Главная >> Химия 10 класс. Базовый уровень. Кузнецова

Глава 3. Особенности строения и свойств органических соединений и их классификация

Классификация и методы познания органических соединений

Методы познания органических соединений

Органическая химия — экспериментально -теоретичекая наука, поэтому при её изучении в школе используются как экспериментальные (опыты, наблюдения, измерения и др.), так и теоретические (объяснение, прогнозирование, моделирование и др.) методы изучения органических соединений.

Химический эксперимент (рис. 11) — обязательный метод изучения органической химии, но его использование имеет некоторые особенности, связанные со строением органических веществ, а следовательно, с их некоторыми свойствами, такими как плохая растворимость в воде, способность оказывать вредное влияние на окружающую среду. Кроме этого, некоторые свойства и признаки реакций этих веществ сложны для наблюдения, а сами реакции требуют иногда значительного времени для осуществления. С учётом этих особенностей наряду с натуральным экспериментом, доступным для наблюдения, выполнения и понимания, часто используют виртуальные эксперименты. Благодаря виртуальному эксперименту можно осуществить показ сложных, длительных, а также опасных в исполнении и вредных для здоровья, но важных для понимания органической химии опытов. Мультимедийная презентация ускоряет процесс проведения виртуального эксперимента, увеличивает доступность восприятия опыта в целом и его отдельных деталей и происходящих явлений, обеспечивает целенаправленность наблюдения.

Виртуальные аналитические лаборатории позволяют самостоятельно исследовать состав некоторых соединений (с этими лабораториями можно познакомиться на сайтах Интернета).

При изучении органической химии большое значение имеют методы теоретического познания: решение проблем, прогнозирование, моделирование, теоретическое и модельное описание строения, свойств и процессов органических соединений. Все эти методы будут активно использоваться вами при изучении разных классов органических соединений.

Важнейшими методами познания органических соединений служат наблюдения, химический эксперимент, моделирование. В 8 классе вы приобрели знания о таких методах, как наблюдение, сравнение, химический эксперимент. Особое значение для органической химии имеют методы моделирования и модельного объяснения, например гибридизации атомных орбиталей и др.

Изучение органической химии немыслимо без использования разнообразных моделей молекул, помогающих понять пространственное строение органических соединений. В нашем курсе мы часто будем обращаться к шаростержневым и масштабным моделям (рис. 12).

Задание. Используя комплект для составления моделей или пластилин и спички, соберите шаростержневые модели молекул ацетилена и изомеров пропилена.

В зависимости от цели изучения в органической химии используют те или другие модели молекул. В масштабных моделях атомы имитируются шаровыми сегментами, причём соотношение расстояний между центрами таких сегментов такое же, как и соотношение расстояний между ядрами в реальных молекулах. Шаростержневые модели раскрывают пространственное расположение атомов в молекуле, порядок и характер их связей. Такие модели широко используются для отражения особенностей строения изомеров и других сложных соединений (рис. 13).

Выводы

1. Для упорядочения множества органических соединений применяют классификации веществ. За основу классификации берут:

а) углеродную цепь (неразветвлённая, разветвлённая, циклическая);
б) функциональные группы (гидроксильная, альдегидная, карбоксильная, нитрогруппа и др.).

2. В молекулах углеводородов атомы углерода могут соединяться с помощью одинарной, двойной и тройной связей, а в некоторых соединениях образовывать циклы и бензольные кольца (см. рис. 10).

3. В зависимости от строения углеродной цепи соединения делят на ациклические и циклические, по функциональной группе — на классы соединений (спирты, альдегиды, кислоты и др.).

4. Важнейшими методами познания строения органических соединений являются: наблюдение, химический эксперимент и моделирование.

Основные понятия

Классификация органических соединений • Углеродная цепь (углеродный скелет) • Классификационные признаки (характер углеводородной цепи и функциональные группы) • Углеводородные радикалы • Методы исследования органических соединений • Модели • Методы моделирования

Вопросы и задания

1. Какое значение имеет в химии классификация веществ?

2. Какие классификации используются для систематизации органических соединений, по каким признакам их разделяют?

3. На какие группы делят органические вещества по строению углеродной цепи?

4. Выберите формулы веществ с функциональными группами:

5. Используя Интернет, найдите материал о моделях органических соединений, рассмотрите трёхмерные изображения молекул и их вращения. Обоснуйте преимущества этого динамического метода изучения молекул.

<<< К началу параграфа