Na j a ki e gr up y d zi e l i s i ę w ę gl o w o d o r y?

17
Na jakie grupy dzieli się węglowodory? Wprowadzenie Przeczytaj Film samouczek Sprawdź się Dla nauczyciela

Transcript of Na j a ki e gr up y d zi e l i s i ę w ę gl o w o d o r y?

Wprowadzenie Przeczytaj Film samouczek Sprawd si Dla nauczyciela
W chemii istnieje historyczny podzia na chemi nieorganiczn i organiczn. Zwyko si mówi, e chemia organiczna jest „chemi zwizków wgla”. Przy tym stwierdzeniu naley jednak pamita, e nie wszystkie zwizki organiczne musz pochodzi z organizmów ywych, i e to zdanie jest suszne tylko poza kilkoma wyjtkami, które nie s zaklasyfikowane do tego dziau chemii, m.in. tlenki wgla, wgliki, wglany oraz cyjanki.
Twoje cele
Podzielisz wglowodory na grupy ze wzgldu na wystpowanie wiza wielokrotnych (krotno wiza). Podzielisz wglowodory na grupy ze wzgldu na topologi acucha (ksztat acucha). Wymienisz nazwy grup (rodzin) wchodzcych w skad wglowodorów wedle wskazanego podziau. Poznasz wzory i nazwy wybranych przedstawicieli poszczególnych grup wglowodorów.
Szkielet zwizków organicznych zbudowany jest z atomów wgla, które poczone s ze sob lub z innymi pierwiastkami wizaniem kowalencyjnym. Wglowodory s najprostszymi organicznymi zwizkami chemicznymi. ródo: licencja: CC 0, dostpny w internecie: pinterest.com.
Na jakie grupy dzieli si wglowodory?
Przeczytaj
Wglowodory
Na wiecie znanych jest ju ponad 10 000 000 zwizków organicznych. Najprostszymi z nich s wglowodory, których skad jakociowy jest bardzo prosty. Czsteczki wglowodorów zbudowane s wycznie z atomów wgla i wodoru. Dziki prostej budowie oraz dziki temu, e atomy wgla cz si ze sob bezporednio, mog tworzy tysice rónych zwizków. acuchy te mog by proste (bez rozgazie), rozgazione lub mog zamyka si w piercienie. Istnieje wic wiele rónych grup (rodzin) wglowodorów.
Pomidzy atomami wgla moe równie wystpowa krotno wizania. Pod tym stwierdzeniem bdziemy rozumie wizania pojedyncze, podwójne, potrójne, a nawet ich wielokrotno. Naley pamita, e w wglowodorach wizania pojedyncze s wizaniem typu sigma, natomiast wizania podwójne i potrójne s wizaniami typu sigma i pi ( 1 sigma 1 pi, 1 sigma 2 pi).
Poniej przedstawiono kilkanacie rónych wzorów strukturalnych wglowodorów.
wiczenie 1
Zastanów si, czym narysowane wzory si od siebie róni, a w czym s do siebie podobne.
ródo: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Przyporzdkuj podane wglowodory do odpowiednich grup, przecigajc ich nazwy w przypisane pola.
okten, cykloheksen, etyn, buta-1,3-dien, cykloheksa-1,3-dien, cyklookten, cyklopropan, propyn, cyklopentan, oktyn, heksan, benzen, cyklobutan, cyklopropen, eten, metan, buten, penta-1,2- dien, dekan, antracen
alkany
alkeny
alkeny
cykloalkany
cykloalkeny
aromatyczne
Ciekawostka
Liczba opisanych dotd zwizków organicznych przekroczya ju 10 mln i rocznie zwiksza si o ok. 100200 tysicy. Ta ich mnogo wynika ze zdolnoci atomów wgla do tworzenia wiza zarówno midzy wasnymi atomami, jak i atomami wikszoci innych pierwiastków chemicznych. Prowadzi to do powstawania czsteczek o dowolnie duej liczbie atomów, powizanych ze sob w acuchy i/lub piercienie, rónice si midzy sob (w przypadku takiego samego skadu ilociowego i jakociowego) dodatkowo kolejnoci wiza oraz geometrycznym i/lub przestrzennym uoeniem atomów w czsteczce. To powoduje, e mimo anachronizmu podziau na chemi organiczn i nieorganiczn – nadal jest on stosowany.
Podzia wglowodorów
Wglowodory s zwizkami organicznymi, w których – jak wskazuje nazwa – wystpuj atomy wgla i wodoru. Atomy wgla s czterowartociowe i s wysycone atomami wodoru.
Wglowodory moemy podzieli w zalenoci od:
sposobu poczenia si ze sob atomów wgla (budowa szkieletu, topologi acucha). Wówczas dzielimy je na acuchowe i piercieniowe. Wglowodory acuchowe
nazywany równie alifatycznymi, a wglowodory piercieniowe cyklicznymi. od typu i liczby wiza midzy atomami wgla w czsteczce (krotno wiza), wród wglowodorów acuchowych wyróniamy wglowodory nasycone (alkany) i nienasycone (alkeny i alkiny). Za wród wglowodorów piercieniowych moemy wyróni wglowodory cykloalifatyczne (np. cykloalkany, cykloalkeny) oraz aromatyczne (piercieniowe z ukadem aromatycznym).
Podzia wglowodorów ródo: licencja: CC 0.
Wglowodory nasycone to te, które w swoich czsteczkach posiadaj jedynie wizania pojedyncze.
Wglowodory nienasycone to z kolei te, które  w swoich czsteczkach posiadaj wizania wielokrotne. Moe by jedno wizanie lub kilka.
Ciekawostka
Wglowodór platoski – kuban (C H ) ródo: domena publiczna.
Jednym z rodzajów s wielociany foremne, zwane inaczej bryami platoskimi. Cieszyy si zainteresowaniem wielu mylicieli i filozofów, w tym take Platona i jego ucznia Teajtetosa. S to: tetraedr, heksaedr, oktaedr, dodekaedr, ikosaedr.
Wanie w oparciu o te bryy próbowano syntetyzowa zwizki chemiczne, których wierzchokami s rozmieszczone atomy wgla - wglowodory platoskie. Stao si to moliwe m. in. z uwagi na rozwój metod syntezy czsteczek organicznych, fizykochemicznych metod badania struktury czsteczek, jak równie metod teoretycznych, które pozwalaj na ocen moliwoci istnienia trwaych, hipotetycznych
8 8
Sownik alkany, parafiny
(ac. parum affinis „mao powinowaty”) – nasycone zwizki organiczne zbudowane z wgla i wodoru o wzorze ogólnym C H posiadaj w swojej strukturze wycznie wizania pojedyncze
alkeny, olefiny
nienasycone zwizki organiczne zbudowane z wgla i wodoru o wzorze ogólnym C H , posiadaj w swojej strukturze wizanie podwójne
alkiny, acetyleny
nienasycone zwizki organiczne zbudowane z wgla i wodoru o wzorze ogólnym C H posiadaj w swojej strukturze wizanie potrójne
krotno wizania
pojcie, które ma na celu okreli, czy wystpujce w czsteczce zwizku chemicznego wizanie jest pojedyncze, podwójne czy potrójne
wglowodory alifatyczne
wglowodory cykliczne
wglowodory aromatyczne
wielocian foremny
n 2n+2, 
wglowodory, które posiadaj wizania pojedyncze; ich szkielet oparty jest na niektórych wielocianach platoskich (tetraedr, heksaedr, dodekaedr)
Bibliografia Atkins P., Jones L. Chemia ogólna. Czsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2004.
Mastalerz P., Podrcznik chemii organicznej, 1998.
McMurry J., Chemia organiczna, tom 12, Warszawa 2000.
Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, tom 12, Warszawa 1997.
Film samouczek
Polecenie 1
Czy wiesz, na jakie podgrupy dzielimy wglowodory nasycone i nienasycone? Potrafisz je wymieni? Zapoznaj si z poniszym filmem i rozwi ponisze wiczenia testowe.
Film dostpny na portalu epodreczniki.pl Film samouczek pt. „Na jakie grupy dzielimy wglowodory?” ródo: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Film nawizujcy do treci materiau
wiczenie 1
Zwizek o wzorze sumarycznym C H naley do szeregu homologicznego:
alkenów alkanów cykloalkanów alkinów
Zwizek o wzorze sumarycznym C H moe nalee do szeregu homologicznego:
alkinów lub alkanów alkinów lub alkenów alkinów lub cykloalkenów alkanów lub cykloalkenów
wiczenie 3
3 4
Sprawd si
wiczenie 1
Podzia wglowodorów acuchowych ródo: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
wiczenie 2
Podzia wglowodorów cyklicznych ródo: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
wiczenie 3
Podzia wglowodorów ze wzgldu na grupy ródo: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
wiczenie 4
alkany
alkeny
alkiny
areny




wiczenie 5
Z podanych grup zwizków wybierz te, które nale do wglowodorów nienasyconych.
Cykloalkadieny Acetyleny Parafiny Alkiny Olefiy Alkany Cykloalkany Alkeny
wiczenie 6
Stwierdzenie Prawda Fasz

podwójne.

Oblicz zawarto procentow (% masowy) pierwiastków w oktenie (okt-1-en). Do jakiej grupy naley? Uyj wszystkich moliwych okrele.
mC8H16............u
Odpowied zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjcie, a nastpnie umie je w wyznaczonym polu.
wiczenie 8
Pewien wglowodór uleg spaleniu cakowitemu. W wyniku tego procesu powstay trzy czsteczki gazu, które powoduj zmtnienie wody wapiennej, oraz dwie czsteczki wody.
A. Napisz równanie reakcji spalania cakowitego tego wglowodoru. Równanie reakcji zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjcie, a nastpnie umie je w wyznaczonym polu.
B. Do jakiej grupy wglowodorów naley?
C. Jakie rodzaje i liczb wiza posiada ten wglowodór?
D. Jakie rodzaje i liczb wiza posiada ten wglowodór pomidzy atomami wgla?
Uzupenij
Uzupenij
Uzupenij

Przedmiot: chemia
Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – ksztacenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Zakres podstawowy
1) podaje nazwy systematyczne wglowodorów (alkanu, alkenu i alkinu – do 10 atomów wgla w czsteczce – oraz wglowodorów aromatycznych: benzenu, toluenu, ksylenów) na podstawie wzorów strukturalnych lub póstrukturalnych (grupowych); rysuje wzory wglowodorów na podstawie ich nazw.
Zakres rozszerzony
Ksztatowane kompetencje kluczowe:
Cele operacyjne:
dokonuje podziau wglowodorów na grupy ze wzgldu na wystpowanie wiza wielokrotnych (krotno wiza); dokonuje podziau wglowodorów na grupy ze wzgldu na topologi acucha (ksztat acucha); wymienia nazwy grup (rodzin) wchodzcych w skad wglowodorów wedle wskazanego podziau; pisze, modeluje wzory i podaje nazwy wybranych przedstawicieli poszczególnych grup wglowodorów.
Strategie nauczania:
Formy pracy:
praca indywidualna; praca w parach; praca w grupach; praca caego zespou klasowego.
rodki dydaktyczne:
Przebieg zaj
A. Przed lekcj
Przed lekcj zadaniem uczniów jest zapozna si z sylwetk Friedricha Wöhlera i odpowiedzie na pytanie: Jaki jest jego wkad w rozwój chemii.
B. Podczas lekcji
Faza wstpna:
1. Nauczyciel korzysta z wstpu emateriau oraz dodatkowo poszerza go o dyskusj z uczniami na temat Friedricha Wöhlera oraz hasa “Vis Vitalis”.
2. Rozpoznawanie wiedzy wyjciowej uczniów. Burza mózgów do postawionych pyta: co to s oleiny? Do jakiej grupy zwizków chemicznych zaliczymy propan?
3. Ustalenie celów lekcji. Nauczyciel podaje temat zaj i wspólnie z uczniami ustala cele lekcji.
Faza realizacyjna:
1. Nauczyciel inicjuje dyskusj do pojcia kombinatoryka oraz poleca uczniom zastanowi si i spróbowa narysowa w zeszytach zwizek chemiczny, który posiada okrelon liczb atomów wgla (do decyzji nauczyciela z uwagi na poziom grupy lub poszczególnych uczniów) oraz dowoln ilo atomów wodoru.
2. Nauczyciel kontroluje wyniki prac uczniów i koryguje ewentualne niecisoci. 3. Praca w parach z programem typu Chemsketch, wedug wytycznych (patrz materia
pomocniczy). 4. Uczniowie metod niegowej kuli porównuj swoje rysunki z rysunkami innych kolegów
i koleanek oraz zastanawiaj si na jakie grupy (rodziny) moemy podzieli wglowodory
5. Nauczyciel poleca poszukanie w emateriale informacji na temat podziau wglowodorów, a nastpnie narysowanie trzech przykadów wzorów strukturalnych wybranych przedstawicieli wglowodorów i zaklasyfikowanie rysunków najbliszego ucznia/uczennicy do odpoiedniej rodziny - praca w parach.
6. Uczniowie konstruuj swoj wiedz w oparciu o zasoby internetowe oraz emateria. 7. Uczniowie samodzielnie sprawdzaj zdobyt wiedz, wykonujc wiczenia zaczone do
emateriau – sprawd si.
1. Nauczyciel sprawdza wiedz uczniów. Przykadowe pytania skierowane do uczniów: do jakich rodzin naley okten, cyklobutan, toluen? Podaj trzy przykady wglowodorów ze wzgldu na ksztat acucha.
2. Jako podsumowanie lekcji nauczyciel moe wykorzysta zdania do uzupenienia:
Co byo dla mnie atwe... Czego si nauczyam/nauczyem... Co sprawiao mi trudno...
Praca domowa:
Uczniowie wykonuj pozostae wiczenia zaczone do emateriau – sprawd si.
Wskazówki metodyczne opisujce róne zastosowania multimedium:
Medium mona zastosowa podczas omawiania kadego z tematów dotyczcych poszczególnych grup wglowodorów lub podczas lekcji powtórzeniowej.
Materiay pomocnicze:
Do jakich rodzin naley okten, cyklobutan, toluen? Podaj trzy przykady wglowodorów ze wzgldu na ksztat acucha.
2. Instrukcja do pracy z programem typu Chemsketch:
Za pomoc programu komputerowego typu ChemSketch zbuduj modele czsteczek rónych wglowodorów, sprawd ich systematyczne nazwy, zastanów si, w czym te modele s podobne, a w czym si róni. W przypadku trudnoci w obsudze programu skorzystaj z samouczka dostpnego w zasobach Internetu.
Wykonaj nastpujce operacje: