Тема: Таємниці молекул-двійників (Ізомерія)

Мета уроку:

Навчальна: сформувати поняття про явище ізомерії та речовини — ізомери; навчити розрізняти ізомери за їхніми структурними формулами; навчити складати формули ізомерів для алканів (на прикладі бутану та пентану).

Розвивальна: розвивати логічне мислення, просторову уяву та вміння встановлювати причинно-наслідкові зв'язки «будова — властивості».

Виховна: виховувати інтерес до вивчення органічної хімії та точність у наукових записах.

І. Організаційний етап

Привітання, перевірка готовності до уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань

1. Що таке ізомерія? (Простими словами)

Уяви, що в тебе є набір літер: К, О, Т.

З них можна скласти слово КОТ, а можна — ТОК.

Літери однакові, а значення (властивості) — різні.

В хімії так само:

Склад (кількість атомів) — однаковий.

Будова (порядок з'єднання) — різний.

Речовини — різні (і називаються вони ізомерами).

III. Вивчення нового матеріалу

1. Головне правило «Чотирьох рук»

Щоб дитина не помилялася у формулах, важливо запам'ятати:

Карбон (C) завжди має 4 зв'язки (4 «руки»).

Він завжди тримається за інші атоми рівно чотирма рисками.

2. Вчимося малювати ізомери на прикладах

А) Бутан (C4H10) — має 2 ізомери

Це найпростіший приклад, з якого все починається.

1. н-бутан (нормальний): Всі Карбони вишикувалися в одну лінію, як солдати. Формула: CH3 – CH2 – CH2 – CH3
2. Ізобутан: Ми відриваємо один крайній Карбон і чіпляємо його посередині. Тепер ланцюг став коротшим, але з'явилося «відгалуження». Формула: CH3 – CH(CH3) – CH3

Б) Пентан (C5H12) — має 3 ізомери

Тут стає цікавіше. Давай «грати» з п'ятьма атомами Карбону.

1. н-пентан (Ланцюжок): CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
2. Ізопентан (Одна гілка): Скорочуємо основний ряд до 4-х атомів, а 5-й чіпляємо до другого атома. Формула (2-метилбутан): CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3
3. Неопентан (хрестик): Робимо основний ряд ще коротшим — лише 3 атоми, а ще два чіпляємо до центрального зверху і знизу. Формула (2,2-диметилпропан): CH3 – CH3(CH3)C – CH3

IV. Завдання для самоперевірки (з поясненням)

Завдання 1: Чи є ці дві формули ізомерами?

CH3 – CH2 – CH2 – CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

Відповідь: НІ. У них різна кількість атомів Карбону (4 проти 5). Це гомологи, а не ізомери.

Завдання 2: Намалюй ізомер для пропану (C3H8).

Відповідь: Це неможливо. Як би ти не крутив 3 атоми, вони завжди будуть утворювати одну лінію. Ізомерія починається тільки з 4-х атомів Карбону.

V. Практична робота «Збери Гексан» (C6H14)

Гексан має аж 5 ізомерів. Спробуй знайти їх за цим алгоритмом:

Ізомер 1: Всі 6 у ряд.

Ізомер 2: 5 у ряд, один збоку (біля 2-го атома).

Ізомер 3: 5 у ряд, один збоку (біля 3-го атома).

Ізомер 4: 4 у ряд, два збоку (обидва біля 2-го атома — один зверху, один знизу).

Ізомер 5: 4 у ряд, два збоку (один біля 2-го, другий біля 3-го).

Відповіді:

1. н-гексан (нормальний гексан)

Це найпростіший варіант: усі 6 атомів Карбону з'єднані в один довгий ланцюг без жодних відгалужень.

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

2. 2-метилпентан

Ми відрізаємо один атом Карбону (це група —CH_3, яку називають «метил») і приєднуємо його до другого атома в ланцюзі. Тепер довжина головного ланцюга — 5 атомів.

CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH2 – CH3

3. 3-метилпентан

Ми беремо той самий відрізаний атом («метил») і пересуваємо його далі — до третього атома в ланцюзі.

CH3 – CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH3

4. 2,2-диметилбутан

Тепер ми відрізаємо вже два атоми Карбону від основного ланцюга. Залишається основа з 4-х атомів. Обидва «відростки» чіпляємо до одного й того самого (другого) атома Карбону — один зверху, інший знизу.

CH3 – CH3(CH3)C – CH2 – CH3

5. 2,3-диметилбутан

Останній варіант: два відрізані атоми («метили») розсаджуємо на різні місця — один до другого атома, інший до третього.

CH3 – CH(CH3) – CH(CH3) – CH3

VI. Домашнє завдання

Опрацювати параграф підручника за темою «Ізомерія».