Методические проблемы преподавания органической химии и ее основные

Береснева Е.В., профессор кафедры фундаментальной химии и методики обучения химии

ВятГУ

понятия курса органической химии
3. Роль теории химического строения на начальном

этапе курса органической химии и ее основные понятия

проходит в 2 этапа:
1) знакомство с разнообразными классами органических соединений

в 9-м классе. Тема «Органические соединения» изложена как один из разделов химии, но не как систематический курс органической химии. На этом этапе изучения темы упор делается не на особенности органических соединений, а на общность законов химии для всех ее объектов
Зачем введена органическая химия в 9-й класс?

химии в 10-11-х классах. Учебный материал отобран таким образом, чтобы

можно было объяснить на современном научном, но доступном для учащихся уровне основные теоретические положения и изучаемые свойства веществ, химические процессы, протекающие в окружающем мире и используемые человеком

идея усложнения строения вещества: от относительно простых соединений (углеводородов) до

сложных (белков и нуклеиновых кислот). Эта идея отражает ступени организации материи, высшей ступенью которой являются сложные биоорганические вещества, представляющие химическую основу жизни
Расположите классы органических соединений в порядке усложнения их строения
В чем проявляется усложнение строения при переходе от класса к классу?

кислоты
Карбоновые кислоты
фенолы
Альдегиды
Ацетиленовые углеводороды
Диеновые углеводороды
Этиленовые углеводороды
Циклопарафины
Ароматические углеводороды
спирты
Предельные углеводороды
Гетороцикли-
ческие
соединения
амины
аминокислоты
углеводы
жиры

органической химии включает более 50 теоретических понятий и около 20

видов химических реакций
При классификации понятий исходят из теоретических основ предмета

на 5 групп:
– понятия теории химического строения;
– понятия электронной теории;
–

стереохимические понятия;
– понятия о закономерностях химических реакций;
– понятия высокомолекулярной химии

ряд, гомологическая разность, общая формула), углеводородные радикалы, классификация органических соединений,

функциональные группы, зависимость свойств от химического строения и др.

атомов), электронное строение атома углерода, гибридизация, электронное облако, образование σ-

и π-связей, понятие о едином π-электронном облаке, водородной связи, зависимость свойств от электронного строения и др.

вокруг простой связи и связанные с ним пространственные формы, геометрическая

изомерия, циклическая форма моносахаридов, зависимость свойств от пространственного строения и др.

химии, а в органической химии находят дальнейшее развитие и углубление.

Это такие понятия, как скорость реакции, механизм реакции, химическое равновесие, катализ, тепловой эффект химической реакции, реакционная способность и др.

полимера, молекулярная масса полимера, стереорегулярная структура полимера и др.

органической химии и ее основные понятия
Кто и когда разработал ТХС

органических соединений?
ТХС занимает особое место в школьном курсе органической химии:
1) с ТХС начинается изучение фактически новой химической дисциплины
2) ТХС является основной теорией, пронизывающей весь школьный курс органической химии; на ее основе формируются все важнейшие понятия этого курса

и органической химией, основные ее положения являются общими для этих

наук
4) ТХС вооружает учащихся методом познания вещества, его строения и свойств, дает возможность предвидеть (предсказывать) свойства органических соединений на основе их строения

химии. Задача – ознакомление учащихся с основными положениями, идеями основополагающей

теории и ее значением. При этом предусматривается в процессе дальнейшего изучения органической химии углубление основных положений ТХС, раскрытие ее значения на конкретном материале

химическом строении, изомерии, структурных формулах
Ученики должны усвоить – у молекул

веществ, имеющих один и тот же состав, может быть различная последовательность соединения атомов, которая обусловливает различные свойства, то есть свойства вещества зависят не только от состава, но и от химического строения

всех своих функций – она только объясняет некоторые факты и

явления (объясняющая функция), но еще не в состоянии выполнять прогностические функции
ТХС, решающая роль в создании которой принадлежит А.М. Бутлерову, отражена в школьном курсе органической химии в виде нескольких основных положений и ряда понятий
Назовите основные понятия ТХС

соединения атомов в молекуле, порядок их взаимосвязи и взаимного влияния

друг на друга
А.М. Бутлеров не абсолютизировал понятие о химическом строении, а считал, что оно имеет границы применения и распространяется только на молекулярные вещества, что оказалось пророческим
Это центральное понятие ТХС. Знание его позволяет сделать логический переход к другим понятиям и положениям теории А.М. Бутлерова

основная идея теории. Установление этой зависимости позволило А.М. Бутлерову и

его ученикам доказать возможность познания строения вещества с помощью химических методов, из которых особенно большое значение придавалось синтезам
Каждому веществу отвечает одна химическая формула – структурная формула, которая выражает все его химические свойства

и синтезировать новые органические соединения, объяснять многообразие веществ
Что такое изомерия?
Выяснение

причины изменения свойств в молекулах изомеров подводит к вопросу о взаимном влиянии атомов друг на друга в зависимости от химического строения молекул

вещества с одинаковым химическим строением, но с разными свойствами. Так

структурная изомерия способствовала открытию пространственной изомерии
Понятия химического строения и изомерии позволили дать объяснение явлению гомологии, хотя оно появилось задолго до ТХС
Что такое гомология?

строгой последовательности
Соединение атомов происходит в соответствии с их валентностью
Углерод в

органических веществах четырехвалентен. Его атомы образуют цепи нормальные, разветвленные, замкнутые

а также от химического строения молекул
Химическое строение выражается структурной формулой.

Каждое вещество может иметь только одну структурную формулу
Химическое строение молекул познаваемо и может быть установлено различными методами исследования

изомерии
Свойства атомов в молекуле проявляются по-разному, так как оказывают друг

на друга взаимное влияние
Молекула – не статическое, а динамическое образование, наполненное внутренним движением

систему, где компоненты теории взаимосвязаны:
Качественный и количественный состав → химическое

строение (гомология, изомерия, взаимное влияние атомов) → свойства