Resumen de la lección “Relación genética entre las principales clases de compuestos orgánicos. Resolución de problemas»

En el curso escolar de química orgánica, el estudio de la relación genética entre sustancias juega un papel importante. De hecho, el curso se basa en la idea del desarrollo de las sustancias como pasos en la organización de la materia. Esta idea también se implementa en el contenido del curso, donde el material se organiza en orden de complejidad desde los hidrocarburos más simples hasta las proteínas.

La transición de una clase de sustancias orgánicas a otra está estrechamente relacionada con los conceptos fundamentales de la química: elemento químico, reacción química, homología, isomería, variedad de sustancias y su clasificación. Por ejemplo, en la cadena genética de transformaciones de metano - acetileno - aldehído acético, se pueden rastrear similares - la conservación del elemento carbono en todas las sustancias - y diferentes - formas de existencia de este elemento. reacciones químicas especificar las disposiciones teóricas del curso, y muchas de ellas son importantes en términos prácticos. Por lo tanto, a menudo las transiciones genéticas entre sustancias se consideran no solo con la ayuda de ecuaciones de reacción, sino que se llevan a cabo y, en la práctica, es decir, la teoría se conecta con la práctica. Por lo tanto, el conocimiento sobre la relación genética entre sustancias también es necesario para la formación politécnica de los estudiantes. Al estudiar la relación genética entre las sustancias, se revela a los estudiantes la unidad de la naturaleza, la interconexión de sus fenómenos. Así, los compuestos inorgánicos también pueden incluirse en el proceso de transformación de sustancias orgánicas. Este ejemplo refleja la conexión intra-asignatura del curso de química. Además, la cadena de estas transiciones es parte de una más general: el fenómeno de la circulación de sustancias en la naturaleza. Por tanto, cada reacción estudiada en el curso de la química actúa como un eslabón separado en toda la cadena de transformaciones. En este caso, resulta no solo el método de obtención del producto, sino también las condiciones para la reacción (el uso de información de la física y las matemáticas), la ubicación de las materias primas y las fábricas (conexión con la geografía), etc. Hay también es un problema - prever más destino sustancias obtenidas y sus productos de descomposición, su influencia en rodeando a una persona Miércoles. Por lo tanto, se aplica y generaliza una cantidad de información de otras materias escolares en el material sobre transiciones genéticas.

El papel del conocimiento sobre la conexión genética entre sustancias también es importante en la formación de la cosmovisión dialéctico-materialista de los estudiantes. Revelando cómo sustancias inorgánicas se formaron los hidrocarburos más simples y otros compuestos orgánicos, ya que la complicación de su composición y estructura condujo a la formación de proteínas que iniciaron la vida, por lo que reforzamos con ejemplos la teoría materialista del origen de la vida en la Tierra. Las leyes de la dialéctica, que los estudiantes aprenden en las lecciones de ciencias sociales, se utilizan en el estudio de las transiciones genéticas. Entonces, la cuestión de la relación genética entre sustancias en enfoque integrado no se le aparece como uno separado, sino que es parte integral comunes en la educación y crianza de los estudiantes.

Un análisis de las respuestas de los estudiantes en lecciones y exámenes muestra que la cuestión de la relación genética entre sustancias causa dificultades. Esto se explica por el hecho de que el estudio de la cuestión de la conexión genética, aunque se lleva a cabo durante todo el curso de la química, se lleva a cabo de manera fragmentaria, asistemática, sin aislar la dirección principal.

En el diagrama, la fórmula generalizada corresponde a varios grupos de sustancias de la misma composición, pero de diferente estructura. Por ejemplo, la fórmula SpNgp+ir combina alcoholes monohídricos de límite isomérico y éteres, respectivamente, que tienen sus propias fórmulas generales.

Las líneas rectas en el diagrama general representan las principales relaciones entre grupos y clases. compuestos orgánicos. Entonces, con la ayuda de fórmulas generales, se representan las transiciones entre grupos de hidrocarburos. Sin embargo, la abundancia de líneas en el diagrama dificultaría la percepción de la principal y, por lo tanto, no se muestran varias transiciones hacia ella. El esquema general también permite comprender las transiciones genéticas entre sustancias inorgánicas y orgánicas (la síntesis de hidrocarburos a partir de sustancias simples y su descomposición térmica), para dar una idea general del ciclo de las sustancias utilizando el ejemplo del carbono a otros elementos. . Puede detallar el esquema general utilizando tablas de series homólogas isoméricas de sustancias, así como al realizar ejercicio. 16 y 17 (pág. 114

A continuación, resumimos la información sobre los isómeros intergrupales. Observamos que estos incluyen alcoholes y éteres monohídricos, aldehídos y cetonas, fenoles y alcoholes aromáticos, ácidos carboxílicos Yésteres La composición de estos isómeros, así como de las sustancias presentadas individualmente en el curso (etilenglicol y ácidos insaturados), se puede expresar mediante fórmulas generales. Al analizar tales fórmulas, identificamos signos de la complicación de las sustancias, determinamos el lugar de cada grupo en la cadena genética y lo reflejamos en el esquema general. Llevamos a cabo su concreción en la lección y en casa cuando realizamos ej. 27, 28, 29, 30, 33, 37 (págs. 140-141).

Planteamos el problema para los estudiantes sobre la posibilidad de una mayor continuación del esquema general basado en la complicación de la composición y estructura de la materia. Para estos fines, prestamos atención a la composición de las grasas: la molécula contiene seis átomos de oxígeno, con base en las fórmulas del alcohol hexatómico (p. 154), la glucosa y sus isómeros (p. 152--156), los estudiantes derivan su general fórmulas También realizamos una forma de trabajo superior, cuando los propios estudiantes elaboran esquemas de la conexión genética entre sustancias y los especifican. Al analizar el esquema general, nos esforzamos para que los estudiantes noten naturaleza relativa las relaciones entre las sustancias reflejadas en él. También pedimos a los estudiantes que demuestren que esquema general se puede continuar, ya que el camino del conocimiento no termina con lo estudiado.

>> Química: Relación genética entre clases de sustancias orgánicas e inorgánicas

Mundo material. en el que vivimos y del que somos una minúscula parte, es uno y al mismo tiempo infinitamente diverso. La unidad y diversidad de las sustancias químicas de este mundo se manifiesta más claramente en la conexión genética de las sustancias, que se refleja en la llamada serie genética. Destaquemos los más características estas filas:

1. Todas las sustancias de esta serie deben estar formadas por un elemento químico.

2. Las sustancias formadas por un mismo elemento deben pertenecer a clases diferentes, es decir, reflejar diferentes formas su existencia.

3. Las sustancias que forman la serie genética de un elemento deben estar conectadas por transformaciones mutuas. Sobre esta base, se puede distinguir entre series genéticas completas e incompletas.

Resumiendo lo anterior, podemos dar la siguiente definición de serie genética:
Una serie de sustancias de representantes de diferentes clases se denominan genéticas, que son compuestos de un elemento químico, conectados por transformaciones mutuas y que reflejan el origen común de estas sustancias o su génesis.

conexión genética - el concepto es más general que el de serie genética. que es, aunque una manifestación vívida, pero particular de esta conexión, que se realiza en cualquier transformación mutua de sustancias. Entonces, obviamente, la primera serie de sustancias a las que se refiere el texto del párrafo se ajusta a esta definición.

Para caracterizar la relación genética de las sustancias inorgánicas, consideramos tres tipos de series genéticas:

II. La serie genética de un no metal. Al igual que la serie metálica, la serie no metálica con diferentes estados de oxidación es más rica en enlaces, por ejemplo, la serie genética del azufre con estados de oxidación +4 y +6.

La dificultad sólo puede causar la última transición. Si realiza tareas de este tipo, siga la regla: para obtener una sustancia simple a partir de un compuesto de ventana de un elemento, debe tomar su compuesto más reducido para este propósito, por ejemplo, el compuesto de hidrógeno volátil de un no -metal.

tercero La serie genética del metal, a la que corresponden el óxido y el hidróxido anfóteros, es muy rica en sayasas. ya que exhiben, dependiendo de las condiciones, ya sea las propiedades de un ácido o las propiedades de una base. Por ejemplo, considere la serie genética del zinc:

En química orgánica, también se debe distinguir entre más concepto general- Conexión genética y concepto más particular de serie genética. Si la base de la serie genética en química Inorgánica son sustancias formadas por un elemento químico, entonces la base de la serie genética en química orgánica (la química de los compuestos de carbono) está formada por sustancias con el mismo número de átomos de carbono en la molécula. Considere la serie genética de sustancias orgánicas, en la que incluimos la mayor cantidad de clases de compuestos:

Cada número sobre la flecha corresponde a una ecuación de reacción específica (la ecuación de reacción inversa se indica mediante un número con un guión):

La definición de yodo de la serie genética no se ajusta a la última transición: se forma un producto no con dos, sino con muchos átomos de carbono, pero con su ayuda, los enlaces genéticos se representan de la manera más diversa. Y finalmente, daremos ejemplos de la conexión genética entre las clases de compuestos orgánicos e inorgánicos, que prueban la unidad del mundo de las sustancias, donde no hay división en sustancias orgánicas e inorgánicas.

Aprovechemos para repetir los nombres de las reacciones correspondientes a las transiciones propuestas:
1. Cocción de piedra caliza:

1. Escriba las ecuaciones de reacción que ilustran las siguientes transiciones:

3. En la interacción de 12 g de alcohol monohídrico saturado con sodio, se liberaron 2,24 litros de hidrógeno (n.a.). Encuentra la fórmula molecular del alcohol y escribe las fórmulas de los posibles isómeros.

La estructura de las moléculas de los compuestos orgánicos nos permite sacar una conclusión sobre las propiedades químicas de las sustancias y la estrecha relación entre ellas. Los compuestos de otras clases se obtienen a partir de sustancias de una clase por transformaciones sucesivas. Además, todas las sustancias orgánicas pueden representarse como derivados de las más conexiones simples- hidrocarburos. La relación genética de los compuestos orgánicos se puede representar como un diagrama:

C 2 H 6 → C 2 H 5 Br → C 2 H 5 OH → CH 3 -SON → CH 3 COOH →

CH 3 COOS 3 H 7 ; y etc.

De acuerdo con el esquema, es necesario elaborar ecuaciones para las transformaciones químicas de una sustancia en otra. Confirman la interconexión de todos los compuestos orgánicos, la complicación de la composición de la materia, el desarrollo de la naturaleza de las sustancias de simples a complejas.

La composición de las sustancias orgánicas suele incluir una pequeña cantidad de elementos químicos: hidrógeno, carbono, oxígeno, nitrógeno, azufre, cloro y otros halógenos. La sustancia orgánica metano se puede sintetizar a partir de dos sustancias inorgánicas simples, carbono e hidrógeno.

C + 2H 2 = CH 4 + Q

Este es un ejemplo del hecho de que entre todas las sustancias de la naturaleza, inorgánicas y orgánicas, existe una unidad y conexión genética, que se manifiestan en las transformaciones mutuas de las sustancias.

Parte 2. Completar la tarea práctica.

La tarea es experimental.

Demostrar que las papas contienen almidón.

Para probar la presencia de almidón en las papas, se debe aplicar una gota de solución de yodo a una rodaja de papa. La patata cortada se volverá azul violeta. La reacción con solución de yodo es una reacción cualitativa para el almidón.

E talón

a la opción 25

Número de opciones(paquetes) de tareas para los examinados:

Opción número 25 de 25 opciones

Tiempo de finalización del trabajo:

Opción número 25 45 mín.

Condiciones para completar las tareas.

Requisitos de protección laboral: profesor (experto) que supervisa la ejecución de las tareas(informe de seguridad al trabajar con reactivos)

Equipo: papel, bolígrafo, equipo de laboratorio

Literatura para los examinados referencia, metódico y tablas

1. Familiarícese con los elementos de la prueba, las habilidades evaluadas, los conocimientos y los indicadores de evaluación .

Opción #25 de 25

Parte 1. Contesta las preguntas teóricas:

1. Aluminio. Aluminio anfótero. Óxidos e hidróxidos de aluminio.

2. Las proteínas son polímeros naturales. La estructura y la estructura de las proteínas. Reacciones cualitativas y aplicación.

Parte 2. Completa la tarea práctica

3. El problema es experimental.

Cómo obtener oxígeno experimentalmente en el laboratorio, probar su presencia.

Opción 25 de 25.

Existe una relación genética entre diferentes clases de sustancias orgánicas, lo que hace posible sintetizar los compuestos deseados en base al esquema de transformaciones elegido. A su vez, las sustancias orgánicas más simples se pueden obtener a partir de sustancias inorgánicas. Como ejemplo, considere la implementación práctica de reacciones de acuerdo con el siguiente esquema:

ácido acético ácido aminoacético.

1) A partir del carbono (grafito), se puede obtener metano por síntesis directa:

o en dos etapas - a través de carburo de aluminio:

3C + 4Al t Al4 C3

Al4 C3 + 12H2 OCH4 + Al(OH)3 .

2) El etileno se puede obtener a partir del metano de varias maneras en varias etapas, por ejemplo, la síntesis de Wurtz se puede realizar seguida de la deshidrogenación del etano:

o llevar a cabo el craqueo térmico del metano y la hidrogenación parcial del acetileno resultante:

CHCH + H2 Ni CH2 CH2 .

3) El alcohol etílico se obtiene por hidratación del etileno en presencia de un ácido inorgánico:

CH2 CH2 + H2 OH + , t CH3 CH2 OH.

4) El aldehído acético (etanal) puede obtenerse por deshidrogenación de etanol sobre un catalizador de cobre, o por oxidación de alcohol con óxido de cobre (II):

5) El aldehído acético se oxida fácilmente a ácido acético, por ejemplo, por la reacción del "espejo de plata", o por interacción con una solución acidificada de KMnO4 o K2 Cr2 O7 cuando se calienta. Esquemáticamente, esto se puede mostrar mediante la siguiente ecuación (trate de escribir ecuaciones de reacción completas):

6) La síntesis de ácido aminoacético se realiza mediante una etapa intermedia para la producción de ácido cloroacético:

CH3 CO OH + Cl2 P (rojo) ClCH2 CO OH + HCl

Tenga en cuenta que los derivados de halógeno de compuestos orgánicos, debido a su alta reactividad, a menudo se usan en síntesis orgánica como sustancias de partida e intermedias.

Tsybina Lyubov Mikhailovna Profesora de química Resumen de la lección.

Resumen de la lección sobre el tema: "Conexión genética entre las principales clases de compuestos orgánicos. Resolución de problemas.

Clase: Grado 11

Objetivo: crear condiciones para la sistematización y profundización del conocimiento de los estudiantes sobre la relación de las sustancias orgánicas según el esquema: composición - estructura - propiedades de las sustancias y la capacidad de resolver problemas de cálculo.

Tareas:

Educativo:

Generalización y profundización del conocimiento de los estudiantes sobre la relación composición - estructura - propiedades de las sustancias orgánicas en el ejemplo de los hidrocarburos y las series homólogas que contienen oxígeno.

Expandir los horizontes culturales generales de los estudiantes

Desarrollando:

Desarrollo de habilidades para analizar, comparar, sacar conclusiones, establecer una relación genética causal entre sustancias orgánicas.

Ser capaz de elegir el algoritmo adecuado para resolver el problema de cálculo.

Educativo:

Divulgación de la idea de cosmovisión sobre la relación de la composición, estructura, propiedades de las sustancias; educación de una personalidad intelectualmente desarrollada; fomentando una cultura de comunicación.

Ser capaz de trabajar de acuerdo con el algoritmo y con literatura adicional.

tipo de lección:

para el propósito didáctico: una lección en la sistematización del conocimiento;

según el método de organización: generalizar con la asimilación de nuevos conocimientos (lección combinada).

tecnología de aprendizaje:

aprendizaje de problemas;

información y comunicación

Métodos utilizados en la lección:

explicativo e ilustrativo:
- conversación cara a cara
- Explicación del profesor.

– esquemas de tablas, algoritmos

práctico:
- Elaboración de esquemas de transformaciones y su implementación.

deductivo:
- de lo conocido a lo desconocido;
- De lo simple a lo complejo.

Tipos de controles:

encuesta actual,

trabajo de cartas

Tecnologías educativas utilizadas:

Informativo

Tecnología de actualización de la experiencia personal.

Tecnología enfocada desarrollo cognitivo alusiones personales

Formulario de conducta : una combinación de conversación con material ilustrativo explicativo, actividad independiente de los estudiantes.

Equipo: computadora, algoritmo para resolver el problema de cálculo.

Plan de estudios

Plan de estudios

Tareas

I

organizando el tiempo

Preparar a los estudiantes para la lección.

II

Actualización de conocimientos básicos.

"Idea genial"

(repaso del material estudiado)

Preparar a los estudiantes para aprender material nuevo. Revisar temas previamente aprendidos para identificar lagunas en el conocimiento y abordarlas. Mejorar conocimientos y habilidades, prepararse para la percepción de nuevo material.

tercero

Aprendiendo nuevo material

conexión genética;

series genéticas de hidrocarburos y sus variedades;

genéticamente una serie de hidrocarburos que contienen oxígeno y sus variedades.

Desarrollar la capacidad de generalizar hechos, construir analogías y sacar conclusiones.

Desarrollar en los alumnos la capacidad de predicción química y la capacidad de resolución de problemas de cálculo mediante relaciones genéticas.

Desarrollar el pensamiento ambiental.

Desarrollo de una cultura de la comunicación, la capacidad de expresar los propios puntos de vista y juicios, y formas racionales de resolver un problema de cálculo.

IV

Consolidación de los conocimientos adquiridos

Repetición, reproducción de material aprendido.

Desarrollo de este material sobre asignaciones en formato UNT.

V

Resumiendo la lección

Percepción de un sentido de responsabilidad por los conocimientos adquiridos. Evaluación de las actividades de los estudiantes en la lección. Reflexión. Poniendo marcas.

VI

Tarea

Libro de texto: Química para el grado 11 A. Temirbulatova N. Nurakhmetov, R. Zhumadilova, S. Alimzhanova. §10.6 p.119(23,26), p.150(18),

Libro de trabajo ejercicio 107 a), b) p.22.

1 etapa de la lección

Organizativo. Anuncio del tema de la lección. Actualización de conocimientos básicos.

¿Qué significa el concepto"conexión genética"?
La transformación de sustancias de una clase de compuestos en sustancias de otras clases;

conexión genética llamado la conexión entre sustancias de diferentes clases, basada en sus transformaciones mutuas y reflejando la unidad de su origen, es decir, la génesis de las sustancias.
El punto clave de la lección es la creación de una situación problemática. Para ello, utilizo una conversación de búsqueda de problemas, que anima a los estudiantes a hacer suposiciones, expresar su punto de vista, provoca un choque de ideas, opiniones y juicios.
La tarea principal es señalar a los estudiantes la insuficiencia de su conocimiento sobre el objeto de conocimiento, así como los métodos de acción para completar la tarea que se les propone.

Comparar significa elegir, en primer lugar, los criterios de comparación. Díganos qué criterios cree que deberíamos comparar. Los estudiantes responden:

Propiedades químicas de las sustancias;

La posibilidad de obtener nuevas sustancias;

La relación de sustancias de todas las clases de compuestos orgánicos.

lección de 2 etapas

“Lluvia de ideas” – conversación frontal con la clase:

¿Qué clases de compuestos orgánicos conoces?

¿Cuál es la peculiaridad en la estructura de estas clases de compuestos?

¿Cómo afecta la estructura de una sustancia a sus propiedades?

¿Qué fórmulas básicas conoces que se pueden usar para resolver un problema de cálculo?

Usando el conocimiento sobre la estructura de las sustancias orgánicas, las características de sus fórmulas generales, los estudiantes escriben de forma independiente las fórmulas básicas y predicen posibles Propiedades químicas sustancias orgánicas.

lección de 3 etapas

Implementación del enlace genético de compuestos orgánicos.

Primera opción: etanol →etileno →etano →cloroetano →etanol →acetaldehído → dióxido de carbono

segunda opción: metano → acetileno → etanal → etanol → bromoetano → etileno → dióxido de carbono

Tercera opción: acetileno→etanal→etanol→bromoetano→etileno→etanol→acetato de etilo

trabajar en la pizarra con cartas: resolver un problema de cálculo

Tarea 1: Se obtuvieron 6 kg de formiato de metilo a partir de metano. Escriba las ecuaciones de reacción correspondientes. ¿Calcular cuánto metano se consumió?

Tarea 2: ¿Cuánto acetato de etilo se puede obtener haciendo reaccionar 120 g de ácido acético y 138 g de etanol si el rendimiento del producto de reacción es el 90% del teórico?

Tarea - 3: Oxida 2 mol de metanol. El producto resultante se disolvió en 200 g de agua. ¿Calcule el contenido de metanal en la solución (en%)?

La solución correcta de los problemas de cálculo se diseña en un tablero inteligente.

Conclusión general :

Destacamos los rasgos que caracterizan la serie genética de las sustancias orgánicas:

Sustancias de diferentes clases;

Diferentes sustancias están formadas por un elemento químico, es decir. representar diferentes formas de existencia de un elemento;

Diferentes sustancias de la misma serie homóloga están conectadas por transformaciones mutuas.

El conocimiento de la relación genética entre diferentes clases de sustancias orgánicas nos permite seleccionar métodos convenientes y económicos para la síntesis de sustancias a partir de los reactivos disponibles.

4ta etapa de la lección

Repetición, reproducción de material aprendido. Desarrollo de este material sobre asignaciones en formato UNT. pág. 119(23); Ejercicio de cuaderno 107 a), b) p.22.

Breve instrucción sobre tarea: §10.6 p.119(23,26), p.150(18),

Lección de la etapa 5

Resumiendo. Reflexión.

Los estudiantes responden las preguntas:

¿Qué nuevos conceptos se aprendieron en la lección?

¿Qué preguntas causaron dificultades? Etcétera.

El profesor califica a aquellos estudiantes que mostraron buenos y excelentes conocimientos durante la lección que estuvieron activos.