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 і творчого застосування їх на практиці.

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 сполук значно більше за кількістю, ніж неорганічних. На цю закономірність учені-хіміки звернули увагу давно. Тривалий час органічні сполуки виділяли в окрему групу речовин, які можна одержати тільки з рослин або тварин та які утворюються під впливом таємничої життєвої сили “vis vitalis”. Засновником теорії “віталізму” й органічної хімії як науки загалом уважають шведського вченого Й. Я. Берцеліуса. Теорія “віталізму” особливо наголошувала на істотних відмінностях між органічними й неорганічними речовинами, але проіснувала недовго. У 1828 році учень Берцеліуса К. Веллер синтезував з неорганічних речовин сечовину – речовину, безумовно, органічного походження.

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.