Основные положения теории химического строения. Виды изомерии
Цели урока: рассмотреть второе положение теории химического строения А.М.Бутлерова, обобщить знания по видам изомерии, раскрыть универсальный характер II положения теории химического строения (применимость его для органических и неорганических веществ). Оборудование: набор для шаростержневых моделей, план заданий к уроку на каждом столе (приложение 1)
План урока.
1. Организационный момент. 2. Повторение материала прошлого урока. На прошлом уроке мы рассмотрели предпосылки создания ТХС и доказали универсальность первого положения ТХС А.М.Бутлерова. Вспомним первое положение ТХС (формулируют учащиеся). Атомы в молекулах органических и неорганических веществ соединяются в строго определенной последовательности, согласно их валентности.
Цель урока. Сегодня мы рассмотрим второе положение ТХС, раскроим его универсальный характер (применимость его для органических и неорганических соединений), вспомним виды изомерии.
Записать в тетрадях тему урока. 3. Вспомним, о чем говорит, второе положение теории химического строения ( учащиеся формулируют самостоятельно или обращаются к тексту учебника параграф 9, с. 76 ). Это положение показывает зависимость свойств веществ от их строения, т.е. объясняет явление изомерии. Явление изомерии было открыто в 1823г. Ю.Либихом и Ф.Вёлером на примере солей двух неорганических кислот: циановой и гремучей (приложение 1, план заданий №6). Дайте определение явлению изомерии. 4. В ходе последующей беседы рассматриваем классификацию типов изомерии, известную из курса органической химии. Какие два типа изомерии вы знаете? (приложение 1, план заданий №5) Записать в тетрадях: Структурная изомерия. Дать определение структурным изомерам. Учащиеся получают задания: а) два человека у доски готовят ответы на задания 1,2 (приложение 2); б) два человека на своих местах собирают шаростержневые модели молекул этана, бутана и их изомеров; в) класс с одним из учеников выполняет задание 3 (приложение 2). Выполнив задание 3, и обсудив ответы на задания 1,2, в тетрадях записываем виды структурной изомерии: изомерия цепи, изомерия положения кратной связи или положения функциональной группы. Какой вид структурной изомерии мы еще не назвали? (межклассовая изомерия) Записать структурные формулы межклассовых изомеров состава: С5Н10 ( алкен и циклоалкан), С5Н8 (алкин и алкадиен). По шаростержневым моделям выясняем для какого из предложенных соединений возможна структурная изомерия и почему. Модель этана оставить для дальнейшей работы. Учащиеся получают задания: а) у доски готовится ответ на задание 4 (приложение 2); б) класс выполняет задания 1,2 по плану заданий (приложение 1), отвечает на поставленные вопросы. Дать определения явлению таутомерии, таутомерам. 5. Записать в тетрадях следующий тип изомерии: Пространственная изомерия. Проверить задание, выполненное у доски. Какие два условия необходимы для существования геометрических изомеров? - наличие двойной связи; - два атома углерода при двойной связи должны быть связаны с разными заместителями. Из-за того, что расстояние между одинаковыми атомами в молекулах той или иной пары геометрических изомеров различны, последние существенно различаются своими химическими, физическими и физиологическими свойствами (приложение 1, план заданий 3). Молекула кокаина оказывает примерно в 85 раз более сильное наркотическое действие, чем молекула её стереоизомера-псевдококаина. Нарушение равновесия малеиновая кислота<---> фумаровая кислота при дефиците ферментов вызывает трудноизлечимое кожное заболевание - псориаз. У доски готовится ответ на задание 5 (приложение 2). Вернемся к шаростержневой модели этана. Углеродная цепь в этой молекуле может принимать в пространстве разные формы, т.е. может происходить свободное вращение группы атомов вокруг простой сигма - связи ( на модели показать «заслоненную» и «заторможенную» конформации) Учащиеся отвечают на следующие вопросы: а) как называются пространственные структуры, которые возникают при этом вращении? («заслоненная», «заторможенная»); б) какая конформация более устойчива? («заторможенная»); в) какие вы знаете виды конформаций для циклических соединений? (приложение 1, план заданий 4); г) какая из этих конформаций более устойчива («кресло»); д) причина существования конформаций? ( взаимное отталкивание атомов) У доски обсуждается ответ на задание 5 (приложение 2). Даются ответы на вопросы этого задания. 6. Характерна ли изомерия для неорганических веществ? (приложение 1, план заданий 6) «Органическое понятие» было открыто на неорганическом материале: изомерах солей гремучей и циановой кислот. Синтез Вёлера воедино связал цепочкой изомерного перехода неорганическое вещество цианат аммония и органическое - мочевину, изомерны тиомочевина и роданид аммония. Для неорганических веществ характерна и таутомерия. Циановая кислота таутомерна изоциановой, синильная – изосинильной. 7. Подведем итоги нашего урока (приложение 1, план заданий 5). 8. Выставляются и комментируются отметки за работу на уроке. 9. Домашнее задание: параграф 9, с. 77-79, упр.5,6.