Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Основные понятия органической химии и теория строения органических соединений.
-
2 слайд
Органическая химия — это раздел химической науки, в котором изучаются соединения углeрода — строение, свойства, способы получения и практического использования.
Соединения, в состав которых входит углерод, называются органическими. -
3 слайд
Сравнительная характеристика неорганических и органических веществ
-
4 слайд
Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова
Основные положения теории химического строения органических соединений были сформулированы профессором Казанского университета А. М. Бутлеровым в 1861 г.
1. Атомы в молекулах соединяются в строго определенном порядке в соответствии с валентностью элементов (C – IV, H – I, O – II, N – III).
2. Свойства веществ зависят не только от их количественного и качественного состава, но и от того, в каком порядке соединены атомы в молекулах, т.е. от химического строения.
3. Атомы в молекулах взаимно влияют друг на друга.
4. Свойства веществ определяются их строением, и, наоборот, зная строение, можно прогнозировать свойства.
5. Химическое строение веществ может быть установлено химическими методами. -
5 слайд
Формула строения (структурная формула) описывает порядок соединения атомов в молекуле, т.е. ее химическое строение. Химические связи в структурной формуле изображают черточками. Связь между водородом и другими атомами обычно не указывается (такие формулы называются сокращенными структурными).
Например, полная и сокращенная структурные формулы н-бутана C4H10имеют вид: -
6 слайд
Изомерия – это явление существования изомеров, соединений, имеющих одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение и, следовательно, разные свойства.
Типы изомерии
В строении изомеров различают два вида изомерии: структурную и пространственную изомерию. -
7 слайд
Структурные изомеры – соединения одинакового качественного и количественного состава, отличающиеся порядком связывания атомов, т.е. химическим строение.
Структурные изомеры имеют одну и ту же молекулярную формулу, но различные структурные формулы.
1. Изомерия углеродного скелета обусловлена различным порядком атомов, образующих скелет молекул. -
8 слайд
2. Изомерия положения
— кратной связи — вид изомерии, характерный для соединений с количеством атомов углерода больше 3-х и имеющих двойные или тройные связи. -
9 слайд
— функциональной группы — вид изомерии, характерный для кислород- и азотсодержащих органических соединений.
-
10 слайд
3. Межклассовая изомерия (изомерия функциональных групп) — характерна для соединений, имеющих одинаковую общую формулу, но принадлежащих к разным классам и имеющим разные химические и физические свойства.
-
11 слайд
Пространственные изомеры (стереоизомеры) при одинаковом составе и одинаковом химическом строении различаются простанственным расположением атомов в молекуле.
Пространственными изомерами являются оптические и цис-транс изомеры (геометрические).
1. Цис-транс изомерия характерна для соединений с двойной углерод-углеродной связью. Молекулы соединений с двойной связью имеют плоскостное строение по месту такой связи.
Цис-транс изомерия заключается в возможности расположения заместителей по одну или по разные стороны плоскости двойной связи или неароматического цикла.
Если одинаковые заместители находятся по одну сторону плоскости двойной связи или от плоскости кольца, то это – цис-изомер, а если по разные – это транс-изомер. -
12 слайд
Оптические изомеры — это стереоизомеры, представляющие собой зеркальное отражение друг друга, не совмещаемые в пространстве.
Атом углерода в оптических изомерах связан с четырьмя различными заместителями.Молекулы оптических изомеров несовместимы в пространстве (как левая и правая рука), в них отсутствует плоскость симметрии.
-
13 слайд
Гомологи — вещества, принадлежащие к одному классу, сходные по составу, строению и свойствам, но различающиеся на одну или несколько групп СН2 (гомологическую разность).
Гомологический ряд – это ряд органических соединений, имеющих однотипное строение и обладающих сходными химическими свойствами и отличающихся друг от друга на одну или несколько групп СН2. -
14 слайд
Углерод — особый элемент. Ни один другой химический элемент не способен образовывать такое многообразие соединений. Причина этого многообразия в том, что атомы углерода способны:
1) соединяться друг с другом в цепи различного строения: открытые (неразветвленные, разветвленные), замкнутые:
2) образовывать не только простые (одинарные), но и кратные (двойные, тройные) связи:
3) образовывать прочные связи почти с любым другим элементом.
Эти уникальные свойства углерода объясняются сочетанием двух факторов:
— наличие на внешнем энергетическом уровне (2s и 2p) четырех электронов (поэтому атом углерода не склонен ни терять, ни приобретать свободные электроны с образованием ионов);
— малый размер атома (в сравнении с другими элементами IV группы).
Вследствие этого углерод образует главным образом ковалентные, а не ионные связи, и проявляет валентность, равную 4. -
15 слайд
Гибридизация — процесс выравнивания орбиталей по форме и энергии.
-
16 слайд
-
17 слайд
Если электронные облака перекрываются по линии, соединяющий центры атомов, то такую ковалентную связь называют (сигма) σ-связью.
sр3–гибридизация характерна для алканов, которые имеют тетраэдрическое строение, валентный угол равный 109°28‘. -
18 слайд
-
19 слайд
Перекрывание негибридизованных
2р-орбиталей
Связь, образующаяся в результате бокового перекрывания краев негибридизованных 2р-орбиталей и называется π-связью.
sр2–гибридизация характерна для алкенов, которые имеют плоское строение, валентный угол равный 120°. -
20 слайд
sр–гибридизация характерна для алкинов, которые имеют линейное строение, валентный угол равный 180°.
-
21 слайд
Органические соединения классифицируют, учитывая два основных структурных признака:
— строение углеродной цепи (углеродного скелета);
— наличие и строение функциональных групп. -
22 слайд
Классификация соединений по функциональным группам
В состав многих органических соединений кроме углерода и водорода входят и другие элементы в виде функциональных групп. -
23 слайд
В настоящее время для наименования органических соединений применяются три типа номенклатуры: тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура, которую также называют международной (предложенной Международным союзом теоретической и прикладной химии IUPAC).
Тривиальная (историческая) номенклатура — первая номенклатура, возникшая в начале развития органической химии, когда не существовало классификации и теории строения органических соединений. Органическим соединениям давали случайные названия по источнику получения (винный спирт, щавелевая кислота, яблочная кислота, уксусная кислота, ванилин, мочевина), цвету или запаху (ароматические соединения), реже — по химическим свойствам (парафины). Многие такие названия часто применяются до сих пор. -
24 слайд
Правила составления названий по систематической международной номенклатуре ИЮПАК
В основе правил номенклатуры ИЮПАК лежат принципы заместительной номенклатуры.
1. Основу названия соединения составляет корень слова, обозначающий предельный углеводород с тем же числом атомов, что и главная цепь (мет- , эт- , проп- , бут- , пент- , гекс- и т.д.).
2. К корню добавляют суффикс, характеризующий степень насыщенности:
-ан (предельный, нет кратных связей);
-ен (при наличии двойной связи);
-ин (при наличии тройной связи).
Если кратных связей несколько, то в суффиксе указывается число таких связей ( -диен, триен и т.д.), а после суффикса обязательно указывается цифрами положение кратной связи, например:
СН3 –СН2 –СН=СН2 бутен-1
СН3 –СН=СН–СН3 бутен-2
СН2 =СН–СН=СН2 бутадиен-1,3
3. Далее в суффикс выносится название самой старшей характеристической группы в молекуле с указанием ее положения цифрой..
-
25 слайд
4. Прочие заместители обозначаются с помощью приставок в алфавитном порядке. Положение заместителей указывается цифрой перед приставкой, например: 3-метил, 2-хлор. Если в молекуле имеется несколько одинаковых заместителей, то перед названием этой группы словом указывается их количество (например, диметил- , трихлор- и т.д.).
5. Все цифры в названиях молекул отделяются от слов дефисом, а друг от друга запятыми.
6. Проводят нумерацию главной углеродной цепи так, чтобы старшая характеристическая группа имела наименьший порядковый номер..
