Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2002

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
343.64 Кб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Методические указания и контрольные задания

для студентов 2 курса заочного отделения специальности 250303 – Технология деревообработки

ВОРОНЕЖ 2004

2

УДК 547

Колешня А.Д. Органическая химия. Методические указания и контрольные задания для студентов 2 курса заоч. отделения специальности 250303 – Технология деревообработки / А.Д.Колешня, О.А. Ткачева, А.И. Дмитренков; Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж, 2004. – 31 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Методические указания предназначены для студентов 2 курса заочного отделения специальности 250303 – Технология деревообработки при выполнении контрольных заданий по органической химии

Рецензент канд.хим. наук, доц. Ю.С.Перегудов

Научный редактор д-р техн.наук, проф. С.С.Никулин

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Методические указания для самостоятельной работы по органической химии ставят своей целью помочь в усвоении теоретических основ этого курса, строения, свойств и реакций главных классов органических соединений, свойств функциональных групп; основных принципов органических реакций, широкого использования их в народном хозяйстве. Изучение этого курса имеет особое значение при подготовке инженеров-технологов по деревообработке (специальность 250303). Многие природные и синтетические органические вещества играют важную роль в деревообрабатывающей промышленности. Они используются в качестве растворителей, пластификаторов, красителей, лакокрасочных покрытий для древесины, клеящих и пропитывающих составов и т.д. Следует подчеркнуть, что курс органической химии является теоретической основой ряда разделов специальных курсов: "Технология производства клееных материалов и плит", "Древесиноведение", "Технология отделки древесины" и др. Главное требование, предъявляемое к изучающим этот курс, - умение правильно использовать получаемые сведения для решения конкретных задач по специальности. Материал всего курса подразделяется на два крупных раздела: углеводороды; кислород- и азотсодержащие органические соединения. В каждом разделе приводятся методические указания к изучению определенной темы и контрольные вопросы.

Успешное выполнение контрольных заданий требует усвоения теоретических основ органической химии, самостоятельного изучения рекомендуемой литературы, список которой дан в конце указаний.

Таблица вариантов приведена на с. 4-7. Номер варианта определяется двумя последними цифрами номера зачетной книжки.

Примеры ответов на контрольные вопросы

Перед составлением ответов нужно тщательно изучить соответствующий раздел по учебнику.

Оформление ответа начните после того, как запишете номер и вопрос задания. Ответ должен быть точным и кратким. Примеры в виде формул и уравнений химических реакций сопровождайте названиями веществ: исходных, промежуточных и конечных. Все формулы следует изображать структурно, недопустимо использование только молекулярных или сжатых фор-

мул. Например, молекулярной формуле C3H8O

соответствуют спирты

C3H7OH, которые необходимо записать как

 

CH3–CH2– CH2OH пропиловый

или

CH3–CH–CH3 изопропиловый

 

|

 

OH

 

4

Таблица вариантов

 

№№

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

контр.

 

 

Номера заданий

 

 

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01

I

1

20

28

40

 

49

51

70

II

71

90

94

110

 

114

126

131

 

 

02

I

2

11

29

39

 

50

56

61

II

72

89

98

103

 

118

123

132

 

 

03

I

3

12

30

38

 

41

52

62

II

73

88

93

108

 

115

127

133

 

 

04

I

4

13

21

37

 

42

57

63

II

74

87

97

102

 

111

122

134

 

 

05

I

5

14

22

36

 

43

53

64

II

75

86

91

107

 

119

128

135

 

 

06

I

6

15

23

35

 

44

58

65

II

76

85

96

101

 

116

121

136

 

 

07

I

7

16

24

34

 

45

54

66

II

77

84

100

106

 

112

129

137

 

 

08

I

8

17

25

33

 

46

59

67

II

78

83

92

104

 

120

124

138

 

 

09

I

9

18

26

32

 

47

55

68

II

79

82

99

109

 

117

130

139

 

 

10

I

10

19

27

31

 

48

60

69

II

80

81

95

105

 

113

125

140

 

 

11

I

1

19

26

39

 

46

56

65

II

80

86

100

105

 

111

126

136

 

 

12

I

2

20

27

38

 

47

51

70

II

79

81

99

106

 

112

124

131

 

 

13

I

3

11

28

37

 

48

57

68

II

78

87

98

104

 

113

127

137

 

 

14

I

4

12

29

36

 

49

52

67

II

77

82

97

110

 

114

123

132

 

 

15

I

5

13

30

35

 

50

58

66

II

76

88

96

103

 

115

129

133

 

 

16

I

6

14

21

34

 

41

53

69

II

75

83

95

109

 

116

122

138

 

 

17

I

7

15

22

33

 

42

59

64

II

74

89

94

102

 

117

125

134

 

 

18

I

8

16

23

32

 

43

54

63

II

73

84

93

107

 

118

121

139

 

 

19

I

9

17

24

31

 

44

60

62

II

72

90

92

101

 

119

128

135

 

 

5

Продолжение табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

контр.

 

 

Номера заданий

 

 

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

I

10

18

25

40

 

45

55

61

II

71

85

91

108

 

120

130

140

 

 

21

I

1

18

24

38

 

43

60

67

II

76

81

91

106

 

120

127

134

 

 

22

I

2

19

25

37

 

44

55

68

II

71

82

92

101

 

119

125

131

 

 

23

I

3

20

26

36

 

45

51

69

II

77

83

93

105

 

118

124

135

 

 

24

I

4

11

27

35

 

46

56

70

II

72

84

94

107

 

117

128

138

 

 

25

I

5

12

28

34

 

47

52

61

II

78

85

95

110

 

116

126

132

 

 

26

I

6

13

29

33

 

48

57

62

II

73

86

96

102

 

115

123

136

 

 

27

I

7

14

30

32

 

49

53

63

II

79

87

97

108

 

114

129

139

 

 

28

I

8

15

21

31

 

50

58

64

II

74

88

98

104

 

113

121

133

 

 

29

I

9

16

22

40

 

41

54

65

II

80

98

99

109

 

112

122

137

 

 

30

I

10

17

23

39

 

42

59

66

II

75

90

100

103

 

111

130

140

 

 

31

I

1

17

22

37

 

50

54

64

II

79

90

95

101

 

115

124

140

 

 

32

I

2

18

23

36

 

41

55

62

II

80

81

96

102

 

116

125

139

 

 

33

I

3

19

24

35

 

42

56

70

II

71

82

92

103

 

117

123

138

 

 

34

I

4

20

25

34

 

43

57

65

II

72

83

97

104

 

111

130

137

 

 

35

I

5

11

26

33

 

44

51

61

II

73

84

99

105

 

118

129

136

 

 

36

I

6

12

27

32

 

45

58

67

II

74

85

91

106

 

112

121

135

 

 

37

I

7

13

28

31

 

46

52

69

II

75

86

100

107

 

119

126

134

 

 

38

I

8

14

29

40

 

47

59

63

II

76

87

98

108

 

113

127

133

 

 

39

I

9

15

30

39

 

48

53

68

II

77

88

94

109

 

120

122

132

 

 

6

Продолжение табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

контр.

 

 

Номера заданий

 

 

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

I

10

16

21

38

 

49

60

66

II

78

89

93

110

 

114

128

131

 

 

41

I

1

16

30

36

 

48

57

61

II

77

85

93

102

 

114

121

135

 

 

42

I

2

17

21

35

 

49

58

62

II

78

90

98

107

 

120

122

134

 

 

43

I

3

18

22

34

 

50

59

63

II

79

81

97

106

 

115

123

133

 

 

44

I

4

19

23

33

 

41

60

64

II

80

86

92

103

 

111

124

132

 

 

45

I

5

20

24

32

 

42

56

65

II

71

82

100

108

 

116

125

131

 

 

46

I

6

11

25

61

 

43

55

66

II

72

87

96

101

 

117

126

140

 

 

47

I

7

12

26

40

 

44

54

67

II

73

83

91

109

 

118

127

139

 

 

48

I

8

13

27

39

 

45

53

68

II

74

88

95

105

 

112

128

138

 

 

49

I

9

14

28

38

 

46

52

69

II

75

84

99

110

 

119

129

137

 

 

50

I

10

15

29

37

 

47

51

70

II

76

89

94

104

 

113

130

136

 

 

51

I

1

15

30

35

 

46

51

68

II

78

85

93

104

 

115

129

138

 

 

52

I

2

16

29

34

 

47

52

67

II

77

90

99

106

 

120

130

136

 

 

53

I

3

17

21

33

 

48

53

66

II

76

84

97

103

 

114

128

134

 

 

54

I

4

18

22

32

 

49

54

65

II

75

89

96

107

 

119

127

135

 

 

55

I

5

19

23

31

 

50

55

64

II

74

83

98

102

 

113

126

133

 

 

56

I

6

20

24

40

 

41

56

63

II

73

88

92

108

 

118

125

140

 

 

57

I

7

11

25

39

 

42

57

62

II

72

82

95

101

 

112

124

132

 

 

58

I

8

12

26

38

 

43

58

61

II

71

87

91

109

 

117

123

137

 

 

59

I

9

13

27

37

 

44

59

70

II

80

81

100

105

 

111

122

131

 

 

60

I

10

14

28

36

 

45

60

69

II

79

86

94

110

 

116

121

139

 

 

7

Продолжение табл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

контр.

 

 

Номера заданий

 

 

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

I

1

20

28

40

 

49

51

70

II

71

90

94

110

 

114

126

131

 

 

62

I

2

11

29

39

 

50

56

61

II

72

89

98

103

 

118

123

132

 

 

63

I

3

12

30

38

 

41

52

62

II

73

88

93

108

 

115

127

133

 

 

64

I

4

13

21

37

 

42

57

63

II

74

87

97

102

 

111

122

134

 

 

65

I

5

14

22

36

 

43

53

64

II

75

86

91

107

 

119

128

135

 

 

66

I

6

15

23

35

 

44

58

65

II

76

85

96

101

 

116

121

136

 

 

67

I

7

16

24

34

 

45

54

66

II

77

84

100

106

 

112

129

137

 

 

68

I

8

17

25

33

 

46

59

67

II

78

83

92

104

 

120

124

138

 

 

69

I

9

18

26

32

 

47

55

68

II

79

82

99

109

 

117

130

139

 

 

70

I

10

19

27

31

 

48

60

69

II

80

81

95

105

 

113

125

140

 

 

71

I

1

19

26

39

 

46

56

65

II

80

86

100

105

 

111

126

136

 

 

72

I

2

20

27

38

 

47

51

70

II

79

81

99

106

 

112

124

131

 

 

73

I

3

11

28

37

 

48

57

68

II

78

87

98

104

 

113

127

137

 

 

74

I

4

12

29

36

 

49

52

67

II

77

82

97

110

 

114

123

132

 

 

75

I

5

13

30

35

 

50

58

66

II

76

88

96

103

 

115

129

133

 

 

76

I

6

14

21

34

 

41

53

69

II

75

83

95

109

 

116

122

138

 

 

77

I

7

15

22

33

 

42

59

64

II

74

89

94

102

 

117

125

134

 

 

78

I

8

16

23

32

 

43

54

63

II

73

84

93

107

 

118

121

139

 

 

79

I

9

17

24

31

 

44

60

62

II

72

90

92

101

 

119

128

135

 

 

80

I

10

18

25

40

 

45

55

61

II

71

85

91

108

 

120

130

140

 

 

8

Вопрос 1.

Напишите формулы а) 2,4-диметил-3-этилгексана; б) 2,3,4-триметилпентана. Напишите линейные изомеры этих углеводородов и назовите их.

Ответ: Приведенные углеводороды относятся к алканам, для которых возможна только структурная изомерия

а) СН3–СН–СН–СН–СН2–СН3

СН3 С2Н5 СН3

его линейный изомер декан CH3–(CH2)8–CH3 ;

б) CH3–CH–CH–CH–CH3

|

| |

;

CH2

CH3 CH3

 

его линейный изомер октан CH3–(CH2)6–CH3.

Вопрос 2.

На примере пропена покажите химические свойства алкенов.

Ответ: Пропен имеет формулу CH3–CH=CH2 и относится к непредельным углеводородам - алкенам. Двойная связь в молекуле пропена состоит из одной σ и одной π -связи.

π-связь менее прочна, чем σ, и в химических реакциях легко разрывается. По месту ее разрыва идут реакции присоединения: а) гидрирования, б) хлорирования, в) гидратации, г) гидрохлорирования, д) полимеризации

а) CH3–CH=CH2+H2 CH3–CH2–CH3; пропан

б) CH3-CH=CH2+Cl2 CH3–CHCl–CH2Cl; 1,2-дихлорпропан

в) CH3–CH=CH2+HOH CH3-CH–CH3 ;

|

OH изопропиловый спирт

г) CH3–CH=CH2+HCl CH3–CHCl–CH3 . 2- хлорпропан

Реакции в) и г) протекают по правилу Марковникова.

9

1 УГЛЕВОДОРОДЫ

Основным элементом, входящим в состав органических соединений, является углерод. А.М.Бутлеров определил органическую химию как химию соединений углерода. Более точно К.Шорлемер назвал органическую химию как химию углеводородов и их производных. Изучение курса начинается с усвоения строения и свойств простейших представителей различных классов органических соединений.

Наиболее простые органические соединения, в состав которых входят только углерод и водород, - углеводороды. Это весьма обширный класс органических соединений. Углеводороды различаются между собой по строению цепи, которая может быть прямой или разветвленной (алифатические или алициклические), замкнутой в цикл (карбоциклические), предельные (насыщенные) и непредельные (ненасыщенные).

1.1 АААААА (АААААААААА АААААААААААА, АААААААА)

Необходимо уяснить, что, исходя из четырехвалентности атома углерода, общая формула предельных углеводородов-алканов – CnH2n+2, уметь писать структурные формулы по крайней мере десяти первых представителей гомологического ряда алканов, различать первичные, вторичные, третичные атомы углерода, знать радикалы (алкилы) углеводородов. Особое внимание следует обратить на изомерию и номенклатуру алканов. Необходимо обратить внимание на электронную структуру алканов, рассмотреть sp3- гибридизацию как первое валентное состояние атома углерода, четко уяснить, что строение алканов тесно связано со свойствами, рассмотреть реакции замещения (галогенирования, нитрования, сульфирования), протекающие по радикальному механизму, уметь писать реакции окисления и горения алканов.

Контрольные вопросы к теме ''Алканы''

1. Приведите основные положения теории химического строения А.М.Бутлерова.

2.Напишите структурные формулы первых десяти алканов. Приведите формулы изомеров пентана и бутана. Назовите их по международной номенклатуре.

3.Напишите формулы следующих алканов:

а) 2,3-диметилгексана; б) 2,2,4,4-тетраметилпентана. Подчеркните третичные атомы углерода.

4.Напишите формулы всех возможных радикалов общей формулы C4H9, назовите их.

10

5. Назовите по международной номенклатуре углеводород: C2H5

|

CH3–CH–C–CH2–CH2–CH3

| |

CH3 CH3

Напишите его линейный изомер и назовите его.

6.Каковы особенности первого валентного состояния атома углерода – sp3- гибридизации? Каково электронное строение метана?

7.Какой тип связей возникает в предельных углеводородах? Приведите электронное строение этана.

8.Как связаны между собой строение и свойства предельных углеводородов? Приведите примеры реакции замещения для пропана.

9.На примере метана покажите химические свойства алканов.

10.Приведите способы получения алканов в лабораторных условиях и в промышленности.

1.2 АААААА (ААААААА)

Следует знать, что состав алкенов выражается общей формулой CnH2n и алкены содержат одну двойную С=С связь, изучить их изомерию и номенклатуру. Необходимо уяснить различие в строении и свойствах алкенов и алканов, которые определяются наличием очень реакционноспособной π-связи в алкенах. В связи с этим алкены легко вступают в реакции присоединения. Следует рассмотреть реакции присоединения водорода (гидрирование), галогенов (галогенирование), галогенводородов (гидрогалогенирование), окисление. Особое внимание необходимо обратить на реакции полимеризации алкенов (этилена, пропилена, винилхлорида).

Контрольные вопросы по теме "Алкены"

11.Приведите структурные формулы первых представителей гомологического ряда алкенов состава C2H4, C3H6, C4H8, C5H10. Назовите их по международной номенклатуре.

12.В чем заключается изомерия для алкенов? Покажите ее на примере C5H10 и приведите названия этих углеводородов.

13.В чем отличие sp2-гибридизации (в алкенах) от sp3-гибридизации (в алканах)? Покажите на примере этилена. Каковы типы связей в алкенах?

14.Сравните по энергии σ- и π-связи в алкенах и сделайте вывод о химической активности алкенов по сравнению с алканами.

15.На примере 2-метилпропена покажите химические свойства алкенов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]