Tema lekcije: "Klasifikacija i nomenklatura organskih jedinjenja." Cilj časa: Razviti metodološka znanja, kao i znanja o različitostima i razlikama. Nomenklatura organskih supstanci i njene vrste

KLASIFIKACIJA ORGANSKIH JEDINJENJA.

Ciljevi:

Obrazovni– proučite klasifikaciju organska jedinjenja, opšte formule, funkcionalne grupe.

Razvojni– razvijati znanja učenika iz osnovnih časova organskih jedinjenja.

Obrazovni– neguju kulturu govora.

Sredstva obrazovanja: poster “Hibridizacija elektronskih oblaka.”

Vrsta lekcije: reproduktivni

Tokom nastave: 1) Organiziranje vremena

2) Klasifikacija organskih jedinjenja

A) aciklična jedinjenja (ne sadrže zatvorene lance);

B) karbociklična jedinjenja (sadrže cikluse);

C) heterociklična jedinjenja (zatvoreni lanac sa drugim atomima).

Funkcionalna grupa– grupa atoma koja određuje najkarakterističnije Hemijska svojstva supstancu i njenu pripadnost određenoj klasi.

Aciklična jedinjenja– organska jedinjenja koja se sastoje od normalnih i razgranatih lanaca.

1. Alkanes– ugljikovodici, u čijim su molekulima atomi povezani jednostrukim vezama i odgovaraju općoj formuli:

WITH n H 2 n +2

2.Alkeni– ugljikovodici koji sadrže dvostruku vezu (=) u molekuli i odgovaraju općoj formuli:

C n H 2 n

3. Alcadienes– ugljikovodici koji sadrže dvije dvostruke veze u molekuli (=, =) i odgovaraju općoj formuli:

WITH n H 2 n -2

4.Alkini– ugljikovodici koji sadrže jednu trostruku vezu u molekuli i odgovaraju općoj formuli:

C n H 2 n -2

5. Halogenirani ugljovodonici– organska jedinjenja koja u molekuli, pored atoma ugljika i vodika, sadrže i atome halogena:

R- G

6. Alkoholi – ugljovodonici koji sadrže alkoholnu funkcionalnu grupu (-OH):

R – OH

7. Aldehidi

8. Ketoni– ugljikovodici koji sadrže karbonilnu grupu i odgovaraju općoj formuli:

R – C – R

9. Karboksilne kiseline– ugljovodonici koji sadrže karboksilnu grupu:

O

R – C

OH

10. Eteri– proizvod zamjene atoma vodika u hidroksilnoj grupi alkohola hidroksilnim radikalom

R – O – R

11. Esteri– koji sadrže estarsku grupu

R – C

O - R

12. Nitro jedinjenja– ugljovodonici koji sadrže nitro grupu (- NO 2)

13. Amini– u/v koji sadrži amino grupu (- NH 2).

Zadaća: Naučite klase organskih jedinjenja.

Ova lekcija će vas uvesti u temu “Klasifikacija organskih jedinjenja”. Znanje učenika o organska materija ah, utvrđeni su kriterijumi za klasifikaciju organskih jedinjenja. Naučit ćete o sastavljanju klasifikacijske sheme za organske tvari, šta je kostur molekula, kako se tvari dijele u klase i funkcionalne grupe.

Tema: Uvod u organsku hemiju

Lekcija: Klasifikacija organskih jedinjenja

1. Kriterijumi za klasifikaciju organskih supstanci

Klasifikacija prema sastavu

Organska jedinjenja su podeljena po sastavu na:

ü ugljikovodici - tvari koje se sastoje samo od ugljika i vodika;

Međutim, jedna grupa spojeva koji sadrže kisik uključuje tvari s vrlo različita svojstva, kao što su sirćetna kiselina, šećer i celuloza.

Klasifikacija po strukturi

Rice. 1. Klasifikacija po strukturi

Klasifikacija organskih supstanci je najkorisnija za hemičare po njihovoj strukturi. Rice. 1. Unutar ove klasifikacije postoje znakovi koji omogućavaju najpotpuniju karakterizaciju tvari.

2. Klasifikacija prema tipu skeleta

Prvi znak klasifikacije organsko jedinjenje po strukturi - tip molekulskog skeleta.

Kostur je niz vezanih atoma ugljika u molekuli, osnova strukture organskog jedinjenja.

Rice. 2. Sorte karbonskog skeleta

Osim atoma ugljika, skelet može sadržavati i druge atome, na primjer, O, S, N, ako su vezani za najmanje dva atoma ugljika.

Na primjer, u dimetil etru CH3-O-CH3 atom kisika je uključen u skelet molekule, ali u etanolu CH3-CH2-OH nije. Molekuli čiji skelet, osim atoma ugljika, uključuje i atome drugih elemenata nazivaju se heteroatomski („hetero-“ - latinski za „različiti“).

Molekularni skelet može biti nerazgranat - svi atomi ugljika su povezani u seriju - ili razgranati. Lanac atoma ugljika može biti zatvoren. Takva zatvorena grupa atoma naziva se ciklus. Stoga je kostur molekula ili acikličan (to jest, nije cikličan) ili cikličan. U skeletu se razlikuju primarni, sekundarni, tercijarni i kvarterni atomi ugljika.

Primarni atom ugljika vezan samo za jedan drugi atom ugljika naziva se sekundarno- sa dva, tercijarni- sa tri, i kvartarni- sa četiri druga ugljikova atoma.

Rice. 3. Prisustvo višestrukih veza i benzenskih prstenova

3. Klasifikacija prema prisustvu višestrukih veza i benzenskih prstenova

Drugi znak klasifikacije- prisustvo (ili odsustvo) višestrukih veza i benzenskih prstenova u molekulu. Organske tvari koje sadrže samo jednostavne (jednostruke) veze nazivaju se ekstremno ili intenzivno. Tvari koje sadrže ne samo jednostavne, već i višestruke (dvostruke ili trostruke) veze između atoma ugljika nazivaju se nezasićeni ili nezasićeni. U njihovim molekulima ima manje atoma vodika po atomu ugljika nego u zasićenim spojevima. Ako supstanca sadrži b enzolni prsten, tada se obično zove aromatično veza. Supstance koje sadrže ne uključuje aromatične grupe, zvao alifatski. Ponekad možete naići na zastarjeli naziv za alifatske spojeve - masna jedinjenja.

Rice. 4. Klasifikacija prema prisustvu funkcionalnih grupa

4. Klasifikacija prema prisustvu funkcionalnih grupa

Treći znak klasifikacije- prisustvo (ili odsustvo) funkcionalnih grupa. Derivati ​​ugljikovodika nastaju kada se atom vodika zamijeni bilo kojim drugi atom (Cl, Br) ili grupa atoma (OH - hidrokso grupa, NH2 - amino grupa, itd.). Takav atom ili grupa atoma je u velikoj mjeri odrediti svojstva supstance, pa se stoga mnogi od njih nazivaju funkcionalne grupe. Na osnovu broja funkcionalnih grupa u molekuli, supstance se dele na monofunkcionalne, polifunkcionalne (nekoliko identičnih grupa) i heterofunkcionalne (različite funkcionalne grupe).

Supstance koje imaju iste funkcionalne grupe i (ili) isti skup višestrukih veza imaju sličnih svojstava, stoga su klasifikovani kao jedna klasa organskih jedinjenja. Na primjer, tvari koje sadrže OH grupa, pripadaju klasi alkoholi CH3OH - metil alkohol, C2H5OH - etil alkohol, itd.

Supstance koje sadrže višestruke veze takođe formiraju klase jedinjenja sa sličnim svojstvima. Spojevi sa dvostrukom vezom nazivaju se alkeni, a oni sa trostrukom vezom se nazivaju alkini. Zasićeni ugljovodonici ili alkani su jedinjenja koja ne sadrže višestruke veze niti funkcionalne grupe. Oni se takođe šminkaju odvojena klasa Organske materije. Aromatični ugljovodonici se nazivaju areni.

5. Homološke serije

Nizovi supstanci sličnih svojstava, ali čiji se sastav razlikuje za jednu ili više CH2- grupa, nazivaju se homologne serije. Članovi homolognog niza jedni prema drugima - homolozi. U suštini, homologni nizovi čine klase organskih jedinjenja. Rice. 5.

Rice. 5. Primjeri homoloških nizova

Homolozi imaju ista hemijska svojstva.

6. Primjeri klasifikacije raznih organskih tvari

Ova lekcija vas je uvela u temu “Klasifikacija organskih jedinjenja”. Sistematizovano je znanje učenika o organskim supstancama i utvrđeni kriterijumi za klasifikaciju organskih jedinjenja. Naučili ste o sastavljanju klasifikacione šeme za organske supstance, šta je kostur molekula, kako se supstance klasifikuju u klase i funkcionalne grupe.

Bibliografija

1. Rudzitis G. E. Hemija. Osnove opšta hemija. 10. razred: udžbenik za obrazovne institucije: osnovni nivo/ G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - 14. izdanje. - M.: Obrazovanje, 2012.

2. Hemija. 10. razred. Nivo profila: akademski. za opšte obrazovanje institucije / V. V. Eremin, N. E. Kuzmenko, V. V. Lunin, itd. - M.: Drfa, 2008. - 463 str.

3. Hemija. 11. razred. Nivo profila: akademski. za opšte obrazovanje institucije / V. V. Eremin, N. E. Kuzmenko, V. V. Lunin, itd. - M.: Drfa, 2010. - 462 str.

4. Khomchenko G. P., Khomchenko I. G. Zbirka zadataka iz hemije za kandidate na univerzitetima. - 4. izd. - M.: RIA "Novi talas": Izdavač Umerenkov, 2012. - 278 str.

1. Interneturok. ru.

2. Organska hemija.

Zadaća

1. br. 2, 3 (str. 22) Rudzitis G. E., Feldman F. G. Chemistry: Organic chemistry. 10. razred: udžbenik za opšteobrazovne ustanove: osnovni nivo / G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. - 14. izdanje. - M.: Obrazovanje, 2012.

2. Kojoj homolognoj seriji pripada anilin? Ima li ovo jedinjenje funkcionalne grupe?

3. Navedite primjer klasifikacije tvari prema prisutnosti višestruke veze.

Ojačajte materijal spravama za vježbanje

Trener 1 Trener 2 Trener 3

Tema: KLASIFIKACIJA ORGANSKIH SUPSTANCI, OSNOVE NOMENKLATURE ORGANSKIH JEDINJENJA

Ciljevi lekcije:

edukativni: Formirajte koncepte izomerizma, strukturnu formulu, izomeri. Uvesti principe klasifikacije organskih jedinjenja prema strukturi ugljeničnog lanca i funkcionalnih grupa i na osnovu toga dati početni pregled glavnih klasa organskih jedinjenja. Daj opšta ideja o osnovnim principima formiranja naziva organskih jedinjenja prema međunarodnoj nomenklaturi.

edukativni: Formiranje naučne slike svijeta, njegovanje patriotizma na primjeru Butlerova.

razvijanje: Razvijati vještine učenika da upoređuju, generalizuju i prave analogije.

Vrsta lekcije: kombinovani sat

Metode upravljanja:

su uobičajeni: objašnjavajuće i ilustrativno

privatni: verbalno-vizuelni

specifično: razgovor

Oprema: klasifikacijska shema za organska jedinjenja

1.Organizacioni trenutak – 5 min.

2.Provjera domaćeg zadatka – 25 min

3.Objašnjenje i pojačavanje novog gradiva – 55 min

4. Domaći - 3 min

5. Sažetak lekcije – 2 min

1.Organizaciona tačka: Pozdrav, provera prisustva.

2. Provjera domaćeg zadatka

? koja vrsta veze se zove sigma veza?

šta je pi veza?

Imenujte mehanizme rupture hemijska veza

3.Objašnjenje novog materijala:

U prošloj lekciji smo govorili o tome koliki je broj poznatih organskih jedinjenja. Čak je i iskusnom hemičaru lako utopiti se u ovom ogromnom okeanu. Stoga naučnici uvijek nastoje klasificirati bilo koji set "na policama" i dovesti stvari u red u svom domaćinstvu. Inače, ne škodi svakome od nas da to uradimo sa svojim stvarima, da u svakom trenutku znamo gdje se što nalazi.

Supstance se mogu klasifikovati prema različiti znakovi, na primjer, po sastavu, strukturi, svojstvima, primjeni - prema tako poznatom logičkom sistemu karakteristika. Pošto sva organska jedinjenja sadrže atome ugljenika, očigledno je da najvažnija karakteristika Klasifikacija organskih supstanci može se zasnivati ​​na redosledu njihove povezanosti, odnosno strukturi. Na osnovu toga, sve organske tvari se dijele u grupe ovisno o tome kakav skelet (skelet) formiraju atomi ugljika i da li ovaj skelet uključuje još neke atome osim ugljika.

Pogledajmo ovu klasifikaciju detaljnije koristeći sljedeću shemu:

Atomi ugljika, kada se međusobno kombinuju, mogu formirati lance različitih dužina. Ako takav lanac nije zatvoren, supstanca pripada grupi aciklički(neciklična) jedinjenja. Zatvoreni lanac atoma ugljika omogućava da se supstanca imenuje ciklično. Atomi ugljika u lancu mogu biti povezani jednostavnim (jednostrukim) ili dvostrukim ili trostrukim (višestrukim) vezama. Ako molekula ima barem jednu višestruku vezu ugljik-ugljik, naziva se neograničeno ili nezasićeni, inače - ekstremno (zasićeno). Ako se zatvoreni lanac cikličke supstance sastoji samo od atoma ugljika, naziva se karbociklički. Međutim, umjesto jednog ili više atoma ugljika, ciklus može sadržavati atome drugih elemenata, na primjer dušika, kisika, sumpora. Ponekad se zovu heteroatomi, a veza je heterociklični. U grupi karbocikličkih supstanci postoji posebna "polica" na kojoj se nalaze tvari s posebnim rasporedom dvostrukih i jednostrukih veza u prstenu. jedna takva supstanca je benzen. Zovu se benzen, njegovi najbliži i dalji „rođaci“. aromatično supstance i preostala karbociklična jedinjenja - aliciklični.

Klasifikacija se zasniva na strukturi molekula.

Aciklična jedinjenja – spojevi s otvorenim (nezatvorenim) lancem atoma ugljika. Takva jedinjenja se takođe nazivaju alifatska jedinjenja ili masna jedinjenja.

Ograničite veze – jedinjenja koja sadrže jednostruke veze.

Nezasićena jedinjenja – spojevi koji sadrže dvostruke ili trostruke (višestruke) veze.

Ciklične veze – jedinjenja u kojima atomi ugljenika formiraju cikluse su karbociklična i heterociklična.

Karbociklički – ciklična jedinjenja nastala samo od atoma ugljenika su aliciklična i aromatična.

Heterociklična jedinjenja – ciklusi, koji osim atoma ugljika sadrže i druge atome – heteroatome (dušik, sumpor, kiseonik)

Glavne klase organskih jedinjenja

Ugljovodonici - najjednostavniji organski spojevi koji sadrže samo ugljik i vodik. Oni su zasićeni (alkani), nezasićeni (alkeni, alkini, alkadieni itd.) i aromatični (areni).

Prilikom zamjene atoma vodika u ugljovodoniku sa drugim atomima ili grupama atoma -funkcionalne grupe – nastaju brojne klase organskih jedinjenja (alkoholi, aldehidi, ketoni, karboksilne kiseline, estri, amini, aminokiseline itd.).

Napišimo tabelu:

Nomenklatura organskih supstanci

Nomenklatura je sistem imena koji se koristiu bilo kojoj nauci.

U zoru razvoja organske hemije bilo je dosta poznatih supstanci žive prirode. Naučnici tog vremena mogli su sebi priuštiti da smisle svoje ime za svaku tvar, koja se često nije uklapala ni u jednu riječ, pa čak i više od jedne. Takva imena najčešće odražavaju porijeklo supstance ili njeno najupečatljivije svojstvo: octena kiselina, ulje gorkog badema (benzaldehid), glicerin (od grčkog - slatko) , formaldehid (od latinskog - mrav). Takva imena se nazivaju trivijalnim. Trivijalna nomenklatura - istorijski utvrđena imena. Oni se široko koriste u hemiji za označavanje tvari jednostavne strukture. Akumulacijom eksperimentalnog materijala postalo je jasno da mnoge tvari imaju slična svojstva, odnosno pripadaju istoj grupi (klasi) spojeva. Sve supstance ove klase su počele da se pokrivaju sličnih imena supstance.

Broj poznatih organskih jedinjenja raste u geometrijska progresija. Hemičari različite zemlje Postalo je teško komunicirati, jer su iste supstance imale različita imena, a više supstanci se podrazumevalo pod jednim imenom. Velike su poteškoće nastale s imenima složenih molekula. Da bi riješili ovaj problem, hemičari iz svih zemalja uključenih u Međunarodna unija teorijske i primijenjene hemije (IUPAC), stvorio je poseban komitet koji je razvio osnove zajedničko za sve organske supstance nomenklatura. Ova nomenklatura se zove međunarodnom ili IUPAC nomenklaturom.

Da biste ga mogli koristiti, morate dobro poznavati imena prvih predstavnika homolognog niza zasićenih ugljikovodika (od etana do dekana) i nekoliko najjednostavnijih zasićenih radikala (metil, etil, propil).

Napišimo tabelu:

Osnovni principi IUPAC nomenklature

1. Osnova za naziv supstance je naziv izuzetnougljovodonik sa istim brojem ugljikovih atoma kao u najdužem lancu acikličke molekule.

Položaj supstituenta, funkcionalnih grupa i višekratnikaveze u glavnom kolu su označene brojevima.

Supstituenti, funkcionalne grupe i višestruke veze su naznačene u nazivu pomoću prefiksa (istih prefiksa, ali specifičnih, hemijskih) i sufiksa.

Prilikom pisanja imena svi brojevi su odvojeni jedan od drugogjedni druge sa zarezima, a od slova - sa crticama.

CH 3 – CH = CH - CH 3 H 2 N - CH 2 - COOH

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 _ - CH 3 CH 3 – CH 2 – CH 2 – OH

CH 3 – CH 2 – NH 2 CH 3 – CH 2 – CH 2 – NO 2

Razmotrimo izomeriju organskih supstanci

? Šta je izomerizam?

Primjer: CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 3 – CH 2 (CH 3) – CH 2 – CH 3

3. Domaći zadatak:

L.A. Cvetkov “Organska hemija – 10” §3;

4. Rezultati: Tako smo se danas upoznali sa klasifikacijom, nomenklaturom i izomerijom organskih supstanci. Ocjene na nastavi.

1. Klasifikacija organskih jedinjenja:

a) po strukturi ugljeničnog skeleta;

b) po prirodi funkcionalnih grupa.

2. Nomenklatura organskih jedinjenja.

U organskoj hemiji posebno su relevantna pitanja klasifikacije i nomenklature, jer proučavaju se milioni jedinjenja. Organska jedinjenja mogu se klasifikovati prema različitim kriterijumima, na primer, po sastavu, strukturi, svojstvima i primeni. Međutim, najvažnije karakteristike klasifikacije organskih jedinjenja su struktura ugljeničnog skeleta molekule i prisustvo funkcionalnih grupa u njegovom sastavu.

Matična jedinjenja u organskoj hemiji su ugljovodonici.

Na osnovu prirode njihovih funkcionalnih grupa, organska jedinjenja dijele se na klase. Sve klase organskih jedinjenja su međusobno povezane. Prijelaz iz jedne klase spojeva u drugu vrši se uglavnom zbog transformacije funkcionalnih grupa bez promjene ugljičnog skeleta.

Jedinjenja slične strukture, ali se po sastavu razlikuju homolognom razlikom (CH 2), nazivaju se homolozima. Homolozi, poredani po rastućoj molekulskoj težini, formiraju homologni niz. Sastav molekula svih članova homolognog niza može se izraziti jednom općom formulom. Formula bilo kojeg sljedećeg homologa može se dobiti dodavanjem homologne razlike formuli prethodnog spoja. Homologni nizovi se mogu konstruisati za sve klase organskih jedinjenja. Poznavajući svojstva jednog od članova homolognog niza, može se izvesti zaključak o svojstvima drugih predstavnika istog niza.

Klasifikacija organskih jedinjenja:

1. prema strukturi karbonskog skeleta

Organska jedinjenja

aciklički (alifatski)