Химия, Базовый уровень, 10 класс, Габриелян

Учебник продолжает курс химии, изложенный в учебниках «Химия. 8 класс» и «Химия. 9 класс» автора О.С. Габриеляна. Он может быть использован при изучении курса органической химии базового уровня. Учебный материал излагается с учетом того, что первоначальные сведения об органических соединениях учащиеся уже получили в 9 классе.

Химия, Базовый уровень, 10 класс, Габриелян

 

Описание учебника

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
§ 1. Предмет органической химии 5
§ 2. Теория строения органических соединений .. 13
ГЛАВА ПЕРВАЯ. Углеводороды и их природные источники
§ 3. Природный газ. Алканы 23
§ 4. Алкены. Этилен 33
§ 5. Алкадиены. Каучуки 42
§ 6. Алкины. Ацетилен 47
8 7. Арены. Бензол 52
8 8. Нефть и способы ее переработки 55
ГЛАВА ВТОРАЯ. Кислород- и азотсодержащие органические соединения и их природные источники
§ 9. Единство химической организации живых организмов на Земле. Спирты 63
§ 10. Фенол 74
§ 11. Альдегиды и кетоны 80
§ 12. Карбоновые кислоты 84
§ 13. Сложные эфиры. Жиры. Мыла 92
§ 14. Углеводы. Моносахариды 100
§ 15. Дисахариды и полисахариды 110
§ 16. Амины. Анилин 116
§ 17. Аминокислоты. Белки 122
§ 18. Нуклеиновые кислоты 135
§ 19. Ферменты 142
§ 20. Витамины, гормоны, лекарства 148
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Искусственные и синтетические полимеры
§ 21. Искусственные полимеры 162
§ 22. Синтетические органические соединения 166
ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЫТЫ
1. Определение элементного состава органических соединений 174
2. Изготовление моделей молекул углеводородов 174
3. Обнаружение непредельных соединений в жидких нефтепродуктах 175
4. Получение и свойства ацетилена 175
5. Ознакомление с коллекцией «Нефть и продукты ее переработки» 175
6. Свойства этилового спирта 176
7. Свойства глицерина 176
8. Свойства формальдегида 177
9. Свойства уксусной кислоты 177
10. Свойства жиров 177
11. Сравнение свойств растворов мыла и стирального порошка 178
12. Свойства глюкозы 178
13. Свойства крахмала 179
14. Свойства белков 179
15. Знакомство с образцами пластмасс, волокон и каучуков 179
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Практическая работа № 1.
Идентификация органических соединений 180
Практическая работа № 2.
Распознавание пластмасс и волокон 181
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Основные классы углеводородов 183
2. Производные углеводородов 183
3. Химические свойства алканов 184
4. Химические свойства алкенов 184
5. Химические свойства алкивов 185
6. Химические свойства аренов 185
7. Химические свойства предельных одноатомных спиртов 186
8. Химические свойства альдегидов 186
9. Химические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот 187
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ 188
Дорогие старшеклассники!
Вы начинаете изучать системный курс органической химии, написанный для школ и классов базового уровня, а также агротехнологического и биолого-географического профилей. Автор убежден, что вы сделали выбор профиля в старшей школе осознанно, тем не менее он предполагает, что некоторые из вас (хотелось бы, чтобы таких старшеклассников было очень немного) могут изменить свое решение и в дальнейшем выбрать профессию, которая связана с изучением химии в высшей школе. Для этих немногих старшеклассников, так же как и для учащихся, изучающих химию на базовом уровне, автор предлагает начать изучение курса с органической химии в 10 классе и продолжить общей химией в 11 классе. Такое структурирование учебной дисциплины обусловлено тем, что в основной школе вы уже знакомились с органическими веществами. Поэтому вполне логично, чтобы те сведения об органических соединениях, которые вы получили в 9 классе, максимально полезно «работали» при изучении курса органической химии в 10 классе.
Подавляющее большинство тестовых заданий ЕГЭ (более 90%) связано с общей и неорганической химией. Поэтому в 11 классе автор предлагает изучение основ общей химии, которые позволят не только успешно подготовиться к сдаче ЕГЭ, но и осознать единство органической и неорганической химии на основе общих понятий, законов и теорий химической науки, увидеть ее вклад в формирование единой естественнонаучной картины мира.
Курс органической химии, так же как и курс общей химии, несмотря на небольшое количество часов, отведенных на их изучение, автор постарался представить системно и достаточно полно для того, чтобы те немногие выпускники, которые решат изменить профиль обучения в высшей школе, смогли самостоятельно восполнить пробелы в знаниях по химии для успешной сдачи этого учебного предмета в режиме ЕГЭ.
Автор постарался максимально связать курс химии с жизнью, с нехимическими профессиями и показать, что без знаний по химии восприятие окружающего мира будет неполным, а химически неграмотное обращение с веществами, материалами и процессами грозит немалыми бедами для самого человека, для страны, в которой он живет, и для планеты в целом.
Представленные в 10—11 классах курсы органической и общей химии выполняют, по мнению автора, интегрирующую функцию: позволяют на основе химии объединить естественнонаучные знания по физике, биологии, экологии, географии. Изучение химии по этому учебнику позволит интегрировать химические знания и с гуманитарными дисциплинами: историей, литературой, мировой художественной культурой.
К сожалению, ограниченное учебное время, отпущенное на изучение данного курса химии, не позволяет достаточно полно и глубоко рассмотреть весь материал. Тем не менее автор предусмотрел и такую возможность для наиболее заинтересованных старшеклассников, выделив соответствующий материал вертикальной линией синего цвета.
Желаю вам удачи при изучении одной из самых интересных и значимых для человека наук — ХИМИИ!
Предмет органической химии
Вы приступаете к изучению органической химии, с которой только немного ознакомились в 9 классе. Почему «органической»? Обратимся к истории.
Еще на рубеже IX—X вв. арабский алхимик Абу Бакр ар-Рази (865—925) впервые разделил все химические вещества по их происхождению на три царства: минеральные, растительные и животные вещества. Эта уникальная классификация просуществовала почти тысячу лет. Тем не менее в начале XIX в. возникла необходимость объединить химию веществ растительного и животного происхождения в единую науку. Такой подход покажется вам логичным, если вы имеете хотя бы элементарные представления о составе живых организмов.
Из курса естествознания и начальных курсов биологии вы знаете, что в состав любой живой клетки, как растительной, так и животной, обязательно входят белки,
Берцелиус Йене Якоб (1779—1848)
Шведский химик, президент Королевской шведской академии наук. Научные исследования охватывают все главные проблемы общей химии первой половины XIX в. Экспериментально проверил и доказал достоверность закона постоянства состава веществ и закона кратных отношений применительно к оксидам m органическим соединениям. Ввел современные обозначения химических элементов и первые формулы химических соединений.
Идея химического единства живых организмов на Земле так восхитила ученых, что они даже создали красивое, но ложное учение — витализм., согласно которому считалось, что для получения (синтеза) органических соединений из неорганических необходима особая «жизненная сила» (vis vitalis). Ученые полагали, что жизненная сила обязательный атрибут только живых организмов. Отсюда следовал и ложный вывод о том, что синтез органических соединений из неорганических вне живых организмов — в пробирках или промышленных установках — невозможен.
Виталисты резонно утверждали, что важнейший основополагающий синтез на нашей планете — фотосинтез (рис. 1) невозможен вне зеленых растений. Упрощенно процесс фотосинтеза описывают уравнением
Невозможны, по утверждению виталистов, и любые другие синтезы органических соединений вне живых организмов. Однако дальнейшее развитие химии и накопление новых научных фактов доказало, что виталисты глубоко заблуждались.
В 1828 г. немецкий химик Ф. Вёлер синтезировал органическое соединение мочевину из неорганического вещества цианата аммония. Французский ученый М. Бертло в 1854 г. получил в пробирке жир. В 1861 г. русский химик А. М. БутВёлер Фридрих (1800—1882)
Немецкий химик. Иностранный член Петербургской академии наук (с 1853 г.). Его исследования посвящены как неорганической, так и органической химии. Открыл циановую кислоту (1822), получил алюминий (1827), бериллий и иттрий (1828).
леров синтезировал сахаристое вещество. Витализм потерпел крах.
Сейчас органическая химия представляет собой бурно развивающуюся отрасль химической науки и производства. В настоящее время насчитывается более 25 миллионов органических соединений, среди: которых есть и такие вещества, которые до сегодняшнего дня не были обнаружены в живой природе. Получение этих веществ стало возможным благодаря результатам научной деятельности химиков-органиков.
Все органические соединения по происхождению можно условно разделить на три типа: природные, искусственные и синтетические.
Один из крупнейших французских химиков-органиков. Синтезировал много органических соединений, среди них метан, ацетилен, бензол, этиловый спирт, муравьиная кислота, жиры и др. Присоединением водорода к ацетилену получил этилен, а затем — этан. Выполнил много работ по термохимии, агрономии и истории химии.
Искусственные органические соединения — это продукты химически преобразованных природных веществ в соединения, которые в живой природе не встречаются. Так, на основе природного органического соединения целлюлозы получают искусственные волокна (ацетатное, вискозное, медно-аммиачное), негорючие кино- и фотопленки, пластмассы (целлулоид), бездымный порох и др. (рис. 3).
Синтетические органические соединения получают синтетическим путем, т. е. соединением более простых молекул в более сложные. К ним относятся, например, синтетические каучуки, пластмассы, лекарственные препараты, синтетические витамины, стимуляторы роста, средства защиты растений и др. (рис. 4).
Несмотря на огромное многообразие., все органические соединения имеют в своем составе атомы углерода. Поэтому органическую химию можно назвать химией соединений углерода.
Наряду с углеродом, в состав большинства органических соединений входят атомы водорода. Эти два элемента образуют ряд классов органических соединений, которые так и называют — углеводороды (приложение 1). Все остальные классы органических соединений можно рассматривать как производные углеводородов (приложение 2). Это позволило немецкому химику К. Шорлеммеру дать классическое определение органической химии, которое не потеряло своего значения и более 120 лет спустя.
Органическая химия есть химия углеводородов и их производных, т. е. продуктов, образующихся при замене водорода в молекулах этих веществ другими атомами шли группами атомов.

Химия, Базовый уровень, 10 класс, Габриелян