химия 11 класс

Органические и неорганические основания - ВЕЩЕСТВА И ИХ СВОЙСТВА - ПОУРОЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ХИМИИ 11 класс - поурочные разработки - разработки уроков - авторские уроки - план-конспект урока - химия

Цели урока: закрепить знания о классификации, номенклатуре, физических и химических свойствах, строении оснований: органических и неорганических; химических свойствах оснований: научить правильно составлять уравнения реакций, подтверждающие химические свойства оснований; обобщить и закрепить положения теории строения органических соединений о взаимном влиянии атомов и групп атомов.

Основные понятия: основание, донор, акцептор, протолитическая теория и электронная теория оснований, взаимное влияние атомов и групп атомов в органических соединениях.

Оборудование: набор реактивов, NH₃ · H₂O, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка, СаСO₃, газоотводная трубка.

Ход урока

I. Организационный момент

Постановка целей и задач урока.

II. Самостоятельная работа

Ответы на вопросы самостоятельной работы

Вариант I

1. г.

2. а.

3. б.

4. 1—г; 2— а; 3—б; 4 —в.

6. Задача

Н₃РО₄ — фосфорная кислота.

Вариант II

1. г.

2. а.

3. б.

4. 1—в; 2—а; 3—г; 4—в.

6. Задача

НСlO₄ — хлорная кислота.

III. Проверка правильности выполнения домашнего задания

В момент выполнения теста учитель проверяет выполнение домашнего задания в рабочих тетрадях у некоторых учащихся.

Ответы на вопросы домашнего задания

§ 20, № 3

α₃ > α₂> α₁; в молекуле трихлоруксусной кислоты δ+ углерода № 1 увеличивается в результате смешения электронной плотности по π-связи в сторону кислорода и смешения электронной плотности к более электроотрицательным атомам хлора: в трихлоруксусной — к трем атомам хлора, в монохлоруксусной — к одному атому хлора, что вызывает наибольшее смещение δ- от атома кислорода в группе —ОН, обеспечивая подвижность протона в группе —ОН и легкую диссоциацию кислот, особенно в трихлоруксусной кислоте.

§ 20 № 5

§ 20 № 6

HF — молекула прочнее HCl, т. к. атом F имеет радиус атома меньше атома Сl, а ЭО_F > ЭО_Cl. Чем больше разность в ЭО, тем полярнее связь, прочнее молекула.

Кислота HCl сильнее HF, т. к. радиус иона Cl больше радиуса нона F^-, а также заряд ядра Cl+17, a F+9. С наибольшей силой происходит отталкивание протона в молекуле HCl, и диссоциация идет легко.

α_НСl > α_HF между молекулами HF очень полярными и молекулами воды — полярными, образуются водородные связи

 что затрудняет диссоциацию HF.

Задача 9

IV. Изучение нового материала

План изложения

1. Определение оснований, классификация, номенклатура, химическая связь, тип кристаллической решетки.

2. Протолитическая и электронная природа кислотно-основных свойств оснований.

3. Химические свойства оснований неорганических и органических в свете теории электролитической диссоциации:

а) действие на индикаторы;

б) взаимодействие с кислотами, солями, оксидами.

Учитель предлагает учащимся в рабочих тетрадях отыскать записи, связанные с классификацией веществ. Найти определение оснований и классификацию их.

Общая формула оснований: 

Основания — сложные вещества, в состав которых входят атомы металла, связанные с одной или несколькими гидроксогруппами.

Пример:

Fe(OH)₃ — гидроксид железа(III); NaOH — гидроксид натрия.

Основания бывают растворимые — щелочи, малорастворимые и нерастворимые. Однако в таблице 19 с. 252 учебника дается более основательная классификация оснований, которую нам необходимо знать.

Пример:

Fe(OH)₃ — гидроксид железа (III), кислородсодержащее, трехкислотное, нерастворимое, слабое α → 0, нелетучее, нестабильное.

NaOH — гидроксид натрия, кислородсодержащее, однокислотное, растворимое, сильное, α → 1, нелетучее, стабильное.

СН₃—NH₂ — органическое основание метиламин, бескислородное, однокислотное, растворимое, слабое, α → 0, летучее, стабильное.

С точки зрения теории электролитической диссоциации основания — это электролиты, в водных растворах которых в качестве аниона присутствует анион гидроксогруппы: 

В свете протолитической теории Бренстеда-Лоури основания — это молекулы или ионы, которые служат акцепторами протонов. Согласно электронной теории Г. Н. Льюиса, основания — те реагенты, которые выступают донорами электронной пары.

Пример:

NH₃ — аммиак, у атома азота имеется неподеленная электронная пара, следовательно :NH₃ выступает донором, т.е. основанием.

У органических оснований — аминов, в аминогруппе —  у атома азота имеется неподеленная пара электронов, следовательно, амины — органические основания.

Если рассматривать неорганические основания, то химическая связь в молекуле основания между катионом металла и гидроксогруппой — ионная, а в гидроксогруппе — ковалентная-полярная. Кристаллическая решетка но типу может быть и ионной и молекулярной.

Химические свойства неорганических оснований

Растворимые неорганические основания диссоциируют:

Анион гидроксогруппы вызывает изменение цвета индикаторов:

фенолфталеин — малиновый цвет;

синий лакмус — не изменяется;

метилоранж — желтый;

универсальный индикатор — до синего цвета.

Взаимодействие растворимых и нерастворимых оснований с кислотами

Эксперимент проводит учитель, учащиеся самостоятельно записывают уравнения реакций на доске и в тетрадях.

Эксперимент:

При недостатке НСl образуется основная соль.

Взаимодействие растворимых оснований с кислотными оксидами

Эксперимент:

Пропускаем СO₂ до исчезновения осадка

При проведении этого эксперимента необходимо еще раз объяснить учащимся понятия «избыток» и «недостаток» при образовании разных солей многоосновных кислот. Это необходимо знать дня решения расчетных задач.

Взаимодействие растворимых оснований с солями

Эксперимент:

Взаимодействие растворимых оснований с амфотерными оксидами и амфотерными основаниями

Продукты образуются разные: все зависит от условий.

Взаимодействие растворимых и нерастворимых оснований с органическими веществами

Разложение нерастворимых оснований при нагревании

Эксперимент:

В качестве обобщения можно составить схему:

При определенных условиях нерастворимое основание взаимодействует с кислотными оксидами, всегда взаимодействует с кислотами.

Органические основания — амины, гетероциклические соединения. В состав аминов входит аминогруппа, которая обеспечивает основные свойства органических соединений. По свойствам они сходны с аммиаком, но как основания амины предельного ряда сильнее.

Сравним основной характер аммиака и метиламина.

 У аммиака δ^- атома азота возрастает за счет смещения электронной плотности от трех атомов водорода.

 У метиламина δ^- атома азота возрастает не только за счет электронной плотности атомов водорода, но и радикала —СН₃. δ₂^- > δ₁^-

Ароматические амины обладают более слабыми основными свойствами. Ароматическое кольцо, π-электронное облако (6e^-) вступает в сопряжение с неподеленной парой электронов атома азота в группе —NH₂, уменьшая тем самым δ^- атома азота, протонирование ослабевает. В ароматическом кольце происходит перераспределение плотности. Наибольшая электронная плотность у атомов углерода в положениях 2, 4, 6.

В этих положениях будет легко проходить реакция замещения. Это объясняется взаимным влиянием атомов и групп атомов в органических соединениях (положение теории химического строения А. М. Бутлерова).

 — гетероциклическое соединение пиридин является основанием.

Многие гетероциклические соединения более сложного состава являются основой азотистых оснований: тимин, аденин, гуанин, цитозин, которые являются основой ДНК, РНК.

Во многих лекарственных препаратах присутствуют производные ароматических аминов.

V. Домашнее задание

1) § 21, № 2, 3, 4, 5.

2) Составить уравнения реакций, подтверждающие основные свойства:

Сделать домашнее задание на отдельном листке, на оценку.

VI. Закрепление

§ 21, № 1.

1) фенол-кислота

 Подвижность атома водорода в группе —ОН объясняется следующим:

а) неподеленная пара электронов атома кислорода группы —ОН вступает в сопряжение с 6е^- π-облаком ароматического кольца;

б) атом кислорода, группы —ОН, теряя электронную плотность, смешает в свою сторону связь с водородом, обеспечивая ему подвижность:

в) в ароматическом кольце происходит перераспределение электронной плотности. Наибольшая приобретается атомами С в положениях 2, 4, 6. Это обеспечивает легкое замещение атомов водорода.

Амино-группа —NH₂ оказывает точно такое же влияние на ароматическое кольцо в фенил-амине  вследствие чего замещение водорода в положениях углерода 2, 4, 6 идет легко, а сам амин становится слабым органическим основанием.

Общее влияние —ОН в феноле и —NH₂ в амине на ароматическое кольцо — это изменение электронной плотности в кольце, и приобретение ее наибольшей в положениях атомов углерода 2, 4, 6.

—ОН и —NH₂ — это ориентанты I рода.

Согласно теории строения органических соединений А. М. Бутлерова свойства веществ зависят не только от того, какие атомы и сколько их входят в состав молекулы, но и оттого, как они между собой соединены и взаимно влияют друг на друга.