загрузка...


ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ХИМИИ 11 класс

Тема V. ВЕЩЕСТВА И ИХ СВОЙСТВА

Урок 61. Генетическая связь органических и неорганических соединений

Цели урока: закрепить знание понятий «генетический ряд» и «генетическая связь»; научить характеризовать взаимосвязь между основными классами веществ органической и неорганической химии и правильно составлять схемы превращений и решать их; дать представление о единстве органических и неорганических веществ, об их взаимосвязи.

Основные понятия: генетический ряд, генетическая связь, схема превращений.

Оборудование: набор реактивов, спиртовка, держатель для пробирок, пробирки; Ag2O(NH3 · Н2O); ложечка для сжигания веществ; KMnO4, H2SO4(K), вода, Fe, газоотводная трубка.

Ход урока

I. Организационный момент

Постановка целей и задач урока и анализ результатов практической работы № 4. Сообщить учащимся, что данный урок является уроком подготовки к практической работе № 5, которая состоится на следующем уроке.

II. Изучение нового материала

План изложения

1. а) Понятие «генетический ряд» в неорганической и органической химии.

б) Генетический ряд металла и неметалла в неорганической химии.

в) Генетический ряд метана, этана, пропана в органической химии.

г) Экспериментальное осуществление генетического ряда меди и серы, согласно схемам:

2. Генетическая связь между классами неорганических соединений. Экспериментальное осуществление генетической связи согласно схеме:

3. Генетическая связь между классами органических соединений (учебник, с. 266).

Экспериментальное осуществление схемы превращений:

4. Взаимосвязь веществ органической и неорганической химии.

Генетический ряд включает в себя вещества, образованные одним и тем же элементом, но принадлежащие к разным классам, то есть отражают разные формы его существования.

В неорганической химии рассматриваются генетический ряд металла и генетический ряд неметалла.

Рассмотрим в качестве примера генетический ряд меди и экспериментально осуществим его.

В этом ряду пять превращений.

— прокаливаем медную проволоку, она покрывается черным налетом — это оксид меди (II).

К полученному оксиду меди (II) приливаем серную кислоту и нагреваем. Наблюдается изменение цвета раствора, он становится голубым. Образуются гидратированные катионы меди, соль меди — сульфат меди (II).

3. К соли CuSO4 приливаем гидроксил натрия до выпадения осадка голубого цвета — гидроксила меди (II) основания нерастворимого:

4. Отфильтровываем Cu(OH)2 и добавляем к нему HCl — соляную кислоту:

— осадок исчезает.

5. К раствору СuСl2 — хлорид меди (II) добавляем Fe — железо. Наблюдается образование меди.

Генетический ряд неметалла рассмотрим на примере неметалла S — серы.

1. Сжигаем серу в ложечке для сжигания веществ. Сера горит голубым пламенем в колбе с кислородом (кислород был заранее получен разложением КМnO4 и им заполнена колба)

Колба заполняется газом.

2. В эту колбу добавляем дистиллированную воду с несколькими каплями индикатора метилоранжа и тщательно встряхиваем. Наблюдается взаимодействие SO2 с Н2O, индикатор приобретает розовый цвет, что говорит о наличии кислоты.

3. К небольшому количеству сернистой кислоты в пробирке добавляем гидроксид натрия до тех пор. пока метилоранж не станет оранжевым.

4—5. К сульфиту натрия добавляем соляную кислоту — наблюдается выделение газа SO2, который необходимо по газоотводной трубке направить в пробирку с раствором сероводородной кислоты; наблюдается помутнение раствора, образуется сера.

Генетические ряды органических соединений: метана, этана, пропана в виде схем превращений учитель записывает на доске, учащиеся — в тетрадях.

Однако схемы превращений могут включать в себя вещества другого состава. Здесь уже идет речь о генетической связи веществ, которая реализуется при любых взаимных превращениях веществ с разным составом и принадлежащих к разным классам как в неорганической, так и в органической химии.

Экспериментально осуществим цепочку превращений, включающую в себя вещества разных классов и разного состава.

— отфильтруем медь, а к фильтрату FeCl2 добавим NaOH.

3. На воздухе в присутствии волы Fe(OH)2 окисляется кислородом.

4. К осадку Fe(OH)3 добавляем азотную кислоту:

— нитрат железа (III)

5. При нагревании небольшого количества раствора соли наблюдается выделение бурого газа — NO2 (оксида азота (IV)):

В учебнике на с. 266 даны более объемные схемы генетической связи органических соединений. На основании данных схем можно составлять любую схему превращений от алкана до полипептида — белка. Экспериментально мы осуществим схему превращения:

1. В пробирку с этанолом вносим прокаленную медную проволоку до 10 раз.

2. Проводим реакцию с гидроксидом меди (II) при нагревании (в случае отсутствия реактива Ag2O(NH3 · Н2O), который дает реакцию «серебряного зеркала»). Получение Сu(ОН)2:

3. К уксусной кислоте добавим этанол (в одинаковых количествах) и 1—2 капли H2SO4 (конц.), нагреваем смесь.

4. У входа газоотводной трубки эфир поджигаем.

5. В этанол добавим H2SO4(K); необходимо соотношение 1 : 3.

Vэтанола = 1 мл; VH2SO4 = 3 мл. Это реакция внутримолекулярной дегидратации, идет при t° > 140°:

6—7. Полученный этен пропускаем через растворы КМnO4 и I2; наблюдается обесцвечивание растворов; у выхода газоотводной трубки этен поджигаем. Горит желтым, светящимся пламенем

Можно рассмотреть реакцию как ОВР в явном виде.

Р-р йода обесцвечивается.

В начале XIX столетия господствовало мнение, что между неорганическими и органическими веществами существует четкая грань. Но первые синтезы органических веществ показали несостоятельность этих взглядов.

Немецкий химик Ф. Вёлер синтезировал щавелевую кислоту из неорганических:

2. Гидролиз дициана:

3. Действием неорганическом кислоты на эту соль получается щавелевая кислота:

В 1928 г. Ф. Вёлер осуществил синтез мочевины.

Мочевина: —CO(NH2) — продукт жизнедеятельности живых организмов. В лаборатории он синтезировал неорганическое вещество — цианат аммония:

Далее он его нагрел в водном растворе и получил мочевину:

Все эти синтезы доказывают то, что органические вещества могут образовываться и из неорганических, минуя живой организм. Это первые синтезы, за ними последовали многие другие, которые подтвердили связь между неорганическими и органическими веществами.

III. Домашнее задание

§ 23: 1. Схемы превращений: вариант 1 — № 1) г. №2) б; вариант 2 — № 1) д, № 2) в; 2. Составить схему превращений и решить ее:

Сделать работу на отдельных листах, на оценку.






загрузка...
загрузка...
загрузка...