- Informacje
- Czat SI
Izomeria konstytucyjna w alkanac
Chemia rozszerzona
Liceum Ogólnokształcące
• 3Szkoła średnia - Polska
Komentarze
Przejrzyj tekst
Izomeria konstytucyjna w alkanach
Wprowadzenie Przeczytaj Animacja Sprawdź się Dla nauczyciela
Przedstawione na zdjęciu owoce mango reprezentują tylko ten jeden gatunek. Mimo tego samego pochodzenia, różnią się miedzy sobą kształtem, wielkością i niekiedy smakiem. Podobna sytuacja występuje wśród cząsteczek alkanów. Cząsteczki alkanów tworzą izomery konstytucyjne. Wzory sumaryczne izomerów konstytucyjnych są identyczne, jednak cząsteczki różnią się między sobą kolejnością i sposobem powiązania atomów.
Twoje cele
Zdefiniujesz pojęcie „izomer konstytucyjny”. Narysujesz wzory strukturalne i półstrukturalne izomerów konstytucyjnych o podanym wzorze sumarycznym. Wskażesz izomery konstytucyjne spośród wzorów węglowodorów.
Wśród lotnych składników niektórych odmian mango można znaleźć cząsteczki cykloheksanu. Źródło: dostępny w internecie: pixabay, domena publiczna.
Izomeria konstytucyjna w alkanach
możliwych izomerów konstytucyjnych dramatycznie wzrasta wraz z liczbą atomów węgla w cząsteczce.
Dla przykładu: alkan zawierający 10 atomów węgla w cząsteczce tworzy maksymalnie 75 izomerów konstytucyjnych. Gdy liczba atomów węgla wzrasta do 20, to liczba izomerów konstytucyjnych wynosi aż... 366319.
W poniższej tabeli przedstawiono zestawienie dotyczące zależności pomiędzy rodzajem alkanu a liczbą izomerów konstytucyjnych, które dany alkan tworzy.
Słownik
alkany
węglowodory o wzorze ogólnym (gdzie n = liczba całkowita); nazywane węglowodorami nasyconymi, ponieważ mają maksymalną liczbę atomów wodoru przypadającą na jeden atom węgla, a w cząsteczkach pomiędzy atomami węgla występują wyłącznie wiązania pojedyncze
izomeria konstytucyjna
(gr. izos „taki sam” méros „część”) występowanie cząsteczek izomerów, które posiadają tę samą liczbę atomów tego samego rodzaju, a więc mają ten sam wzór sumaryczny, ale występuje między nimi inny układ wiązań chemicznych, ponieważ kolejność i sposób powiązania atomów jest inny
izomery konstytucyjne
liczba atomów węgla wzór sumaryczny nazwa alkanu liczba izomerów konstytucyjnych 1 metan - 2 etan - 3 propan - 4 C H butan 2 5 C H pentan 3 6 C H heksan 5 7 C H heptan 9 8 C H oktan 18 9 C H nonan 35 10 C H dekan 75 20 C H ikozan 366319
CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 4 10 5 12 6 14 7 16 8 18 9 20 10 22 20 42
CnH 2 n+
(gr. izos „taki sam” méros „część”) związki chemiczne, które nie różnią się między sobą wzorem sumarycznym, ale różnią się sposobem lub kolejnością powiązania atomów, zatem różnią się długością łańcucha głównego i liczbą podstawników
Bibliografia
Encyklopedia PWN
Gorzynski-Smith J., Organic Chemistry. Third Edition, New York 2011.
Hejwowska S., Marcinkowski R., Staluszka J., Chemia 2. Zakres rozszerzony, Gdynia 2011.
Kosztołowicz P., Kosztołowicz D., Chemia związki organiczne. Zadania przedmaturalne, Warszawa 2014.
Saunders N., Saunders A., Clinton S., Parsonage M., Poole E., AS Chemistry for AQA, Oxford 2007.
Świerkocka B., Świerkocki J., Projekt: Matura Chemia, Warszawa 2012.
Ćwiczenie 2 Źródło: GroMar Sp. z o., licencja: CC BY-SA 3.
Ćwiczenie 3
Które z podanych związków są izomerami heptanu?
2,2,3-trimetylobutan
1,3-dimetylobutan
2,3-dietylo-3-metylobutan
3-etylopentan
metylocyklobutan
2,3-dimetylopentan
Sprawdź się
Pokaż ćwiczenia: 輸 醙 難
Ćwiczenie 1
Oceń, ile izomerów konstytucyjnych posiada alkan o masie cząsteczkowej 58 u.
3
5
2
0
輸
Ćwiczenie 5
Poniżej przedstawiono wzory półstrukturalne węglowodorów (1-5). Przyjrzyj się budowie cząsteczek, a następnie uzupełnij zdania, by powstały zdania prawdziwe. W tym celu przeciągnij odpowiednie wyrażenia w puste pola.
Źródło: GroMar Sp. z o., licencja: CC BY-SA 3.
Jedynie węglowodór nie jest homologiem alkanów. Związek jest izomerem konstytucyjnym związku 5. Związek zawiera tyle samo atomów węgla i wodoru, co związek 2, co oznacza, że jest jego. Najdłuższy łańcuch węglowy tworzy związek , którego wzór sumaryczny to C H. Związki oznaczone numerami oraz 5 zawierają tę samą liczbę grup -CH , ale nie są względem siebie izomerami konstytucyjnymi.
6 14 3
homologami izomerem konstytucyjnym 1 1 -CH 2 C H 4 8 4 C H 5 12 4 -CH 3 izomerem optycznym 2 2
醙
Ćwiczenie 6
Oceń, czy 2,3,5-trimetyloheksan jest izomerem konstytucyjnym 2,2-dimetylopentanu. Narysuj wzory strukturalne obu cząsteczek i porównaj ich budowę.
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Zaloguj się, aby dodać ilustrację.
Ćwiczenie 7
Wyjaśnij, dlaczego przedstawione poniżej cząsteczki reprezentują izomery konstytucyjne.
Źródło: GroMar Sp. z o., licencja: CC BY-SA 3.
Odpowiedź:
醙
難
Dla nauczyciela
Scenariusz zajęć
Autor: Agata Jarszak‐Tyl, Krzysztof Błaszczak
Przedmiot: chemia
Temat: Izomeria konstytucyjna w alkanach
Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony; uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie podstawowym i rozszerzonym
Podstawa programowa:
Zakres podstawowy
XII. Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:
- rysuje wzory strukturalne i półstrukturalne izomerów konstytucyjnych o podanym wzorze sumarycznym; wśród podanych wzorów węglowodorów i ich pochodnych wskazuje izomery konstytucyjne.
Zakres rozszerzony
XII. Wstęp do chemii organicznej. Uczeń:
- rysuje wzory strukturalne i półstrukturalne (grupowe) izomerów konstytucyjnych o podanym wzorze sumarycznym; wśród podanych wzorów węglowodorów i ich pochodnych wskazuje izomery konstytucyjne.
Kształtowane kompetencje kluczowe:
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii; kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.
Cele operacyjne
Uczeń:
definiuje pojęcie: izomer konstytucyjny;
rysuje wzory strukturalne i półstrukturalne izomerów konstytucyjnych o podanym wzorze sumarycznym; wśród wzorów węglowodorów wskazuje izomery konstytucyjne.
Strategie nauczania:
asocjacyjna.
Metody i techniki nauczania:
analiza materiału źródłowego; dyskusja dydaktyczna; ćwiczenia uczniowskie; animacja; modelowanie; termometr.
Formy pracy:
praca indywidualna; praca w parach; praca zbiorowa.
Środki dydaktyczne:
komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do Internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; rzutnik multimedialny; modele kulkowo‐pręcikowe; tablica interaktywna.
Przebieg zajęć
Faza wstępna:
- Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej okładkę e‐materiału, na którym przedstawione są owoce mango. Po czym inicjuje pogadankę z uczniami: „Czy owoce takie jak mango są zawsze jednakowe?” (Uczniowie powinni odpowiedzieć: czasem różnią się kształtem, wielkością.) Nauczyciel zadaje kolejne pytania: „Czy to oznacza, że każdy z owoców należy do innego gatunku”? (Uczniowie wnioskują, że nadal jest to ten sam gatunek.) Nauczyciel następnie wyświetla na tablicy interaktywnej fragment z wprowadzenia do e‐materiału: „Podobna sytuacja występuje wśród cząsteczek alkanów. Cząsteczki alkanów tworzą izomery konstytucyjne. Wzory sumaryczne izomerów konstytucyjnych są identyczne, jednak cząsteczki różnią się między sobą kolejnością i sposobem powiązania atomów.”
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania multimedium:
Animacja może zostać wykorzystana podczas rozwiązywania ćwiczeń zadanych w ramach pracy domowej.
Materiały pomocnicze:
Nauczyciel przygotowuje narzędzie do oceny stopnia opanowania wiadomości i umiejętności z zastosowaniem termometru przez uczniów oraz samoprzylepne karteczki dla uczniów.
Izomeria konstytucyjna w alkanac
Temat: Chemia rozszerzona
Liceum Ogólnokształcące
• 3
- Odkryj więcej od:
