"Органикалық химия - көміртек қосылыстарының химиясы" 9 сынып

Күні:

Класы:9

Сабақтың тақырыбы: Органикалық химия – көміртек қосылыстарының химиясы. А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың құрылыс теориясының негізгі қағидалары.

Сабақтың мақсаты: оқушыларға органикалық химия – көміртек қосылыстарының химиясы,А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың құрылыс теориясының негізгі қағидалары туралы толық білім беру.

Сабақтың міндеттері:

1)Білім берушілік –органикалық химия және А.М.Бутлеровтың органикалық қосылыстардың құрылыс теориясының негізгі қағидалары туралы толық білім беру.

2)Дамытушылық – тақырыпаралық байланыстар арқылы ойын дамыту.

3)Тәрбиелік – ұқыптылыққа тәрбиелеу.

Сабақтың типі: жаңа сабақ

Сабақтың әдісі: сөздік-көрнекілік, сұрақ-жауап, баяндау, есептер шығару.

Сабақтың көрнекілігі: Тақырыпқа байланысты плакаттар, слайдтар.

Сабақтың құрылымы:

1.Ұйымдастыру.

2.Жаңа сабақ түсіндіру.

3.Жаңа сабақты бекіту.

4.Үйге тапсырма.

5.Бағалау .

6.Қорытынды .

Сабақтың барысы:

1.Ұйымдастыру- оқушылармен сәлемдесу, сабаққа қатысымын тексеру, кезекшіні анықтау, оқушыларды зейінін жаңа сабаққа аудару.

2. Жаңа сабақ түсіндіру-

XIX ғасырдың бірінші жартысында қарқындап дамып келе жатқан өнеркәсіпке қажет көптеген органикалық заттар (әр түрлі бояулар, дәрі-дәрмек, жарылғыш заттар, т.б.) алынып, зерттеле бастады. Сондықтан жинақталған тәжірибелік материалдарды жүйелеп түсіндіретін ілім қажет болды. Сол кезде көптеген мәселелер түсініксіз болды. Мысалы, "Екі ғана элемент —көміртек пен сутектен тұратын қосылыстардың саны неге өте көп (СН₄, С₂Н₂, С₂Н₄, С₂Н₆, С₆Н₆ және т.б.)?", "Бұл қосылыстардағы көміртек атомдарының валенттіктерін қалай түсіндіруге болады?", "Құрамдары (формулалары) бірдей кейбір заттар (С₆Н₁₂О₆ — глюкоза мен фруктоза, С₂Н₆О — этил спирті мен диметил эфирі) неліктен әр түрлі қасиет көрсетеді?" деген сияқты сансыз көп сұрақтар туды.

Неміс ғалымдары А. Кекуле мен А. Кольбенің зерттеулері нәтижесінде (1857 жылдары) көміртек атомының валенттіктері төртке тең екені және басқа көміртек атомдарымен тізбек түзебайланыса алатындығы белгілі болды. Сол кезден бастап көміртек атомы оның валенттіктерін бейнелейтін төрт сызықша арқылы байланысқан "С" таңбасы арқылы белгіленді.

Кекуле Фридрих Август (1829-1896) Неміс химигі. Кольбемен қатар көміртектің төрт валентті екенін болжады (1857 жылы). Көміртек атомдарының n санымен байланысқан сутекатомдарының саны 2n+2-ге тең болатындығын алғаш дәлелдеді. Бензол молекуласының циклді пішінін ұсынып (1865 жылы), Бутлеровтың химиялық құрылыс теориясын ароматты қосылыстарға пайдаланды. Ароматты қосылыстар теориясын жасады. Карлсруэде өткен химиктердің I Халық- аралық конгресін ұйымдастырушылардың бірі.

Кольбе Адольф Вильгельм Герман (1818-1884) Неміс химигі. Төртхлорлы көміртекті элементтерден синтездеуге болатынын (1843 жылы) дәлелдеді. Карбон қышқылдарының тұздарынан электрохимиялық жолмен қаныққан көмірсутектерді электролиздеп алу әдісін ашты (Кольбе реакциясы). Екіншілік және үшіншілік спирттердің болатынын болжады. Кекулемен қатар көміртектің төрт валентті екендігін айтты. Радикалдар теориясын қолдады.

Бірақ бұл ғалымдар органикалық химияда сол кезде түсініксіз болған көп сұрақтарға жауап беретін жалпы теорияны шығара алмады.

Осындай көп мәселелерді Қазан университетінің профессоры Александр Михайлович Бутлеров 1861 жылы негізін қалаған органикалық қосылыстардың химиялық құрылыс теориясы түсіндірді. Ол теорияның негізгі қағидалары мыналар:

1. Органикалық зат молекуласындағы атомдар ретсіз орналаспайды, олар өздерінің валенттіктеріне сай белгілі бір ретпен байланысады. A. М. Бутлеров молекуладағы атомдардың байланысу ретін заттың химиялық құрылысы депатады.

2. Заттың қасиеті оның молекуласының құрамына, қандай атомдардың қанша мөлшерде кіретіндігіне тәуелді болуымен қатар молекуладағы атомдардың өзара байланысу ретіне де (яғни, химиялық құрылысына) тәуелді болады. Молекуладағы атомдардың байланысу реті көрсетілген химиялық формула құрылымдың формула немесе құрылыс формуласы деп аталады. Зат молекуласының құрылысын осы заттың өзіне ғана тән жалғыз құрылымдың формуласы арқылы өрнектеуге болады.

3. Молекула құрамындағы атомдар мен атом топтары бір- бірінің химиялық қасиетіне әсер етеді. Бір-бірімен тікелей байланысқан атомдар мен атом топтарының өзара әсерлері күштірек болады.

4. Заттың қасиеті арқылы оның молекуласының құрылысын анықтауға және керісінше оның молекуласының химиялық құрылысы бойынша заттың қасиетін болжауға болады.

Молекуланың химиялық құрылысы

Енді химиялық құрылыс теориясының кейбір жағдайларын талдап түсінейік.

1. Органикалық қосылыстар молекуласындағы әр элемент атомы өзінің валенттігіне сәйкес (көміртек — төрт, оттек — екі, сутек — бір валентті) белгілі бір тәртіппен қосылады. Көміртек атомдары бірімен-бірі және басқа атомдармен ортақ электрон жұптарын түзеді. Сендер коваленттік байланыстың екі элемент атомы электрондарының жұптасуы (электрон орбитальдарының өзара қаптасуы) арқылы түзілетінін білесіңдер. Молекуладағы атомдардың байланысу ретін электрондық формуламен қатар құрылымдық формуласы да бейнелейді. Яғни, құрылымдың формула (кейде құрылыс формуласы деп те аталады) молекуладағы атомдардың өзара байланысу тәртібін көрсететін формула.

2. Сандық және сапалық құрамдары бірдей, бірақ қасиеттері әр түрлі заттардың болуын химиялық құрылыс теориясы түсіндірді. Молекулалық формуласы бірдей С₂Н₆O-ға сай екі заттың құрылысы мен қасиеттерін салыстырайық. Диметил эфирінің құрамындағы оттек атомы екі жағынан көміртек атомдарымен байланысқан, сутек атомдарының бәрі көміртектермен байланысқан.

Этил спиртіндегі оттек бір көміртек және бір сутек атомымен байланысқан, сутек атомдарының бесеуі көміртекпен, біреуі оттекпен жалғаскан. Бұл екі қосылыстың қасиеттері әр түрлі. Диметил эфирі бөлме температурасында газ тәрізді, ал этил спирті — сұйық зат. Химиялық касиеттері де өзгеше.

3. Енді молекуладағы атомдар мен атом топтары бір-біріне өзара қалай әсер ететінін қарастырайық. Атомдардың (не атомдар тобының) реакцияласу қабілеті олардың қандай атомдармен байланысқанына тәуелді. Себебі атомдар мен атом топтары өзара әсерлеседі. Бір-бірімен өзара байланысқан атомдардың әсерлері көбірек болады. Жоғарыда қарастырылған диметил эфирі мен этил спиртінің құрамдарын салыстырсақ, спирт молекуласындағы оттек атомымен байланысқан сутектің қасиеті көміртекпен байланысқан сутектердің қасиеттерінен өзгеше. Электртерістігі үлкен оттек атомының әсерінен тек оттекпен байланысқан сутек қана белсенді металдармен орынбасу реакцияларына түсе алады:

2С₂Н₅ОН + 2Na → 2C₂H₅ONa+ Н₂↑

Ал диметил эфиріндегі сутектер белсенді металмен орынбасу реакциясына түспейді.

4. Зат молекуласының құрылысы мен қасиеттерінің арасындағы өзара байланысқа қысқаша тоқталайық. Жоғарыда қарастырылған мысалдан молекулалық құрамдары бірдей екі заттың біреуі (диметил эфирі) белсенді металдармен әрекеттеспей, ал екіншісінің (этил спиртінің) әрекеттесетініне көз жеткіздіңдер. Осыдан диметил эфирі құрамындағы сутектердің бәрікөміртек атомдарымен байланысқанын, ал этил спиртіндегі белсенді металға орнын алмастырған бір сутектің оттек атомымен жалғасып тұрғанын болжауға болады.

3.Жаңа сабақты бекіту

1.Бекіту сұрақтарына жауап беру.

2.Органикалық және бейорганикалық заттарды салыстыру. Венн диаграммасы.

4.Үйге тапсырма- §42,43 188 -194 беттер. №5.6

5.Бағалау – үй тапсырмасын ұқыпты орындап келген және сабақта аса белсенділік танытқан оқушыларды түсіндіре отырып бағалау.

6.Қорытынды – өткізілген сабаққа жалпы түйін жасау.