Органическая химия. Основные положения. История развития науки Выполнил: Хаустов Юрий Выполнил: Хаустов Юрий учащийся 10 кл. МОУ Борисоглебская СОШ 1 2009-2010. - презентация

1 Органическая химия. Основные положения. История развития науки Выполнил: Хаустов Юрий Выполнил: Хаустов Юрий учащийся 10 кл. МОУ Борисоглебская СОШ уч. год учащийся 10 кл. МОУ Борисоглебская СОШ уч. год

2 Цель работы: Получить основную информацию об органической химии и истории её развития. Получить основную информацию об органической химии и истории её развития.

3 Органическая химия

4 Органическая химия раздел химии, изучающий соединения углерода, их структуру, свойства, методы синтеза.[1] Органическими называют соединения углерода с другими элементами. Наибольшее количество соединений углерод образует с так называемыми элементами-органогенами: H, N, O, S, P.[2] Способность углерода соединяться с большинством элементов и образовывать молекулы различного состава и строения обусловливает многообразие органических соединений (к концу XX века их число превысило 10 млн.). Органические соединения играют ключевую роль в существовании живых организмов. Органическая химия раздел химии, изучающий соединения углерода, их структуру, свойства, методы синтеза.[1] Органическими называют соединения углерода с другими элементами. Наибольшее количество соединений углерод образует с так называемыми элементами-органогенами: H, N, O, S, P.[2] Способность углерода соединяться с большинством элементов и образовывать молекулы различного состава и строения обусловливает многообразие органических соединений (к концу XX века их число превысило 10 млн.). Органические соединения играют ключевую роль в существовании живых организмов.

5 Органическая химия – химия углеводородов и их производных. Органическая химия – химия углеводородов и их производных. Углеводороды (УВ) – простейшие органические вещества, молекулы которых состоят из атомов только двух элементов: С и Н (СН4, С4Н10). Углеводороды (УВ) – простейшие органические вещества, молекулы которых состоят из атомов только двух элементов: С и Н (СН4, С4Н10). Производные УВ – продукты замещения атомов «Н» в молекулах УВ на другие атомы или группы атомов. Производные УВ – продукты замещения атомов «Н» в молекулах УВ на другие атомы или группы атомов. Органическая вещества Природные (Нефть, белки, жиры, углеводы) Искусственные (Бензин, вескоза) Синтетические (Лекарства, витамины, пластмасса)

6 Важнейшие характристики Примечания Многочисленность Многочисленность (около 27 млн.) а) гомология б) изомерия в) котенация В состав обязательно входят В состав обязательно входят атомы H и C атомы H и C Все органические соединения горючи. Низкая температура плавления, соединения не прочны Низкая температура плавления, соединения не прочны У большенства молекулярная кисталлическая решетка В большенстве неэлектролиты В большенстве неэлектролиты (в растворе в виде молекул) Реакции протикают медленно и чаще с участием катализатора Большая молекулярная масса Большая молекулярная масса Обр а зуют гомологические ряды Обр а зуют гомологические ряды определение Образуют изомеры Образуют изомеры определение Большинство учаастники или продукты процессов протекающих живых организмах Большинство учаастники или продукты процессов протекающих живых организмах

7 Гомологический ряд ряд химических соединений одного структурного типа (например, алканы или алифатические спирты спирты жирного ряда), отличающихся друг от друга по составу на определенное число повторяющихся структурных единиц т. н. «гомологическую разность». Чаще всего это метиленовые звенья: …СН2… Простейший пример гомологического ряда низшие гомологи алканов (общая формула СnH2n+2): метан CH4, этан C2H6, пропан С3H8 и т. д. Гомологический ряд ряд химических соединений одного структурного типа (например, алканы или алифатические спирты спирты жирного ряда), отличающихся друг от друга по составу на определенное число повторяющихся структурных единиц т. н. «гомологическую разность». Чаще всего это метиленовые звенья: …СН2… Простейший пример гомологического ряда низшие гомологи алканов (общая формула СnH2n+2): метан CH4, этан C2H6, пропан С3H8 и т. д. Гомологи – сходное строение и свойства, отличающиеся на одну или несколько СН2 Гомологи – сходное строение и свойства, отличающиеся на одну или несколько СН2

8 Изомери́я (от izos равный и meros доля, часть греч., ср. изо-) существование соединений (главным образом органических), одинаковых по элементному составу и молекулярной массе, но различных по физическим и химическим свойствам. Такие соединения называются изомерами. Изомери́я (от izos равный и meros доля, часть греч., ср. изо-) существование соединений (главным образом органических), одинаковых по элементному составу и молекулярной массе, но различных по физическим и химическим свойствам. Такие соединения называются изомерами. Изомеры – вещества, имеющие одинаковую молекулярную форму, но разное строение и свойства. Изомеры – вещества, имеющие одинаковую молекулярную форму, но разное строение и свойства. Например Например

9 История Способы получения различных органических веществ были известны ещё с древности. Египтяне и римляне использовали красители индиго и ализарин, содержащиеся в растительных веществах. Многие народы знали секреты производства спиртных напитков и уксуса из сахар- и крахмалсодержащего сырья. Во времена средневековья к этим знаниям ничего не прибавилось, некоторый прогресс начался только в в: были получены некоторые продукты, в основном путём перегонки некоторых растительных продуктов. В г. Шееле выделил несколько органических кислот, таких как яблочная, винная, лимонная, галловая, молочная и щавелевая. В 1773 г. Руэль выделил из человеческой мочи мочевину. Выделенные из животного или растительного сырья продукты имели между собой много общего, но отличались от неорганических соединений. Так возник термин «Органическая химия» раздел химии, изучающий вещества, выделенные из организмов (определение Берцелиуса, 1807 г.). При этом полагали, что эти вещества могут быть получены только в живых организмах благодаря «жизненной силе». Как принято считать, органическая химия как наука появилась в 1828 году когда Фридрих Вёлер впервые получил органическое вещество мочевину в результате упаривания водного раствора цианата аммония (NH4OCN).

10 Важным этапом стала разработка теории валентности Купером и Кекуле в 1857 г., а также теории химического строения Бутлеровым в 1861 г. В основу этих теорий были положены четырёхвалентность углерода и его способность к образованию цепей. В 1865 году Кекуле предложил структурную формулу бензола, что стало одним из важнейших открытий в органической химии. В 1875 г. Вант-Гофф и Ле Бель предложили тетраэдрическую модель атома углерода, по которой валентности углерода направлены к вершинам тетраэдра, если атом углерода поместить в центр этого тетраэдра. В 1917 году Льюис предложил рассматривать химическую связь с помощью электронных пар. В 1931 г. Хюккель применил квантовую теорию для объяснения свойств альтернантных ароматических углеродов, чем основал новое направление в органической химии квантовую химию. В 1933 г. Ингольд провел изучение кинетики реакции замещения у насыщенного атома углерода, что привело к масштабному изучению кинетики большинства типов органических реакций. Историю органической химии принято излагать в связи с открытиями сделанными в области строения органических соединений, однако такое изложение больше связано с историей химии вообще. Гораздо интереснее рассматривать историю органической химии с позиции материальной базы, т. е. собственно предмета изучения органической химии.

11 На заре органической химии предметом изучения были преимущественно субстанции биологического происхождения. Именно этому факту органическая химия обязана своим названием. Научно-технический прогресс не стоял на месте, и со временем основной материальной базой органической химии стала каменноугольная смола, выделяемая при получении кокса прокаливанием каменного угля. Именно на основе переработки каменноугольной смолы в конце 19 века возник основной органический синтез. В годах прошлого века произошёл переход основного органического синтеза на новую базу нефть. Таким образом появилась новая область химии нефтехимия. Огромный потенциал, который был заложен в новом сырье вызвал бум в органической химии и химии вообще. Появление и интенсивное развитие такой области как химии полимеров обязана прежде всего новой сырьевой базе. Несмотря на то, что современная органическая химия в качестве материальной базы по прежнему использует сырье биологического происхождения и каменноугольную смолу, объем переработки этих видов химического сырья по сравнению с переработкой нефти мал. Смена материально-сырьевой базы органической химии была вызвана прежде всего возможностями наращивания объёмов производства.

12 Органическая химия имеет исключительно важное научное и практическое значение. Объектом её исследований в настоящее время являются более 20 млн. соединений синтетического и природного происхождения. Поэтому органическая химия стала крупнейшим и наиболее важным разделом современной химии. Органическая химия имеет исключительно важное научное и практическое значение. Объектом её исследований в настоящее время являются более 20 млн. соединений синтетического и природного происхождения. Поэтому органическая химия стала крупнейшим и наиболее важным разделом современной химии.