Генетическая связь неорганических и органических соединений

В настоящее время
известно более миллиона видов живых организмов и все они отличаются друг от
друга. Внутри одного вида не найти двух одинаковых особей. Мир неживой природы
также разнообразен. Например, все вы видели, как разнообразны минералы.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Но за этим внешним
разнообразием материи скрывается её внутренне единство. Это единство выражается
в том, что при множестве известных веществ, а их зарегистрировано около
двадцати миллионов, все они образованы ограниченной группой химических
элементов
.

Внутреннее
единство можно проследить и в способности взаимного превращения одних
классов веществ в другие
. Эта возможность взаимного превращения, а также
определённая обусловленность свойств веществ различных классов, образованных
одними и теми же химическими элементами
, носит название генетической
связи
.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Как же возникают
генетические связи? Рассмотрим пример превращения сульфата меди два в
сульфат натрия
, затем в хлорид натрия и хлорида натрия в хлорид серебра
один
.

Первое превращение
можно осуществить в реакции взаимодействия сульфата меди два с гидроксидом
натрия. Для получения хлорида натрия нужно к сульфату натрия добавить хлорид
бария. Для получения хлорида серебра один нужно к хлориду натрия добавить
нитрат серебра.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

  • Однако этот ряд
    нельзя назвать генетическим, хотя он и связан взаимностью превращений, но здесь
    не все вещества образованы одним и тем же химическим элементом.
  • Рассмотрим ещё
    один ряд превращений.
  • Фосфат натрия
    затем получим сульфат натрия, из него хлорид натрия, а из хлорида натрия – нитрат
    натрия.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Сульфат натрия
можно получить взаимодействием фосфата натрия и хлорида бария
. Хлорид натрия
можно получить в результате взаимодействия сульфата натрия и хлорида бария
.
Для получения нитрата натрия можно к хлориду натрия добавить нитрат серебра
один
.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Методы исследования в курсовой, пример

Оценим за полчаса!

Генетическая связь неорганических и органических соединений

В этом ряду все
вещества связаны не только взаимностью превращений, но и единством
происхождения
: все они содержат натрий. Однако этот ряд не
является генетическим
, так как в нём нет признаков, которые связывают
вещества в генетическую связь, а именно того, что все вещества
генетического ряда должны относиться к различным классам
.

Генетический ряд
всегда начинается с простого вещества
, все вещества в этом ряду должны быть
связаны единством происхождения. Само слово «генэзис» в переводе с греческого
означает происхождение.

Этому требованию
отвечает ряд превращения натрия в гидроксид натрия, а затем в хлорид натрия.

Данный
генетический ряд является незаконченным.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Сначала нужно
осуществить реакцию взаимодействия натрия с водой, в результате образуется
гидроксид натрия. Для получения хлорида натрия нужно осуществить взаимодействие
гидроксида натрия с соляной кислотой.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Этот генетический
ряд можно сделать законченным, если из хлорида натрия получить натрий. Это
можно осуществить электролизом хлорида натрия. Таким образом, в генетических
рядах можно показать переход из простого вещества в сложное, а также и
возможность перехода сложного вещества в простое.

  1. Таким образом, генетический
    ряд
    это ряд веществ, где представители различных классов содержат
    один и тот же химический элемент, которые связаны взаимопревращениями и
    отражают общность происхождения этих веществ
    .
  2. Рассматривают
    генетические ряды металлов, неметаллов и переходных элементов. 
  3. Характер
    основателя ряда задаёт и характер соединений, образующий данных генетический
    ряд.

Возьмём
генетический ряд металла. В этом ряду будут представлены основные оксиды,
основания и соли.

Рассмотрим
генетический ряд меди
.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Этот ряд
начитается металлом, этому металлу соответствует основный оксид – оксид меди
два, затем идёт соль – хлорид меди два, из этой соли можно получить основание –
гидроксид меди два, из гидроксида можно получить снова оксид – оксид меди два,
а затем опять простое вещество – медь.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Этот генетический
ряд является законченным, так как демонстрирует способность
усложнения состава вещества, но и упрощение состава
. Здесь вещества связаны
взаимными превращениями. Разберём, как можно осуществить эти превращения.

Оксид меди два
получают реакцией меди с кислородом. Хлорид меди два получают реакцией оксида
меди два с соляной кислотой. Для получения гидроксида меди два нужно к хлориду
меди два добавить щёлочь. При разложении гидроксида меди два образуется оксид
меди два и вода. При восстановлении оксида меди два водородом образуется медь и
вода.

2Cu + O2 = 2CuO

В генетическом
ряду неметалла будут кислотные оксиды, кислотные гидроксиды и соли. В
генетическом ряду неметаллов могут быть и несолеобразующие оксиды, которым не
соответствуют ни кислотные гидроксиды, ни соли.

Рассмотрим
генетический ряд серы
.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Простому веществу
сере соответствует оксид серы четыре, этому оксиду соответствует кислотный
гидроксид – сернистая кислота, из сернистой кислоты нужно получить сульфит
натрия, из него следует получить оксид серы четыре, и наконец, простое вещество
– серу.

Как видно, в этом
ряду представлены неметаллы, кислотные оксиды, кислота и соль. Разберём, как
можно осуществить следующие превращения.

При горении серы
образуется оксид серы четыре.  В реакции с водой этот оксид образует сернистую
кислоту. В реакции сернистой кислоты с гидроксидом натрия образуется сульфит
натрия.

В реакции
взаимодействия сульфита натрия с соляной кислотой образуется оксид серы четыре.
Сернистый газ в реакции с сероводородом образуется сера. По данной реакции
образуется вулканическая сера.

Генетический ряд
серы может быть более разнообразен и содержать серу в различной степени
окисления. Например сера, сероводород, оксид серы четыре, сернистая кислота,
сульфит калия, оксид серы четыре, оксид серы шесть, серная кислота, оксид серы
четыре и сера.

Рассмотрим, как
можно осуществить эти превращения. В реакции серы с водородом образуется
сероводород, при горении сероводорода образуется оксид серы четыре, в реакции
этого оксида с водой образуется сернистая кислота.

В реакции
сернистой кислоты с гидроксидом калия образуется сульфит калия. Если к этой
соли добавить серную кислоту, то получается оксид серы четыре.

В реакции оксида
серы четыре с кислородом образуется оксид серы шесть, который в реакции с водой
образует серную кислоту.

Для того чтобы получить оксид серы четыре нужно к меди
добавить концентрированной серной кислоты. В реакции сернистого газа с
сероводородом образуется сера.

Генетический ряд
переходных элементов может быть представлен амфотэрными оксидами и амфотэрными
гидроксидами.

Так, генетический
ряд цинка состоит из переходного металла, амфотэрного оксида – оксида цинка,
соли – сульфата цинка, амфотэрного гидроксида – гидроксида цинка, из которого
можно получить две соли: тэтра-гидроксо-цинкат-натрия и хлорид цинка. Из
хлорида цинка можно получить простое вещество – цинк.

Рассмотрим, как
получают эти соединения. В реакции цинка с кислородом получается оксид цинка, в
реакции оксида цинка с серной кислотой образуется сульфат цинка, в реакции
сульфата цинка с гидроксидом натрия образуется гидроксид цинка.

В реакции
гидроксида цинка с гидроксидом натрия получается тэтра-гидроксо-цинкат-натрия.
Хлорид цинка можно получить реакцией гидроксида цинка с соляной кислотой. При
взаимодействии хлорида цинка с алюминием можно получить цинк.

Генетические ряды
могут содержать и вещества, обладающие кислотными, основными и амфотэрными
свойствами
.
Такие вещества содержит генетический ряд железа. Например, генетический ряд
железа содержит металлы, соли, основание, основный оксид, амфотэрный гидроксид
и амфотэрный оксид.

Рассмотрим, как
можно осуществить эти превращения. В реакции железа с соляной кислотой
образуется соль – хлорид железа два, при взаимодействии хлорида железа два с
гидроксидом натрия образуется основание – гидроксид железа два.

  • При разложении
    гидроксида железа два образуется основный оксид – оксид железа два.

При восстановлении
водородом этого оксида образуется железо. В реакции железа с хлором образуется
соль – хлорид железа три. В реакции хлорида железа три с гидроксидом натрия
образуется амфотэрное основание – гидроксид железа три. При разложении этого
основания образуется амфотэрный оксид – оксид железа три. При восстановлении
оксида водородом образуется железо.

Читайте также:  Уравнение гиббса в физике

Генетический ряд
органических веществ состоит из соединений различных классов, содержащих
одинаковое число атомов углерода в молекуле. Эти вещества связаны взаимностью
превращения, иллюстрирующие усложнение или упрощение состава вещества.

  1. Какие же
    органические вещества связаны взаимностью превращений?
  2. Из алканов
    можно получить алкены реакцией дэгидрирования, и, наоборот, из алкенов
    по реакции гидрирования можно получить алканы.
  3. Их алкенов
    по реакции дэгидрирования можно получить алкины, а из алкинов по
    реакции гидрирования можно получить алкены.
  4. Тримеризацией алкинов
    можно получить арены, а их аренов по реакции гидрирования – циклоалканы.

Дэгидратацией спиртов
можно получить алкены, и наоборот, гидратацией алкенов получают спирты.
При окислении спиртов получают альдэгиды, а при восстановлении альдэгидов
спирты. При окислении альдэгидов получаются карбоновые кислоты,
из карбоновых кислот можно получить аминокислоты, а из них – белки.

  • Рассмотрим
    генетический ряд алкана, содержащего два атома углерода.

В этом ряду видно,
что из этана реакцией дэгидрирования можно получить этэн, из этэна
гидрированием – этан. Из этэна по реакции гидратации можно
получить этанол, а из него по реакции дэгидратации – этэн.

При
окислении этанола получается этаналь, при восстановлении этаналя
этанол.

При окислении этаналя получается уксусная кислота,
из уксусной кислоты можно получить хлоруксусную кислоту, из неё можно
получить аминоуксусную кислоту, а из аминоуксусной кислоты – полипептид.

  1. Так, при
    дэгидрировании этана образуется этэн, в реакции гидратации этэна образуется
    этанол.
  2. При окислении
    этанола оксидом меди два образуется этаналь, окислением этаналя аммиачным
    раствором оксида серебра образуется уксусная кислота.
  3. В реакции её с
    хлором образуется хлоруксусная кислота.
  4. При взаимодействии
    хлоруксусной кислоты с аммиаком образуется аминоуксусная кислота.
  5. В реакции поликондэнсации
    аминоуксусной кислоты образуется полипептид.
  6. Таким образом,
    данный ряд содержит алкан, алкен, предельный одноатомный спирт, альдэгид,
    карбоновую кислоту, аминокислоту.

В этой цепочке
полипептид не содержит тоже число атомов углерода, как остальные вещества, но
отражают принцип усложнения состава вещества. На ряду с усложнением, возможно и
упрощение состава, которое осуществляется реакциями разложения или окисления
сложных веществ.

Принцип усложнения
и упрощение состава непрерывно происходит в живой природе. Так, расщепление
сложных веществ происходит в желудочно-кишечном тракте животных. В клетках
непрерывно происходит синтез сложных веществ из простых.

  • Кроме того,
    существует много возможностей перехода неорганических веществ в органические и
    обратно.
  • Например: карбонат
    кальция, оксид кальция, карбид кальция, ацэтилен, бензол, нитробензол, анилин.

Как же можно
осуществить эти превращения? При разложении карбоната кальция образуется оксид
кальция.

  1. В реакции с
    углеродом оксид кальция образует карбид кальция, который при взаимодействии с
    водой образует ацэтилен.

Тримеризацией
ацэтилена образуется бензол. В реакции бензола с азотной кислотой образуется
нитробензол, при восстановлении водородом нитробензола образуется анилин.

Таким образом,
неорганические генетические ряды могут содержать металлы, неметаллы и
переходные элементы. В генетических рядах вещества связаны взаимопревращениями.
Органический генетический ряд содержит вещества различных классов, которые
содержат одинаковое число атомов углерода. В генетических рядах возможен
переход неорганических веществ в органические.

Источник: https://videouroki.net/video/45-geneticheskaya-svyaz-organicheskih-i-neorganicheskih-soedinenij.html

Генетическая связь органических соединений

  • Обобщающий урок
  • Цели урока:
  • — обеспечить усвоение учащимися знаний о генетической связи между классами органических соединений;
  • — развитие умения самостоятельного мышления;
  • — создать условия для становления навыков самостоятельной и коллективной работы.
  • Задачи урока:
  • — продолжить формирование умения учащихся применять ранее полученные знания;
  • — развитие логического мышления;
  • — развитие речевой культуры учащихся;
  • — развитие познавательного интереса к предмету.
  • Ход урока:

1.

Введение.

2. Разминка.

3. Викторина: «Угадай вещество».

4. Составление генетической цепочки.

5. Домашнее задание.

Введение. Зная химию функциональных групп, возможные пути их замены, условия их превращений, можно планировать органический синтез, переходя от соединений сравнительно простых к более сложным.

В известной книге Кэррола « Алиса в стране чудес» Алиса обращается к Чеширскому Коту: «Скажите, пожалуйста, куда мне идти?» На что Чеширский Кот резонно замечает: «Это во многом зависит от того, куда ты хочешь придти».

Как этот диалог связать с генетической связью? Постараемся, используя знания по химическим свойствам органических соединений, осуществить превращения от простейших представителей алканов к высокомолекулярным соединениям.

I. Разминка.

1. Повторить классы органических соединений.

2. Какие бывают по структуре ряды превращений?

  1. 3. Решение рядов превращений:
  2. 1) CaC2 → C2H2 → C6H6 → C6H5Cl → C6H5OH → C6H2Br3OH
  3. 2) Al4C4 → CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H5ONa → C6H5OCH3

3) гексан → бензол → хлорбензол → толуол → 2.4.6-трибромтолуол

II. Викторина: «Угадай вещество».

Задание ученикам: определить вещество о котором идет речь и сказать не-сколько слов об этом веществе. (Ученик у доски записывает формулы веществ).

1) Это вещество называют – болотный газ, является основой природного газа, ценное и доступное сырье для синтеза многих веществ. (Метан)

Дополнение учителя: одно любопытное сообщение о том, где пригодился метан. Специалистам одной из исследовательских лабораторий ВМС США удалось разработать способ получения искусственных алмазов. Метан подавался на раскаленную до 2500 С пластину вольфрама, на которой и оседали образующиеся при этом кристаллы.

2) Это вещество называют – светильный газ. Этот газ применялся вначале в основном для освещения: уличные светильники, театральные рампы, походные и шахтерские фонари. На старых велосипедах устанавливались карбидные фонари. В сосуд, заполненный карбидом кальция, поступала вода, и образующийся газ по специальному соплу попадал в лампу, где и сгорал ярким пламенем. (Ацетилен)

3) Структура этого вещества устанавливалась 40 лет, а решение пришло, когда в воображении Кекуле возникла змея, кусающая себя за хвост. (Бензол)

4) Специальными экспериментами было установлено, что при содержании этого вещества в воздухе примерно 0,1 % быстрее дозревают овощи и фрукты. Это вещество называют регулятором роста растений. (Этилен)

Дополнение учителя: оказывается, для цветения ананасов необходим этилен. На плантациях жгут мазут, и небольших количеств образующегося этилена достаточно для получения урожая. А дома можно воспользоваться спелым бананом, который тоже выделяет этилен. Кстати этилен может передавать информацию. У антилоп куду основной пищей служат листья акаций, которые вырабатывают таннин.

Это вещество придает листьям горький вкус, а в больших концентрациях — ядовито. Антилопы умеют выбирать листья с низким содержанием таннина, но в экстремальных условиях съедают любые и гибнут. Оказывается, поедаемые антилопами листья выделяют этилен, который служит сигналом для соседних акаций, и через полчаса их листья усиленно продуцируют таннин, что приводит к гибели антилоп.

5) Виноградный сахар. (Глюкоза.)

6) Винный спирт. (Этанол)

7) Маслянистая жидкость. Которая была получена из толуанского бальзама. (Толуол)

8) При опасности муравьи выделяют именно это вещество. (Муравьиная кислота)

9) Взрывчатое вещество, которое имеет несколько названий: тол, тротил. ТНТ. Обычно из 1 г взрывчатого вещества образуется около 1 л газов, что отвечает тысячекратному увеличению объема.

Механизм действия любого взрывчатого вещества сводится к мгновенному образованию большого объема газа из небольшого объема жидкости или твердого вещества.

Давление расширяющихся газов и представляет собой разрушающую силу взрыва. (Тринитротолуол)

III. Составление генетической цепочки.

Работа в группах. Класс делится на группы по 4 человека.

Задание группам: составить ряд превращений, используя как можно больше веществ, угаданных в викторине. Задание предлагается на время. После выполения, задание проверяется у доски.

В конце урока оценить ответы учащихся.

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Рассмотрим генетический ряд органических веществ, в который включим наибольшее число классов соединений:

Генетическая связь неорганических и органических соединений

Каждой цифре над стрелкой соответствует определенное урнпненне реакции (уравнение обратной реакции обозначено цифрой со штрихом):

Генетическая связь неорганических и органических соединений

IV. Домашнее задание: Составить генетический ряд превращений, включающий не мене пяти классов органических соединений.

Урок 18

Источник: https://cyberpedia.su/6x305b.html

Презентация на тему: "Генетическая связь между классами неорганических веществ". 11-й класс

Генетическая связь неорганических и органических соединений Описание слайда:

Урок в 11 классе на тему «………..» Выполнила: учитель химии МКОУ СОШ с. Преображенка Иркутской области Верхотурова Н.И. 204-432-119

Описание слайда:

Что? Почему? Как? « — Поиграй со мной, — попросил Маленький принц. – Мне так грустно … — Не могу я с тобой играть, — сказал Лис. – Я не приручен. — А как это — приручить? — Это давно забытое понятие, — объяснил Лис. – Оно означает: создать узы. … Я для тебя всего только лисица, точно такая же, как сто тысяч других лисиц. Но если ты меня приручишь, мы станем нужны друг другу».

Описание слайда:

Что? Древние греки считали, что между атомами существуют крючочки, с помощью которых атомы удерживаются около друг друга, а чтобы их разъединить, необходимо приложить усилие (сцепленные кулаки с помощью согнутых указательных пальцев рук).

Описание слайда:

Виды связей

Описание слайда:

В чём же сила человека? «Во всём мире нет ничего более мягкого и податливого, чем вода. Но она точит твёрдое и крепкое. Никто не может её одолеть, хотя любой может её победить. Податливое побеждает крепкое, мягкое одолевает твёрдое. Все это знают, но никто не осмеливается действовать так.»

Описание слайда:

Почему? «Мы рождены, чтобы жить совместно. Наше общество – свод из камней, который бы обрушился, если бы один не поддерживал другого» (Сенека)

Описание слайда:

Как? Королева Виктория, имевшая девятерых детей, передала свои гены представителям династий, правившим в Великобритании, Германии, Испании, России.

Гемофилией страдали один сын, три внука, и шесть правнуков королевы Виктории. Все они были лицами мужского пола.

Что изучает генетика? Почему гемофилию относят к наследственным заболеваниям? Как называется метод изучения родословной людей за возможно большее число поколений?

Описание слайда:

Тема урока «Генетическая связь между классами неорганических веществ» Цель: повторить, углубить, развить знания обучающихся о генетических связях веществ.

Задачи: Образовательные: актуализация имеющихся знаний учащихся по данной теме, пробуждение познавательной активности, повторение, обобщение и систематизация знаний учащихся о генетической связи веществ, развитие умений по составлению и решению схем превращений веществ (теоретический и практический анализ), дать представление о единстве органических и неорганических веществ и их взаимосвязях; Развивающие: способствовать развитию интеллектуальных ресурсов личности, развитие способности размышлять и анализировать, развитие самостоятельности и способности к рефлексии.

Описание слайда:

Генетический ряд неметалла «Красный фосфор я сжигаю, К дымку воду приливаю, Проверяю лакмусом, Станет сразу красным он! Добавлю натрия гидроксид – Цвет фиолетовый в колбе возник.» P → P2O5 →H3PO4 → Na3PO4

Описание слайда:

Генетический ряд металла Выберете из списка формул те, которые составляют генетический ряд металла натрия: CaO, H2O, P2O5, NaCl, Ca, Na, Ba(NO3)2, ZnO, Ca3(PO4)2, NaOH, NH4H2PO4, P, NH3, H3PO4, Cu, SiO2, Na2O, HCl, Na3PO4, KOH. Na → Na2O → NaOH → Na3PO4

Описание слайда:

А возможно ли превращение веществ в природе, при каких условиях? При грозовых разрядах в почве может образоваться нитрат кальция.

Описание слайда:

Химический эксперимент «Химик требуется не такой, который только из одного чтения книг понял сию науку, но который собственным искусством в ней прилежно упражнялся» М. В. Ломоносов

Описание слайда:

Решите схемы превращений веществ

Описание слайда:

Выводы урока — Люди забыли эту истину, — сказал Лис, — но ты не забывай: ты всегда в ответе за всех, кого приручил.

Описание слайда:

Литература Антология мудрости / сост. В. Ю. Шойхер – М.: Вече, 2007. Антуан де Сент-Экзюпери Маленький принц М.: Авиг, 1992. Маркина И. В. Современный урок химии. Ярославль: Академия развития, 2008. Троегубова Н. П. Поурочные разработки по химии 11 класс. – М.

: ВАКО, 2009. Габриелян О. С., Сладков С. А. Подготовка выпускников средних учебных заведений к сдаче ЕГЭ по химии, лекции 5-8, М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2010. Энциклопедия для детей, т. 2. Биология / глав. ред. М. Д. Аксёнова. – М.: Аванта +, 2001.

 

Описание слайда:

Благодарю за внимание!

Источник: https://ppt4web.ru/biologija/geneticheskaja-svjaz-mezhdu-klassami-neorganicheskikh-veshhestv-jj-klass.html

Урок 16. генетическая связь неорганических и органических веществ — Химия — 11 класс — Российская электронная школа

  • Химия, 11 класс
  • Урок № 16. Генетическая связь неорганических и органических веществ
  • Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению взаимосвязи неорганических и органических соединений: свойствам органических и неорганических веществ, взаимосвязи различных классов соединений, уравнениям химических реакций, отражающих её.
  • Глоссарий
  • Генетическая связь – это связь между классами соединений, отражающая возможность превращения вещества одного класса в вещество другого класса.
  • Генетический ряд – это цепочка превращений веществ, которые имеют в составе один и тот же химический элемент.
  • Витализм – это устаревшее учение о существовании сверхъестественной «жизненной силы», которая наполняет органическую природу и определяет её свойства.
  • Фридрих Вёлер – великий немецкий врач и химик, синтезировал мочевину и щавелевую кислоту из неорганических соединений, первым получил карбид кальция, из которого под действием воды синтезировал ацетилен.
Читайте также:  Амфотерные органические и неорганические соединения

Синтез-газ – это смесь монооксида углерода и водорода, получают паровой конверсией или частичным окислением метана, газификацией угля. Используется для синтеза метанола, синтеза Фишера-Тропша.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тесто по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

До девятнадцатого века в химии господствовал витализм – учение о «жизненной силе». Виталисты считали, что «жизненная сила» отличает живое вещество от неживого. Поэтому синтез органических соединений из неорганических казался им принципиально невозможным.

В начале девятнадцатого века немецкий врач и химик Фридрих Вёлер опроверг теорию витализма. Из неорганических веществ он получил мочевину и щавелевую кислоту.

В 1828 году Ф. Вёлер при нагревании цианида аммония неожиданно для себя получил мочевину – вещество, которое образуется при метаболизме белков у млекопитающих и рыб. Ранее, в 1824 году, Ф.

Вёлер получил щавелевую кислоту из дициана. Дициан – бесцветный ядовитый газ со слабым запахом. Его получают в электрической дуге при взаимодействии углерода с азотом.

При гидролизе дициана в кислой среде образуется щавелевая кислота.

В лабораторной практике для получения метана и ацетилена используют карбиды – соединения углерода с металлами. Их получают при реакции оксидов кальция и алюминия с коксом. Карбид алюминия получают также прямой реакцией алюминия с углеродом. При взаимодействии с водой карбида кальция выделяется ацетилен, а карбида алюминия – метан. Реакции взрывоопасны!

В промышленных масштабах получают метанол из неорганических веществ – смеси монооксида углерода, углекислого газа и водорода. Эта смесь носит название синтез-газ. Процесс ускоряют катализаторы из оксида цинка или меди.

На основе полученных органических веществ можно синтезировать неисчислимое множество соединений. Из ацетилена получают бензол, ацетальдегид, акрилонитрил, виниловые эфиры, винилхлорид, винилацетилен.

Метан является предшественником нитрометана, ацетилена, хлороформа, фреонов, метанола и синтез-газа.

Из метанола синтезируют формальдегид, метилтион, метиламин, диметиланилин, винилацетат, диметиловый эфир, винилметиловый эфир.

Вышеприведенные синтезы иллюстрируют генетическую связь между классами органических веществ. Термин генетическая связь означает, что вещество одного класса может превращаться в вещество другого класса.

Генетическая связь записывается в виде генетических рядов – цепочек превращений веществ, имеющих в составе один и тот же химический элемент. Генетические ряды органических веществ очень разветвленные и сложные, в чем вы убедились на примере ацетилена, метанола, метана.

Генетические ряды неорганических веществ намного проще, потому что неорганические вещества делятся на меньшее число классов.

Генетический ряд металлов, образующих растворимые гидроксиды, представлен последовательностью реакций: из простого вещества получают основный оксид, затем гидроксид, затем соль. Помните, что у металлов, образующих нерастворимые в воде гидроксиды, генетический ряд выглядит несколько иначе: за оксидом следует соль, и только затем гидроксид.

Генетический ряд неметаллов аналогичен таковому металлов. Простое вещество образует кислотный оксид, затем кислоту и, наконец, соль.

Теперь вы знаете, что между генетическими рядами органических и неорганических соединений нет чётких границ, и можете обосновать это на примере синтеза мочевины, щавелевой кислоты, метана, ацетилена, метанола.

Не стоит забывать, что существует и обратный путь от органических веществ к неорганическим. Так, в реакции горения все органические вещества окисляются до углекислого газа и воды.

При окислении щавелевой кислоты перманганатом калия в кислой среде она образует углекислый газ. Под действием высоких температур метан разлагается на углерод и водород.

Последняя реакция – способ получения водорода.

В клетках живых организмов постоянно происходит синтез и распад органических соединений. В ходе фотосинтеза в хлоропластах растений из воды и углекислого газа образуется глюкоза. В клетках млекопитающих углеводы и жиры окисляются до воды и углекислого газа, а белки распадаются с образованием мочевины.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Решение задачи на множественный выбор.

Условие задачи: Выберите верные генетические ряды и запишите их номера.

  1. Cu -> CuO -> Cu(OH)2 -> CuSO4
  2. Al -> Al4C3 -> CH4 -> CH3Cl -> CH3OH
  3. Ag2O -> [Ag(NH3)2]OH -> CH3COOAg
  4. CaC2 -> CH4 -> CH3Cl -> CH3CH2CH3
  1. Решение:
  2. Первый вариант неверный, потому что гидроксид меди нерастворим в воде и может быть получен только реакцией обмена соли меди и щелочи.
  3. Второй вариант верный.
  4. Третий вариант верный.

Четвертый вариант неверный, потому что метан получают гидролизом карбида алюминия. Карбид кальция под действием воды образует ацетилен.

2.Решение задачи на вписывание формул.

  • Условие задачи: Введите формулы пропущенных веществ в генетическом ряду.
  • Al4C3 -> (1) -> CH3Cl -> (2) -> C2H4 -> (3) -> OHCH2CH2OH
  • Решение:

При гидролизе карбида алюминия образуется метан (1). Галогенированный метан взаимодействует с металлическим натрием (синтез Вюрца) и образует этан (2). Этилен получают дегидрированием этана. Далее под действием пероксибензойной кислоты этилен превращается в окись этилена (3). При гидролизе этиленоксида образуется этиленгликоль.

Источник: https://resh.edu.ru/subject/lesson/4960/conspect/

Генетическая связь между классами неорганических веществ

Между разными классами веществ в химии существует связь. Например, простое вещество кислород О2 может при определённых условиях превратиться в сложные вещества оксид углерода СО2 или оксид алюминия Al2O3. А они, в свою очередь, могут превратиться в вещества, относящиеся к другим классам. Такая

связь между классами носит название генетической. depositphotos.com

Все мы знаем, что при химических процессах происходит изменение состава вещества. При этом атомы переходят из одного вещества в другое, но сами они не меняются, то есть ядро атома (включая число протонов и нейтронов) остаётся неизменным. Кстати говоря, при определённых условиях возможно и изменение ядра атома, но эти процессы изучает ядерная химия, которую в школьном курсе химии не проходят.

Итак, что же такое генетическая связь между классами неорганических веществ? Очень часто в ЕГЭ по химии и ОГЭ по химии встречаются задания, в которых представлены цепочки веществ, и нужно записать уравнения реакций, в которых происходят последовательные превращения.

Генетический ряд элемента – это цепочка, в начале которой стоит простое вещество, а замыкает её соль. Например: Са → СаО → Са(ОН)2 → СаSO4. В этом примере мы видим такую последовательность: металл → основной оксид → гидроксид → соль. Таким образом, генетически металл связан с солью.

Давайте запишем уравнения, демонстрирующие, как кальций последовательно превращается в сульфат кальция:

  • 2Ca + O2 = 2CaO
  • CaO + H2O = Ca(OH)2
  • Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O

Так выглядит генетический ряд для металлов. А вот для неметаллов ряд выглядит чуть иным, ведь неметаллы не образуют гидроксидов, зато образуют кислоты.

Тогда последовательность будет такой: неметалл → кислотный оксид → кислота → соль. Например: С → СO2 → H2СO3 → Na2CO3. Здесь также в начале стоит неметалл, а в конце – соль.

Давайте посмотрим на примерах эту генетическую связь и запишем уравнения:

  1. C + O2 = CO2
  2. CO2 + H2O = H2CO3
  3. H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O.
  4. Обратите внимание на важную особенность:

вещества из одного генетического ряда не реагируют друг с другом, они вступают в реакции с представителями другого ряда.

Также не забывайте, что при написании уравнений, демонстрирующих генетическую связь, могут быть вариации. Например, получить из угольной кислоты карбонат натрия можно не только путём взаимодействия кислоты и гидроксида, но и путём взаимодействия кислоты и оксида натрия.

Пишите, пожалуйста, в х, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c56f90c18d56e00ae42d74c/5cebdd8999144700b4c1285c

Тема 1. Генетическая связь между классами неорганических и органических веществ

Генетическая
связь между клас­сами неорганических
и органичес­ких соединений.
Понятие о генетической связи и генетических
рядах. Генетический ряд металла.
Генетический ряд неметалла. Особен­ности
генетического ряда в органической
химии.

2.3 Программа самостоятельной познавательной деятельности студента

Тема Кол-во часов Перечень заданий для самостоятельной работы Форма отчета студента Литература
1 2 3 4 5
Базовый модуль № 1. Строение вещества
Тема 2 Периодический закон Д. И. Менде­леева в свете учения о строении атома 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
Тема 5. Металлы. Неметаллы 2 Сравнить свойства элементов, простых веществ, оксидов и гидроксидов металлов и неметаллов Отчет оформить в виде таблицы:

Признаки сравнения металлы неметаллы
Положение в Периодической системе
Особенности строения атомов
Окислительно-восстановительные свойства
Химическая связь
Кристаллическая решетка
Физические свойства
Характер оксидов
Характер гидроксидов

Модульный контроль

Приведен в п. 3.1

Тема 6. Основные классы неорганических соединений 4
  • Охарактеризовать основные классы неорганических соединений (оксиды, основания, кислоты, соли) по следующему плану:
  • 1. классификация и общая формула;
  • 2. номенклатура;
  • 3. химические свойства;

4. получение.

  1. Отчет оформить в виде таблицы:
  2. Характеристика основных классов
  3. неорганических соединений
Оксиды Основания Кислоты Соли
Классификация и общая формула
Номенклатура
Химические свойства
Получение

Модульный контроль

Приведен в п. 3.1

Базовый модуль 2. Химические реакции
Тема 2. Закономерности протекания химических реакций 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
Тема 3. Роль воды в химической реакции 2 1. Используя таблицу растворимости кислот, оснований и солей, приведите примеры веществ растворимых, нерастворимых и малорастворимых в воде. Письменный отчет Контрольное задание Приведен в п. 3.1
2. Приведите примеры электролитов по степени электролитической диссоциации: 1) сильные; 2) слабые. Письменный отчет Контрольное задание Приведен в п. 3.1
Тема 4. Гидролиз 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
Тема 5. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
Базовый модуль 4. Основные понятия и законы органической химии. Углеводороды
Тема 2. Углеводороды 8 1. Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
2. Перечислить природные источники углеводородов. Рассмотреть токсичные отходы угольной и нефтяной промышленности Письменный отчет Модульный контроль
Базовый модуль 5. Кислород- и азотсодержащие органические вещества
Тема 1. Кислородосодержащие органические соединения. Спирты и фенолы 2 Задание. Изучить токсичное действие на организм человека спиртов и фенолов, их ядовитость.
  • Отчет представить в виде таблицы:
  • Действие на организм человека
  • спиртов и фенолов
Представитель Действие на организм Первая помощь при отравлении

Модульный контроль

Приведен в п. 3.1

Тема 2. Альдегиды и кетоны 2 Задание. Сравнить свойства альдегидов и кетонов. Отчет оформить в виде таблицы: Свойства альдегидов и кетонов

Свойство Альдегиды Кетоны

Модульный контроль

Приведен в п. 3.1

Тема 3. Карбоновые кислоты, сложные эфиры, жиры 2 Рассмотреть основные принципы производства синтетических моющих средств (СМС). Отчет оформить в виде схемы переработки жиров для производства СМС. Приведен в п. 3.1
Тема 4. Углеводы 2 Рассмотреть основные этапы и значение фотосинтеза в растениях.
  1. Отчет оформить в виде таблицы:
  2. Основные этапы
  3. фотосинтеза
Фаза Процесс, протекающий в этой фазе Результат

Модульный контроль

Приведен в п. 3.1

Тема 5. Азотосодержащие органические соединения 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
Тема 3. Биологически активные вещества 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
Модуль 6. Итоговый модуль
Тема 1. Генетическая связь между классами неорганических и органических веществ 2 Изучение теоретического материала по теме согласно содержанию. Контрольное задание Модульный контроль Приведен в п. 3.1
ИТОГО 38

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник: https://studfile.net/preview/7288875/page:9/

Ссылка на основную публикацию