Предмет органической химии

Мы начинаем изучать органические вещества, общая численность которых в настоящее время составляет более 10 млн. веществ, причём каждый год их число увеличивается на 200-300 тысяч новых соединений. Общее число неорганических соединений не превышает 700 тысяч.

Таким образом, число органических соединений превышает в десятки раз число неорганических веществ. Чем обусловлено такое многообразие органических веществ? В чём их особенность? Ответы на эти вопросы  получите, изучая новый  раздел химии – органическую химию.

Предмет органической химии.

1. Что такое органическая химия? История возникновения этой науки. (подготовьте доклад)

Органическая химия – это химия соединений углерода.

С давних времён возникло естественное разделение всех веществ на неорганические (минеральные, не живые) 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 никакого отношения к живым организмам, например, полимеры, пластмассы. Синтезированы вещества, которых нет вообще в природе, они получены искусственно. Но главный критерий всегда остаётся – наличие в соединении хотя бы одного углеродного атома.

Угольная кислота, оксиды углерода, карбонаты, карбиды – это неорганические соединения, у них нет свойств органических веществ.

2. Что такое органические вещества? Где они встречаются? 

Органические вещества отличаются от неорганических тем, что в их состав обязательно входит углерод.

Основные элементы, входящие в большинство органических веществ: C, H, O, S, N, Hal.

Основные элементы в органических соединениях – углерод и водород. Поэтому при их горении всегда образуются углекислый газ и вода

Значение и роль органической химии в современной жизни

Трудно представить жизнь современного человека без её достижений. Человек окружён органическими веществами на протяжении  всей своей жизни, начиная с продуктов питания, одежды, обуви, синтетических материалов, полимеров, энергоносителей, лекарственных препаратов, синтетических моющих средств, различных красок, лаков, красителей и т.п.

3. А.М.Бутлеров. Факты его биографии. (подготовьте сообщение)

4. Теория А.М.Бутлерова. Положения. Значение. (подготовьте сообщение)

— Атомы, входящие в состав молекул органических веществ, не находятся  в беспорядочном состоянии, а соединены друг с другом в определённой последовательности химическими связями, согласно их валентности.

— 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 межлу собой в молекуле, т.е. от их химического строения.

5. Химическое строение. Привести примеры.

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

6. Валентность элементов в органических соединениях. 

Атомы в молекулы соединяются согласно их валентности.

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

H–Cl.  В молекуле хлороводорода 1 ковалентная полярная связь. Водород соединён 1 связью с хлором, поэтому он одновалентен. Водород всегда одновалентен. Хлор, в данном случае, также соединён 1 химической связью с водородом, поэтому он одновалентен. Но хлор может проявлять и переменную валентность. Одна связь – это пара электронов.

Чтобы определить валентность элемента в структурной формуле  нужно сосчитать число чёрточек (связей), исходящих от каждого элемента. Углерод всегда четырёхвалентен.

Численные значения степени окисления и валентности не всегда совпадают.

H⁺¹₂O^-1₂

Степень окисления кислорода равна -1, а по структурной формуле валентность кислорода равна 2: H – O – O — H

? Каким видом химической связи соединены атомы в молекуле H₂O₂? (Атомы водорода и кислорода соединены ковалентной полярной связью, атомы кислорода соединены между собой ковалентной неполярной связью)

Постоянные значения валентности: H – одновалентен, O – двухвалентен, C – четырёхвалентен.

7. Структурная формула. 

Углеродные атомы обладают способностью соединяться друг с другом в разнообразные цепи: прямые, замкнутые, разветвлённые

8. Классификация органических веществ. 

9. Что такое углеводороды? Привести примеры. Где они используются? 

Углеводороды – вещества, состоящие из углерода и водорода.

10. Предельные углеводороды. Общая формула. Основные формулы. Применение.

Предельные углеводороды – углеводороды, в которых имеются только простые связи между атомами углерода и которые соединены с максимально возможным числом атомов водорода, т.е. насыщены ими до предела.

Предельные углеводороды – насыщенные, парафины, алканы.

11. Что называется изомерами? Привести примеры. 

Изомеры – вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но отличающиеся по своему строению и свойствам.

Изомерия – явление существования изомеров.

В углеводородах – изомерия углеродного скелета. Она зависит от порядка соединения между собой атомов углерода в углеродной цепи.
Для пентана C₅H₁₂  существует только 3 изомера, а для декана  C₁₀H₂₂ уже 75!

12. Что называется гомологами? Привести примеры. 

Гомологи – органические вещества, сходные по строению и свойствам, но отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп – CH₂.

Гомологический ряд – ряд органических веществ, расположенных в порядке возрастания относительных атомных масс, сходных по строению и свойствам и отличающихся друг от друга на одну или несколько групп – CH₂.

13. Непредельные углеводороды. Общая формула. Основные формулы. Применение. 

Непредельные углеводороды содержат 1 двойную связь и называются этиленовыми, олефинами, алкенами. Непредельные, т.к. валентности углерода не насыщены до предела атомами водорода.

14. Основные типы реакций, в которые вступают углеводороды.

Для алканов характерны реакции:
— горения;
— замещения;
— термического разложения;
— дегидрирования.

Для алкенов характерны реакции:
— горения;
— полимеризации;
— присоединения:

• воды (реакция гидратации),
• бромной воды;

— окисления (раствором перманганата калия)

Подведение итогов

 Современная органическая химия имеет сложную структуру. Основу ее составляет прикладная органическая химия, которая занимается получением органических соединений и опирается на теоретическую химию.

Органической химией называется наука о способах получения, строении, свойствах и применении соединений углерода.

 Домашнее задание:

• Знать определения понятий «органическая химия», «изомеры», «гомологи», «валентность».  Построить изомеры вещества С₆ Н₁₄. Сколько гомологических рядов у данных веществ?
• Используя, дополнительную литературу подготовить сообщения