Особенности изучения темы "Непредельные углеводороды" на уроках химии

В задачу изучения раздела "Непредельные углеводороды" входит закрепление на новом материале основных положений теории строения и рассмотрение понятий о кратных связях между атомами углерода и обусловливаемых ими химических свойствах органических соединений. Учащиеся узнают о новых типах химических реакций органических веществ — реакциях присоединения и полимеризации. Дальнейшее развитие получит понятие структурной изомерии — наряду с изомерией углеродного скелета будет рассмотрена изомерия положения кратных связей, изомерия между веществами, принадлежащими к разным рядам углеводородов.

Электронная теория будет применена к разъяснению природы кратных связей ( π-связи). Введение правила Марковникова при изучении химических свойств этиленовых углеводородов позволяет развить идею взаимного влияния атомов в молекулах на основе электронных представлений. Стереохимические представления пополнятся сведениями о пространственной цис-транс-изомерии, возникающей вследствие отсутствия свободного вращения атомов вокруг двойных связей. Значительно расширится объем понятия о гомологии и гомологических рядах. Здесь же впервые вводятся начальные понятия химии высокомолекулярных соединений.

Одновременно учащиеся должны получить знания прикладного характера. Непредельные соединения предстанут перед ними как основное сырье современного промышленного органического синтеза, они узнают о важных для народного хозяйства пластмассах и каучуках.

Подобно предыдущей теме, теоретические вопросы здесь не выделяются в особые разделы, а рассматриваются по ходу изучения гомологического ряда этилена. Природа двойной связи выясняется при изучении строения этилена, цистранс-изомерия— в связи с характеристикой его гомологов. Сущность реакции присоединения, идущей с ионным разрывом связей, как в случае предельных углеводородов, может быть рассмотрена на уроке в ознакомительном плане вслед за изучением реакции присоединения бромоводорода, или же с ней учащиеся ознакомятся по учебнику.

При изучении строения углеводородов на примере этилена в представлении учащихся иногда создается противоречие: двойная связь прочнее ординарной, в то же время она реакционноспособнее. Необходимо разграничить эти явления. При образовании второй связи между атомами углерода выделяется дополнительная энергия, и общая суммарная связь поэтому становится более прочной. Но когда устанавливается вторая связь, энергии выделяется меньше, чем при образовании первой, и вторая связь оказывается менее прочной. За счет разрыва именно ее, а не обеих связей, проявляется реакционно способность вещества.

Очень важно показать, что π -связь устанавливается в плоскости, перпендикулярной плоскости молекулы, и что при ее образовании осуществляется меньшее перекрывание электронных облаков, почему она и оказывается слабее обычной простой связи. Для большей убедительности вывода могут быть приведены дополнительно сведения об энергии образования связей.

Наиболее сложным в данном разделе будет вопрос о цис-транс-изомерии. В этом случае могут возникнуть трудности психологического порядка. Ранее развивалось положение о том, что свойства веществ зависят от порядка соединения атомов, у пространственных же изомеров порядок соединения один и тот же, а свойства разные. Прежде подчеркивалось, что структурная формула не отражает пространственного расположения атомов и ее можно писать по-разному, лишь бы сохранялся при этом порядок соединения атомов, здесь же при помощи структурных формул передают разное пространственное строение, хотя порядок соединения атомов остается неизменным. Как же относиться к прежним утверждениям? Путь здесь только один —раскрывать новые вопросы не как переучивание или даже уточнение ранее известного, а как углубление нашего познания, более полное выяснение причинно-следственных связей между явлениями. Да, свойства веществ зависят от порядка соединения атомов, это положение не подлежит пересмотру, но оно недостаточно. На первом этапе изучения химии мы не могли знать всех зависимостей, сейчас нам становится известной еще зависимость свойств от пространственного строения. И подобно тому, как порядок соединения атомов в молекулах выражается структурными формулами, очевидно, должен существовать и способ изображения разных пространственных структур молекул при одном и том же порядке соединения атомов в них.