Загальні й відмітні ознаки органічних і неорганічних сполук
Тема 3
НАЙВАЖЛИВІШІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ
Урок 31
Тема уроку. Загальні й відмітні ознаки органічних і неорганічних сполук
Цілі уроку: показати подібність і відмінності органічних і неорганічних речовин; ознайомити з предметом вивчення органічної хімії, розмаїттям органічних сполук; формувати уявлення про єдність живої та неживої природи; розкрити особливості органічних сполук порівняно з неорганічними; ознайомити учнів з короткою історією розвитку органічної хімії.
Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок
Форми роботи: розповідь учителя, евристична бесіда, демонстраційний експеримент.
Обладнання: зразки органічних речовин.
ХІД УРОКУ
I. Організація класу
II. Аналіз тематичної контрольної роботи
Робота з класом з виявлення типових помилок, індивідуальна робота над помилками.
III. Актуалізація опорних знань.
Мотивація навчальної діяльності
Евристична бесіда
– Згадайте з історії, як давно відомі людям органічні сполуки.
– Наведіть приклади органічних речовин природного походження.
– Чому ці речовини називають органічними?
Органічних
Подальшому розвитку органічної хімії сприяли дослідження в галузі синтезу органічних речовин у пошуках нових матеріалів, барвників, ліків тощо.
IV. Вивчення нового матеріалу
1. Природні джерела органічних речовин
(Розповідь учителя)
(Колекції: “Вугілля”, “Нафта”, “Пластмаси”)
Назвіть джерела органічних речовин.
Першими джерелами одержання органічних речовин були тваринні й рослинні організми, продукти їх життєдіяльності. Рослинний світ, особливо дерева, є головним виробником органічних речовин. Деревина є цінною сировиною для хімічної переробки. Так, суха перегонка деревини з давніх часів застосовувалася для одержання таких органічних речовин, як оцтова кислота, метиловий спирт, ацетон, феноли. Сьогодні хімічна переробка деревини використовується в паперовій промисловості, у виробництвах целюлози, штучного волокна, кінофотоплівки, етилового спирту та ін.
Цінними джерелами різних органічних сполук є також продукти сухої перегонки кам’яного вугілля – коксовий газ, кам’яновугільна смола. Слід згадати також і такі джерела, як горючі сланці й торф.
З кам’яним вугіллям успішно суперничають нафта і природний газ. Наразі світове виробництво продуктів основного органічного синтезу базується на використанні нафти й природного газу (95 %). Вугілля, сланці, торф і деревина забезпечують не більш ніж 5 % споживаної сировини.
2. Органічні речовини, їх відмінності від неорганічних, елементи-органогени
(Фронтальна робота з таблицею)
Ще на початку розвитку й формування органічної хімії було виявлено основні відмінності органічних і неорганічних речовин. Розгляньмо їх у порівняльній таблиці.
Характеристика | Неорганічні речовини | Органічні речовини |
Якісний склад | Будь-які елементи періодичної системи | Усі сполуки містять Карбон і Гідроген, у багатьох містяться Оксиген, Сульфур, Нітроген, Фосфор та ін. |
Валентність елементів | Різна, може бути змінною | Постійна: С – IV, H – І, O – II, Hal – І |
Види зв’язків | Усі типи зв’язку: ковалентний полярний і неполярний, йонний, металевий | Переважно ковалентний полярний і неполярний типи зв’язку |
Будова речовини | Атомна, молекулярна, іонна | Переважно молекулярна |
Кількість сполук | Сотні тисяч | Близько 20 мільйонів і постійно збільшується |
Термостійкість | Різна | Переважно низька, за 300400 °С – розкладаються |
Органічні сполуки відрізняються від неорганічних низкою характерних особливостей:
– майже всі органічні речовини горять або легко руйнуються внаслідок нагрівання з окисниками, виділяючи CO2 (за цією ознакою можна встановити приналежність досліджуваної речовини до органічних сполук);
– у молекулах органічних сполук Карбон може бути з’єднаний майже з будь-яким елементом Періодичної системи;
– органічні молекули можуть містити послідовність атомів Карбону, з’єднаних у ланцюги (відкриті або замкнені);
– молекули більшості органічних сполук не дисоціюють на досить стійкі іони;
– реакції органічних сполук протікають значно повільніше й у більшості випадків не завершуються остаточно;
– серед органічних сполук дуже поширене явище ізомерії;
– органічні речовини мають більш низькі температури фазових переходів (tкип, tпл).
3. Предмет органічної хімії
А. Кекулє в 1851 р. визначив органічну хімію як хімію сполук Карбону. Однак це визначення не цілком послідовне. Є групи сполук, які містять Карбон і належать до неорганічних: оксиди Карбону, карбонати, карбіди.
Більш точне визначення органічної хімії дав К. Шорлеммер у 1889 р.: “Органічна хімія є хімією вуглеводнів та їхніх похідних”.
Усі органічні сполуки є похідними сполук Карбону й Гідрогену – вуглеводнів. Органічні сполуки крім атомів Карбону й Гідрогену можуть також містити атоми Оксигену, Сульфуру, Нітрогену, Фосфору та ін. Ці елементи називають елементами-органогенами.
– Органічна хімія – це розділ хімічної науки, в якому вивчаються сполуки Карбону – їх будова, властивості, способи одержання й практичного використання.
– Сполуки, до складу яких входить Карбон, називаються органічними.
Крім Карбону, вони майже завжди містять Гідроген, досить часто – Оксиген, Нітроген і галогени, рідше – Фосфор, Сульфур та інші елементи. Однак сам Карбон і деякі найпростіші його сполуки, такі, як карбон(ІІ) оксид, карбон(IV) оксид, карбонатна кислота, карбонати, карбіди тощо, за характером властивостей належать до неорганічних сполук. Тому часто використовується ще й інше визначення:
– Органічні сполуки – це вуглеводні (сполуки Карбону з Гідрогеном) та їхні похідні.
Завдяки особливим властивостям елемента Карбону органічні сполуки дуже численні. Наразі відомо понад 20 мільйонів синтетичних і природних органічних речовин, і їх число постійно зростає.
Критерієм поділу сполук на органічні й неорганічні є їх елементний склад.
До органічних сполук належать хімічні речовини, що містять у своєму складі Карбон, наприклад:
V. Підбиття підсумків уроку
Обговорення результатів уроку – дебати
– У чому полягає умовність терміна “органічна хімія”?
– Роздивіться предмети, що знаходяться на вашому столі. Які з них виготовлено з органічних матеріалів?
– Які особливості органічних речовин сприяли виділенню органічної хімії в окремий розділ науки?
– Подумайте! У деяких підручниках з хімії відомості про органічні сполуки входять до розділу про елементи IV групи періодичної системи. Наскільки правомірно таке розташування матеріалу? Обгрунтуйте “за” і “проти”.
– Які речовини називаються органічними?
– Подумайте! Обгрунтуйте аргументи “за” і “проти” такого визначення з погляду хіміків, біологів, істориків.
– Як визначити приналежність речовини до органічних сполук?
– Подумайте! Наведіть факти, що свідчать про матеріальну єдність органічних і неорганічних речовин.
VI. Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.
Творче завдання. Подумайте! Обгрунтуйте аргументи “за” і “проти” розвитку сучасного органічного синтезу з погляду зростання потреб людства й законів екології.