ІІБ

6.04-10.04

Ми починаємо нову велику тему «Найважливіші органічні речовини. Вуглеводні».

Я буду викладати уроки, презентації, відео. Домашнє завдання включатиме в себе і параграфи підручника. Конспекти робіть з моїх уроків, можете доповнювати їх підручником, відеоуроками.

Урок №1

Тема: Спільні і відмінні ознаки органічних і неорганічних речовин.

Нас оточує безліч різноманітних речовин. Властивості, будова, походження цих речовин дуже різні. Спочатку всі відомі речовини хіміки поділили на три групи: мінеральні, рослинні і тваринні. Вивчаючи ці речовини швецький хімік Берцеліус прийшов до висновку, що між рослинними і тваринними речовинами немає суттєвих відмінностей. Він запропонував назвати їх «органічними» , оскільки містяться в організмах. Так виникла «Органічна хімія».

Що таке органічна хімія і що вона вивчає? Які речовини відносяться до органічних, як вони побудовані, які їх властивості і яке їх застосування – саме це ми дізнаємося вивчаючи органічну хімію.

Історія розвитку органічної хімії.

Назва «органічна хімія» походить з припущення що органічні сполуки можуть бути синтезовані тільки в живих організмах

Термін “органічна хімія” вперше запровадив в 1806 році шведський хімік Берцеліус. Вважалось, що всі органічні речовини можуть бути синтезовані тільки в живих організмах. Думали, що вони утворюються тільки під дією особливої “життєвої сили”, яка існує лише в живій природі: в організмі тварин і в рослинах.

Спростували ці уявлення такі події:

Німецький дослідник Фрідріх Велер (1828 р) вперше синтезував сечовину.

Німецький хімік Кольбе (1845 р) синтезував оцтову кислоту.

Француз Бертло (1851 р) синтезував бензол, фенол, нафталін, тваринний жир.

Росіянин Олександр Михайлович Бутлеров (1961) синтезував цукристу речовину.

Ці синтези стали початком бурхливого розвитку органічної хімії.

Предмет органічної хімії.

Кекуле (1851 р) визначив органічну хімія, як хімію сполук Карбону.

Органічна хімія – це хімія сполук Карбону.

Хоча є й неорганічні сполуки Карбону: СО, СО₂, СаСО₃, Н₂СО₃ та інші.

Подивіться навколо, пригадайте уроки біології та назвіть природні та синтетичні органічні речовини.

Порівняння органічних і неорганічних речовин.

Поділ речовин на дві групи є умовним:

Чому?

• реакції відбуваються за тими самими законами;

• серед органічних речовин є речовини розчинні у воді, електроліти;

• серед органічних речовин є термостійкі речовини (наприклад тефлон)

• органічні й неорганічні речовини можуть взаємно перетворюватися.

Причини багатоманітності органічних сполук.

1. Атоми Карбону утворюють зв’язки між собою, з’єднуючись в ланцюги, кільця.

| | | | | | | С С

- С-С-С-С – - С-С-С-

| | | | | | |

- С - С С

|

1. Між атомами Карбону утворюються різні типи зв’язків:

одинарні С – С;

подвійні С =С ;

потрійні С ≡ С.

1. До складу органічних речовин входять різноманітні функціональні групи:

гідроксогрупа - ОН;

альдегідна група - СНО

карбоксильна група - СООН

аміногрупа -NH₂

нітрогрупа - NО₂

1. Існують ізомери – речовини, які мають однаковий якісний і кількісний склад, але різну будову і тому різні властивості.

СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃ СН₃ – СН – СН₃

|

СН₃

1. Існують гомологи – речовини, що мають подібну будову, властивості, але відрізняються за складом на одну або кілька груп –СН₂.

СН₃ – СН₂ – СН₃ СН₃ – СН₂ – СН₂ – СН₃

1. Карбон може утворювати міцні зв’язки майже з будь-яким іншим хімічним елементом

Домашнє завдання:

§ 47

Творче завдання: Обґрунтуйте «за» і «проти» розвитку сучасного органічного синтезу з погляду зростання потреб людства й законів екології.

Творче завдання можна прислати мені у вайбері особистими повідомленнями або на пошту ogaleta56@gmail.com

Урок №2

Тема: Особливості будови атома Карбону в основному і збудженому станах. Утворення ковалентних зв'язків між атомами Карбону. Структурні формули орга­нічних речовин.

Органічна хімія – це хімія сполук Карбону. Чому саме Карбону? Які особливості будови атома Карбону зумовлюють його здатність утворювати безліч речовин? Як утворюються ці речовини? Які зв’язки утворюються в молекулах органічних речовин? Як записуються їх формули? Мета нашого уроку дати відповіді на ці запитання.

1. Особливості будови атома Карбону.

2. Теорія хімічної будови органічних речовин О.М.Бутлерова.

3. Структурні формули речовин.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Будова атома Карбону

Особливості атома Карбону пояснюються його будовою. Згідно із сучасними електронними уявленнями у зовнішньому енергетичному шарі атома Карбону знаходиться чотири електрони. Він не виявляє виражену схильність віддавати або приєднувати електрони, займає проміжне становище між металічними й неметалічними елементами та характеризується різко виявленою здатністю утворювати ковалентні зв’язки. При утворенні органічних сполук атом Карбону переходить із основного стану у збуджений:

Чотири орбіталі атома Карбону, що містять неспарені електрони, дають йому можливість утворювати з іншими атомами, а також один з одним чотири ковалентні зв’язки, тобто бути чотиривалентним у органічних сполуках. Атоми Карбону здатні сполучатися один з одним утворюючи ланцюги відкритої лінійної (нормальної) будови, відкритої розгалуженої будови (ізосполуки) й замкнутої будови (циклічні сполуки). Ці ланцюжки можуть містити велику кількість атомів Карбону.

Валентність атома Карбону - ІV оскільки на зовнішньому енергетичному рівні 4 неспарених електрона.

Атом Карбону не може ні віддавати 4 електрона, ні приєднувати 4 електрона з утворенням йонів. Він утворює спільні електронні пари з іншим атомом, тобто утворюються ковалентні зв’язки.

Класифікація органічних речовин

Органічних речовин налічують понад 20 млн. Залежно від того, які елементи входять до складу органічних речовин, їх поділили на групи:

Для того, щоб пояснити будову, властивості, способи добування цих речовин, потрібна була теорія. Такою теорією в органічній хімії є теорія хімічної будови органічних речовин О.М.Бутлерова.

Положення теорії будови органічних речовин О.М.Бутлерова. (1861 р.)

1. У молекулах речовин атоми сполучаються у певній послідовності відповідно до їх валентності, що називається хімічною структурою (будовою)

Н Н

| |

Н―С ―Н а не С ― Н―Н

| |

Н Н

2. Властивості речовин залежать не тільки від того, які атоми і в якій кількості входять до складу молекул, а й від того. В якому порядку вони з’єднані між собою, тобто від хімічної будови.

СН₃ – СН₂ – ОН СН₃ – О – СН₃

рідина газ

Ізомери – це речовини, які мають однакову молекулярну формулу, але різну будову і тому різні властивості.

3.Атоми і групи атомів, що утворюють молекулу, взаємно впливають один на одного, від чого залежить реакційна здатність молекули.

Схема ланцюгів утворених атомами Карбону

Атоми Карбону можуть сполучатися між собою простими й кратними зв’язками (подвійними або потрійними).

Утворення зв’язків між атомами Карбону

У кожній із таких сполук валентність Карбону рівна чотирьом. Для органічних сполук характерна гібридизація. Атом Карбону на зовнішньому енергетичному рівні має 4 валентних електрони (див. рис. 41). Один з них є 2 s–електроном, що дає кулькову конфігурацію хмарки, й три –2 p–електронами, хмарки яких у вигляді правильної вісімки розташовані під кутом 90° одна до одної. При утворенні хімічних зв’язків електронні хмарки набувають однакової форми, тобто утворюють чотири рівноцінні змішані або гібридні, хмарки у вигляді неправильної вісімки або грушовидної форми. Гібридизовані електронні хмарки взаємно відштовхуються й розташовуються у просторі так, що їх осі направлені до вершин тетраедра. Гібридизація орбіталей валентних електронів відбувається у момент утворення зв’язків, оскільки вона вигідна в енергетичному відношенні. Грушовидна форма орбіталей атома Карбону забезпечує більший ступінь перекривання електронних хмарок при утворенні ковалентного зв’язку. Молекули при цьому стають більш стабільніші.

1. Взаємодія одного s– й трьох p–електронних хмар. 2. Утворення чотирьох гібридизованих хмар. 3. Розташування гібридизованих хмар в просторі. 4. Утворення молекули метану.

Гібридизація – це зміна форми електронних хмар під дією інших атомів.

Між атомами Карбону можуть виникати ковалентні σ (сигма) й π (пі) зв’язки. Ковалентні зв’язки в органічних, як й у неорганічних сполуках, утворюються за рахунок перекривання s–s–, s–p–, p–p–електронних хмар.

σ–зв’язок міцний, характерні реакції заміщення.

Зв’язок між двома атомами, направлений вздовж прямої, що сполучає їх ядра й співпадає з віссю симетрії електронних хмар, називається сигма-зв’язком (σ-зв’язком ).

π–зв’язок слабкий, характерні реакції приєднання. В утворенні хімічних зв’язків можуть приймати участь негібридизовані електронні хмарки p–p.

Рис. Перекривання p–p негібридизованих електронних хмар, утворення σ –зв’язку.

Зв’язок, утворений в результаті перекривання електронних хмар, негібридизованих р–електронів, поза прямою, що з’єднує ядра атомів називають π –зв’язком.

Структурні формули речовин.

В органічній хімії поряд з молекулярними формулами широко використовують структурні формули.

Структурні формули – хімічні формули, у яких відображений порядок сполучення атомів у молекулах.

Під час складання структурних формул символи хімічних елементів сполучають рисками. Кількість яких дорівнює валентності атома елемента у сполуці.

Кожна речовина має лише одну структурну формулу.

Наприклад,

Узагальнення й систематизація знань

1. Написати для даних молекулярних формул розгорнуті і скорочені структурні формули:

Зверніть увагу, що С₄Н₁₀ має 2 ізомери.

2) Дано структурні формули трьох вуглеводнів:

СН₃─СН₃ ; СН₂ ═ СН_{2 ;} СН ≡ СН.

Запропонуйте спосіб класифікації цих речовин.

Підсумок

• Атом Карбону є чотиривалентним.

• Атоми Карбону можуть сполучатися один з одним й утворювати ланцюги, затрачаючи на взаємний зв’язок по одній, по дві або по три одиниці валентності.

• Карбонові ланцюги можуть бути лінійними, розгалуженими або замкнутими.

• Структурні формули відображають порядок з’єднання атомів у молекулі.

• Здатність атомів Карбону сполучатися між собою та з іншими елементами в різному порядку зумовлює явище, яке дістало назву ізомерії.

Домашнє завдання.

§ 48

Написати можливі структурні формули для речовини С₅Н₁₂.

Задача. Пропан С₃Н₈ об’ємом 11,2 л спалили у кисні. Обчисліть об’єм вуглекислого газу, що утворився.

Відповіді завдання можна прислати мені у вайбері особистими повідомленнями або на пошту ogaleta56@gmail.com

Урок №3

Тема: Метан. Молекулярна, електронна і структурна формули метану, поширення у природі.

Ми почали знайомство з органічними речовинами. На сьогоднішньому уроці пропоную вам познайомитися з найпростішою органічною речовиною. Цю речовину в побуті називають болотним газом або руддниковим газом. 98% цієї речовини входить до складу природного газу. Молекулярна формула цієї речовини – СН₄, ахімічна назва – метан.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Будова молекули метану.

Молекулярна формула метану: СН₄. Тобто до складу молекули входить 1 атом Карбону і 4 атома Гідрогену.

Напишіть структурну формулу метану:

Н

|

Н―С ―Н

|

Н

Яку будову має атом Карбону у збудженому стані?

1. Як розташовуються ці орбіталі в просторі?

Оскільки електрони мають негативний заряд, то орбіталі відштовхуються. Найдалі один від одного вони стають тоді, коли кут між осями гібридних орбіталей становить 109°28'

Як утворюється молекула метану?

4 атома Гідрогену мають по 1 електрону. Це S електрони з кулястою хмарою. Електронні хмари Карбону перекриваються з електронними хмарами Гідрогену. Утворюються ковалентні полярні зв’язки. Молекула має форму тетраедра.

СН₄ молекулярна формула метану

електронна формула метану

Н

|

Н―С ―Н структурна формула метану

|

Н

Структурна формула відображає послідовність з’єднання атомів у молекулі, але не відображає їх розміщення в просторі (це площинні схеми молекул)

Реальну будову (розміщення атомів у тривимірному просторі) передають кулестержневі або маштабні моделі молекули.

Фізичні властивості метану.

1. Газ

2. Безбарвний

3. Без запаху

4. Легший за повітря (Мr(СН₄) = 16, Мr(пов) = 29)

5. Майже не розчиняється у воді, але розчиняється в органічних розчинниках.

6. t_пл = -182,5°С, t_кип = -161,5°С

Поширення метану в природі.

1. Метан входить до складу природного газу (98%), є важливим компонентом попутного нафтового газу.

2. Чимало метану в складі копального газу міститься у кам'яно-вугільних шахтах , тому його називають рудниковим газом. Вибухи суміші метану з киснем повітря (1:10) часто спричиняють масову загибель шахтарів.

Цікаво! У 19 столітті в сольовій копальні «Камера Спалена», що в горі Величка (Польща), були робітники, яких називали «грішниками, що каються». Вони надягали мокрий одяг з каптурами і повзали шахтами. Тримаючи в руці довгі ціпки, на кінці яких жевріли смолоскипи. У такий спосіб вони випалювали метан під стелею, не дозволяючи його концентрації сягнути критичної межі.

1. Чимало метану утворюється внаслідок анаеробного бродіння рослинних решток у болотах (тому його називають болотний газ), річковому мулі, під час перетравлювання їжі великою рогатою худобою. Біогаз – продукт переробки фекалій і сміття – також переважно складається з метану.

Цікаво! Болотний газ хімічними методами вперше дослідив у 1776р. італійський природодослідник Алессандро Вольта і встановив його відмінність від водню. Також це природне джерело метану вивчали Бертолле, Дальтон, Берцеліус тощо. Болотний газ у неглибокій замуленій водоймі збирали в такий спосіб. Товстостінну склянку або пляшку занурювали у воду, аби вона заповнилася рідиною, потім повертали її догори дном, вставляли лійку і збирали метан, розпушуючи дно за допомогою ціпка. Коли в склянці збирався газ, її закорковували під водою й після цього виймали на поверхню.

1. Трапляється метан і у Всесвіті. Його виявлено в атмосфері планет Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Величезні озера рідкого метану є на поверхні Титана, найбільшого з природних супутників Сатурна.

2. Величезні обсяги метану надходять в атмосферу з рисових полів, боліт, тваринних ферм тощо. Науковці стверджують, що це не лише сприяє глобальному потеплінню, а й виснажує озоновий шар планети.

Прочитайте вірш «Хто я?», прокоментуйте кожен його стовпчик декількома словами.

Народився я в болоті,

В глибині на самім дні.

Там гнили рослинні рештки.

Тато й мама то мої.

Народився я веселим,

Сидіть на місці не схотів,

Поскакав собі до верху

І в повітря я злетів.

Там піймали мене люди,

Посадили у трубу.

І погнали в подорож далеку -

Дуже довгу і важку.

У тій подорожі славній

Я усім приносив користь:

Зігрівав комусь оселю,

Була вдячна й промисловість.

А робив я це тому,

Що коли горю на кисні

Виділяю теплоту.

Мені раді люди різні.

Потім нагрівати стали.

Й нагрівали, хай вам грець,

Доки там не розкладався

Я на водень і вуглець.

Довго я служив всім людям,

Та самотнім був там я.

І не знав свого я роду,

Де ж ти є, моя сім’я ?

І пішов я за порадой

До великого знавця .

Був то Бутлеров великий.

Кожен знав його ім’я.

І дізнався там від нього,

Що маю рід великий я,

Маю братців я багато.

Всі вони – моя сім’я.

А тепер скажи-хто я?

І хто є моя сім’я?

Розв’яжи задачі:

1. Обчислити відносну густину метану за повітрям.

Дано: М (СН₄) 16

СН₄ D_повСН₄ = = = 0,55

М _пов 29

D_повСН₄ -?

1. Обчислити масу 5л метану.

Дано: m V m V

V (СН₄) = 5 л υ = ; υ = ; =

M V_m M V_m

m (СН₄) - ? M ∙ V

m =

V_m

16 ∙ 5

m (CH₄) = = 3, 57 г

22,4

3. Обчислити масові частки Карбону і Гідрогену в молекулі метану.

Дано: Аr (C) 12

СН₄ W(C) = = = 0,75 або 75%

Mr (CH₄) 16

W(C) – ? W (H) = 100% - 75% = 25%

W (H) - ?

Домашнє завдання:

§ 49, конспект в зошиті. Впр. 12

Урок № 4

Тема: Гомологи метану. Молекулярні та структурні формули. Значення моделювання в хімії. Фізичні властивості гомологів метану.

Що таке гомологи?

Сполуки, що мають подібну будову молекул, подібні хімічні властивості, але різняться за складом на одну, або кілька груп - СН₂ (гомологічна різниця), називаються гомологами. Ряд таких сполук називається гомологічний ряд.

Гомологічний ряд насичених вуглеводнів (алкані або, парафінів)

Алкани – це насичені вуглеводні з відкритими карбоновими ланцюгами загальної формули С_nH_2n+2

Алкани мають лише прості одинарні зв’язки.

Загальна формула С_nH_2n+2. Вивчити 10 гомологів метану

СН₄– метан

С₂Н₆ – етан

С₃Н₈– пропан

С₄Н₁₀ – бутан

С₅Н₁₂– пентан

С₆Н₁₄– гексан

С₇Н₁₆– гептан

С₈Н₁₈– октан

С₉Н₂₀– нонан

С₁₀Н₂₂– декан

Назви С₁ – С₄ склалися історично. Назви з С₅ утворюються від грецьких чи латинських числівників з додаванням суфікса –ан.

3. Назви деяких радикалів

Радикали - це частинки з неспареними електронами. Загальна формула С_nH_2n+1

-СН₃ метил

– С₂Н₅ етил

-С₃Н₇ пропіл

― С₆Н₅ феніл

СН₃ – СН – ізопропіл

|

СН₃

СН₃ – СН₂ – СН - ізобутил

|

СН₃

Особливості будови алканів.

1. В атомах Карбону SP³ – гібридизація

2. Кут між осями гібридних хмар 109˚28’

3. Відстань між атомами карбону 0,154нм

4. Ланцюг має зигзагоподібну форму.

Міжнародна номенклатура органічних сполук (ІЮПАК)

Алгоритм для складання назв алканів.

1. У молекулі вибирається головний – найдовший ланцюг і нумеруються атоми Карбону, починаючи з того кінця, до якого ближче стоїть радикал (замісник)

2. Називаються радикали. Перед назвою кожного радикала ставиться цифра, яка вказує номер атома Карбону, біля якого міститься цей радикал. Цифру відокремлюють дефісом. Якщо кілька однакових радикалів, то записуються в порядку зростання номери атомів Карбону, біля яких стоять радикали. Після цифр записуються префікси: ди- (2 радикала), три – (3 радикала), тетра- (4 радикала), пента- і т.д.

3. Називають вуглеводень, що відповідає числу атомів Карбону в гомологічному ланцюзі.

СН₃ – СН – СН – СН₂ – СН₃ 3-етил-2-метилпентан

| |

СН₃ С₂Н₅

СН₃

|

СН₃ – С – СН – СН₃ 2,2,3 – триметилбутан

| |

СН₃ СН₃

СН₃ – СН – СН – СН₂ – СН₃

| | 2,3 – диметилпентан

СН₃ СН₃

Фізичні властивості алканів:

Агрегатний стан: С₁- С₄ гази

С₅-С₁₇ рідини

С₁₈ … тверді речовини

Нерозчинні у воді, але розчиняються в органічних розчинниках

С₁- С₄ без запаху

С₅-С₁₇ мають характерний «бензиновий запах»

Ізолятори (діелектрики)

С₃ – С₄ легко скраплюються. Суміш цих газів (балонний газ) використовується як паливо.

Проблемне питання: Метан, пропан, бутан – це гази без запаху. Чому, коли відбувається витік газу з газової мережі, ми відчуваємо його на запах?

Узагальнення й закріплення знань.

1. Порівняймо два поняття: гомологи та ізомери.

(використайте слова «однаковий», «різний», «подібний»)

2.Для речовини СН₃ ― СН₂ ― СН₂ ― СН₂ ― СН₃ напишіть формули двох ізомерів і двох гомологів. Назвіть речовини.

3. Які з наведених вуглеводнів, формули яких наведено нижче, належать до алканів?

С₄Н₁₀,С₅Н₁₀, С₃Н₈, С₂Н₄, С₆Н₁₀, С₂Н₂, С₇Н_16.

4.Відносна молекулярна маса алкану становить 58. Встановіть склад вуглеводню. Напишіть структурні формули ізомерів. Назвіть речовини.

5. Скласти структурні формули таких речовин:

а) 3 – етилгексан,

б) 3- етил - 2- метилгептан;

в) 2,4 – диметилпентан;

г)3,3,4 – диетил – 2,2 –диметилоктан.

Д/з § 50 , № 11,12

§ 51 до хімічних властивостей

Підготувати цікаву інформацію на тему: «Алкани навколо нас"

13.04-17.04

Урок № 5-6

Тема. Хімічні властивості алканів. Застосування метану і його гомологів.

Виконати тест(тільки один раз) до 17.04 18.00

https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=889294

Описуючи речовину, ми характеризуємо її фізичні і хімічні властивості. Що означає «описати хімічні властивості речовини»?

• з чим вона реагує;

• за яких умов;

• що при цьому утворюється.

Отже, розглянемо хімічні властивості алканів.

Мета уроку: познайомитися з хімічними властивостями алканів. Навчитися писати відповідні рівняння реакцій.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Хімічні властивості алканів

1. За н.у. алкани досить інертні:

Демонстрація: відношення алканів до розчинів кислот, лугів, калій перманганату.

• не реагують з лугами і кислотами;

• не окиснюються перманганат калію (KMnO₄)

• не знебарвлюють бромну воду (Вr₂)

У ХІХ ст. алкани називали «хімічними мерцями»

1. Горіння – повне окиснення

СН₄ + 2О₂ →СО₂ + 2Н₂О; ∆Н = 890 кДж/моль

2С₂Н ₆+ 7О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О; ∆Н < 0

Реакцією горіння можна скористатися, щоб довести якісний склад алканів:

Демонстрація: горіння парафіну, визначення його якісного складу за продуктами горіння

а) газ, що утворюється пропускають через вапняну воду – вона каламутніє

СО₂ + Са(ОН)₂ → СаСО₃ ↓+ Н₂О

б) СuSO₄ + Н₂О → СuSO₄ ·Н₂О

^{білий синій}

в) на холодному склі, що потримати над полум’ям – конденсується вода.

Отже, до складу алканів входять С і Н

1. Термічний розклад

_{t›1000°C t›1000°C}

а) СН₄ → С + 2Н₂ б) 2СН₄ → С₂Н₂ + 3Н₂

_t

С₂Н ₆ → 2С + 3Н₂

Н₂ – для добування НСl , NH₃

С – для добування гуми і фарб

1. Реакції заміщення – галогенування(хлорування, бромування)

_світло

СН₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl

^{хлорметан} - використовують в холодильних установках, в медицині для місцевої анестезії, в органічному синтезі

_світло

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂+ HCl

^{дихлорметан –} розчинник

_світло

CH₂Cl₂+ Cl₂ → CHCl₃+ HCl

^{трихлорметан (хлороформ) –} розчинник, анестезуюча дія, раніше

використовували в медицині для знеболювання

У 1847 році акушер Симпсон уперше використав CHCl₃ для наркозу під час пологів.

CHCl₃ + Cl₂ =CCl₄+ HCl

^{терахлорметан} – розчинник, протипожежний засіб, але не в закритих приміщення. Оскільки утворюється отруйний фосген СОСl₂

Сумарне рівняння: _світло

СН₄ + 4Cl₂ → CCl₄+ 4HCl

_світло

С₂Н ₆ + Cl₂ → C₂H₅Cl + HCl

^{хлоретан} - в медицині для швидкого охолодження шкіри і м’язів при вивихах і розтягненнях

Усі продукти хлорування алканів токсичні й руйнують озоновий шар.

Цікаво про алкани

1. До складу феромонів тварин входять деякі вищі алкани. Запах феромонів приваблює комах або їх відлякує. Наприклад, феромон тривоги в мурашок-древоточців містить насичений вуглеводень декан. Вуглеводи С₁₆-С₃₆, які є в поверхневому шарі кутикул рослин, запобігають їхньому висиханню. У ході еволюції насичені вуглеводні, які виробляють квітки орхідеї роду Оphrys (О. sphegodes), набули нової функції - приваблювання комах.

2. На поверхні фруктів воскоподібна плівка містить гомологи метану.

3. Парафін ( С₁₈ – С₃₅) – використовується в медицині (парафінотерапія)

4. Вазелінова олія (до С₂₅) - у медицині, парфумерії, косметології

5. Вазелін (до С₂₅) - у медицині для виготовлення мазей

6. Спрей-заморозку «Doc Sprt» використовують для швидкого охолодження шкіри і м’язів при вивихах і розтягненнях. Містить зріджені пропан і бутан (раніше С₂Н₅Сl – токсичний)

7. Спрей «Дин фріз» - зовнішній засіб для лікування болю в м’язах, попереку, ревматичного болю, болю від забиття, судом, розтягнення зв’язок. Головна його складова – С₅Н₁₂ (на шкірі випаровується, поглинаючи тепло, охолоджує ділянку шкіри.)

Закріплення і узагальнення знань

1. Виберіть реакції, характерні для алканів:

А. Повне окиснення;

Б. Каталітичне приєднання водню;

В. Приєднання брому;

Г. Окиснення розчином калій перманганату;

Д. Заміщення за участю хлору;

Ж. Термічний розклад.

2. Здійснити перетворення:

С → СН₄ → СН₃Cl → C₂H₆ → C₂H₅Br

1. Обчисліть, який об’єм карбон (ІV) оксиду утвориться внаслідок згоряння пропану об’ємом 15л.

4. Установіть відповідності між хімічними реакціями та застосуванням метану:

Домашнє завдання:

§51, Впр. 6-8 ст. 220

Підготувати цікаву інформацію на тему: «Застосування метану і його гомологів».

Творче завдання можна прислати мені у вайбері особистими повідомленнями або на пошту ogaleta56@gmail.com

Нагадування як розвязувати задачі

Урок№ 7

Тема: Етилен і ацетилен. Молекулярні та структурні формули, фізичні властивості.

Вуглеводні містять Гідроген і Карбон. Якщо речовина має склад С_nH_2n+2, то це алкан (СН₄, С₂Н_6…)

А чи можна віднести до алкенів речовину С₂Н₄ і С₂Н₂ ? Чому? Ці речовини належать до інших гомологічних рядів – алкенів і алкінів.

1. Гомологічні ряди алкенів і алкінів

Алкени (або етиленові вуглеводні) – вуглеводні із загальною формулою С_nН_2n, в молекулах яких між атомами Карбону є один подвійний зв’язок.

Щоб дати назву алкенам, у назві відповідного алкану суфікс -ан замінюють на –ен.

Алкіни (або ацетиленові вуглеводні) – вуглеводні із загальною формулою С_nН_2n-2, в молекулах яких між атомами Карбону є один потрійний зв’язок.

Щоб дати назву алкінам, у назві відповідного алкану суфікс -ан замінюють на –ин або –ін.

Заповнити таблицю « Гомологічні ряди вуглеводнів»

Чому немає алкенів і алкінів з одним атомом Карбону? Тому що підставляючи в загальні формули п=1 утворимо неіснуючі формули сполук.

1. Будова молекул етилену і ацетилену

1. Порівняння будови алканів, алкенів, алкінів

Види ізомерії

1. Ізомерія карбонового ланцюга

С₄Н₈

_{1 2 3 4}

СН₂ = СН – СН₂ – СН₃ 1-бутен

_{1 2 3}

СН₂ = С– СН₃ 2-метилпропен

|

СН₃

С₅Н₈

СН ≡ С – СН₂ – СН₂ – СН₃ 1-пентин

_{1 2 3 4}

СН ≡ С– СН – СН₃ 3-метил-1-бутин

|

СН₃

1. Ізомерія положення кратного зв’зку

С₄Н₈

_{1 2 3 4}

СН₂ = СН – СН₂ – СН₃ 1-бутен

_{1 2 3 4}

СН₃ - СН = СН – СН₃ 2-бутен

С₄Н₆

_{1 2 3 4}

СН ≡ С – СН₂ – СН₃ 1-бутин

_{1 2 3 4}

СН₃ - С ≡ С – СН₃ 2-бутин

1. Міжкласова ізомерія

Алкени ізомерні циклоалканам.

С₃Н₆

СН₂ = СН – СН₃ пропен

СН₂

Н ₂С СН₂ циклопропан (циклоалкан)

Алкіни ізомерні алкодієнам.

С₄Н₆

_{1 2 3 4}

СН ≡ С – СН₂ – СН₃ 1-бутин

_{1 2 3 4}

СН₂ = СН – СН = СН₂ 1,3-бутадієн (дієнові вуглеводні)

1. Просторова ізомерія (цис – і транс - )

транс-2-бутен цис-2-бутен

5. Фізичні властивості етилену і ацетилену

1. Гази – прозорі. Безбарвні

2. Майже без запаху (С₂Н₄ слабкий солодкуватий запах)

3. Малорозчинні у воді

4. Легші за повітря : М(С₂Н₄) = 28 г/моль

М (С₂Н₂) = 26 г/моль

М(повітря) = 29 г/моль

Домашнє завдання:

§ 52(ст.221)

1. Складіть молекулярні формули алкену і алкіну, що містять по п’ять атомів Карбону. Напишіть структурні формули можливих ізомерів.

2.Напишіть структурні формули речовин:

А) 2- метил-1-бутен.

Б) 3 – метил-1-пентин.

3. Визначте молекулярну формулу алкену, якщо його відносна молекулярна маса дорівнює 56.

4. Обчисліть масові частки Карбону і Гідрогену в молекулі ацетилену.

Урок № 8

Тема: Хімічні властивості алкенів і алкінів

Властивості речовин визначаються будовою речовини. Пригадайте алкани (насичені в.в.). Який зв’язок між атомами С в молекулах алканів? (простий) Це були не дуже активні речовини.

Який зв’язок між атомами С у алкенів і алкінів? (подвійний і потрійний).

Мета уроку: з’ясувати як поява кратних зв’язків в будові речовини відображається на її хімічних властивостях? В які реакції вступають етилен та ацетилен, а також їх гомологи. Що при цьому утворюється? Навчитися писати найпростіші рівняння реакцій.

Хімічні властивості алкенів та алкінів.

І. Реакції окиснення

1) Горіння або повне окиснення

С₂Н₄ + 3О₂ → 2СО₂ +2Н₂О +Q світне полум’я

2С₂Н₂ + 5О₂ → 4СО₂ +2Н₂О +Q кіптяве полум’я

Проблемне питання:Чому етан горить майже безбарвним полум’ям, алкени – світнім, а алкіни – кіптявим?

2∙Ar (C) 24

W(C) = = = 0,80 або 80%

Mr (C₂H₆) 30

2∙Ar (C) 24

W(C) = = = 0,86 або 86%

Mr (C₂H₄) 28

2∙Ar (C) 24

W(C) = = = 0,92 або 92%

Mr (C₂H₂) 26

Чим більша масова частка Карбону, тим більш кіптявим буде полум’я. У етану масова частка Карбону найменша – Карбон швидко згорає (етан горить безбарвним полум’ям). У етану масова частка Карбону більша, тому перед тим як згоріти Карбон розжарюється (ми бачимо світне полум’я). У ацетилена масова частка Карбону найбільша, тому Карбон не весь згорає із-за нестачі кисню (ми бачимо кіптяве полум’я).

2) Часткове окиснення

_КMnO4

С₂Н₄ + Н₂О + О → CH₂ – CH₂

| |

OH OH

Якісна реакція на кратний зв’язок. Фіолетовий колір калій перманганату знебарвлюється.

ІІ. Реакції приєднання

1. Приєднання водню ( гідрування, гідрогенізація)

_К

СН₂ = СН₂ + Н₂ → СН₃ – СН₃

^{етен етан}

_К

СН ≡ СН + Н₂ → СН₂ = СН₂

^{ацетилен етен}

_К

СН ≡ СН + 2 Н₂ → СН₃ – СН₃

^{ацетилен етан}

1. Приєднання галогенів (галогенування)

СН₂ = СН₂ + Br₂ → СН₂Br – СН₂Br

СН ≡ СН + Br₂ → СН₂ Br = СН₂ Br

СН ≡ СН + 2Br₂→ СНBr₂ – СНBr₂

Якісна реакція на кратний зв’язок. Бурий колір брому знебарвлюється.

1. Приєднання галогеноводнів (гідрогалогенування, гідроген галогенування)

СН₂ = СН₂ + НBr → СН₃ – СН₂Br

СН ≡ СН + НBr → СН₂ = СНBr

1. Приєднання води (гідратація)

СН₂ = СН₂ + Н₂О → СН₃ – СН₂ОН

Добування етилену і ацетилену.

1. Дегідрування алканів (відщеплення водню)

к

С₂Н₆ → С₂Н₄ + Н₂

к

С₂Н₆ → С₂Н₂ + 2Н₂

1. Етилен добувають нагріванням етилового спирту з Н₂SO_{4 конц} - дегідратація

Н₂SO₄

С₂Н₅ОН → С₂Н₄ + Н₂O

t

1. Ацетилен добувають з кальцій карбіду

СаСО₃ → СаО + СО₂

СаО + 3С → СаС₂ + СО

СаС₂ + 2Н₂О → С₂Н₂ + Са(ОН)₂

1. Ацетилен добувають термічним розкладом метану.

1500°С

2СН₄ → С₂Н₂ + 3Н₂

Домашнє завдання:

§52

1. Здійснити перетворення:

CО₂ С₂Н₄Cl₂

↑ ↑

С → СН₄ → С₂Н₂ → С₂Н₄ → С₂Н₆ →СО₂

↓ ↓

С₂Н₂Br₄ С₂Н₅Cl

2. Вам дано дві речовини. Одна з них етан, а інша – етилен. Запропонуйте, як можна розпізнати ці речовини.

3. Вкажіть, яку масу хлору може приєднати етен кількістю речовини 0,1 моль.

4.Визначте невідомий вуглеводень у реакції

2С_хН_у + 11О₂ → 8СО₂ + 6Н₂О

21.04-24.04

Урок№ 9-10

Тема.Співвідношення об’ємів газів у хімічних реакціях. Обчислення об’ємних відношень газів за хімічними рівняннями.

За рівняннями реакцій можна обчислювати масу, об’єм, кількість речовини, що вступили в реакцію та утворилися. Багато реакцій за участю вуглеводнів перебігають у газовій фазі. Тому потрібно використовувати таке поняття як молярний об’єм. Пригадайте, чому дорівнює V_m(22,4л/моль). Але, якщо речовини є газоподібними і вимірюються в об’ємних одиницях, то обчислення можна значно спростити, використовуючи закон співвідношення об’ємів газів у хімічних реакціях , або закон Гей-Люссака. Познайомимося з цим законом, навчимося використовувати його в обчисленнях.

Французький вчений Ж.Л Гей –Люсак виконав перші кількісні дослідження реакцій між газами і відкрив закон, який в наш час називають законом об’ємних відношень газів.

Ж.Л. Гей –Люсак

Він визначив, що об’єми газів в хімічних реакціях відносяться одне до одного як невеликі цілі числа. Сьогодні на уроці ми познайомимося з розрахунками пов’язаними з використанням цього закону.

Закон об’ємних відношень газів (Гей-Люссака)

У хімічних реакціях об’єми газів, що вступають у реакцію та утворюються внаслідок реакції, співвідносяться як невеликі цілі числа. (ці числа відповідають коефіцієнтам у рівнянні реакції)

Алгоритм розв’язування задач:

1. Записуємо скорочену умову задачі

2. Записуємо рівняння реакції

3. Над формулами речовин записуємо відомий об’єм однієї речовини. Через Х позначаємо невідомий об’єм іншої

4. Під формулами записуємо відповідні коефіцієнти

5. Складаємо пропорцію та розв’язуємо її.

Приклад.

Який об’єм хлорометану (н.у.) утвориться при хлорування 20 л метану?

Дано: Розв’язання :

V (CH₄) = 20 л 1) Записуємо рівняння реакції

20 л х л

V ( CH₃Cl) -? СН₄ + Сl₂ → CH₃Cl + HCl

1 моль 1 моль — коефіцієнт

1л 1 л — об’єм

Отже, коефіцієнти в рівняннях дорівнюють об’ємам газів в хімічних реакціях.

2) Складаємо пропорцію

20 ═ Х

1 1

Х = 20 л

Відповідь: V ( CH₃Cl) = 20 л

Домашнє завдання:

§53,

Завдання для самостійної роботи

Задача №1

Обчислити об’єм водню,що може приєднати 5,6л ацетилену внаслідок повного його гідрування. Визначте об’єм продукту реакції.

Задача №2

Спалили 4л бутану (н.у.). Який об’єм кисню знадобився для цього?

Задача №3

Який об’єм карбон (ІV) оксиду утвориться під час спалювання 15 м³ етилену?

Урок № 11-12

Тема: Використання вуглеводнів. Поняття про полімери на прикладі поліетилену. Використання поліетилену.

Ми з вами завершуємо вивчати тему «Вуглеводні». На попередніх уроках ми познайомилися з будовою алканів, алкенів, алкінів, їх фізичними і хімічними властивостями. Яке значення мають вуглеводні в нашому житті? В яких галузях ми їх використовуємо? Відповідь на ці запитання ми спробуємо дати на сьогоднішньому уроці.

Багато людей старшого покоління пам’ятають історію родини Ликових, яка з релігійних мотивів пішла від людей в глуху тайгу. Проживши там майже півстоліття, вони повернулись у цивілізацію. Але найбільшою несподіванкою для них був не літак та радіоприймач. А здогадайтесь що? Із слів господаря: «О, Господи, люди вигадали скло, що мнеться?» Що мав на увазі чоловік?

Поліетилен належить до світу полімерів. Цей світ надзвичайно різноманітний та дивовижний. Подивіться скільки різноманітних виробів можна виготовити з поліетилену

Сьогодні на уроці ми також дізнаємося ще більше про поліетилен та світ полімерів.

Застосування насичених вуглеводнів

Поняття про полімери

В реакцію приєднання молекули етилену можуть вступати не тільки із іншими речовинами, а і сполучатися між собою, утворюючи одну велику молекулу – макромолекулу. Ця реакція відбувається за певних умов (нагрівання, тиску, каталізатора)

Розглянемо як відбувається цей процес

Якщо етилен нагріти до 150—200°С і піддати високому тиску, його молекули почнуть сполучатися одна з одною у великі молекули. Сполучення молекул відбувається за рахунок розриву в кожній з них подвійних зв'язків з утворенням одинарних й вивільненням двох одиниць валентності.Молекули поліетилену мають лінійну структуру. На кінцях полімерних молекул, зрозуміло, вільними валентності не залишаються, як це показано на схемі. Вони насичуються приєднанням до кінців молекул вільних атомів або радикалів, що утворюються при руйнуванні молекул етилену.

CH₂=CH₂+ CH₂=CH₂+ CH₂=CH₂+…..→ —CH₂—CH₂— + —CH₂—CH₂— +

+ —CH₂—CH₂—….→ —CH₂—CH₂—CH₂—CH₂—CH₂—CH₂— …

Реакція полімеризації – це реакція сполучення однакових молекул в одну макромолекулу

Цю реакцію можна записати і у скороченому вигляді

_nCH₂=CH₂ → [ —CH₂—CH₂— ]_n

мономер структурна ланка

З грецької «polys-» - численний, великий, більший за норму. Тому полімери зовсім небезпідставно називають велетнями органічного світу. Адже, порівняно з іншими органічними сполуками, їхня молекулярна маса величезна - від десятків тисяч до мільйонів. Молекули полімерів побудовані з численних елементарних структурних ланок - залишків молекул низькомолекулярних сполук. Такі низькомолекулярні сполуки називають мономерами - від грецького «mono-» - один. Утворення полімеру шляхом послідовного сполучення молекул мономера називають полімеризацією.

Поліетилен може бути виготовлений, як за температури високого так і низького тиску. Поліетилен низького тиску має більш впорядковану структуру.

Що ж таке реакція полімеризації?

Реакція полімеризації – це реакція сполучення однакових молекул в одну макромолекулу.

Мономер – вихідна речовина, взята для проведення реакції полімеризації.

Структурна ланка - ланка на яку перетворився мономер і яка багаторазово повторюється.

Ступінь полімеризації – певна кількість молекул мономера, що сполучені між собою. Позначається літерою n ( ен).

Подумайте, будь-ласка, чи можна визначити ступінь полімеризації? Що потрібно для цього знати

(Щоб визначити ступінь полімеризації потрібно:

Молекулярну масу полімера поділити на молекулярну масу мономера.

n = Mr (полімеру): Mr(мономера))

«Властивості поліетилену»

Чому поліетилен проявляє хімічні властивості насичених вуглеводнів, а не етилену?

(Етилен слугує лише мономером – вихідною речовиною, яка в результаті реакції перетворюється на поліетилен)

«Застосування поліетилену»

Пластмаси: за і проти

Хоча наше життя без полімерів і важко уявити, але більшість із них дуже стійкі до впливу навколишнього середовища. Можуть зберігатися у ґрунті більше 200 р. У світі щорічно випускається 4 трильйони поліетиленових пакетів у рік. Вони вбивають 1млн.птахів, 100 тисяч морських ссавців безмежно велику кількість косяків риб. Необхідно на державному рівні вирішувати цю проблему. Хоча японські хіміки уже розробили спосіб переробки поліетилену на бензин та гас.

Домашнє завдання

Параграф 54. Дати відповіді на

1. «Цікавинки із торбинки»

Потрібно відгадати, які предмети містяться у торбинці.

1. Цей предмет добре знайомий із повсякденного життя. Виявилося, що він є однією із причин вимирання велетенських черепах, основною їжею яких є медузи. З’ясувалося, що черепахи помилково вважають ці предмети медузами і ковтають їх. Так під час розтину однієї із загиблих істот в її шлунку знайшли аж 15 таких виробів. Що це за предмет?

2. Цей продукт уперше для продажу був виготовлений у 1869 р. американським винахідником Томасом Адамсом із соку тропічного дерева. Новий виріб настільки смакував американцям, що став частиною їхнього життя. Основу його становить полімер. Цей продукт полюбляє частина учнів нашої школи, від чого інколи страждають шкільні меблі та підлога.

3. Верхня частина, що закриває посудину, коробку або рухому частину пеналу. Колекціонування цих предметів називається «філолідія».

4. Вона була винайдена у 1957р. двома американськими інженерами, як новий матеріал для шпалер, які зручно було б чистити. Це нетканий матеріал, що виготовляється з поліетилену високого тиску. Вона відмінно захищає упаковані в неї вироби від ударів, трясіння та інших механічних впливів, має високі теплоізоляційні та звукоізоляційні властивості. Багатьма людьми вона використовується для задоволення тактильних відчуттів, заспокоєння нервової системи. Є однією із видів розваг у сучасних офісах.

2.«Чи вірити ви, що…»

1. Вівці носять синтетичні шуби, виготовлені із поліетилену

2. Існують жіночі панчохи, упаковані в аерозольні балончики.?

3. Існує полімер, який здатний розтягуватися та скорочуватися як людський м’яз?

4.05-08.05

Урок №13-14. Метанол, етанол, гліцерин, їхні молекулярні та структурні формули, фізичні і хімічні властивості. Функціональна гідроксильна група. Отруйність спиртів.

Ми закінчили вивчати тему «Вуглеводні». У житті ви будете часто зустрічатися з цією групою речовин. Більшість вуглеводнів використовують у хімічній, паливній промисловості і в побуті.

Давайте пригадаємо, що ми знаємо з вивченої теми.

• Що таке вуглеводні? ( вуглеводні – це сполуки, що складаються з вуглецю і водню)

• Які класи вуглеводнів ви вивчали? ( насичені і ненасичені)

• Чим вони відрізняються один від одного? ( насичені містять всі одинарні зв’язки між атомами Карбону. Ненасичені один подвійний або потрійний зв’язок)

• Які речовини називають гомологами? ( гомологи – речовини, подібні за будовою та хімічними властивостями, але відрізняються один від одного на одну або кілька груп СН₂)

• Які речовини називають ізомерами? ( ізомери – речовини , що мають однаковий склад, але різну будову).

Багато органічних сполук містять у своїх молекулах, крім атомів Карбону і Гідрогену, ще й атоми Оксигену. Такі сполуки називаються оксигеновмісними. І ми розпочинаємо ознайомлення з ними. Оксигеновмісні сполуки поділяються на класи – клас спиртів, клас карбонових кислот, клас естерів, клас жирів тощо. Сьогодні на уроці ми ознайомимося із класом спиртів.

Вивчення нового матеріалу.

Переглянте презентацію

https://drive.google.com/file/d/1eQZ_NhDalmCst4Han_w9Q3_RiUj12I25/view?usp=sharing

1. Функціональна група.

Оксиген, як правило, входить до складу органічних сполук у вигляді груп атомів. Такі групи називають функціональними.

Наприклад:

-ОН – гідроксильна група

-СОН – альдегідна група

-СООН – карбоксильна група.

Функціональні групи – це групи атомів, що визначають фізичні й хімічні властивості речовин.

Якщо замінити атом Гідрогену в карбоновому ланцюзі на будь-яку функціональну групу, виходять похідні вуглеводнів.

Завдання: Напишіть структурну формулу метану і етану і один атом гідрогену замініть на групу ОН.

Які речовини вийшли? .

От ми вже почали знайомство з одним з найважливіших класів органічних речовин – спиртами.

• Як можна відрізнити спирти від інших класів органічних сполук?

Яке ж визначення спиртам ви можете запропонувати? .

Органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька функціональних гідроксильних груп, з’єднаних з вуглеводневим радикалом, називаються спиртами.

Спирт, що містить одну функціональну групу ( ОН) - називається одноатомним. Загальна формула цього одноатомного спирту має наступний вигляд:

Представниками одноатомних спиртів є метанол та етанол

Спирт - який містить декілька функціональних груп (ОН) називається багатоатомним.

Одним з представників багатоатомних спиртів є гліцерин, формула якого С₃Н₅(ОН)₃.

2). Класифікація спиртів. .

Існує кілька класифікацій спиртів.

За кількістю гідроксильних груп:

• Одноатомні ;

• Багатоатомні

За природою вуглеводневого радикала:

• Насичені;

• Ненасичені;

• Ароматичні

3). Номенклатура і ізомерія спиртів.

Зокрема, до оксигеновмісних органічних сполук належать спирти - метанол, етанол, гліцерин (у сучасній науковій хімічній літературі вам траплятиметься й інша назва гліцерину - гліцерол). Ви, напевно, звернули увагу на суфікс -ол у назвах цих речовин. Що він означає, на які особливості хімічного складу і будови молекул спиртів вказує? Аби з'ясувати це, розгляньмо моделі, за допомогою яких унаочнюють склад і будову молекул спиртів.

Найпростішими представниками гомологічного ряду насичених одноатомних спиртів є метанол і етанол:

CH₃-OH і C₂H₅-OH

Якщо група –ОН з’єднана не з крайніми атомами Карбону, тодi , щоб вказати її положення нумерують карбоновий ланцюг але з того краю, ближче до якого знаходиться гідроксильна група.

1-пропанол і 2-пропанол є ізомерами положення функціональної групи.

Молекули багатоатомних спиртів містять кілька гідроксильних груп, сполучених з вуглеводневим радикалом. Якщо в молекулі вуглеводню гідроксильними групами замінено два атоми Гідрогену, то маємо двохатомний спирт (етиленгліколь). Якщо в молекулі вуглеводню гідроксильними групами замінено три атоми Гідрогену, то утворюється трьохатомний спирт (гліцерин).

Прикладом багатоатомних спиртів є гліцерин ( гліцерил). Кількість гідроксильних груп у молекулі позначається числівниками ди-(ді-), три-, тетра_ і т.п.

CH₂ – CH – CH₂

│ │ │

OH OH OH

4). Фізичні властивості.

У гомологічному ряду насичених одноатомних спиртів немає газуватих речовин.

Одноатомний спирт – метанол. Рідина без кольору з температурою кипіння 64˚С, характериним запахом. Надзвичайно отруйна речовина. Його отруйна дія заснована на ураженні нервової та судинної систем. Прийом всередину 5-10мл метанолу призводить до важкого отруєння, а 30мл і більше – до смерті.

Одноатомний спирт – етанол. Безбарвна рідина з характерним запахом і пекучим смаком, з температурою кипіння 78 градусів С. Легше води, змішується з нею в будь - яких співвідношеннях.

Трьохатомний спирт – гліцерин ( гліцерол). Безбарвна, в’язка, гігроскопічна рідина, необмежено розчинна у воді. Солодкий на смак, від чого і отримав свою назву - солодкий. Добре розчиняє багато речовин.

У гомологічному ряду нормальних (нерозгалужених) спиртів зі збільшенням молекулярної маси збільшуються температури плавлення та кипіння. Температури кипіння метанолу, етанолу й гліцерину значно вищі порівняно з алканами з такою самою кількістю атомів Карбону в ланцюзі. Також впадає в очі різке збільшення температури кипіння трьохатомного спирту гліцерину порівняно з одноатомними спиртами метанолом і етанолом.

Густина спиртів майже не змінюється. Рідкі спирти мають специфічні запахи. При цьому метанол та етанол за запахом дуже схожі й відрізнити їх дуже складно. Відсутність серед спиртів газуватих речовин пояснюється тим, що електронна будова спиртів нагадує електронну будову води, що зумовлює можливість утворення водневого зв’язку між молекулами спиртів.

Метанол, етанол, гліцерин добре розчиняються у полярних розчинниках, передусім у воді. З нею вони змішуються у будь-яких співвідношеннях.

Описані явища пов'язані з утворенням між молекулами спиртів водневих зв'язків

Молекули спирту та води мають кутову будову. Оскільки атом Оксигену більш електронегативний, ніж сполучені з ним атом Гідрогену , то спільна електронна пара зміщується до Оксигену. Внаслідок цього атом Оксигену набуває невеликого ( часткового) негативного заряду, а атом Гідрогену – невеликого ( часткового позитивного заряду. Заряд невеликий але і молекулам спирту і молекулам води достатньо, щоб виникла сила притягання між різнойменними частковими зарядами на Гідрогені однієї молекули та Оксигену іншої. Як видно з малюнку атом Гідрогену молекули спирту завдяки наявності в нього частково позитивного заряду притягується до атому Оксигену сусідньої молекули води. Ця сила, притягання, що виникла між молекулами й спричинила утворення водневого зв’язку. Умовно його зображають трьома крапками. І хоча водневий зв’язок в 10 разів слабше за ковалентний, на їхнє руйнування треба витратити значну кількість енергії, аби спирт перейшов з рідкого стану в газуватий.

В'язкість гліцерину, відсутність у нього запаху та солодкий смак (грецьке glicos означає солодкий) також пов'язані з наявністю в його молекулі трьох гідроксильних груп. Зрозуміло, що між молекулами гліцерину утворюється значно більша кількість водневих зв'язків порівняно з метанолом і етанолом. Тож і температура кипіння гліцерину істотно вища.

Водночас ці спирти, завдяки наявності в їхньому складі неполярних залишків насичених вуглеводнів, розчиняються в слабополярних органічних розчинниках і самі є розчинниками для багатьох неорганічних і органічних речовин.

Хімічні властивості спиртів

Спирти виявляють високу реакційну здатність завдяки наявності в їхніх молекулах функціональної гідроксильної групи ОН. Спирти є нейтральними речовинами й не дисоціюють на йони.

1. Горіння спиртів

При підпалюванні спирт горить світлим полум’ям із виділенням великої кількості теплоти. Під час горіння виділяється вуглекислий газ й вода:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O.

2. Взаємодія спирту з лужними металами

При дії на спирти лужних металів відбувається заміщення Гідрогену гідроксильної групи на атом металу. При цьому утворюються алкоголяти. Алкоголяти, утворені метиловим спиртом, називають метилатами, етиловим спиртом – етилатами:
2C₂H₅OH (етанол) + 2Na → 2C₂H₅ONa (натрій етилат) + H₂.

Спирти, подібно до води, бурхливо взаємодіють з металічним натрієм. З лугами спирти за звичайних умов алкоголятів не утворюють.

В суху пробірку поміщають невеликий шматочок металічного натрію (розміром з горошину), очищеного й просушеного фільтрувальним папером та доливають туди 2-3 мл спирту. До пробірки приєднують трубку з відтягнутим кінцем й підпалюють газ, що виділяється. Газ горить, отже це – водень.

Коли реакція закінчиться, білу масу виливають в порцелянову чашку й випарюють її на водяній бані до одержання білого порошку – натрій етилату. Реакція з натрієм дає привід зарахувати спирт до класу кислот. Але спирти не забарвлюють лакмус у червоний колір, практично не взаємодіють з розчинами лугів, тому спирти не відносяться до кислот.

5. Отруйність спиртів, їхня згубна дія на організм людини вам відома з курсу основ здоров'я. Розгляньмо це питання докладніше.

Метанол (так званий деревний спирт) - надзвичайно отруйна речовина. Недарма місткості з метанолом маркують міжнародним застережним знаком

Смертельна доза метанолу в разі потрапляння всередину організму становить З0 г, проте важке отруєння, що супроводжується сліпотою, може спричинити метанол масою 5-10 г. Його пара подразнює слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів, спричиняє головний біль, дзенькіт у вухах, тремтіння кінцівок, неврити, розлади зору. Метанол може проникати в організм навіть крізь неушкоджену шкіру. Висока отруйність метанолу стала однією з причин того, що з 2007 р. у гоночних болідах пальне на основі метанолу замінили етанолом.

Що стосується етанолу , можна сказати, ці два сусідніх члени гомологічного ряду спиртів дуже схожі за фізичними властивостями, їх неможливо розрізнити за зовнішнім виглядом, смаком, запахом тощо. Смертельна доза етанолу значно вища порівняно з метанолом становить від 4 до 12 г на кілограм маси тіла людини. Проте небезпечність уживання етанолу, алкогольних напоїв і їхніх сурогатів важко переоцінити. Унаслідок гострої алкогольної інтоксикації пригнічується діяльність центральної нервової системи (ви вивчатимете це в курсі біології), зокрема дихального центру.

Від алкоголю щороку гине 1,5 млн чоловік – це вибухи 123 атомних бомб Хіросіми у вигляді спиртних напоїв

Хронічне отруєння організму алкоголем, ефект звикання до цього наркотику - складна медична й соціальна проблема. В організмі людини немає жодного органа, який би не потерпав від алкогольної інтоксикації, однак найсильніше етанол уражає мозок.

Зламані долі, зруйновані родини, деградація особистості, соціальне сирітство, смерті й каліцтва в автомобільних аваріях та на виробництві, вроджені вади розвитку в дітей..

Проблема вживання алкоголю дуже актуальна в наші дні. Від цього страждає все суспільство, але в першу чергу під загрозу ставиться підростаюче покоління: діти, підлітки, молодь, а також здоровіє майбутніх матерів.

Алкоголь особливо активно впливає на несформований організм, поступово розрушає його

Сумний перелік наслідків уживання алкогольних напоїв задовгий для одного уроку. Кожен з вас не лише має усвідомити негайний вплив уживання як міцних, так і слабоалкогольних напоїв на здоров'я людини. Найголовніше - знайти в собі сили, виявити характер, аби рішуче відмовитися від небезпечних пропозицій, не спокуситися скуштувати алкогольні напої. Варто зробити свідомий вибір на користь здорового способу життя, міцної родини, здорового й щасливого сьогодення - майбуття

На прикладі метанолу й етанолу ви пересвідчилися, що корисність чи дохідливість речовин залежить насамперед від того, для чого й у який од осіб їх використовує людина. Підтвердження цього ви зможете знайти наступних параграфах підручника.

Метанол - надзвичайно отруйна речовина, залежно від дози спричиняє сліпоту або смерть. Смертельна доза етанолу значно вища зрівняно з метанолом. Проте небезпечність уживання етанолу, алкогольних напоїв і їхніх сурогатів дуже висока, бо етанол спричиняє наркотичну залежність.

Кожен має усвідомити негативний вплив уживання як міцних, так і слабоалкогольних напоїв на здоров'я людини. Варто зробити свідомий вибір на користь здорового способу життя.

Корисність чи шкідливість речовин залежить насамперед від того, для чого й у який спосіб їх використовує людина.

Підбиття підсумків уроку.

• Спирти є нейтральними речовинами й не дисоціюють на йони.

• При дії на спирти лужних металів відбувається заміщення атома Гідрогену гідроксильної групи на атом металічного елемента.

• При взаємодії спиртів з концентрованими галогеноводневими кислотами утворюються галогенопохідні вуглеводнів.

• Якісною реакцією на спирти є їх взаємодія з розжареним CuO – мідь відновлюється.

• Спирти піддаються дегідруванню й дегідратації.

• Метанол - надзвичайно отруйна речовина, залежно від дози спричиняє сліпоту або смерть.

• Етанол – рідина без кольору, з різким запахом, добре розчинна у воді, отруйна. Смертельна доза етанолу значно вища зрівняно з метанолом. Проте небезпечність уживання етанолу, алкогольних напоїв і їхніх сурогатів дуже висока, бо етанол спричиняє наркотичну залежність

• Гліцерин – грузла рідина без кольору й запаху, солодка на смак, добре розчинна у воді.

Урок № 15-16

Тема: Метанова та етанова (оцтова) кислоти, їхні молекулярні й структурні формули, фізичні та хімічні властивості. Функціональна карбоксильна група.

Сьогодні продовжимо вивчення розділу «Оксигеновмісні органічні сполуки».

З давніх давен люди розводили виноград. Багато століть тому навчились виробляти з нього вино.

Дивовижні перетворення, які відбувались з виноградним соком під час утворення з нього вина, не могли не зацікавити людей. Вони помітили, що коли порушувався процес бродіння, вино скисало і перетворювалось в нову речовину з новими властивостями. Чи доводилось Вам зустрічатися з такими явищами, чи відомо Вам про такі факти?

І так скисле вино перетворилось на оцет? Але основною його складовою є оцтова кислота.

Чи знаєте Ви про таку кислоту,

Яку повсякчас додаєм до борщу,

ЇЇ ми кладемо завжди в маринад

Для всяких смачнючих солінь і принад?

Ну звичайно, це оцтова кислота, а в побуті – оцет (6, 9, 12%).

Насичені одноосновні карбонові кислоти

І так: карбонові кислоти містяться в таких продуктах:

в лимоні (лимонна)

в яблуці ( яблучна)

в щавлю ( щавлева)

в виділеннях мурах ( мурашинна),

але сама найвідоміша з органічних кислот - це оцтова кислота СН₃СООН.

Давайте розглянемо формули перших 5-пердставників гомологічного ряду насичених кислот (таб. 1)

Таблиця№1

Порівняйте, що спільного в будові карбонових кислот?

Давайте виведемо загальну формулу карбонових кислот C_nH_{2 n+1} СOОН

Загальна формула карбонових кислот:

СООН – карбоксильна функціональна група карбонових кислот.

Карбонові кислоти – органічні оксигеновмісні сполуки, що містять одну або кілька карбоксильних груп –COOH, сполучених з вуглеводневим радикалом.

2. Класифікація карбонових кислот

Розглянемо класифікацію карбонових кислот:

За природою вуглеводневого радикала:

• Насичені;

• Ненасичені;

• Ароматичні.

За кількістю гідроксильних груп:

• Одноосновні (монокарбонові);

• Двохосновні (дикарбонові).

3. Номенклатура одноосновних карбонових кислот

Номенклатура карбонових кислот

Відповідно до номенклатури, назви кислот походять від назв відповідних радикалів з додатком суфікса –ова і слова «кислота». Нумерацію карбонового скелета починають з атома Карбону карбоксильної групи.

Давайте розглянемо назви найпростіших представників гомологічного ряда карбонових кислот:

4. Будова молекули оцтової кислоти

Молекулярна формула: CH₃COOH

Структурна формула:

Електронна формула:

Н О

: ::

Н : С : С

: :

Н О: Н

5. Фізичні властивості оцтової кислоти

Розгляньте склянку з розчином оцтової кислоти і опишіть її фізичні властивості

(колір, запах, розчинність).

Оцтова кислота – безбарвна рідина, летка, має різкий специфічний запах, змішується з водою в будь-яких пропорціях, розчин кислий на смак;

за t < 17⁰ С кристалізується (“крижана кислота “);

3-9%- водний розчин – столовий оцет;

86% -водний розчин - оцтова есенція

6. Хімічні властивості оцтової кислоти.

Сьогодні ми будемо не тільки учнями, але й хіміками-криміналістами та слідчими «особової справи». Ми з’ясуємо, чи насправді були причетні солі оцтової кислоти та карбонати до смерті великої цариці Єгипту Клеопатри. І, хоча й пройшло дуже багато часу, саме сьогодні для вас настав той момент, коли хімія, велична наука, допоможе пролити світло на цю історичну подію, яка довгий час була вкрита оманою.

Що ж відбулося в ті далекі часи?

«…Вона вийняла з вуха одну з тих великих перлин і … опустила перлину в вино (оцет, оцтову кислоту). Настало мовчання, приголомшені гості, завмерши, спостерігали, як незрівняна перлина повністю розчиняється в вині (оцтовій кислоті). Ось від неї не залишилося й сліду, і тоді Клеопатра підняла келих, покрутила його, збовтуючи вино, і…випила його до останньої краплинки…» (уривок з роману Г.Р.Хаггарда «Клеопатра»)

…Невдовзі після цього Клеопатру знайшли мертвою в її оселі. Що ж стало причиною смерті великої богині Єгипту?

• Який напій випила Клеопатра?

• Чому перлина розчинилася?

• Що потрібно знати, щоб відповісти на ці питання? (Склад речовин та їх хімічні властивості)

Дослід №1. Дія оцтової кислоти на індикатори.

Як довести, що це дійсно кислота? Як довести, що середовище кисле?

Спостереження записуємо в таблицю.

Висновок: оцтова кислота діє на індикатори так само, як і неорганічні кислоти.

Дослід №2. Взаємодія оцтової кислоти з металами.

Як відбувається реакція? (Бурхливо) Що утворилося в результаті реакції (виділяється газ - водень)

2СН₃СООН + Mg = (CH₃COO) Mg + H₂ ↑

Дослід №3 Взаємодія оцтової кислоти з лугами.

Що відбувається з розчином лугу при дії на нього індикатора. Що відбувається з розчином при додаванні оцтової кислоти

СН₃СООН + NaOH = CH₃COONa + H₂ O

Дослід №4 Взаємодія оцтової кислоти з солями.

Що утворюється в результаті реакції?.

2CН₃СООH + Na₂CO₃=2CH₃COONa + CO₂ ↑+2H₂O

Дослід №5 Взаємодія оцтової кислоти з спиртом.

• Що утворюється в результаті реакції?.

СН₃СООН + НОС₂Н₅→ СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О

7. Застосування оцтової кислоти

Шановні учні, контрольну роботу за 2 семестр зробити з 13.05 по 17.05 перейшовши за посиланням

https://vseosvita.ua/test/start/fnf667

18.05-22.05

Урок № 17

Оформити практичну роботу.

Практична робота № 9

Тема. Властивості етанової кислоти

Мета: дослідити хімічні властивості етанової кислоти, закріпити вміння та навички виконання хімічного експерименту.

Обладнання та матеріали: пробірки, шпатель; індикатори (універсальний, фенолфталеїн), розчини етанової кислоти, натрій гідрооксиду, натрій гідрогенкарбонату, магній (порошкоподібний), магній оксид.

Завдання. Переглянте відео (до 18.20 хв).

Оформіть звіт про виконану роботу згідно таблиці (як завжди), досліди записуєте тільки ті, що в моїй таблиці. Зробіть загальний висновок. Сфотографуйте і пришліть мені.

Урок № 18