27.12.22 г. ВТОРНИК. Гр. 401,508,306

 27.12.22 г. ВТОРНИК. Гр. 401,508,306

Здравствуйте, уважаемые студенты,  записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи (ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать!) После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)

Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы.

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 401 химия 19,20 

 ТЕМА 19 : Реакции присоединения (гидрирования, галогенирования, гидрогалогенирования,  гидратации).Реакции отщепления (дегидрирования, дегидрогалогенирования, дегидратации.

Существуют разные системы классификации органических реакций, которые основаны на различных признаках. Среди них можно выделить классификации:

·                     по конечному результату реакции, то есть изменению в структуре субстрата; 

·                     по механизму протекания реакции, то есть по типу разрыва связей и типу реагентов. 

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАКЦИЙ ПО КОНЕЧНОМУ РЕЗУЛЬТАТУ (ИЗМЕНЕНИЮ В СТРУКТУРЕ СУБСТРАТА)

В органической химии различают четыре вида реакций по конечному результату и изменению в структуре субстрата: присоединения, замещения, отщепления, или элиминирования (от англ. to eliminate — удалять, отщеплять), и перегруппировки (изомеризации). Такая классификация  аналогична классификации реакций в неорганической химии по числу исходных реагентов и образующихся веществ, с изменением или без изменения состава. Классификация по конечному результату основана на формальных признаках, так как стехиометрическое уравнение, как правило, не отражает механизм реакции.      см.ПРЕЗЕНТАЦИЮ:   

Реакции присоединения

В реакциях присоединения молекула органического соединения и молекула простого или сложного вещества соединяются в новую молекулу, при этом другие продукты реакции не образуются:

А + В→С

Примеры:

CH₂=CH-CH₃ + Br₂ →CH₂Br-CHBr-CH₃    бромирование пропена (галогенирование)

CH₂=CH₂ + H₂O→CH₃CH₂OH      гидратация этилена

Гидрирование

Гидрогалогенирование

Реакции отщепления

В реакции отщепления (элиминирования) происходит отрыв атомов или атомных групп от молекулы исходного вещества при сохранении ее углеродного скелета.

А→ В + С

Например:

· отщепление хлороводорода (при действии на хлоралкан спиртовым раствором щёлочи)

CH3-CH2Cl →CH2=CH2 + HCl    дегидрогалогенирование

· отщепление воды (при нагревании спирта с серной кислотой)

CH3-CH2OH→CH2=CH2 + H2O     дегидратация этанола

· отщепление водорода от алкана (в присутствии катализатора)

CH3-CH3 →CH2=CH2 + H2             дегидрирование этана

Задание: законспектировать, выучить, посмотреть презентацию https://thepresentation.ru/himiya/tipy-himicheskih-reaktsiy-v-organicheskoy-himii-tipy-reaktsiy-v-organike

ГРУППА 508 ХИМИЯ 19,20

ТЕМА 19:Повторение и обобщение материала темы: «Алканы».

ПРОЧИТАЙТЕ МАТЕРИАЛ, ЭТО ПОВТОРЕНИЕ, ПРОРЙДИТЕ ТЕСТ(ВНИЗУ

Алканы

Органическая химия

Мы приступаем к новому разделу - органической химии. Совершенно необязательно (и даже преступно по отношению к собственному времени!) знать наизусть, зубрить свойства органических веществ.

По мере изучения вы поймете, что свойства вещества определяются его строением, и научитесь легко предсказывать ход реакций ;)

В этой связи особый интерес представляет теория химического строения, которая была создана А.М. Бутлеровым в 1861 году. Она включает в себя несколько основных положений:

• Атомы в молекуле соединены в определенной последовательности, в соответствии с их валентностью. Порядок связи атомов отражает химическое строение.
• Зная свойства веществ, можно установить их химическое строение, и наоборот, зная строение вещества можно сделать вывод о его свойствах.
• Атомы или группы атомов оказывают взаимное влияние друг на друга непосредственно или через другие атомы
• Свойства вещества зависят от количественного и качественного состава, а также от химического строения молекулы

Алканы (парафины) - насыщенные углеводороды, имеющие линейное или разветвленное строение, содержащие только простые связи. Относятся к алифатическим углеводородам, так как не содержат ароматических связей.

Алканы являются насыщенными соединениями - содержат максимально возможное число атомов водорода. Общая формула их гомологического ряда - CnH2n+2.

Номенклатура алканов

Номенклатура (от лат. nomen - имя + calare - созывать) - совокупность названий индивидуальных химических веществ, а также правила составления этих названий. Названия у алканов формируются путем добавления суффикса "ан": метан, этан, пропан, бутан и т.д.

Гомологами называют вещества, сходные по строению и свойствам, отличающиеся на одну или более групп CH2

Перечисленные выше алканы, являются по отношению друг к другу гомологами, то есть составляют один гомологический ряд (греч. homólogos - соответственный).

Названия алканов формируются по нескольким правилам. Если вы знаете их, можете пропустить этот пункт, однако я должен познакомить читателя с ними. Итак, алгоритм составления названий следующий:

• В структурной формуле вещества необходимо выбрать самую длинную (пусть и изогнутую на рисунке!) цепь атомов углерода
• Атомы выбранной цепи нумеруют, начиная с того конца, к которому ближе разветвление (радикал)
• В начале название перечисляют радикалы и другие заместители с указанием номеров атомов углерода, с которыми они связаны. Если в молекуле имеется несколько одинаковых радикалов, то цифрой указывают нахождение каждого из них в главной цепи и перед их названием соответственно ставят частицы ди-, три-, тетра- и т.д.
• Основой названия служит наименование предельного углеводорода с тем же количеством атомов углерода, что и в главной цепи

Внимательно изучите составленные для различных веществ названия ниже.

В углеводородной цепочке различают несколько типов атомов углерода, в зависимости от того, с каким числом других атомов углерода соединен данный атом. Различают первичные, вторичные, третичные и четвертичные атомы углерода.

Изомерами (греч. isomeros - составленный из равных частей) называют вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но отличающиеся по строению (структурная изомерия) или расположению атомов в пространстве (пространственная изомерия).

Изомерия бывает структурной (межклассовая, углеродного скелета, положения функциональной группы или связи) и пространственной (геометрической, оптической). По мере изучения классов органических веществ вы узнаете о всех этих видах.

В молекулах алканов отсутствуют функциональные группы, кратные связи. Для алканов возможна изомерия только углеродного скелета. Так у пентана C5H12 существует 3 структурных изомера.

Некоторые данные, касающиеся алканов, надо выучить:

• В молекулах алканов присутствуют одиночные сигма-связи (σ-связи), длина которых составляет 0,154 нм
• Тип гибридизации атомов углерода - sp3
• Валентный угол (между химическими связями) составляет 109°28'

Природный газ и нефть

Алканы входят в состав природного газа: метан 80-97%, этан 0.5-4%, пропан 0.2-1.5% , бутан 0.1-1%, пентан 0-1%. Состав нефти нельзя выразить одной формулой, он непостоянен и зависит от месторождения.

В состав нефти входят алканы с длинными углеродными цепочками, например: C8H18, C12H26. Путем крекинга из нефти получают алканы.

Получение алканов

В промышленности алканы получают путем:

• Крекинга нефти

В ходе крекинга нефти получается один алкан и один алкен.

C8H18 → C4H8 + C4H10

C12H26 → C6H12 + C6H14

• Гидрогенизацией угля (торфа, сланца)

C + H2 → (t, p) CH4

• Гидрированием оксида углерода II

CO + H2 → (t, p, кат.) CH4 + H2O

В лабораторных условиях алканы получают следующими способами:

• Синтез Дюма

Данный синтез заключается в сплавлении соли карбоновой кислоты с щелочью, в результате образуется алкан.


• Реакция Вюрца

Эта реакция заключается во взаимодействии галогеналкана с металлическим натрием, калием или литием. В результате происходит удвоение углеводородного радикала, рост цепи осуществляется зеркально: в том месте, где находился атом галогена.


• Синтез Гриньяра

В ходе синтеза Гриньяра с помощью реактива Гриньяра (алкилмагнийгалогенида) получают различные органические соединения, в том числе несимметричные (в отличие от реакции Вюрца).



На схеме выше мы сначала получили реактив Гриньяра, а потом использовали его для синтеза. Однако можно записать получение реактива Гриньяра и сам синтез в одну реакцию, как показано на примерах ниже.


• Синтез Кольбе

В результате электролиза солей карбоновых кислот может происходить образование алканов.


• Разложение карбида алюминия

В результате разложения карбида алюминия образуется метан и гидроксид алюминия.

Al4C3 + 12H2O → 3CH4 + 4Al(OH)3

• Гидрированием ненасыщенных углеводородов

CH3-CH=CH2 + H2 → (t, p, Ni) CH3-CH2-CH3

CH2=CH2 + H2 → (t, p, Ni) CH3-CH3

Химические свойства алканов

Алканы - насыщенные углеводороды, не вступают в реакции гидрирования (присоединения водорода), гидратации (присоединения воды). Для алканов характерны реакции замещения, а не присоединения.

• Галогенирование

Атом галогена замещает атом водорода в молекуле алкана. Запомните, что легче всего идет замещение у третичного атома углерода, чуть труднее - у вторичного и значительно труднее - у первичного.



Реакции с хлором на свету происходят по свободнорадикальному механизму. На свету молекула хлора распадается на свободные радикалы, которые и осуществляют атаку на молекулу углеводорода.


• Нитрование (реакция Коновалова)

Реакция Коновалова заключается в нитровании алифатических (а также ароматических) соединений разбавленной азотной кислотой. Реакция идет при повышенном давлении, по свободнорадикальному механизму.

CH3-CH3 + HNO3(разб.) → CH3-CH2-NO2 + H2O

Для удобства и более глубокого понимания, азотную кислоту - HNO3 - можно представить как HO-NO2.


• Окисление

Все органические вещества, в их числе алканы, сгорают с образованием углекислого газа и воды.

С3H8 + O2 → CO2 + H2O

В ходе каталитического, управляемого окисления, возможна остановка на стадии спирта, альдегида, кислоты.

CH4 + O2 → CH3-OH (метанол)


• Пиролиз

Пиролиз (греч. πῦρ - огонь + λύσις - разложение) - термическое разложение неорганических и органических соединений. Принципиальное отличие пиролиза от горения - в отсутствии кислорода.

CH4 → (t > 1000°С) C + H2

CH4 → (t = 1500-1600°С) CH≡CH + H2↑

CH4 → (t = 1200°С, кат.) CH2=CH2 + H2↑

C2H6 → (t = 1200°С, кат.) CH2=CH2 + H2↑

• Изомеризация

В реакциях, по итогам которых образуются изомеры, используется характерный катализатор AlCl3.


• Крекинг

Вам уже известно, что в результате крекинга образуется один алкан и один алкен. Это не только способ получения алканов, но и их химическое свойство.

C8H18 → (t) C4H10 + C4H8

C14H30 → (t) C7H14 + C7H16

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Пройдите тест для закрепления знаний

Блиц-опрос по теме Алканы

1. Алканы вступают в реакции

ЗамещенияПрисоединенияПолимеризацииГидратации

2. По свободнорадикальному механизму происходит

Реакция ВюрцаРеакция метана с хлором на светуСинтез КольбеСинтез Дюма

3. Реакция Коновалова состоит во взаимодействии алканов с

Соляной кислотойСерной кислотойСернистой кислотойАзотной кислотой

4. Димеризацией метана (пиролизом) можно получить

БензолФенолАцетиленБутадиен-1,3

5. Характерный катализатор реакции изомеризации

NaClAlCl3BaSO4C(актив.)

РЕЗУЛЬТАТ СФОТОГРАФИРУЙТЕ И ОТПРАВЬТЕ ФОТО МНЕ НА ПОЧТУ rimma.lu@gmail.com

ТЕМА 20:Контрольная работа №1 (СМ.ЗАКЛАДКУ "ЗАДАЧИ ПО ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ"- там аналогичные задачи)

1. Задача . При сжигании 29г углеводорода образовалось 88г углекислого газа и 45 г воды, относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Найти молекулярную формулу углеводорода.

2. Задача . При сжигании 5,6 л (н.у.) газообразного органического вещества было получено 16,8 л (н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды. Масса 1 л исходного вещества при н.у. равна 1,875 г. Найти его молекулярную формулу.

ГРУППА 306 БИОЛОГИЯ 38,39,40

ТЕМА 38:  Наследственная изменчивость человека. Лечение и предупреждение некоторых наследственных болезней человека.

Мы  продолжаем изучать живые организмы на клеточном уровне. Давайте вспомним, что же такое клетка?

 Клетка – это структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов.

- Что же в ней такого уникального?

Клетка обладает собственным обменом веществ, так как является открытой системой; способна к самостоятельному существованию, самовоспроизведению, а также является одноклеточным организмом (дробянки и цианобактерии).

А на какие две группы делятся клеточные организмы?

На прокариоты и эукариоты, а в чем различия между этими двумя группами организмов?

Различие в особенностях строения есть – это наличие кольцевой хромосомы у прокариотов (нуклеоид) и наличие оформленного ядра у эукариотов.

Живые организмы

прокариоты эукариоты

не имеют оформленного яра имеют оформленное ядро

Бактерии Грибы

Цианобактерии Растения

Животные

Давайте вспомним, как выглядят клетки прокариот:

А теперь давайте вспомним особенности строения ядра.

Что же является самой главной частью ядра? Правильно, хромосомы, потому что в них находится наследственная информация.

НА организм влияют мутагены, вызывающие мутационную изменчивость. И сегодня на уроке именно этот вопрос мы рассмотрим более подробно.

Мутаген – соединение химической, биологической или физической природы, способное прямо или косвенно повреждать наследственные структуры клетки. (определение записать в тетрадь).

Мутация – в широком смысле слова внезапно возникающее наследуемое изменение. Другими словами мутация – любое структурное или композиционное изменение в ДНК организма произошедшее спонтанно или индуцированное мутагенами. (определение записать в тетрадь).

По происхождению мутагены можно разделить на экзогенные (многие факторы внешней среды) и эндогенные (образуются в процессе жизнедеятельности организма).

По природе возникновения различают: физические, химические и биологические мутагены.

По этому вопросу нам расскажут ребята в своих сообщениях. (Задания на опережающее обучение).

А теперь давайте рассмотрим, какие же мутации возникают у живых организмов на примере человеческого организма. (Задания на опережающее обучение).

Мутации

(виды мутаций записать в тетрадь)

Точечные или генные – изменение в структуре гена, вызванные нарушением последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот (выпадение или добавление отдельных нуклеотидов, замена одного нуклеотида другим). (Задания на опережающее обучение).

Хромосомные связаны с изменениями количества отдельных гомологичных хромосом или в их строении. (Задания на опережающее обучение).

Геномные (полиплоидия) – у животных и человека встречается очень редко.  (так как этот тип мутаций нарушает функционирование хромосомного механизма определения пола; если количество половых хромосом превышает две, у организмов отмечаются нарушения в развитии и они или погибают, или остаются неспособны к размножению). У растений таких ограничений нет, так как у них нет половых хромосом.

 

 ТЕМА 39:Одомашнивание как начальный этап селекции.

. 

Одомашнивание как первый этап селекции. Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называют одомашниванием. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека.

Одомашнивание как начальный этап селекции

1. Селекция как вид научной деятельности возникла:

а) во второй половине XX в. благодаря использованию искусственного мутагенеза в селекции;
б) в первой половине XX в. благодаря открытию Н.И. Вавиловым центров происхождения культурных растений;
в) в середине XIX в., благодаря созданию эволюционной теории Ч.Дарвином;
г) в конце XIX в., благодаря работам И.В. Мичурина.

(Ответ: в.)

2. Причиной окультуривания растений и одомашнивания животных является:

а) переход человека от охоты на диких животных и сбора дикорастущих растений к разведению животных и выращиванию растений в искусственно созданных условиях;
б) возрастание потребностей человека в пище и одежде;
в) постоянное улучшение человеком свойств культивируемых растений и животных;
г) зависимость благополучия человека от ограниченного набора видов растений и животных.

(Ответ: г.)

3. Одомашнивание является начальным этапом:

а) селекции растений, животных;
б) селекции растений;
в) гибридизации;
г) селекции животных.

(Ответ: а.)

4. Центрами происхождения культурных растений Н.И. Вавилов считал регионы мира, где:

а) имеются наиболее благоприятные условия;
б) найдено большое количество ископаемых остатков растений;
в) наблюдается наибольшее число сортов и разновидностей какого-либо растения;
г) отсутствуют конкурирующие виды.

(Ответ: в.)

5. Центрами происхождения культурных растений:

а) хлопчатник, арбуз, кофе;
б) капуста, брюква, люпин, оливковое дерево;
в) пшеница, рожь, овес, чечевица;

являются:

1. Переднеазиатский;
2. Средиземноморский.
3. Африканский.

(Ответ:1–в, 2–б, 3–а.)

6. Центрами одомашнивания животных:

а) индейка, лама, тур;
б) свинья, собака, куры;
в) овца, коза.

считаются центры:

1. Индонезийско-Индокитайский;
2. Южно-Среднеамериканский;
3. Передне-Малоазиатский.

(Ответ: 1–б, 2–а, 3–в.)

7. По выражению Н.И. Вавилова, селекция «представляет собой эволюцию, направляемую волей человека». Это означает, что селекция:

а) осуществляется человеком;
б) представляет длительный процесс;
в) приводит к образованию новых пород животных и сортов растений;
г) приводит к образованию новых пород животных и сортов растений, удовлетворяющих потребностям человека.

(Ответ: г.)

9. Установлено, что домашние животные:

1) лошадь;
2) корова;
3) овца;

произошли от предков:

а) тарпана;
б) тура;
в) лошади Пржевальского;
г) муфлона.

(Ответ: 1–а, 2–б, 3–г.)

ТЕМА 40:Методы селекции.  Успехи селекции.

Селекция — это наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Задачи современной селекции:

• повышение продуктивности организмов;
• улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
• улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).

Сорт, порода, штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.

Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.

 

 

1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения  особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор. 

  

При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.

  

При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.

 

2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации: инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.

Инбридинг — близкородственное скрещивание.

При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий, т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.

Аутбридинг — неродственное (межпородное или межсортовое) скрещивание.

При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса (гибридной силы) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.

Отдалённая гибридизация — скрещивание организмов, относящихся к разным видам и родам.

Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе  I мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.

  

3. Искусственный (индуцированный) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер  отбирает организмы с новыми полезными свойствами.

  

Геномной мутацией является полиплоидия, т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Полиплоидия позволяет избежать бесплодия межвидовых гибридов. Кроме того, многие полиплоидные формы культурных растений (пшеницы, картофеля, овощных культур) имеют более высокую урожайность, чем родственные диплоидные виды.

  

Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений колхицином. Колхицин разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза.

Работы Н. И. Вавилова

Для успешной селекционной работы в первую очередь необходим разнообразный исходный материал.

 

Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости, открытый Н. И. Вавиловым.

Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.

Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.

            

Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.

 

Название центра	Примеры культурных растений
Южноазиатский тропический	Рис, сахарный тростник, цитрусовые, огурец, баклажан
Восточноазиатский	Соя, просо, гречиха, слива, вишня, яблоня
Юго-Западноазиатский	Пшеница, лён, рожь, горох, репа, чечевица, чеснок, виноград, морковь
Средиземноморский	Капуста, свекла, петрушка, маслины, лук
Абиссинский	Твёрдая пшеница, ячмень, кофейное дерево, банан, арбуз
Центральноамериканский	Кукуруза, какао, перец, фасоль, хлопчатник, тыква
Южноамериканский	Картофель, табак, ананас