Сабақ
Жұмыстың мақсаты:
- Молекулалардың құрылымдық және кеңістіктік модельдерін құрастыруды үйрену.
Күтілетін нәтижелер
Жобаны зерттегеннен кейін оқушылар:
- Топтық жұмыс дағдыларын қалыптастыра алады
- алынған ақпаратты талдай және қорытындылай алады
- өз бетінше логикалық қорытынды жасай алады
Мұғалімге арналған нұсқаулық:
- Жұмыс жұппен немесе жеке орындалады.
- Зертханалық жұмысты бастамас бұрын, сілтеме бойынша қауіпсіздік ережелерімен танысыңыз:
- Жұмыс парағын жүктеп алу үшін сілтемеге өтіңіз:
Теориялық бөлім
Органикалық қосылыстар көміртек атомының негізінде түзіледі. Көміртек атомы төрт валентті, сондықтан ол басқа көміртек атомдарымен байланысып, әртүрлі ұзындықтағы тізбектер құра алады. Осы қасиетінің арқасында органикалық заттардың алуан түрлілігі пайда болады.
Гомологтық қатарлар
Органикалық заттар гомологтық қатарларға біріктіріледі.
Гомологтар – құрамы мен қасиеттері ұқсас, бірақ бір-бірінен –CH₂– топтарының саны бойынша ерекшеленетін қосылыстар.
Мысалы, алкандар:
- метан CH₄,
- этан C₂H₆,
- пропан C₃H₈,
- бутан C₄H₁₀ және т.б.
Олардың барлығының жалпы формуласы CₙH₂ₙ₊₂ болып келеді. Бұл қатардың өкілдері біртіндеп өзгеретін физикалық қасиеттерімен (қайнау температурасы, агрегаттық күйі), бірақ ұқсас химиялық қасиеттерімен сипатталады.
Құрылымдық формулалар
Органикалық қосылыстарды әртүрлі тәсілдермен көрсетуге болады:
- молекулалық формула – атомдардың санын көрсетеді;
- құрылымдық формула – атомдардың байланысу ретін көрсетеді;
- кеңістіктік (көлемді) формула – атомдардың кеңістікте орналасуын бейнелейді.
Мысалы, пропан үшін:
- молекулалық формула: C₃H₈,
- құрылымдық формула: CH₃–CH₂–CH₃.
- кеңістіктік формула:
IUPAC номенклатурасы
Органикалық заттарды бірегей атау үшін халықаралық IUPAC номенклатурасы қолданылады.
Негізгі ережелер:
- Ең ұзын көміртек тізбегін таңдау;
- Көміртек атомдарын нөмірлеу;
- Орынбасарларды анықтап, олардың орнын көрсету;
- Толық атауын құрастыру.
Мысалдар:
- CH₄ → метан,
- C₂H₆ → этан,
- C₃H₈ → пропан,
- C₃H₇Cl → 1-хлорпропан.
Практикалық бөлім
1-қадам. Алифатты қосылыстардың химиялық формулаларын және атауларын халықаралық IUPAC номенклатурасы бойынша жазыңыз.
Мысалы: метан (CH₄), этан (C₂H₆), пропан (C₃H₈), 1-хлорпропан (C₃H₇Cl).
2-қадам. Ермексаздан атомдар жасаңыз:
- қара ермексаз — көміртек атомдары (C),
- ақ ермексаз — сутек атомдары (H).
Бұл ретте көміртек атомының радиусы сутек атомынан шамамен 1,5 есе үлкен болуы тиіс.
3-қадам. Тіс тазалағыштарды екіге бөліп, оларды химиялық байланыстар ретінде пайдаланыңыз.
4-қадам. Метан молекуласын (CH₄) құрастырыңыз: бір көміртек атомы және төрт сутек атомы. Барлық органикалық қосылыстарда көміртек атомы төрт валентті болады, яғни ол төрт химиялық байланыс түзе алады. Метан осы қасиеттің айқын мысалы болып табылады.
5-қадам. Этан молекуласын (C₂H₆) құрастырыңыз: екі көміртек атомын өзара қосып, әр көміртекке үш сутек атомын бекітіңіз.
6-қадам. Пропан молекуласын (C₃H₈) жасаңыз: үш көміртек атомын тізбек түрінде қосып, сегіз сутек атомын жалғаңыз.
7-қадам. 1-хлорпропан молекуласын (C₃H₇Cl) жасаңыз: пропан молекуласындағы бір сутек атомын хлор атомына ауыстырыңыз (басқа түсті ермексазды пайдаланыңыз). Назар аударыңыз: хлор атомы сутек атомынан шамамен екі есе үлкен.
8-қадам. Жұмыс парағындағы тапсырмаларды орындап, қорытынды жасаңыз.
Қорытынды
Жұмыс барысында оқушылар органикалық қосылыстардың молекулалық модельдерін құрастырды. Практикалық модельдеу қарапайым органикалық заттардың да кеңістіктік құрылымы болатынын дәлелдеп, бұл ерекшеліктің химия мен биологияда үлкен маңызға ие екенін көрсетті.