Попова Л.И.Углеводороды.Лекции для учителей(лекция 1)

Углеводороды
10 класс

Л.И.ПОПОВА,
учитель химии
(г. Новоуральск, Свердловская обл)

Навыки правильных рассуждений и логических построений в ответах учащихся необходимо вырабатывать, начиная с первых тем курса органической химии, а именно с изучения углеводородов.

Для каждого класса углеводородов мною разработаны лекции, которые отражают причинно-следственную связь между строением, свойствами и применением углеводородов.

Лекции можно использовать на обычных тематических уроках, а также на факультативных занятиях.

Единый стиль в структуре лекций по разным темам позволяет достичь хорошего уровня всей системы знаний по органической химии и привить навыки конспектирования.
С о д е р ж а н и е

Л е к ц и я 1. Основные положения теории химического строения органических веществ А.М.Бутлерова. Химическое строение как порядок соединения и как взаимное влияние атомов в молекулах. Основные направления развития этой теории.

Л е к ц и я 2. Предельные углеводороды, общая формула гомологов данного ряда, электронное и пространственное строение. Химические свойства метана.

Л е к ц и я 3. Непредельные углеводороды ряда этилена, общая формула состава, электронное и пространственное строение, химические свойства этилена.

Л е к ц и я 4. Ацетилен – представитель углеводородов с тройной связью в молекуле. Химические свойства, получение и применение ацетилена в органическом синтезе.

Л е к ц и я 5. Диеновые углеводороды, их строение, свойства, получение и практическое значение.

Л е к ц и я 6. Циклопарафины, их строение, свойства, нахождение в природе, практическое значение.

Л е к ц и я 7. Ароматические углеводороды. Бензол, структурная формула, свойства и получение. Применение бензола и его гомологов.

Л е к ц и я 8. Природные источники углеводородов: газ, нефть, кокс. Использование их в качестве топлива и в химическом синтезе.

Л е к ц и я 1.
Основные положения теории химического строения органических веществ А.М.Бутлерова.
Химическое строение как порядок соединения и как взаимное влияние атомов в молекулах. Основные направления развития этой теории

Крупнейшим событием в развитии органической химии было создание в 60-х гг. XIX столетия русским ученым А.М.Бутлеровым теории химического строения органических соединений.

Основные принципы своей теории Бутлеров изложил в докладе «О химическом строении вещества», прочитанном на Съезде немецких естествоиспытателей и врачей в Шпейере 19 сентября 1861 г.

Основные положения теории строения сводятся к следующему:

1. В молекулах атомы соединены друг с другом в определенной последовательности в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов называется химическим строением.

2. Свойства вещества зависят не только от того, какие атомы и в каком количестве входят в состав его молекулы, но и от того, в каком порядке они соединены между собой, т.е. от химического строения молекулы.

3. Атомы или группы атомов, образовавшие молекулу, взаимно влияют друг на друга, от чего зависит реакционная способность молекулы.

Рассмотрим первое положение на примере простейших органических соединений – метана, этана, пропана и бутана – углеводородов, состоящих только из атомов углерода и водорода:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Температуры кипения этих веществ различны. Строение молекулы определяет свойства вещества.

Теория химического строения объясняет многообразие органических соединений. Оно обусловлено способностью четырехвалентного углерода образовывать углеродные цепи и кольца, соединяться с атомами других элементов, а также наличием изомерии.

В теории химического строения большое внимание уделяется взаимному влиянию атомов и групп атомов в молекуле (третье положение). Так, например, в молекуле фенола бензольное ядро влияет на группу ОН, ослабляя в ней связь между атомами водорода и кислорода:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Теория химического строения А.М.Бутлерова является важнейшей частью теоретического фундамента органической химии. По значимости ее можно сопоставить с периодической системой элементов Д.И.Менделеева. Подобно последней, она дала возможность систематизировать огромный практический материал, заранее предсказать существование новых веществ, а также указать пути их получения. А это обеспечило невиданные успехи органического синтеза.

Теория химического строения, как и предвидел Бутлеров, не осталась неизменной. Дальнейшее ее развитие шло главным образом в двух взаимосвязанных направлениях.

Первое из них было предсказано самим ученым. Он считал, что наука в будущем сможет устанавливать не только последовательность соединения атомов в молекуле, но и их пространственное расположение. Учение о пространственном строении молекул, называемое стереохимией, вошло в науку в 70-х гг. XIX в. Оно позволило объяснять и предсказывать новые факты.

Второе направление связано с применением в органической химии учения об электронном строении атомов, развитого в физике в XX в.

Это учение позволило понять природу химической связи атомов, выяснить сущность их взаимного влияния, объяснить причину проявления веществом тех или иных химических свойств.

Таким образом, теория строения А.М.Бутлерова и сегодня остается научным фундаментом органической химии. С современных позиций это учение требует лишь небольшого дополнения: физические и химические свойства органических соединений определяются составом их молекул, а также химическим, пространственным и электронным строением.

продолжение следует