Особенности изучения темы "Непредельные углеводороды" на уроках химии

Для примера можно привести следующие константы: температура кипения бутена-1 СН2=СН—СН2—СН3 6,3 °С, а температура кипения бутена-2 СНз—СН=СН—СНз 3,7 °С.

Далее приводят примеры непредельных углеводородов с разветвленным строением и дают им названия, при этом нумеруют атомы углерода, начиная с того конца, к которому ближе двойная связь, например:

Когда принципы номенклатуры установлены, явление изомерии рассматривают более подробно. Чтобы правильно составлять формулы изомеров, следует рекомендовать учащимся такой прием: сначала составить формулы одного вида, например изомеров с различным положением двойной связи в неразветвленной цепи, а затем от каждого из них образовать формулы изомеров другого вида, связанных с разветвлением цепи. Не надо пытаться делать то и другое одновременно. Если требуется составить, например, структурные формулы всех пентенов, то поступают так (атомы водорода можно не обозначать):

Следуя такому порядку, учащиеся найдут, что гексен может существовать в виде 13 структурных изомеров (такое задание может быть включено в домашнюю работу).

В заключение данного раздела можно поставить вопрос: у каких углеводородов — предельных или непредельных (при одном и том же числе атомов углерода в молекуле) — больше изомеров? Сравнивая число изомерных пентанов (3) и пентенов (5), учащиеся видят, что в непредельном ряду изомеров больше. Эго вызвано тем, что здесь два вида изомерии.

Наконец, уместно поставить вопрос: есть ли вещества, изомерные этиленовым, в другом ряду углеводородов? Поскольку учащимся известны только парафины и циклопарафины, а первые изомерными быть не могут, естественно, что внимание обращается к циклопарафинам. К выводу об изомерности этих соединений учащиеся приходят обычно на основе подсчета числа атомов углерода и водорода в молекулах. Следует пояснить, что к такому же выводу можно прийти более легким путем, сопоставляя общие формулы гомологических рядов. Этот прием используют далее для отыскания изомерных веществ и в других классах соединений.

Из рассмотренного делают вывод о трех видах изомерии, которые стали известны учащимся (изомерия скелета, изомерия положения двойной связи, изомерия между веществами, принадлежащими к различным гомологическим рядам).

Вопрос о пространственном строении гомологов этилена может быть разъяснен на моделях. Пользуясь шаростержневой моделью молекулы этилена и. заменяя в ней водородные атомы теми или иными группами атомов, строят модели других непредельных углеводородов. Когда будет получена модель молекулы бутена-2 СНз—СН=СН—СНз, обращают внимание учащихся на возможность двоякого построения: в одном случае метальные группы находятся по одну сторону двойной связи и расположены близко друг к другу, а в другом случае находятся по разные стороны двойной связи и значительно удалены друг от друга. Возникает вопрос: может ли молекула одной конфигурации превратиться в молекулу другой конфигурации, подобно тому, как превращаются друг в друга разной формы молекулы предельных углеводородов? Учащиеся должны вспомнить (ранее это было показано, на примере пентана), что изменение формы предельных углеводородов объяснялось свободным вращением атомов углерода вокруг π -связей. При изучении этилена они узнали, почему затруднено вращение вокруг двойной связи. Из этого они должны сделать вывод, что в данном случае молекулы одной конфигурации не могут свободно превратиться в молекулы другой конфигурации (для этого потребовалась бы затрата энергии). Но, может быть, это и не играет существенной роли, ведь порядок соединения атомов здесь не изменяется, он выражается одной и той же структурной формулой? На основании характеристики физических свойств (температур плавления и кипения) учитель поясняет, что это два разных вещества. Модели молекул проектируют на классную доску и изображают в виде структурных формул: эти формулы, таким образом, являются проекционными и произвольно менять их написание уже нельзя.

Когда сущность явления усвоена, вводится понятие о цис-транс-изомерии и подчеркивается, что это уже не структурная, а пространственная изомерия, она называется также геометрической. Чтобы проверить, поняли ли учащиеся этот вид изомерии, можно предложить им подумать, имеется ли пространственная изомерия у пропилена:

Читайте также:

Качество знаний и его основные параметры
В процессе обучения должна контролироваться реализация всех трех функций процесса обучения, что и является содержанием проверки. Под качеством знаний понимается «степень удовлетворения ожиданий» различных участников процесса образования от предоставляемых образовательным учреждениям образовательных ...

Рекомендации по оптимизации стилей педагогического общения
А.К. Маркова предлагает следующие рекомендации по совершенствованию учителем индивидуального стиля своей педагогической деятельности. Эмоционально-импровизационный стиль. Вы обладаете многими достоинствами: высоким уровнем знаний, артистизмом, контактностью, проницательностью, умением интересно пре ...

Анализ современного состояния дополнительного образования в Российской Федерации
Дополнительное образование детей является важнейшей составляющей образовательного пространства, сложившегося в современном российском обществе. Оно социально востребовано, требует постоянного внимания и поддержки со стороны общества и государства как образование, органично сочетающее в себе воспита ...