Конспект урока изомерия упрощенная классификация органических соединений. Тема урока: « Классификация и номенклатура органических соединений »

1. Классификация органических соединений:

а) по строению углеродного скелета;

б) по природе функциональных групп.

2. Номенклатура органических соединений.

В органической химии особенно актуальны вопросы классификации и номенклатуры, т.к. объектами изучения являются миллионы соединений. Классифицировать органические соединения можно по разным признакам, например по составу, строению, свойствам, применению. Однако важнейшими признаками классификации органических соединений являются строение углеродного скелета молекулы и наличие в ее составе функциональных групп.

Родоначальными соединениями в органической химии являются углеводороды.

По природе функциональных групп органические соединения делят на классы. Все классы органических соединений взаимосвязаны. Переход от одних классов соединений к другим осуществляется в основном за счет превращения функциональных групп без изменения углеродного скелета.

Соединения близкого строения, но отличающиеся по составу на гомологическую разность (СН 2), называются гомологами. Гомологи, расположенные в порядке возрастания их молекулярной массы, образуют гомологический ряд. Состав молекул всех членов гомологического ряда может быть выражен одной общей формулой. Формула любого последующего гомолога может быть получена прибавлением к формуле предыдущего соединения гомологической разности. Гомологические ряды могут быть построены для всех классов органических соединений. Зная свойства одного из членов гомологического ряда, можно сделать выводы о свойствах других представителей того же ряда.

Классификация органических соединений:

1. по строению углеродного скелета

Органические соединения

Ациклические (алифатические)

Циклические

Предельные

(насыщенные)

Карбоциклические

(циклы включают только

атомы углерода)

Гетероциклические

(циклы включают как

атомы углерода, так

и другие атомы:S,N,O и т.д.)

Непредельные

(ненасыщенные)

алициклические

неароматические

ароматические

ароматические

2. по природе функциональных групп.

В молекулах производных углеводородов содержатся функциональные группы, т.е. атомы или группы атомов, определяющие свойства соединения и принадлежность его к определенному классу. Важнейшие функциональные группы и классы органических соединений представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Основные классы органических соединений

Функциональная группа

Общая формула

Класс соединений

отсутствует

R-H или Аr-Н

Углеводороды

карбоксильная

Карбоновые кислоты

алкоксикарбонильная

Сложные эфиры

карбонильная

R-CН=О или R 2 С=О

Альдегиды и кетоны

гидроксильная

R-ОН или Аr-ОН

Спирты и фенолы

сульфгидрильная

Сульфокислоты

R-NН 2 , R 2 NН, R 3 N

алкоксильная

Простые эфиры

Нитросоединения

Галоген: F, CI, Br, J (HaI)

Галогенопроизводные

Основные химические превращения с участием органических соединений протекают по связи С-ФГ.

Соединения, в состав которых входит одна функциональная группа, называются монофункциональными, если несколько- полифункциональми (поли - означает «много») соединениями. Соединения, в состав которых входят разные функциональные группы, называются гетерофункциональными («гетеро» - по-латыни означает «разный»).

В настоящее время в органической химии общепринятой является систематическая номенклатура (заместительная и радикально-функциональная), разработанная Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC ). Наряду с ней сохранились и используются тривиальная и рациональная номенклатуры.

Тривиальная номенклатура состоит из исторически сложившихся названий, которые не отражают состава и строения вещества. Они являются случайными и отражают природный источник вещества (молочная кислота, лимонная кислота), характерные свойства (глицерин), способ получения (пировиноградная кислота, пиррол), имя первооткрывателя (кетон Михлера, реактив Гриньяра), область применения (аскорбиновая кислота) и т.д. Преимуществом тривиальных названий является их лаконичность, поэтому употребление некоторых из них разрешено правилами IUPAC.

Рациональная номенклатура учитывает строение называемого соединения. Названия образуются от первых членов гомологического ряда (метан, этилен, ацетилен, метиловый спирт - карбинол и т.д.), у которых один или несколько атомов водорода замещены на другие атомы или группы атомов:

СН 3 – СН – СН 2 – СН 3 СН 3 – СН=СН -С 2 Н 5

диметилэтилметан метилэтилэтилен

Номенклатура IUPAC является научной и отражает состав, химическое и пространственное строение соединения. Название соединения выражается при помощи сложного слова, составные части которого отражают определенные элементы строения молекулы вещества.

Название соединения представляет собой составное слово, корень которого включает название родоначальной структуры или основы (систематические – метан, этан и т.д., тривиальные – бензол, фенол и т.д.), префиксы и суффиксы, характеризующих число и характер заместителей, степень ненасыщенности.

Таблица 3.

Гомологический ряд алканов

Значение n в формуле C n H 2n+2

Название алкана

Молекулярная формула

В молекулах углеводородов и их функциональных производных принято различать первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода. Первичный атом углерода связан только с одним атомом углерода, вторичный – с двумя, третичный – с тремя, а четвертичный – с четырьмя другими атомами углерода.

Данный урок познакомит вас с темой «Классификация органических соединений». Будут систематизированы знания учащихся об органических веществах, определены критерии классификации органических соединений. Вы узнаете о составлении схемы классификации органических веществ, что такое скелет молекул, как классифицируют вещества по классам и функциональным группам.

Тема: Введение в органическую химию

Урок: Классификация органических соединений

1. Критерии классификации органических веществ

Классификация по составу

Органические соединения подразделяют по составу на:

ü углеводороды - вещества, состоящие только из углерода и водорода;

Однако при этом в одну группу кислородсодержащих соединений попадают вещества с очень разными свойствами, такие, например, как уксусная кислота, сахар и целлюлоза.

Классификация по строению

Рис. 1. Классификация по строению

Наиболее полезна для химиков классификация органических веществ по их строению . Рис. 1. Внутри этой классификации существуют признаки, позволяющие наиболее полно охарактеризовать вещества.

2. Классификация по типу скелета

Первый признак классификации органического соединения по строению - тип скелета молекулы .

Скелет - это последовательность связанных атомов углерода в молекуле, основа структуры органического соединения.

Рис. 2. Разновидности углеродного скелета

Кроме атомов углерода, в состав скелета могут входить и другие атомы, например, O, S, N, если они связаны, по меньшей мере, с двумя атомами углерода.

Например, в диметиловом эфире СН3-О-СН3 атом кислорода включен в скелет молекулы, а в этаноле CH3-CH2-OH - нет. Молекулы, в скелет которых, кроме атомов углерода, входят атомы других элементов, называются гетероатомными(«гетеро-» - лат. «разный»).

Скелет молекулы может быть неразветвленным - все атомы углерода соединены последовательно - и разветвленным. Цепь из атомов углерода может быть замкнутой. Такую замкнутую группу атомов называют циклом. Поэтому скелет молекулы бывает или ациклическим, (т. е. не циклическим) или циклическим. В скелете различают первичный, вторичный, третичный, четвертичный атомы углерода.

Первичным называют атом углерода, связанный только с одним другим атомом углерода, вторичным - с двумя, третичным - с тремя, а четвертичным - с четырьмя другими атомами углерода.

Рис. 3. Наличие кратных связей и бензольных колец

3. Классификация по наличию кратных связей и бензольных колец

Второй признак классификации - наличие (или отсутствие) в молекуле кратных связей и бензольных колец. Органические вещества, содержащие только простые (одинарные) связи, называют предельными или насыщенными . Вещества, которые содержат не только простые, но и кратные (двойные или тройные) связи между атомами углерода, называют непредельными или ненасыщенными . На один атом углерода в их молекулах приходится меньшее число атомов водорода, чем у предельных соединений. Если вещество содержит бензольное кольцо , то его принято называть ароматическим соединением. Вещества, в состав которых не входят ароматические группировки , называют алифатическими. Иногда можно встретить устаревшее название алифатических соединений - соединения жирного ряда.

Рис. 4. Классификация по наличию функциональных групп

4. Классификация по наличию функциональных групп

Третий признак классификации - наличие (или отсутствие) функциональных групп. Производные углеводородов образуются при замещении атома водорода на какой-либо другой атом (Cl, Br) или группировку атомов (OH - гидроксогруппа, NH2 - аминогруппа и т. п.). Такие атом или группировка атомов во многом определяют свойства вещества , и поэтому многие из них называют функциональными группами . По числу функциональных групп в молекуле вещества делят на монофункциональные, полифункциональные (несколько одинаковых групп) и гетерофункциональные (разные функциональные группы).

Вещества, обладающие одинаковыми функциональными группами и (или) одинаковым набором кратных связей, имеют сходные свойства, поэтому их относят к одному классу органических соединений. Например, вещества, содержащие ОН-группу , относятся к классу спиртов. СН3ОН - метиловый спирт, С2Н5ОН - этиловый спирт и т. д.

Вещества, содержащие кратные связи, тоже образуют классы близких по свойствам соединений. Соединения с двойной связью, называются алкенами, с тройной связью - алкинами. Предельные углеводороды, или алканы - это соединения, не содержащие ни кратных связей, ни функциональных групп. Они также составляют отдельный класс органических веществ. Ароматические углеводороды называют аренами.

5. Гомологические ряды

Ряды веществ с похожими свойствами, состав которых отличается на одну или несколько групп CH2-, называют гомологическими рядами. Члены гомологических рядов по отношению друг к другу - гомологи . По сути, гомологические ряды составляют классы органических соединений. Рис. 5.

Рис. 5. Примеры гомологических рядов

Гомологи обладают одинаковыми химическими свойствами.

6. Примеры классификации разных органических веществ

Данный урок познакомил вас с темой «Классификация органических соединений». Были систематизированы знания учащихся об органических веществах, определены критерии классификации органических соединений. Вы узнали о составлении схемы классификации органических веществ, что такое скелет молекул, как классифицируют вещества по классам и функциональным группам.

Список литературы

1. Рудзитис Г. Е. Химия. Основы общей химии. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - 14-е издание. - М.: Просвещение, 2012.

2. Химия. 10 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. - М.: Дрофа, 2008. - 463 с.

3. Химия. 11 класс. Профильный уровень: учеб. для общеобразоват. учреждений/ В. В. Еремин, Н. Е. Кузьменко, В. В. Лунин и др. - М.: Дрофа, 2010. - 462 с.

4. Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. - 4-е изд. - М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2012. - 278 с.

1. Interneturok. ru .

2. Органическая химия.

Домашнее задание

1. №№ 2, 3 (с. 22) Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия: Органическая химия. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. - 14-е издание. - М.: Просвещение, 2012.

2. К какому гомологическому ряду относится анилин? Есть ли в этом соединении функциональные группы?

3. Приведите пример классификации веществ по наличию кратной связи.

Закрепите материал с помощью тренажёров

Тренажёр 1 Тренажёр 2 Тренажёр 3

Класс: 10

Цели: развитие методологических знаний, а также знаний о многообразии и различии свойств органических соединений. Ввести понятие о классах и функциональных группах. Познакомить школьников с классификацией и правилами: составления структурных формул по названию органического соединения, составления названий органических соединений по структурной формуле.

Методы обучения: беседа, рассказ, объяснение, демонстрация натуральных объектов, фронтальная работа с самопроверкой, выступление учащихся, опережающее обучение.

Оборудование : коллекции органических веществ разных классификационных групп: парафиновая свечка (алканы), сахар (углеводы), уксус (карбоновые кислоты), куриное яйцо (белки), жидкость для снятия лака (ацетон), крем для рук (глицерин); компьютер, мультимедийный проектор, слайды, таблицы, алгоритмы составления названий органических соединений, листочки с копировальной бумагой.

Межпредметные связи: русский язык (состав слова), биология.

Внутрипредметные связи: типы гибридизации, электронные орбитали, химическая связь.

План урока:

  1. Организация начала урока.
  2. Обобщение знаний об особенностях строения органических соединений.
  3. Многообразие органических веществ.
  4. Классификация органических соединений.
  5. Номенклатура органических веществ и ее виды.
  6. Составления структурных формул по названию органического соединения.
  7. Составления названий органических соединений по структурной формуле.
  8. Подведение итогов урока.
  9. Обсуждение домашнего задания.

Ход урока

1. Организация начала урока.

Цель: подготовка учащихся к работе на уроке.

Химия – предмет в достаточной степени трудный, сложный, опирающийся на знания не только по физике и биологии, но и по математике, предмет, успехи в изучении которого зависят от вашего логического мышления, памяти, способности аналитически мыслить и сопоставлять.

Химия – это предельно увлекательный интересный предмет, который поможет проникнуть в самую глубь процессов окружающего мира.

Тема сегодняшнего урока «Классификация и номенклатура органических соединений». Мы познакомимся с многообразием органических соединений. Слайд №1

2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала.

Цель: выявление уровня знаний учащихся по ранее изученным темам, ликвидация недостатков.

Вспомним, об особенностях строения органических соединений.

Учащимся предлагается заполнить таблицу (на листочках с копировальной бумагой).

Характеристика углерод – углеродных связей. Слайд №2

Тип гибридизации Связь Типы ковалентной связи Длинна связи, нм. Угол связи Форма молекулы Примеры
Sp

Заполненную таблицу сдать учителю, копия остаётся у учеников.

Фронтальная беседа (вопросы и задания):

Проврете, правильно ли вы заполнили таблицу? Слайд №3

3–7. Усвоение новых знаний, закрепление полученных знаний.

Цель: с ообщение учащимся нового материала, проверка восприятия, осмысления, устранения существенных пробелов, организация деятельности по применению изученного материала .

3. Многообразие органических веществ.

Ответьте на несколько вопросов.

Какие соединения называются органическими?

Назовите органические соединения, которые используются в повседневной жизни.

Демонстрация органических веществ разных классификационных групп парафиновая свечка (алканы), сахар (углеводы), уксус (карбоновые кислоты), куриное яйцо (белки), жидкость для снятия лака (ацетон), крем для рук (глицерин);

Слайд№5

4. Классификация органических соединений.

В природе существуют несколько миллионов органических соединений. Каждый год содаются все новые и новые органические соединения.

Чтобы разобраться в огромном количестве органических соединений, необходимо их классифицировать.

Проведем аналогию с книгами в библиотеке. Представьте себе, что все книги лежат в одной куче. Сможете ли вы найти быстро нужную вам книгу? Нет.

Необходима классификация, которую каждый хозяин библиотеки может произвести по-разному – расположив книги в алфавитном порядке по фамилиям авторов, по тематике, по возрасту читателей (книги для взрослых, для детей), по цвету переплетов (чтобы красиво смотрелись в шкафу) и т.п. В результате получаются по-разному организованные коллекции, причем ни одна классификация не хуже другой. Просто, в зависимости от целей коллекционера, одна из классификаций может быть удобнее других.

Также и органические вещества можно делить на высоко- и низкомолекулярные соединения, на вещества, существующие природе и синтезированные человеком, вещества, применяемые в качестве лекарств, красителей, растворителей, и т.п. Та классификация, которую мы рассматриваем – классификация по строению веществ – наиболее удобна с точки зрения изучения их свойств. Вещества, близкие по строению, проявляют схожие свойства. Последовательность химически связанных атомов углерода в молекуле составляет ее углеродный скелет. Это основа органического соединения.

Поэтому первым признаком классификации органического соединения служит классификация по строению углеродного скелета. Скелет может быть неразветвленным, разветвленным, циклическим.

Слайд №6

Молекулы могут быть ациклическими, когда атомы углерода не связаны в цикл, и циклическими. Слайд №7

Ациклические подразделяются на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные)

В зависимости от природы атомов, состовляющих цикл различают соединения: карбоциклические – имеющие в цикле только атомы углерода, а если в цикл входят другие атомы (например, O, S, N) то такие соединения называют гетероциклическими. Примером гетероциклического соединения, например, может служить печально известный никотин.

Чем известен никотин? Слайд №8

Гетероциклические соединения широко распространены в природе и имеют огромное значение для жизнедеятельности растений и животных. Например, хлорофилл, (Слад №9) с помощью которого растения осуществляют фотосинтез – связывают углекислый газ и выделяют кислород – это гетероциклическое соединение. Молекулы нуклеиновых кислот, ответственных за передачу наследственной информации в нашем организме, также содержат гетероциклы.

Второй классификационный признак: природа функциональных групп.

Функциональная группа – эта группа атомов или структурный фрагмент молекулы, которая обуславливает характерные химические свойства определенного класса органических соединений, ее содержащих. Слайд №10

5. Номенклатура органических веществ и ее виды.

Номенклатура – совокупность названий индивидуальных химических веществ, их групп и классов, а также правила составления их названий. Название вещества должно отражать не только его качественный и количественный состав, но и однозначно показывать его химическое строение, названию должна соответствовать единственная формула строения.

В настоящее время для наименования органических соединений применяются три типа номенклатуры: тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура - номенклатура IUPAC (ИЮПАК) - (Международного союза теоретической и прикладной химии). Выступление учащихся. Приложение №1 Слайд №11

Вспомним русский язык. Из каких частей состоит слово?

Приставка, корень, суффиксы, окончание.

Название органического соединения так же состоит из приставки (префикса), корня, суффикса первого порядка, суффикса второго порядка.

Номенклатура ИЮПАК составлена по заместительному принципу.Представляется, что структурная формула состоит из основной цепи и заместителей.

Корень слова определяет основную цепь органического соединения, зависит от количества атомов в цепи. Слайд №12 (Считалка)

Префиксы указывают на наличие функциональной группы (кроме старшей), радикалы. Радикалы образованы из предельных углеводородов отнятием водорода от конечного углеродного атома называют заменяя суффикс «ан в названии углеводорода суффиксом «ил». Например, метан- метил. Слайд №13 (Кассы неорганических соединений и название характеристических групп.)

Суффикс первого порядка указывает на определенный вид связи атомов углерода в соединении.

Суффикс второго порядка указывает на наличие старшей функциональной группы.

В названии органического соединения используют локанты и множительные приставки.

Локанты – цифры или буквы указывающие положение заместителей и кратных связей. Они могут ставятся перед префиксом или после суффикса. Множительные приставки указывают число одинаковых заместителей или кратных связей. (ди-, три-, тетро-, пенто-)

6. Составления структурных формул по названию органического соединения.

Разберем на составные части название органического соединения:

3-этилпентан (Работа у доски).

Определим корень (слово, указывающее наибольшее количество атомов углерода) пент. Выделим значком для корня. Перед корнем выделяем префикс 3-этил. После корня укажем суффикс «ан».

Составим структурную формулу по плану:

  1. Составляем цепь из углеродов, в количестве указанном в корне.
  2. Прономеруем атомы углерода.
  3. Укажем радикал у третьего атома углерода, согласно префиксу.
  4. Суффикс «ан» указывает на одинарную связь между атомами углерода.
  5. Допишем недостающие атомы водорода, согласно валентности.

Составьте, самостоятельно, в тетрадях структурную формулу

2-метилбутанол-2. Проверим Слайд №14 .

Выполним задание ЕГЭ А15 Слайд №15

А 15 B молекуле этилена имеются

7. Составления названий органических соединений по структурной формуле.

Выполним обратное задание. Составим название органического соединения по ее структурной формуле.

Работа с учебником с.46 (Химия 10 класс, Кузнецова Н.Е.).

Прочитайте правила составления названий органических соединений. Составите название органического соединения по структурной формуле.

8. Подведение итогов урока.

Цель: обобщить материал урока, оценить работу учащихся на уроке. Назовите причины многообразия органических соединений.

Сформулируйте обобщающие выводы по изученному материалу.

Слайды с 2 по 15.

Оценки : Учитель благодарит учащихся за урок. Активным учащимся выставляет оценки. Оценки за проверочную работу, будут выставлены на следующем уроке.

9. Обсуждение домашнего задания.

Цель: дать задание, которое способствует повышению облученности, повышает интерес к химии; проинструктировать учащихся о его выполнении.

Домашнее задание: Выполнить задание №4, №5 с.48. Творческая работа:

составить кроссворд (10 слов) по теме « Методы исследования органических соединений» с.49-53. Слайд №16

Приложения :

  1. Приложение №2 . Слайды сопровождения

Классификация органических веществ. По составу: 1)Углеводороды (С, Н) 2) Кислородсодержащие соединения (С, Н, О) 3)Азотсодержащие соединения (С, Н, N ) По углеродному скелету: 1)циклические : а)карбоциклические --алициклические (циклогексан,бензол) б)гетероциклические(N , O , S ) 2) ациклические а)алканы б)алкены в)алкины г)алкадиены По кратности углерод-углерод связей: 1)предельные 2)непредельные По функциональным группам 1)спирты и фенолы -ОН 2)альдегиды и кетоны 3) карбоновые кислоты 4)амины 5)нитросоединения 6)галогенпроизводные ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ АЛКА́НЫ ( насыщенные углеводороды, парафины, алифатические соединения)
Общая формула -
C n H 2n+2 ; sр3-гибридизация,связь- σ; угол 109°28 ‘ - зигзагообразное строение . суффикс –ан .

НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

АЛКЕНЫ (олефины, этиленовые углеводороды)

Общая формула CnH 2n , одна двойная связь (=) ; sp2 гибридизация, связи- σ, π; угол 120°, молекула угловая.

По номенклатуре ИЮПАК в названии - ен

АЛКИНЫ (ацетиленовые углеводороды)

Общая формула CnH 2n-2 , sp-гибридизация;тройная связь (≡). - одна σ- и две π-связи; угол 180°, молекула линейная

По номенклатуре ИЮПАК - суффикс -ин:

АЛКАДИЕНЫ (ДИЕНЫ, ДИЕНОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ)

Общая формула СnH2n-2; две двойные связи .

По номенклатуре ИЮПАК в названии суффикс - диен , указываются две цифры положения двойных связей).

По взаимному расположению двойных связей и химическим свойствам диены делятся на три группы:
1. Диены с соседним положением двойных связей называют диенами
с алленовыми или кумулированными связями. СН 2 =С=СН-СН 2 бутадиен -12.

2. Диены с двойными связями, разделенными более чем одной простой связью, называются диенами с изолированными связями (сходны с алкенами): СН 2 =СН-СН 2 -СН=СН 2 пентадиен-14

3. Диены с 1, 3- положением двойных связей называют диенами с сопряженными связями. СН 2 =СН-СН=СН 2 бутадиен-13(дивинил)

Основные представители:

ЦИКЛИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ Циклоалканы (нафтены, цикланы, или циклопарафины)

Общая формула СnH2n ; sp3-гибридизации; σ-связи С-С и С-Н.

По номенклатуре ИЮПАК - з а основу принимают углеродную цепочку цикла.

Нумерацию цикла проводят с того атома углерода, который связан с наименьшим радикалом

Например,

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АРЕНЫ.

Общая формула ароматических углеводородов C n H 2n-6 . ; sp2-гибридизации, σ-связи С–С и С–Н лежат в одной плоскости, р-электроны атомов углерода образуют единое циклическое π-электронное облако , сосредоточенное над и под плоскостью кольца. углы равны 120 0 .

Бензол С6Н6 – родоначальник ароматических углеводородов. Все связи С–С в бензоле равноценны

Остальные органические в-ва- производные углеводородов, содержащие функциональные группы. Общая формула R-X, где Х- функциональная группа.

Функциональная

группа

Название функциональной группы

Класс соединений

Общая

формула

cуффикс

ОН

гидроксильная

спирты

фенолы

R-ОН C n H 2 n +1 OH С 6 Н 5 ОН

Ол

CHO

альдегидная

альдегиды

R-CHO С n H 2n O

Аль

C(O)-

карбонильная

кетоны

R-C(O)-R 1 С n H 2n O

Он

COOH

карбоксильная

карбоновые к исло ты

RCOOH C n H 2n+2 O 2

Овая кислота

NH 2

аминогруппа

Амины первичные амины вторичные амины третичные

R-NH 2 R 1 -NH-R 2 R 1 -NR 2 -R 3

Амин

NO 2

нитрогруппа

нитросоединения

R-NO 2 C n H 2n+1 NO 2

нитро-

F-Cl -Br -I

фтор,хлор,бром,иод

галогенпроизводные

С n H 2n+1 Г al

алкосильная

Простые эфиры

R-O-R 1 C n H 2n+1 OH

СОО-

алкоксикарбонильная

Сложные эфиры

R-COO-R 1

NH2- - COOH

аминокислоты

NH 2 - C n H 2n - C ООН

НОМЕНКЛАТУРА ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 1) систематическая (ИЮПАК), 2) рациональная, 3) тривиальная Правила построения названия органического соединения по номенклатуре ИЮПАК: 1) Выбрать главную цепь молекулы, определить функциональные группы, наличие кратных связей. 2)Пронумеровать главную цепь,с той стороны, где ближе заместитель, кратная связь 3) Основу названия соединения составляет корень слова, обозначающий предельный углеводород с тем же числом атомов, что и главная цепь . 4)Перечислить заместителей в алфавитном порядке с указанием их местоположения арабской цифрой. Например, - 2-метил; - 3-фтор. При наличии нескольких одинаковых заместителей указывают их количество и положение, например, 2,5 – дибром-, 1,3,4,-тримети-. Следует учесть, что цифры отделяются от слов дефисом, а между собой – запятыми. 5) К корню добавляют суффикс, характеризующий степень насыщенности: -ан (предельный, нет кратных связей); -ен (при наличии двойной связи); -ин (при наличии тройной связи) Далее арабскими цифрами показывают местоположение кратных связей. Например, гексин – 2 .

Цели: развитие методологических знаний, а также знаний о многообразии и различии свойств органических соединений. Ввести понятие о классах и функциональных группах. Познакомить школьников с классификацией и правилами: составления структурных формул по названию органического соединения, составления названий органических соединений по структурной формуле.

Методы обучения: беседа, рассказ, объяснение, демонстрация натуральных объектов, фронтальная работа с самопроверкой, выступление учащихся, опережающее обучение.

Оборудование : коллекции органических веществ разных классификационных групп: парафиновая свечка (алканы), сахар (углеводы), уксус (карбоновые кислоты), куриное яйцо (белки), жидкость для снятия лака (ацетон), крем для рук (глицерин); компьютер, мультимедийный проектор, слайды, таблицы, алгоритмы составления названий органических соединений, листочки с копировальной бумагой.

Межпредметные связи: русский язык (состав слова), биология.

Внутрипредметные связи: типы гибридизации, электронные орбитали, химическая связь.

План урока:

    Организация начала урока.

    Обобщение знаний об особенностях строения органических соединений.

    Многообразие органических веществ.

    Классификация органических соединений.

    Номенклатура органических веществ и ее виды.

    Составления структурных формул по названию органического соединения.

    Составления названий органических соединений по структурной формуле.

    Подведение итогов урока.

    Обсуждение домашнего задания.

Ход урока

1. Организация начала урока.

Цель: подготовка учащихся к работе на уроке.

Химия – предмет в достаточной степени трудный, сложный, опирающийся на знания не только по физике и биологии, но и по математике, предмет, успехи в изучении которого зависят от вашего логического мышления, памяти, способности аналитически мыслить и сопоставлять.

Химия – это предельно увлекательный интересный предмет, который поможет проникнуть в самую глубь процессов окружающего мира.

Тема сегодняшнего урока «Классификация и номенклатура органических соединений». Мы познакомимся с многообразием органических соединений. Слайд №1

2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала.

Цель: выявление уровня знаний учащихся по ранее изученным темам, ликвидация недостатков.

Вспомним, об особенностях строения органических соединений.

Учащимся предлагается заполнить таблицу (на листочках с копировальной бумагой).

Характеристика углерод – углеродных связей. Слайд №2

Заполненную таблицу сдать учителю, копия остаётся у учеников.

Фронтальная беседа (вопросы и задания):

Проврете, правильно ли вы заполнили таблицу? Слайд №3

3–7. Усвоение новых знаний, закрепление полученных знаний .

Цель: с ообщение учащимся нового материала, проверка восприятия, осмысления, устранения существенных пробелов, организация деятельности по применению изученного материала .

3. Многообразие органических веществ.

Ответьте на несколько вопросов.

Какие соединения называются органическими?

Назовите органические соединения, которые используются в повседневной жизни.

Демонстрация органических веществ разных классификационных групп парафиновая свечка (алканы), сахар (углеводы), уксус (карбоновые кислоты), куриное яйцо (белки), жидкость для снятия лака (ацетон), крем для рук (глицерин);

Слайд№5

4. Классификация органических соединений.

В природе существуют несколько миллионов органических соединений. Каждый год содаются все новые и новые органические соединения.

Чтобы разобраться в огромном количестве органических соединений, необходимо их классифицировать.

Проведем аналогию с книгами в библиотеке. Представьте себе, что все книги лежат в одной куче. Сможете ли вы найти быстро нужную вам книгу? Нет.

Необходима классификация, которую каждый хозяин библиотеки может произвести по-разному – расположив книги в алфавитном порядке по фамилиям авторов, по тематике, по возрасту читателей (книги для взрослых, для детей), по цвету переплетов (чтобы красиво смотрелись в шкафу) и т.п. В результате получаются по-разному организованные коллекции, причем ни одна классификация не хуже другой. Просто, в зависимости от целей коллекционера, одна из классификаций может быть удобнее других.

Также и органические вещества можно делить на высоко- и низкомолекулярные соединения, на вещества, существующие природе и синтезированные человеком, вещества, применяемые в качестве лекарств, красителей, растворителей, и т.п. Та классификация, которую мы рассматриваем – классификация по строению веществ – наиболее удобна с точки зрения изучения их свойств. Вещества, близкие по строению, проявляют схожие свойства. Последовательность химически связанных атомов углерода в молекуле составляет ее углеродный скелет. Это основа органического соединения.

Поэтому первым признаком классификации органического соединения служит классификация по строению углеродного скелета . Скелет может быть неразветвленным, разветвленным, циклическим.

Слайд №6

Молекулы могут быть ациклическими, когда атомы углерода не связаны в цикл, и циклическими. Слайд №7

Ациклические подразделяются на предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные)

В зависимости от природы атомов, состовляющих цикл различают соединения: карбоциклические – имеющие в цикле только атомы углерода, а если в цикл входят другие атомы (например, O, S, N) то такие соединения называют гетероциклическими. Примером гетероциклического соединения, например, может служить печально известный никотин.

Чем известен никотин? Слайд №8

Гетероциклические соединения широко распространены в природе и имеют огромное значение для жизнедеятельности растений и животных. Например, хлорофилл, (Слад №9) с помощью которого растения осуществляют фотосинтез – связывают углекислый газ и выделяют кислород – это гетероциклическое соединение. Молекулы нуклеиновых кислот, ответственных за передачу наследственной информации в нашем организме, также содержат гетероциклы.

Второй классификационный признак : природа функциональных групп.

Функциональная группа – эта группа атомов или структурный фрагмент молекулы, которая обуславливает характерные химические свойства определенного класса органических соединений, ее содержащих. Слайд №10

5. Номенклатура органических веществ и ее виды.

Номенклатура – совокупность названий индивидуальных химических веществ, их групп и классов, а также правила составления их названий. Название вещества должно отражать не только его качественный и количественный состав, но и однозначно показывать его химическое строение, названию должна соответствовать единственная формула строения.

В настоящее время для наименования органических соединений применяются три типа номенклатуры: тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура - номенклатура IUPAC (ИЮПАК) - (Международного союза теоретической и прикладной химии). Выступление учащихся. Приложение №1 Слайд №11

Вспомним русский язык. Из каких частей состоит слово?

Приставка, корень, суффиксы, окончание.

Название органического соединения так же состоит из приставки (префикса), корня, суффикса первого порядка, суффикса второго порядка.

Номенклатура ИЮПАК составлена по заместительному принципу. Представляется, что структурная формула состоит из основной цепи и заместителей.

Корень слова определяет основную цепь органического соединения, зависит от количества атомов в цепи. Слайд №12 (Считалка)

Префиксы указывают на наличие функциональной группы (кроме старшей), радикалы. Радикалы образованы из предельных углеводородов отнятием водорода от конечного углеродного атома называют заменяя суффикс «ан в названии углеводорода суффиксом «ил». Например, метан- метил. Слайд №13 (Кассы неорганических соединений и название характеристических групп.)

Суффикс первого порядка указывает на определенный вид связи атомов углерода в соединении.

Суффикс второго порядка указывает на наличие старшей функциональной группы.

В названии органического соединения используют локанты и множительные приставки.

Локанты – цифры или буквы указывающие положение заместителей и кратных связей. Они могут ставятся перед префиксом или после суффикса. Множительные приставки указывают число одинаковых заместителей или кратных связей. (ди-, три-, тетро-, пенто-)

6. Составления структурных формул по названию органического соединения.

Разберем на составные части название органического соединения:

3-этилпентан (Работа у доски).

Определим корень (слово, указывающее наибольшее количество атомов углерода) пент. Выделим значком для корня. Перед корнем выделяем префикс 3-этил. После корня укажем суффикс «ан».

Составим структурную формулу по плану:

    Составляем цепь из углеродов, в количестве указанном в корне.

    Прономеруем атомы углерода.

    Укажем радикал у третьего атома углерода, согласно префиксу.

    Суффикс «ан» указывает на одинарную связь между атомами углерода.

    Допишем недостающие атомы водорода, согласно валентности.

    пять s- и одна p-связь Корень эт - С2 ; Суффикс илен = связь

    три s- и две p-связи

    проставим недостающие атомы водорода

    Ответ: пять s- и одна p-связь. А 15-3

    7. Составления названий органических соединений по структурной формуле.

    Выполним обратное задание. Составим название органического соединения по ее структурной формуле.

    Работа с учебником с.46 (Химия 10 класс, Кузнецова Н.Е.).

    Прочитайте правила составления названий органических соединений. Составите название органического соединения по структурной формуле.

    8. Подведение итогов урока.

    Цель: обобщить материал урока, оценить работу учащихся на уроке. Назовите причины многообразия органических соединений.

    Сформулируйте обобщающие выводы по изученному материалу.

    Слайды с 2 по 15.

    Оценки : Учитель благодарит учащихся за урок. Активным учащимся выставляет оценки. Оценки за проверочную работу, будут выставлены на следующем уроке.

    9. Обсуждение домашнего задания.

    Цель: дать задание, которое способствует повышению облученности, повышает интерес к химии; проинструктировать учащихся о его выполнении.

    Домашнее задание: Выполнить задание №4, №5 с.48. Творческая работа:

    составить кроссворд (10 слов) по теме « Методы исследования органических соединений» с.49-53. Слайд №16