Каталог файлов

Химия

Урок 1-2

Теория как высшая форма научных знаний. Теория химического строения органических веществ О. Бутлерова.

         Цель: сформировать у учащихся понимание того, что теория это высшая форма научных знаний; закрепить знания о теории химического строения органических веществ О. Бутлерава; определить какими бывают формы научных знаний.

Существуют различ­ные формы научных знаний:

            Факты — это реальные события или конкретные характеристики, достоверные данные, установленные в процессе научного познания.

            Понятие является обобщённым мнением о телах, веществах, явлениях и т. д., возникающим на основании многих фактов.

            Закон — несомненное утверждение, которое при определён­ных условиях полностью подтверждается всей совокупностью исследуемых объектов. Из химии основной школы вам уже из­вестны такие законы, как закон сохранения массы веществ, пе­риодический закон, закон постоянства состава, закон Авогадро.

         Теория — обоснованное и воспринятое научным сообществом научное знание, описывающее и объясняющее факты, выполняющее функцию предвидения.

         Теорию характеризуют содержательная целостность, относи­тельная стабильность. Благодаря разработке теорий достигается познавательный результат, получают объяснение факты, явления и т. д. Теорию нельзя считать полностью завершённой структурой. За­частую новые факты и открытия дополняют и расширяют существу­ющие теории, а иногда, наоборот, доказывают их несостоятельность и ошибочность. Так было, например, в химии с теорией флогистона.

Как видим, основой для создания теории служат отдельные факты. В свою очередь в теории факты находят объяснение. Таким образом, факты и теория взаимосвязаны, неотделимы друг от дру­га. В том, что это действительно так, убедимся на примере теории химического строения органических соединений А. М. Бутлерова.

         Теория химического строения органических соединений А. М. Бутлерова. В 17-18 вв. строение органических веществ не рассматривали как чётко определённое и подлежащее установле­нию опытным путём. В этих обстоятельствах одному и тому же веществу могли приписывать несколько формул. В частности, для этановой (уксусной) кислоты предлагалось восемь различных формул. Учёные открывали вещества с одинаковым количественным и каче­ственным составом, но разными свойствами, однако причина такого явления оставалась неизвестной. Эти и многие другие научные фак­ты нуждались в объяснении. Поэтому в середине XIX в. возникла настоятельная необходимость в создании теории химического строе­ния органических соединений, которая бы объясняла состав и свойства органических веществ, упорядочивала множество извест­ных фактов, прогнозировала открытие новых соединений.

         Отдельные положения теории строения органических веществ были разработаны ранее. Так, английскому учёному А. Куперу при­надлежит положение о способности атомов Карбона соединяться не только с атомами других элементов, но и между собой. Немецкий учёный Ф. Кекуле установил, что Карбон в органических соедине­ниях четырёхвалентный. Однако эти учёные не смогли соединить разрозненные факты в целостную научную теорию, которая бы объясняла зависимость свойств веществ от их строения.

Основные положения теории строения Бутлерова. 1861год.

 1. В молекулах соединений существует определённый порядок связи атомов, который и носит название строения.

2. Химические свойства определяются составом и строением его молекул.

3. Различное строение при одном и том же составе и молекулярной массе вещества обусловливает явление изомерии. Изомеры, имея одинаковый состав, но различное строение, различаются по свойствам.

4. Так как при химических реакциях изменяются не все, а только некоторые части молекул, то, изучая продукты химических превращений соединения, можно установить его строение

5. Реакционная способность атомов, входящих в молекулу, меняются в зависимости от того, с какими атомами они связаны в данной молекуле. Это обусловливается взаимным влиянием атомов друг на друга.

         Александр Бутлеров был первым, кто обосновал и эксперимен­тально подтвердил, что строение молекулы можно определить химическим способом, то есть исследуя её химические свойства, и наоборот, зная строение вещества, можно предсказать его свой­ства. Основное положение теории химического строения: атомы в молекулах органических веществ соединены между собой химическими связями в строго определённой последовательности согласно их валентности.   Опираясь на это положение, А. М. Бутлеров отмечал, что каж­дому веществу свойственно лишь одно химическое строение, а сле­довательно, только одна структурная формула.  При написании структурных формул исходят из того, что в органических соединениях валентность Карбона равна четырём, а между атомами Карбона может возникать одна, две или три хими­ческие связи.       В разработанной А. М. Бутлеровым теории объясняется и такое важное химическое явление, как взаимное влияние атомов или групп атомов на свойства веществ. Кстати, это положение распро­страняется и на нёорганические вещества.

         Взаимное влияние атомов рассмотрим на примере воды, натрий гидроксида и этановой (другие названия — уксусная, ацетатная) кислоты. Как видим, все три формулы содержат гидроксильную группу -ОН. Однако сочетание её с атомом Гидрогена даёт нейтральное вещество воду, с атомом щелочного элемента — сильное основание, тогда как третье вещество — это органическая кислота.

         Ссылка на видео урок "История развития представлений о строении вещества" 

http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/10-klass/bvvedenieb/istoriya-razvitiya-predstavleniy-o-stroenii-veschestva

Тестовые задания.

1. Что входит в состав всех органических веществ?

а) кислород;

 б) водород;

 в) углерод;

 г) все перечисленные.

2. Ученый, сформулировавший основные положения теории строения веществ:

а) Семенов;

 б) Бутлеров;

 в) Фредерик;

 г) Кекуле.

3. Простейший представитель углеводородов:

а) метаналь;

 б) метан;

 в) метанол;

 г) метановая кислота.

4. Углерод в органических веществах имеет валентность:

а) 1;

 б) 2;

 в) 3;

 г) 4.

5. К органическим веществам не относится:

а) сероуглерод;

 б) углеводород;

 в) спирт;

 г) эфир.

6. Основной тип химической связи в органических веществах:

а) ковалентная неполярная;

 б) ковалентная полярная;

 в) водородная;

 г) донорно-акцепторная.

7. Гомологическая разность:

а) СН3;

 б) СН4;

 в) СН2;

 г) С2Н6.

8. Термин “органическая химия” ввел:

а) М.Бертло;

 б) Г.Кольбе;

 в) А.Бутлеров;

 г) И.Берцелиус.

9. Структурные формулы показывают:

а) общее количество атомов в молекуле;

 б) количество атомов углерода в молекуле;

 в) последовательность соединения атомов в молекуле;

 г) расположение атомов в пространстве.

10. Принадлежность к органическим веществам часто можно установить:

а) по выделению СО2 при их горении;

 б) по выпадению осадка при взаимодействии с водой;

 в) по цвету;

 г) по агрегатному состоянию.

         Домашнее задание: выучить §  1, 2 конспект.