Урок по химии в 10 классе
Тема: «Функциональные производные углеводородов. Предельные одноатомные спирты. Гомологический ряд, номенклатура и физические свойства».
Цели и задачи урока:
расширить представления учащихся о многообразии органических веществ;
сформировать понятия о функциональных производных углеводородов и спиртах;
ознакомить с составом, номенклатурой, физическими свойствами предельных одноатомных спиртов.
Изучаемые вопросы:
Понятие о функциональной группе.
Состав, общая формула, гомологический ряд, номенклатура и физические свойства
предельных одноатомных спиртов.
Водородная связь.
Оборудование: проектор, диск Виртуальная школа Кирилла и Мефодия «Уроки химии Кирилла и Мефодия 10-11 классы».
Тип урока: комбинированный.
Ход урока:
Организационный момент.
Актуализация опорных знаний.
Задача у доски.
Два ученика пишут цепочки превращений у доски.
Три ученика работают по карточкам.
Изучение нового материала.
Функциональная группа – это атом или группа атомов, определяющая характерные химические свойства данного класса органических соединений.
Такими заместителями могут быть атомы галогенов, группы атомов, включающие в свой состав кислород, азот, углерод, например:
--ОН (гидроксо-, спирты); (- NО2 – нитро-, нитросоединения);
- СООН (карбокси-, в кислотах); (- NН2- амино-, в аминах)
От функциональной группы зависит принадлежность вещества к определённому классу органических соединений.
Спирты – это производные углеводородов, содержащие функциональную группу –ОН.
Классификация:
характер углеводородного радикала:
- предельные – производные алканов;
- непредельные – производные алкенов и других ненасыщенных углеводородов
СН2=СН-СН2-ОН (аллиловый спирт); НС=С-СН2-ОН (пропаргиловый спирт)
От числа гидроксогрупп:
- одноатомные;
- двухатомные (гликоли);
- трёхатомные (глицерин).
3. при каком углеродном атоме находится гидроксогруппа:
- первичные;
- вторичные;
- третичные
Предельные одноатомные спирты – это производные предельных углеводородов, в молекулах которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу.
Общая формула веществ этого ряда
Номенклатура, изомерия и строение спиртов
По систематической номенклатуре название спирта образуют от названия соответствующего предельного углеводорода с добавлением окончания -ол. Поэтому другое их название алканолы.
Традиционное название спирта образуется от соответствующего углеводородного радикала, выраженного прилагательным, с добавлением слова «спирт»
Изомерия.
Положения углеродного скелета, начиная с бутанола
Положения функциональной группы, начиная с пропанола
Межклассовая изомерия – простые эфиры.
Строение.
Смещение электронной плотности в сторону атома кислорода, в результате чего он приобретает частичный отрицательный заряд, а атомы углерода и водорода – частичные положительные заряды. Поэтому ковалентные связи С—О и О—Н в молекуле спирта полярны, причём полярность связи О—Н больше полярности связи С—О т.к. электроотрицательность кислорода больше, чем углерода (3.5 и 2.5).
Атомы углерода и кислорода в спиртах находятся в состоянии sp3-гибридизации.
Все связи между атомами в молекуле предельного спирта – это σ-связи.
Спирты представляют собой полярные соединения.
Физические свойства спиртов.
Предельные одноатомные спирты от 1 до 11 представителя – жидкости, а высшие (начиная с С12Н25ОН)- твёрдые вещества. Метанол, этанол и пропанол -1 имеют специфический алкогольный запах, другие жидкие спирты обладают удушливым, неприятным запахом. Высшие спирты запаха не имеют.
Отличие спиртов от углеводородов:
Они не являются газами.
Имеют более высокие температуры плавления и кипения.
Низшие спирты неограниченно растворяются в воде.
Отличительная особенность спиртов – наличие полярной гидроксильной группы в молекуле и образование водородных связей между молекулами спирта.
В гидроксогруппе, на атоме водорода, возникает частичный положительный заряд, поэтому водород может взаимодействовать с неподелённой электронной парой атома кислорода другой молекулы, образуя межмолекулярную связь. Подобный вид связи называют водородной связью.
В результате образования водородных связей происходит ассоциация (объединение) молекул, что обусловливает более высокие температуры кипения спиртов по сравнению с углеводородами, т.к. на разрыв этих связей требуется дополнительная энергия.
Наличие водородных связей объясняет и тот факт, что в отличие от углеводородов, которые являются газами, спирты с равной или близкой молекулярной массой представляют собой жидкости.
Водородные связи с участием гидроксильных групп образуются не только между молекулами спирта, но и между молекулами спирта и воды:
Вследствие этого низшие спирты смешиваются с водой во всех отношениях. С увеличением числа углеродных атомов растворимость спиртов в воде понижается, что обусловлено влиянием неполярного радикала.
Спирты – хорошие растворители. Они растворяют как полярные, так и неполярные соединения. Наличие в молекуле полярной гидроксильной группы позволяет растворять такие вещества, как гидроксиды натрия и калия. Неполярный алкильный радикал обеспечивает растворимость в спиртах таких соединений, как углеводороды.
Закрепление.
- задания на название спиртов,
- составление изомеров спиртов,
- тестовые задания.
Домашнее задание: §15 з. 1, 2 стр. 80
