağlantılara sahip (alkenlere benzer): CH 2 =CH-CH 2 -CH=CH 2 pentadien-14
3. 1, 3-pozisyonlu çift bağı olan dienlere dien denirkonjuge bağlantılar ile. CH 2 =CH-CH=CH 2 bütadien-13(divinil)
Ana temsilciler:
SİKLİK HİDROKARBONLAR Sikloalkanlar (naftenler, siklanlar veya sikloparafinler)
Genel formülCnH2n ; sp3 hibridizasyonu; σ-bağları C-C ve C-H'dir.
IUPAC isimlendirmesine göre -H ve temel döngünün karbon zinciridir.
Döngü, en küçük radikalle ilişkili karbon atomundan başlayarak numaralandırılır.
Örneğin,
AROMATİK HİDROKARBONLAR. ARENALAR.
Aromatik hidrokarbonların genel formülüC N H 2n-6 . ; sp2 hibridizasyonu, σ bağları S–C ve S–Haynı düzlemde yatmakp-elektronlarkarbon atomları oluşurtek döngüselπ elektron bulutu , halka düzleminin üstünde ve altında yoğunlaşmıştır. açılar eşittir120 0 .
Benzen C6H6 – aromatik hidrokarbonların atası. Benzendeki tüm C-C bağları eşdeğerdir
Geri kalanı organik fonksiyonel gruplar içeren c-va-hidrokarbon türevleri. X'in fonksiyonel bir grup olduğu genel formül R-X.
Fonksiyonelgrup
İsimfonksiyonelgruplar
Bağlantı sınıfı
Genel
formül
son ek
O
hidroksil
alkoller
fenoller
R-OHC NH 2 N +1 AHİLE 6 N 5 O
Ol
ÇHO
aldehit
aldehitler
R-CHOİLE NH 2nÖ
Al
C(O)-
karbonil
ketonlar
R-C(O)-R 1 İLE NH 2nÖ
O
COOH
karboksil
karbon fiberadaSen
RCOOH C N H 2n+2 Ö 2
Oik asit
N.H. 2
amino grubu
Aminler birincil aminler ikincil aminler üçüncül aminler
R-NH 2 R 1 -NH-R 2 R 1 -NR 2 -R 3
Amin
HAYIR 2
nitro grubu
nitro bileşikleri
R-hayır 2 C N H 2n+1 HAYIR 2
nitro
F-Cl-Br-I
flor, klor, brom, iyot
halojen türevleri
İLE N H 2n+1 G al
alkollü
Eterler
R-O-R 1 C NH 2n+1AH
ÇOK-
alkoksikarbonil
Esterler
R-COO-R 1
NH2- - COOH
amino asitler
N.H. 2 - C N H 2n - CBM
ORGANİK MADDELERİN İSİMLENDİRİLMESİ 1) sistematik (IUPAC), 2) rasyonel, 3) önemsizIUPAC isimlendirmesine göre organik bir bileşiğin adını oluşturma kuralları: 1) Molekülün ana zincirini seçin, fonksiyonel grupları, çoklu bağların varlığını belirleyin. 2) Ana zinciri, ikame edicinin en yakın olduğu taraftaki çoklu bağa göre numaralandırın. 3) Bileşiğin adı, ana zincirle aynı sayıda atoma sahip doymuş bir hidrokarbonu ifade eden kelimenin köküne dayanmaktadır.. 4) Sübstitüentleri Arap rakamlarıyla yerlerini belirterek alfabetik sıraya göre listeleyin. Örneğin -2-metil; - 3-flor Birkaç özdeş ikame edici varsa bunların sayısı ve konumu belirtilir; örneğin 2,5 - dibromo-, 1,3,4, -trimetil-. Lütfen sayıların kelimelerden kısa çizgiyle ve aralarında virgülle ayrıldığını unutmayın. 5) Köke doygunluk derecesini karakterize eden bir son ek eklenir: -an (nihai, çoklu bağ yok); -en (bir çift bağın varlığında); -in (üçlü bağın varlığında) Daha sonra Arap rakamları çoklu bağların yerini gösterir. Örneğin, heksin– 2 .
Ders 7
Organik bileşiklerin sınıflandırılması ve isimlendirilmesi
Dersin Hedefleri:
1. “Homolog seriler”, “radikal” kavramlarını tanıtmak, organik bileşiklerin sınıflandırılma ilkelerini, isimlendirme türlerini tanıtmak, organik bileşiklerin adlarını oluşturma kurallarını incelemek(eğitici).
2. Bilimsel bir dünya görüşünün oluşumuna devam edin(eğitim).
3. Mantıksal düşünmenin gelişimini teşvik edin (karşılaştırma, genelleme, sonuç çıkarma yeteneği)(gelişimsel).
Teçhizat: video projektörü, PSHE D.I. Mendeleev.
Dersler sırasında
- Yeni materyali algılamaya hazırlanma (10 dk)
Öğrencilerin ödevleri üzerine anket.
- Yeni materyal öğrenme (15 dk).
bağlı olarak karbon iskeletinin yapısındanorganik bileşikler şunlardır:
1. asiklik (alifatik) - açık karbon zincirleri içerir. Örnekler: alkanlar, alkenler, alkinler vb.
2. döngüsel – kapalı karbon zincirine sahip bileşikler. Örnekler: sikloheksan, benzen.
Döngüdeki atomların doğasına bağlı olarak:
1. karbosiklik– döngü yalnızca karbon atomları içerir. Örnekler: sikloheksan, benzen.
2. heterosiklik– Döngüde başka elementlerin atomları da vardır. Örnekler:
Furan Tiyofen Piridin
Homolog seri – bileşim bakımından birbirinden belirli sayıda tekrarlanan yapısal birim ile farklılık gösteren, aynı yapısal tipte bir dizi bileşik - “homolog fark –CH 2 -". Homologlar benzer kimyasal özelliklere ve değişen fiziksel özelliklere sahiptir.
sınıflandırma organik maddekarbon iskeletinin yapısına göreve iletişim çokluğu:
I. Döngüsel olmayan:
1. Limit (alkanlar, parafinler).
2. Doymamış: alkenler, alkadienler, alkinler.
II. Döngüsel:
1. Sikloalkanlar (sikloparafinler).
2. Aromatik (arena): tek çekirdekli, çok çekirdekli.
Fonksiyonel gruba göre sınıflandırma: hidrokarbonlar, hidrokarbonların halojen türevleri, alkoller, fenoller, eterler ve esterler, alkoller, aldehitler, ketonlar, karboksilik asitler, esterler, aminler, nitro bileşikleri vb.
Hidrokarbon radikali– bir veya daha fazla hidrojen atomunun çıkarıldığı bir hidrokarbon molekülünün geri kalanı.
Molekül | İlk radikal | İkinci radikal |
|||
4. Bölüm | metan | CH 3 – | metil | –CH 2 – | metilen |
C 2 H 6 | etan | C 2 H 5 – | etil | ÇH 3 –ÇH 2 – | etiliden |
C 3 H 8 | propan | C 3 H 7 – | kesmek | C 2 H 5 –СH= | propiliden |
C 6 H 6 | benzen | C 6 H 5 – | fenil | ||
Öğe türleri:
1. Önemsiz (tarihsel) terminoloji. İsimler tarihsel olarak, çoğunlukla menşe kaynağına göre oluşturulmuştur: malik, asetik, kahve, kinik, leylak laktik, sitrik asit.
2. Rasyonel isimlendirme. Kısa dallı zincirli hidrokarbonlar için uygundur. Tüm sınırlayıcı hidrokarbonlar metan türevleri olarak kabul edilir.
Ders konusu: “Organik bileşiklerin sınıflandırılması ve isimlendirilmesi”. Dersin amacı: Metodolojik bilginin yanı sıra organik bileşiklerin özelliklerindeki çeşitlilik ve farklılıklar hakkında bilginin geliştirilmesi. Sınıflar ve fonksiyonel gruplar kavramını tanıtmak. Okul çocuklarına aşağıdakilerin sınıflandırması ve kuralları hakkında bilgi vermek: organik bir bileşiğin adına dayalı yapısal formüllerin derlenmesi, yapısal bir formül kullanılarak organik bileşiklerin adlarının derlenmesi.
Ders planı: 1 Dersin başlangıcının organizasyonu. 2. Organik bileşiklerin yapısal özelliklerine ilişkin bilgilerin genelleştirilmesi. 3. Organik maddelerin çeşitleri. 4. Organik bileşiklerin sınıflandırılması. 5. Organik maddelerin isimlendirilmesi ve çeşitleri. 6. Organik bir bileşiğin adına göre yapısal formüllerin hazırlanması. 7. Organik bileşiklerin adlarının yapısal formüle göre derlenmesi. 8. Dersi özetlemek. 9. Ödevlerin tartışılması.
Karbon - karbon bağlarının özellikleri Tip Bağ Koval bağın hibridizasyon türleri Sp Bağ uzunluğu, nm. Molekül Bağlarının Açı Şekli Örnekleri
Karbon - karbon bağlarının özellikleri Tip Bağ Tipleri Uzunluk Kovalen bağının hibridizasyon açısı, nm. bağ 0. 120 180 Sp = 0. 134 Molekül şekli Doğrusal 120 Düzlemsel üçgen 0. 154 109 Örnekler HC CH asetilen H 2 C=CH2 etilen H 3 C-CH 3 etan Dörtyüzlü
Cilalar PARFÜM MADDELERİ ELYAFLAR İlaçlar Filmler Bitki koruyucu maddeler TUTKAL BOYALAR Kauçuk Plastikler Yanıcı Organik maddeler ve malzemeler Organik bileşik kaynakları Kömür Petrol Gaz Odun
ORGANİK BİLEŞİKLERİN SINIFLARI SINIF Karboksilik asitler Aldehitler FONKSİYONEL GRUP -COOH -CHO Ketonlar C=O Alkoller, fenoller -OH Aminler -NH2 Eterler** -OR Halojen türevleri -F -Cl -Br -I Nitro bileşikleri -NO 2
Organik bileşiklerin isimlendirme türleri Önemsiz (hazırlama yöntemine göre) IUPAC isimlendirmesi (ikame) Rasyonel-fonksiyonel (en basit bileşiklere dayalı)
Bir, iki, üç, dört, beş. Atomları saymaya başlayalım. Yeni kelimeler öğrenmek: Meta - bir ve bu - iki. Üç - propan, bütan - dört, Dairedeki tüm komşular. Atom şeridi rüzgarları, Beş numara beşli olacak. Altısı heksan ve yedisi heptandır. Yer yer karbonlar! Ve oktavda olduğu gibi oktanda da bileşimde sekiz atom vardır. Kanuna göre Atom dokuz nona anlamına gelmektedir. Sonunda dekan bir idol gibi ayağa kalkar.
Dersin Hedefleri. Organik bileşiklerin karbon zincirinin yapısına ve fonksiyonel gruplara göre sınıflandırılma prensiplerini tanıtmak ve bu temelde organik bileşiklerin ana sınıflarına ilk genel bakışı sağlamak.
Ekipman: Stewart-Briegleb moleküllerinin modelleri, organik bileşikler için sınıflandırma şeması.
I. Organik bileşiklerin sınıflandırılmasının genel ilkeleri
Öğretmen yeni materyalin açıklamasına, bilinen organik bileşiklerin sayısının ne kadar çok olduğunu hatırlatarak başlar. Sadece bir okul çocuğu için değil, deneyimli bir kimyager için de bu uçsuz bucaksız okyanusta boğulmak kolaydır. Bu nedenle bilim adamları her zaman herhangi bir seti "çubuklarla" sınıflandırmaya ve evlerindeki işleri düzene koymaya çalışırlar. Bu arada, her birimizin eşyalarımızla bunu yapmasının zararı olmaz, böylece her şeyin her an nerede olduğunu bilebiliriz.
Maddeler, örneğin bileşim, yapı, özellikler, uygulama gibi çeşitli kriterlere göre, tanıdık bir mantıksal özellik sistemine göre sınıflandırılabilir. Tüm organik bileşikler karbon atomları içerdiğinden, organik maddelerin sınıflandırılmasının en önemli özelliği, bunların bağlantı sırası, yani yapısı olabilir. Buna göre tüm organik maddeler, karbon atomlarının ne tür iskelet (iskelet) oluşturduğuna ve bu iskeletin karbon dışında başka atom içerip içermediğine göre gruplara ayrılır.
Onuncu sınıf öğrencilerinin organik kimya bilgisi hala çok zayıf olduğundan, materyali açıklarken poster şeklinde bir diyagram yapılması veya önceden tahtada gösterilmesi tavsiye edilir (Şekil 1). Diyagram boyunca yukarıdan aşağıya doğru ilerleyen öğretmen, kimyasal terimlerin etimolojisinden (kökeninden) kapsamlı bir şekilde yararlanarak öğrencilere yeni olan terimleri açıklar. Böylece açıklama sırasında öğrenmenin insanileştirilmesi ilkesi uygulanır.
Şekil 1. Organik bileşiklerin sınıflandırılması
Örneğin karbon atomlarının birbirleriyle birleştiğinde çeşitli uzunluklarda zincirler oluşturabildiği bilindiğinden böyle bir açıklama getirilebilir. Böyle bir zincir kapalı değilse, madde asiklik (siklik olmayan) bileşikler grubuna aittir. Kapalı karbon atomu zinciri, maddenin döngüsel olarak adlandırılmasına izin verir.
Bir zincirdeki karbon atomları basit (tek) veya ikili veya üçlü (çoklu) bağlarla bağlanabilir. Bir molekülün en az bir çoklu karbon-karbon bağı varsa, buna doymamış veya doymamış, aksi takdirde doymuş (doymuş) denir.
Döngüsel bir maddenin kapalı zinciri yalnızca karbon atomlarından oluşuyorsa buna karbosiklik denir. Ancak döngü, bir veya daha fazla karbon atomu yerine nitrojen, oksijen, kükürt gibi başka elementlerin atomlarını da içerebilir. Bazen bunlara heteroatomlar denir ve bileşiğe heterosiklik denir.
Karbosiklik maddeler grubunda, halkadaki çift ve tekli bağlardan oluşan özel bir düzenlemeye sahip maddelerin bulunduğu özel bir "raf" bulunmaktadır. Öğrenciler zaten 9. sınıf dersinde bu maddelerden biri olan benzenle karşılaşmışlardı. Benzenin en yakın ve uzak “akrabası” aromatik maddeler, geri kalan karbosiklik bileşikler ise alisiklik olarak adlandırılır.
Bu dersin en önemli amacı öğrencilere organik maddelerin sınıflandırılmasında kullanılan temel terimleri tanıtmaktır ancak bu aşamada her terimin tam olarak anlaşılmasını gerektirmek için henüz erkendir. Çocuklar, maddeleri kimyasal yapılarına göre şu veya bu gruba ayırabilmelidir. Ek olarak, gelecekte, bireysel madde sınıflarını incelerken, bu şemaya geri dönmeniz ve incelenen sınıfın maddelerinin hangi bileşik grubuna ait olduğuna odaklanmanız tavsiye edilir. Bu durumda bu dersin zor dönemleri spesifik içeriklerle doldurulacak ve daha iyi hatırlanacaktır.
II. Organik bileşiklerin ana sınıfları
Öğretmen dersin bu bölümünü 9. sınıf dersindeki materyallerin tekrarı şeklinde kurgulayabilir. Öğrencilere geçen yıl hangi organik dersleri okuduklarını hatırlamaları için bir gün önce ödev verilir. Çocuklar sırayla tahtaya giderek sınıfın adını (çalışıldıkları sıraya göre), formülü ve sınıfın temsilcilerinden birinin adını yazıyorlar, örneğin:
Doymuş hidrokarbonlar (alkanlar): CH 3 -SN 3 , etan.
Doymamış (etilen) hidrokarbonlar (alkenler): CH 2 =CH 2 , etilen.
Öğretmen bu süreci bir takım eklemelerle kesintiye uğratır. Örneğin alkenleri ele aldıktan sonra, bir hidrokarbon molekülünün bir değil iki veya daha fazla çift bağa sahip olabileceğini bildiriyor. Pratik açıdan çok önemli olan iki çift bağ içeren maddelerdir - dien hidrokarbonlar veya alkadienler. Öğretmen bütadien-1,3'ün sınıfının adını, formülünü ve adını tahtaya yazar. Herhangi bir soru ortaya çıkmazsa, bu adı oluşturmak için isimlendirme kurallarına odaklanmanıza gerek yoktur; her şeyin bir zamanı vardır. Benzer şekilde benzenden sonra aromatik hidrokarbonların temsilcisi olarak öğretmen alisikllerden birine, örneğin sikloheksana bir örnek verir. Aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir: a) yapı benzerliğine rağmen benzen ve sikloheksan farklı madde türlerine aittir (sınıflandırma şemasına göre); b) bundan, siklik moleküllerde çoklu bağların varlığını göstermenin ne kadar önemli olduğu sonucu çıkar.
Tahtada tüm hidrokarbon sınıflarının adları göründükten sonra, fonksiyonel grup kavramını formüle etmek gerekir. Birçok öğrenci hidroksil, aldehit, karboksil grupları ve amino gruplarını hatırlar. Tahtada alkol, aldehit ve karboksilik asit sınıfının temsilcilerine yönelik formüller görünür. Öğretmen bu listeyi basit ve esterler, ketonlar, aminler ve nitro bileşikleriyle tamamlar.
Öğrenciler iki veya çok fonksiyonlu bileşiklerden ne anladıkları sorusuna cevap vermeye çalışırlar. İki işlevli bir bileşiğe örnek olarak öğretmen glisin amino asidinin formülünü verir. İncelemenin sonunda heterosiklik maddelerin ne olduğunu bir kez daha açıklıyor ve piridin (benzen ile bir benzetme kullanarak) ve morfolin (sikloheksan ile bir benzetme kullanarak) formüllerini yazıyor.
Organik bileşiklerin ana sınıflarına aşina olmak, bu materyalin tüm öğrenciler tarafından ezberlenmesi anlamına gelmez; bunu yalnızca güçlü çocuklar yapabilir. Bununla birlikte, dersin ilerideki sunumunun mantığını anlamak için bu materyale genel olarak aşina olmak gereklidir. Öğretmen ders kitabındaki Tablo 3'ü kullanarak kalın kağıt üzerine bir kopya kağıdı hazırlamanızı önerir. Gelecekte madde sınıflarının adlarını derlerken tanınmasında faydalı olacaktır. Aşağıdaki görevleri tamamlarken çocuklara bu tabloyu kullanmayı öğretebilirsiniz.
Görev 1. Organik bileşiklerin sınıflandırma şemasını kullanarak aşağıdaki maddelerin ait olduğu sınıfları belirlemek için formülleri kullanın.
1. seviye
2. seviye
Görev 2. Bir kopya kağıdı kullanarak, belirtilen madde formüllerini sınıflara dağıtın ve ait oldukları bileşik sınıflarını adlandırın.
1. seviye
2. seviye
