На конкретных примерах поясните что такое изомерия химия 10 класс рудзитис
Изомерия, её виды
Урок 4. Химия 10 класс (ФГОС)
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Изомерия, её виды»
Изомерия (от греческих слов «изос» – «равный» и «мерос» – «часть», «доля») — явление существования химических соединений — изомеров, — одинаковых по составу и молекулярной массе, но различающихся по строению или расположению атомов в пространстве и по свойствам.
Термин «изомерия» вёл в химию Й. Берцелиус в 1830 году, а подлинное объяснение этот термин получил во второй половине 19 века на основе теории химического строения А. М. Бутлерова и стереохимического учения Я. Вант-Гоффа.
Например, вам известно, что молекулярная формула бутана – С4Н10. Бутан, в молекуле которого атомы расположены в виде линейной цепочки, называют нормальным бутаном, а бутан, цепь атомов углерода которого разветвлена, называют изобутаном. Эти два вещества имеют одинаковую молекулярную формулу, но различаются по строению, а значит, и по свойствам.
Существуют два основных типа изомерии. Это структурная и пространственная.
Структурные изомеры – это изомеры, имеющие различный порядок соединения атомов в молекуле.
Пространственные изомеры – это изомеры, которые имеют одинаковые заместители у каждого атома углерода, но отличаются их взаимным расположением в пространстве.
Различают три вида структурной изомерии. Это изомерия углеродного скелета, обусловленная различным порядком связи атомов углерода, изомерию положения, обусловленную различным положением функциональных групп или кратных связей при одинаковой углеродной цепи.
Изомерия углеродного скелета характерна для любых классов органических соединений. Например, для вещества С4Н10 изомерами будут бутан и 2-метилпропан, для С5Н8 – это пентин и 3-метилбутин-1, для С5Н10О2 – это пентановая кислота и 2-метилбутановая кислота, 3-метилбутановая кислота, для С5Н12О – это пентанол-1 и 2-метилбутанол-1, для С4Н8О2 – это пропилметаноат и изопропилметаноат.
Если рассмотреть изомерию положения кратной связи или функциональной группы, то существуют структурные изомеры с одинаковым углеродным скелетом, которые отличаются положением кратных связей (двойных и тройных) или функциональных групп.
Например, изомерия положения кратных связей характерна для алкенов, алкинов и диенов. Так, изомерами по отношению друг к другу будут бутен-1 и бутен-2, бутин-1 и бутин-2, бутадиен-1,2 и бутадиен-1,3. Изомерия положения функциональных групп характерна для спиртов и аминов. Так пропанол-1 и пропанол-2 будут по отношению к друг другу изомерами, как и бутанамин-1 и бутанамин-2, α-аминопропановая кислота и β-аминопропановая кислота.
В межклассовой изомерии вещества относятся к различным классам органических соединений, как этанол и диметиловый эфир имеют общую формулу – С2Н6О или бутин-1 и бутадиен-1,3, относящиеся к классам алкинов и диенов, а также этановая кислота и метилметаноат (то есть насыщенные одноосновные карбоновые кислоты и сложные эфиры).
Различают два вида пространственной изомерии: геометрическую и оптическую. Геометрическая изомерия характерна для соединений с двойной углерод-углеродной связью. Так для молекулы бутена-2 характерно 2 изомера: цис-изомер и транс-изомер. У цис-изомера одинаковые группы атомов находятся по одну сторону от плоскости, а у транс-изомера – по разные стороны.
Другим примером пространственных изомеров являются циклические α- и β-формы глюкозы, различающиеся положением гидроксильных групп у первого атома углерода.
Оптической изомерией обладают только те вещества, у которых есть асимметрический, или хиральный атом (от греческого хирос – «рука», «образец несимметричной фигуры»), то есть это атом, который связан с четырьмя различными заместителями. Оптические изомеры являются зеркальным изображением друг друга, подобно двум ладоням и несовместимы. Так, молочная кислота, или 2-оксипропановая кислота, существует в виде двух оптических изомеров, потому что она содержит 1 асимметрический атом углерода.
Оптическая изомерия называется также энантиомерией (от греческого enantios – «противоположный» и meros – «часть»), а оптические изомеры – энантиомерами. У хиральных молекул возникают изомерные пары, в которых молекулы изомеров различаются пространственной организацией, точно также, как предмет и его зеркальное отражение. Пара таких изомеров имеют, как правило, одинаковые химические и физические свойства, но разную оптическую активность: если один изомер вращает плоскость поляризованного света по часовой стрелке, то другой – обязательно против. Тогда один изомер называют правовращающим, а второй – левовращающим.
Изомерия в органической химии
Изомеры – это вещества, имеющие одинаковый состав (число атомов каждого типа), но разное взаимное расположение атомов – разное строение.
Изомерия – это явление существования веществ с одинаковым составом, но различным строением.
Например, формуле C4H10 соответствуют два изомерных соединения н-бутан с линейным углеродным скелетом и изобутан (2-метилбутан) с разветвленным скелетом:
При этом температура кипения н-бутана –0,5 о С, а изобутана –11,4 о С.
Виды изомерии
Структурные изомеры отличаются друг от друга взаимным расположением атомов в молекуле; стереоизомеры — расположением атомов в пространстве.
Структурная изомерия
Структурные изомеры – соединения с одинаковым составом, но различным порядком связывания атомов, т.е. с различным химическим строением. Молекулярная формула у структурных изомеров одинаковая, а структурная различается.
1. Изомерия углеродного скелета: вещества различаются строением углеродной цепи, которая может быть линейная или разветвленная.
Например, молекулярной формуле С5Н12 соответствуют три изомера:
2. Изомерия положения обусловлена различным положением кратной связи, функциональной группы или заместителя при одинаковом углеродном скелете молекул.
2.2. Изомерия положения кратной связи может быть вызвана различным положением кратной (двойной или тройной) связи в непредельных соединениях. Например, в бутене-1 и бутене-2:
2.3. Межклассовая изомерия – ещё один вид структурной изомерии, когда вещества из разных классов веществ имеют одинаковую общую формулу.
Например, формуле С2Н6О соответствуют: спирт (этанол) и простой эфир (диметиловый эфир):
Пространственная изомерия
Пространственные изомеры – это вещества с одинаковым составом и химическим строением, но с разным пространственным расположением атомов в молекуле. Виды пространственной изомерии – геометрическая (цис—транс) и оптическая изомерия.
1. Геометрическая изомерия (или цис-транс-изомерия).
Геометрическая изомерия характерна для соединений, в которых различается положение заместителей относительно плоскости двойной связи или цикла. Например, для алкенов и циклоалканов.
Двойная связь не имеет свободного вращения вокруг своей оси.
Поэтому заместители у атомов углерода при двойной связи могут быть расположены либо по одну сторону от плоскости двойной связи (цис-изомер), либо по разные стороны от плоскости двойной связи (транс-изомер). При этом никаким вращением нельзя получить из цис-изомера транс-изомер, и наоборот.
Например, бутен-2 существует в виде цис— и транс-изомеров
1,2-Диметилпропан также образует цис-транс-изомеры:
Геометрические изомеры различаются по физическим свойствам (температура кипения и плавления, растворимость, дипольный момент и др.). Например, температура кипения цис-бутена-2 составляет 3,73 о С, а транс-бутена-2 0,88 о С.
При этом цис—транс-изомерия характерна для соединений, в которых каждый атом углерода при двойной связи С=С (или в цикле) имеет два различных заместителя.
Таким образом, для соединений вида СH2=СHR и СR2=СHR’ цис—транс-изомерия не характерна.
2. Оптическая изомерия
Оптические изомеры – это пространственные изомеры, молекулы которых соотносятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение.
Оптическая изомерия свойственна молекулам веществ, имеющих асимметрический атом углерода.
Асимметрический атом углерода — это атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями.
Такие молекулы обладают оптической активностью — способностью к вращению плоскости поляризации света при прохождении поляризованного луча через раствор вещества.
Например, оптические изомеры образует 3-метилгексан:
10 класс. Химия. Урок №3. Изомерия.
Тема урока: Изомерия
Цель урока: расширить представление о явлении изомерия. Рассмотреть все типы структурной и пространственной изомерии.
Образовательная: подвести учащихся к пониманию, осознанию изомерии в органических соединениях.
Развивающая: развить абстрактное мышление, познавательную активность, умение работать с таблицами, шаростержневыми моделями, анализировать, делать выводы, умение выделить главное.
Воспитательная: воспитать уверенность к себе, самостоятельность, аккуратность, внимательность, культуру труда, любовь к выбранной профессии
Оборудование: шаростержневые модели молекул, ноутбук, учебник.
Тип урока: изучение нового материала
I .Организационный момент.
II .Актуализация и мотивация учебной деятельности.
Мы познакомились с номенклатурой органических соединений. Выполним проверку знаний.
Выполнение задания по карточкам.
Проверка выполнения задания. Оценивание.
III. Изучение нового материала.
Что называют явлением изомерия?
Изомерия – это явление существования разных веществ с одинаковым качественным и количественным составом, т.е. одинаковой молекулярной формулой.
Явление изомерии было открыто Ю. Либихом и Ф. Вёлером в 1823г. Научное обоснование явлению изомерии было дано А. М. Бутлеровым в рамках теории строения.
Существует два вида изомерии: структурная и пространственная.
Структурную изомерию различают на:
Изомерия углеродного скелета.
Изомерия положения кратной связи.
Изомерия положения функциональной группы.
Рассмотрим примеры изомерии (учащиеся конспектируют примеры в тетради).
1. Изомерия углеродного скелета.
2. Изомерия положения кратной связи.
3. Изомерия положения функциональной группы.
4. Межклассовая изомерия.
Пространственная изомерия подразделяется на:
Рассмотрим примеры изомерии (учащиеся конспектируют примеры в тетради).
1. Геометрическая изомерия.
Заместители могут располагаться либо по одну строну плоскости двойной связи (цис-изомер), либо по разные (транс-изомер).
2. Оптическая изомерия.
Явление изомерии возникает, если молекула несовместима со своим изображением в зеркале.
Оптическая изомерия а-аминопропионовой кислоты.
Ответить на вопросы на стр. 12, №1-6
V .Подведение итогов. Рефлексия
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДБ-150271
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения сформирует новый федеральный перечень учебников
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
В России планируют создавать пространства для подростков
Время чтения: 2 минуты
Трехлетнюю олимпиаду среди школ запустят в России в 2022 году
Время чтения: 1 минута
В России предложили учредить День семейного волонтерства
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Конспект к уроку химии в 10 классе на тему «Изомерия.Строение молекул органических веществ»
Конспект урока
Тема: «Изомерия. Виды изомерии. Строение молекул органических веществ»
Цель: познакомить учащихся с явлением изомерии, рассмотреть все виды изомерии.
образовательные: сформировать представления об основных видах изомерии и о самом явлении.
развивающие : совершенствовать умения в мыслительной и исследовательской деятельности;
воспитательные : способствовать развитию навыков самостоятельного поиска знаний, формированию и становлению коммуникативной культуры.
Оборудование: набор для построения моделей молекул
УМК: Органическая химия 10 кл.: Учебник. Базовый уровень для общеобразовательных учреждений/ Г.Е Рудзитис, Ф.Г Фельдман
Формы работы : фронтальная, индивидуальная, работа в парах.
Методы : Словесный: эвристическая беседа, практический (создание моделей органических веществ)
На прошлом уроке мы изучали основные положения теории А.М.Бутлерова, назовите эти положения
-Какова валентность углерода в органических соединениях?
1.Атомы в молекулах органических веществ, связаны друг с другом согласно их валентности.
2.Свойства веществ зависят не только от состава их молекул, но и от их строения
3.Свойства веществ зависят от взаимного влияния атомов и групп атомов.
4. По строению веществ можно определить свойства, а по свойствам строение веществ.
Актуализация знаний (постановка проблемы)
Мы говорим об органической химии, как о химии углерода.
Учащиеся высказывают свои предположения.
Объяснение новой темы
Углерод обладает рядом особенных свойств, об одном из них вы уже сказали – атом углерода всегда IV -х валентен. Атомы углерода способны соединяться между собой, образуя цепочки, циклы, а также, между атомами могут образовываться одинарные, двойные и тройные связи.
Сейчас, я предлагаю Вам игру «Конструктор». У каждого из вас на парте лежит комплект шаростержневых моделей. Откройте и внимательно рассмотрите их. Чёрные шарики – это атомы углерода, белые шарики – атомы водорода. Обратите внимание на число связей.
А теперь, попробуйте составить модель, которая содержит 2 атома углерода и 6 атомов водорода. (С 2 Н 6 ).
А почему у вас не получилось соединить С-Н-С? (Постановка проблемы)
— Молодцы! Очень хорошо. А теперь, попробуйте собрать модель, состоящую из С 5 Н 12 .
— Что можете сказать на это?
— Будут ли это одинаковые вещества? Будут ли они иметь одинаковые свойства? Ели да, то почему? Если нет, то ответ обоснуйте?
— Что произошло с углеродным скелетом?
Дается определение изомерии. Говорим о структурной изомерии.
Будут ли эти вещества относиться к одному классу?
Учащиеся записывают особенности углерода в тетрадь.
у всех получается один вариант.
Ограничение в валентной возможности =>
Сами формулируют вывод, подтверждающий теорию А.М.Бутлерова, что атомы в молекулах органических веществ, связаны друг с другом в строго определенной последовательности, согласно их валентности.
Работают в группах по 2 человека. У всех получаются разные результаты. Демонстрируют их:
1) С-С-С-С-С 2) С-С-С-С 3) С-С-С
Качество и количество одинаковое, но строение разное!
Высказывают свои умозаключения.
Сравнивают, анализируют и делают выводы о наличие «—», «=» и «3-х» связей, отмечают закономерность в уменьшении длины связей
На этом этапе учащиеся понимают, что возможны варианты изменения не только углеродного скелета, но и может меняться положение «=» связи.
Вывод : углеродный скелет способен замыкаться в кольцо (циклические УВ) – существует межклассовая изомерия, и изомерия положения кратной связи.
У учащихся получаются модели:
Обобщение и подведение итогов
Сегодня на уроке вы хорошо поработали, никто не остался безучастным. Ваши глаза горели, руки собирали модели, вы делали правильные, научные выводы.
Давайте еще раз обобщим знания, полученные на уроке, и ответим на вопрос: Какова же причина многообразия органических веществ?
2. Молекулы орг.в-в состоят не только из ат. С,Н, но и других атомов.
3.Атомы в молекулах соединяются в строго определенной последовательности, согласно их валентности.
4.атомы углерода способны соединяться между собой образуя цепочки линейного и разветвленного строения, а также способны замыкаться в циклы.
5. между атомами углерода могут образовываться «—», «=» и «=» связи.
6. Вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав называются изомерами.
7. Существует изомерия углеродного скелета, изомерия положения кратных связей и межклассовая изомерия.
8. Все вышеперечисленное и есть причина многообразия органических веществ.
Рефлексия, анализ и оценки за урок
На мой взгляд, вы сегодня действительно все хорошо поработали, и каждый из вас заслуживает оценку «5».
А вы как оцениваете свою работу на уроке? Давайте кратко, по цепочке, в формате одного слова, охарактеризуйте урок.
Теперь, еще один очень важный момент- давайте приведем в порядок свое рабочее место, аккуратно разберем и сложим наши шаростержневые модели
Дети высказывают свое отношение к уроку.
Приводят в порядок рабочее место, сдают модели.
Домашнее задание : параграф № 2, конспект.
Спасибо за работу на уроке, мне было приятно с вами работать.
Записывают ДЗ в дневник.
Краткий анализ урока : Данный урок действительно продуктивный, проходит на одном дыхании. Все дети вовлечены в работу, психологический климат на уроке доброжелательный. Учащиеся 10 класса «впадают в детство», но при этом решаются важные проблемы. Когда ребенок сам конструирует модель, развивается логическое мышление, невольно приходится анализировать, сравнивать, формулировать выводы. С каждым новым заданием, у ребят растет «азарт», у них все получается, повышается их самооценка, а самое главное – им интересно.
Отдельные блоки урока работают на перспективу: когда начнем изучать непредельные УВ или циклические УВ, то они вспомнят как выглядят модели этих веществ, им будет понятен смысл структурной изомерии, изомерии положения кратных связей и межклассовая изомерия.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДВ-555487
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
В России планируют создавать пространства для подростков
Время чтения: 2 минуты
Для школьников к 1 сентября разработают короткие экскурсионные маршруты
Время чтения: 1 минута
Новые аккредитационные показатели для вузов вступят в силу с 1 марта
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Школьники из России выиграли 8 медалей на Международном турнире по информатике
Время чтения: 3 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.