10 КЛАС

УРОК 34, 35

Вуглеводи — найважливіші природні сполуки, що характеризуються біологічною активністю, відіграють важливу роль у житті рослин, тварин, людини.

Свою назву одержали через початкові уявлення про склад вуглеводів як сполук Карбону з водою: Cx(H2O)y. Ця назва збереглася дотепер, хоча доведено складну будову вуглеводів.

У рослинах міститься до 80 % вуглеводів, в організмі тварин і людини — до 20 %. їжа людини на 70 % складається з вуглеводів.

Класифікація вуглеводів

 Глюкоза

Найпростіший представник вуглеводів — глюкоза, має молекулярну формулу C6H12O6. За своєю будовою глюкоза — складна багатофункціональна сполука, що містить п’ять гідроксильних груп і одну альдегідну групу (-COH):

або

Наявність функціональної групи -COH дозволяє зарахувати глюкозу до класу альдегідів. Отже, глюкоза — альдегідоспирт.

Розгляньмо схему ізомеризації молекули глюкози:

Глюкоза — цінна поживна речовина. У результаті її окиснення в тканинах вивільняється енергія, необхідна для нормальної життєдіяльності організмів. Реакцію окиснення можна описати сумарним рівнянням:

C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O

Глюкоза застосовується в медицині для приготування лікувальних препаратів, консервування крові, внутрішньовенного вливання тощо. Вона широко застосовується в кондитерському виробництві, у виробництві дзеркал та іграшок (сріблення). Нею користуються під час фарбування й апретування тканин і шкір.

Домашнє завдання

Опрацювати  параграф 32,33, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

Творче завдання. Підготуйте повідомлення про застосування вуглеводів.

УРОК 36

РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

УРОК 37, 38

Аміни — похідні амоніаку, що утворюються в результаті заміщення атомів Гідрогену на вуглеводневі радикали.

Залежно від числа радикалів розрізняють аміни:

• первинні (R - NH2);

• вторинні (R - NH - R');

• третинні 

Атом Нітрогену в NH3 і амінах перебуває в стані sp3-гібридизації. Три такі орбіталі перекриваються з 1s-орбіталями атомів Гідрогену або sp3-орбіталями атома Карбону радикала й утворюють три σ-зв’язки, а четверта sp3-орбіталь виявляється зайнятою вільною електронною парою атома Нітрогену.

Номенклатура

Складаючи назву, перелічують радикали з додаванням закінчення -амін:

Ізомерія

1) Ізомерія карбонового скелета (починаючи з бутиламіну).

2) Ізомерія положення аміногрупи (починаючи з пропіламіну).

Фізичні властивості

За звичайної температури лише нижчі аліфатичні аміни CH3NH2, (CH3)2NH і (CH3)3N — гази (із запахом амоніаку), середні гомологи — рідини (з різким рибним запахом), вищі — тверді речовини без запаху. Ароматичні аміни — безбарвні рідини з високою температурою кипіння або тверді речовини. Нижчі аміни добре розчинні у воді й мають різкий запах. Зі збільшенням молекулярної маси збільшуються температури кипіння і плавлення, зменшується розчинність у воді.

ДОДАТКОВИЙ МАТЕРІАЛ

Д/З  

1) Напишіть структурні формули можливих ізомерів складу C5H13N, C6H15N і назвіть їх.

2) Запишіть реакцію горіння одного з ізомерів.

3) Запишіть рівняння реакції взаємодії одного з ізомерів з гідроген хлоридом.

4) Обчисліть об’єм метиламіну, що містить 4 % домішок, якщо внаслідок його спалювання виділився азот об’ємом 4,9 л (н. у.).

5) Запишіть рівняння реакцій для здійснення перетворень:

CH2 = CH2  A  CH3 - CH2 - NO2  Б  (С2H5)2NH

УРОК 39 (07.04)

АМІНОКИСЛОТИ

Номенклатура

Будова та ізомерія

Хімічні властивості

За хімічними властивостями амінокислоти – своєрідні органічні амфотерні сполуки. Оскільки в молекулах амінокислот містяться протилежні за своїм характером функціональні групи, ці речовини виявляють властивості основ й кислот. Індикатор у розчині виявляє нейтральну реакцію: відбувається нібито взаємна нейтралізація протилежних за властивостями функціональних груп.

Амінокислоти реагують з мінеральними кислотами з утворенням солей, проявляючи властивості основ.

1. При взаємодії з одноосновною хлоридною кислотою утворюється середня сіль:

2. При взаємодії з двоосновною сульфатною кислотою утворюється кисла сіль:

3. При надлишку амінокислоти з багатоосновною мінеральною кислотою може утворитися середня сіль:

4. Амінокислоти, як й карбонові кислоти, реагують з оксидами, гідроксидами й солями слабких кислот з утворенням солей:

5. Амінокислоти, як й карбонові кислоти, реагують із спиртами з утворенням естерів:

6. Найважливішою властивістю амінокислот є взаємодія їх молекул між собою, яка відбувається за рахунок різних за характером функціональних груп. Унаслідок реакцій утворюються ди–, три–, поліпептиди й виділяється вода:

УРОК 40 (09.04)

Пептиди - Група атомів –C–N–, яка сполучає окремі ланки ланцюга в такій молекулі, називається пептидною або амідною, а зв’язок між атомами Карбону й Нітрогену –пептидний або амідний. Такий зв’язок характерний лише для білків.

Утворений дипептид може реагувати з третьою молекулою амінокислоти з утворенням трипептиду й т. д. Утворена молекула побудована із залишків амінокислот називається поліпептидом. Утворення поліпептидів відбувається за типом реакції поліконденсації, причому в реакцію можуть вступати як однакові так й різні амінокислоти.

 Алкалоїди     Антибіотики     Токсини              Пептиди імунологічної дії                        Пептидні біорегулятори    Дипептид

Завдання:

1. Закінчіть рівняння реакцій, назвіть речовини:
а) NH₂–CH₂–COOH + H₂O →
б) NH₂–CH₂–CH₂–COOH + HCI →

2. Напишіть рівняння реакції добування етилового естеру амінопропанової кислоти.

3. Назвіть амінокислоти, формули яких:
а) NH₂–CH₂–CH₂–COOH;
б) CH₃– CH₂–CH(NH₂)–CH₂–COOH.

4. Складіть структурні формули:
а) 2-аміно-2-метил бутанова кислота;
б) β-аміно-ізомасляна кислота;
в) 3-аміно-2-етилбутанова кислота.

5. Закінчіть рівняння реакцій, назвіть речовини:
a) NH₂–СН₂–СООН + КОН →   
б) NH₂–СН₂–СН₂–СООН + НСl →

                                 УРОК 41 (14.04)

Білки

Біуретова реакція

Ксантопротеїнова реакція

УРОК 42, 43 (16.04, 21.04)

Розв'язування задач

1. Яким об’ємом розчину калій гідроксиду з масовою часткою розчиненої речовини 14% і густиною 1,14 г/см³ можна нейтралізувати аміноетанову кислоту кількістю речовини 0,4 моль? 
2. Яку відносну молекулярну масу має білок з масовою часткою Сульфуру 0,32%, якщо відомо, що в його молекулі міститься  один атом Сульфуру? 
3. Який об’єм аммоніаку (аміаку) необхідно взяти для добування амінобутанової кислоти масою 20,6 г за умови, що вихід продукту реакції від теоретично можливого становить 94%?
4. Унаслідок реакції естерифікації (етерифікації) із амінопропанової кислоти масою 26,7 г і метанолу кількістю речовини 0,6 моль за умови, що вихід естеру від теоретично можливого становить 0,75 можна добути естер. Яка його маса?
5. Етиловий ефір гліцину масою 0,89 г протягом деякого часу кип’ятили з водним розчином, що містить гідроксид калію масою 0,56 г. Добуту суміш випарили досуха. Що має бути у залишку? Яка його маса?
6. Яку масу хлоретанової кислоти можна добути із етанолу масою 9,2 г за умови, що вихід продукту останньої реакції від теоретично можливого становить 70%?
7. Яка маса солі утвориться при взаємодії α–аміномасляої кислоти масою 30,3 г з хлоридною кислотою, масою 12 г?
8. Суміш аміноетанової та етанової кислот масою 54 г нейтралізували розчином нітратної (азотної) кислоти масою 200 г з масовою часткою розчиненої речовини 6,3%. Чому дорівнювала маса етанової кислоти у розчині? 
9. На нейтралізацію суміші аміноетанової та амінопропанової кислот масою 95,6 г витратили 200 г розчину натрій гідроксиду з масовою часткою лугу 24%. Чому дорівнювала маса аміноетанової кислоти у розчині? 
10. Яку масу розчину нітратної (азотної) кислоти з масовою часткою розчиненої речовини 6,3% здатна нейтралізувати діаміногексанова кислота масою 29,2 г?

                          УРОК 44 (23.04)

Синтетичні матеріали

Заповнити таблицю:

Речовина	Склад	Фізичні властивості	Хімічні властивості	Застосування
Гума
Полівінілхлорид
Полістирол
Тефлон

УРОК 45 (28.04)

ТЕОРЕТИЧНИЙ МАТЕРІАЛ

Полімери – хімічні сполуки з високою молекулярною масою, молекули яких складаються з великого числа угрупувань. За походженням полімери діляться на природні, штучні та синтетичні. Серед природних найважливіші білки (шкіра, вовна, натуральний шовк), нуклеїнові кислоти, клітковина, крохмаль, натуральний каучук, бітуми, смоли. Штучними називають продукти хімічної модифікації природних полімерів (різноманітні похідні целюлози). Синтетичними називають полімери, які одержують із низькомолекулярних речовин методами полімеризації або поліконденсації. Синтетичні високомолекулярні сполуки, широко відомі у вигляді різноманітних пластмас, волокон, каучуків тощо.

Будова молекул полімерів

У процесі полімеризації, молекули низькомолекулярних речовин послідовно приєднуються до вуглеводневого ланцюга, що зростає. Унаслідок сполучення між собою молекул етилену утворюються довгі ланцюги з високим значенням молярних мас – поліетилен:

СН₂ = СН₂ + СН₂ = СН₂ → –СН₂–СН₂– + –СН₂–СН₂– 

→ –СН₂–СН₂–СН₂–СН₂–…, 

Вихідні низькомолекулярні речовини, з яких синтезуються полімери, називають мономерами (гр. mono – «один»). Групи атомів, що повторюються й становлять основу хімічної будови полімерного ланцюга, називаються структурними ланками. Число n, що показує скільки молекул мономера сполучаються, утворюючи полімер, називається ступенем полімеризації. Ступінь полімеризації не є величиною сталою. Так, у процесі полімеризації етилену можуть утворюватися макромолекули, в яких число n від 50 до 100000, що впливає на фізичні властивості.

Якщо: n = 50–70, поліетилен рідкий й використовується як мастило;
n = 100–120, поліетилен напівтвердий, білий;
n = 1000, прозора пластична маса;
n = 1500–2000, твердий, але гнучкий пластичний матеріал;
n = 5000–6000 й більше – тверда речовина, з якої виготовляють литі труби, нитки.

У процесі полімеризації в макромолекулі сполучається не стала кількість молекул мономера, тому у масі полімеру є молекули різної довжини й різною молекулярною масою. Отже, молекулярна маса для даного полімеру є середньою молекулярною масою. Наприклад, якщо молекулярна маса полімеру 28000, то в ньому можуть бути молекули масою 26000, 28000, 30000 й т.д.

ПЛАСТМАСИ

УРОК 46 (30.04)

Самостійна робота

1. Які частинки приймають участь в утворенні π-зв’язку в молекулі етилену:
а) негібридизовані р-електрони;
б) один р- і два s-електрони;
в) sр²-гібридизовані електронні хмари;
г) два s-електрони?

2. Які із вуглеводів відносяться до одного гомологічного ряду з 1-пентеном:
а) пропен;
б) бутен;
в) бутан;
г) 2-метилбутен?

3. Чим відрізняються між собою 1-бутен і 2-бутен:
а) числом атомів Карбону;
б) розгалуженням карбонового ланцюга;
в) місцем подвійного зв’язку;
г) відносною молекулярною масою?

4. Якими реактивами можна відрізнити ацетилен від етилену:
а) бромною водою;
б) амоніачним розчином оксиду срібла;
в) розчином калій перманганату;
г) кольором полум’я?

5. Чим насичені вуглеводні відрізняються від ненасичених:
а) типом гібридизації;
б) агрегатним;
в) типом хімічних реакцій;
г) наявністю різних зв’язків між атомами Карбону?

6. До якого атома Карбону приєднається бром під час бромування речовини СН₃ – СН = СНСІ:
а) до другого;
б) до першого;
в) до третього;
г) не приєднається?

7. Який об’єм вуглекислого газу виділиться при згорянні ацетилену об’ємом 13 л?

8. Спалили метан об’ємом 3 л й етилен об’ємом 2 л. Який об’єм повітря для цього затратили?

9. Який об’єм ацетилену можна добути з кальцій карбіду масою 400 г, масова частка домішок у якому 2,5%?

10. З технічного кальцій карбіду масою 2 кг добули ацетилен об’ємом 600 л. Який вміст СаС₂ у такому карбіді?

УРОК 47, 48 (05.05, 07.05)

 Продукцію виготовляють переважно з розповсюджених полімерів, які надають посуду гарний зовнішній вигляд, необхідну міцність і гнучкість, тому пластик сьогодні такий розповсюджений. 

         Практично на жодному виробі із пластмаси не вказується, що при впливі на пластмасу зовнішніх факторів, таких як нагрівання та контакт з рідиною, зручні пляшки та тарілки виділяють шкідливі канцерогенні хімічні сполуки. 

         Однак, полімери по своїх властивостях належать до отруйних речовин і можуть спровокувати у людини досить великий список захворювань як центральної нервової системи, так і окремих органів. У певних випадках можливі ускладнення, які викликають інвалідність або навіть летальні випадки. Адже в процесі реакцій полімерів виділяються такі хімічні сполуки як стирол, формальдегід, діоксин(який з організму практично не виводиться), фосген, бісфенол А.

              Крім того, сучасний пластик становить серйозну проблему в екологічному масштабі.У наші дні, як ніколи раніше, люди нашої планети задумалися над величезним засміченням Землі безперервно зростаючими відходами пластиків.

      

             Особливою турботою держави повинна бути проблема утилізації побутових відходів з полімерів, що повинна проводитися на спеціальних переробних заводах з екологічною безпекою збереження середовища, особливо жилою зони людей.

Україна входить в число країн з найбільш високими обсягами накопичення відходів. Щорічно їх утворюється близько 700 млн.т., що в розрахунку на 1 кв.м становить близько 40млн.тон. Площа земель зайнята відходами становить близько 160 тис.га. Утилізується лише третина відходів.

На даний час в Україні відсутня координація робіт в галузі утилізації відходів на державному рівні. До цього часу в Україні не побудовано жодного заводу по переробці токсичних промислових відходів, немає організовано і налагодженої роботи по збиранню відходів.

Д/З

1. СТВОРИТИ ОПОРНИЙ КОНСПЕКТ ЗА ТЕМОЮ "ПЕРЕРОБКА ПЛАСТИКУ".

2. СТВОРИТИ ПРЕЗЕНТАЦІЮ НА ТЕМУ:

      А) ПЕРЕРОБКА ПОЛІМЕРІВ В УКРАЇНІ;

      Б) ПЕРЕРОБКА ПОЛІМЕРІВ В КРАЇНАХ СВІТУ.

3. СКЛАСТИ ПЕРСПЕКТИВНИЙ ПЛАН: 

"ОЧИЩЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД ПОЛІМЕРНИХ РЕЧОВИН".

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

(2 бали)

 1. Відносна густина деякого газу за киснем дорівнює 1,5. Визначте його відносну густину за етеном. 

2. Поясніть за допомогою реакцій, чому дощова вода під час грози містить трохи нітратної кислоти. 

3. В атомі хімічного елемента 4s-електрони і 3p-електрони. Назвіть елемент. Напишіть молекулярні формули оксидів цього елемента, знаючи, що він проявляє ступені окиснення від +1 до +5. 

(4 бали)

 1.При нагріванні 46,8г суміші карбонатів кальція і магнія з достатньою кількістю силіцій (ІV) оксида виділилось 11,2л газу. Знайти масові частки силікатів в утвореній суміші речовин. 

2. Напишіть рівняння реакцій наведених нижче хімічних перетворень, зазначте тип кожної реакції та назвіть речовини:

 Са(ОН)₂ → СаСО₃ → Са(НСО₃)₂ → СаСО₃ → СО₂ → Nа₂СО₃ 

(6 балів)

1.В трьох пробірках знаходяться концентровані розчини кислот: H2SO4, HNO3, HCl. Як за допомогою одного реактиву визначити, в якій пробірці яка кислота знаходиться? 

 2.Визначте масу солі, яка утворюється внаслідок зливання 0,5 л розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 20% (густина розчину 1,22 г/см3 ) та 0,5 кг розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 19,6%.