- •«Дальневосточный государственный университет»
- •АкАдемия экологии, морской биологии и биотехнологии
- •Учебно-методический комплекс дисциплины
- •Специальность — 020201.65 Биология Форма подготовки - очная
- •Содержание учебно-методического комплекса дисциплины (умкд) «органическая химия»
- •Аннотация умк
- •«Дальневосточный государственный университет»
- •АкАдемия экологии, морской биологии и биотехнологии рабочая учебная программа дисциплины
- •Специальность — 020201.65 Биология Форма подготовки - очная
- •I. Структура и содержание теоретической части курса Лекции 34 часа
- •1. Основные понятия и определения в органической химии (1 час.)
- •2. Изомерия органических веществ (1час.)
- •3. Номенклатура органических соединений (1 часа)
- •1. Алканы (2 часа)
- •2. Алкены (2 часа)
- •3. Алкины и диены (2 часа)
- •4. Арены (2 часа)
- •1. Спирты (2 часа)
- •2. Фенолы (1 час.)
- •3. Карбонильные соединения (2 часа)
- •4. Карбоновые кислоты и их производные (2 часа)
- •5. Оксикислоты. Оптическая изомерия винных кислот (1 час)
- •6. Двухосновные и оксокислоты (2 часа)
- •1. Нитросоединения (1 час)
- •2. Амины (2 часа)
- •3. Соли диазония. Азосоединения (2 часа.)
- •4. Ароматические гетероциклические соединения (3 часа)
- •II. Структура и содержание практической части курса
- •Лабораторные работы (34 часов)
- •III. Контроль достижения целей курса
- •Перечень типовых экзаменационных вопросов
- •IV. Тематика и перечень курсовых работ и рефератов
- •V. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Список литературы
- •Лекция 2
- •Лекция 3
- •Лекция 4
- •Лекция 5
- •Лекция № 6
- •Лекция № 7
- •Лекция 8
- •Лекция 9
- •Лекция № 10
- •Лекция 11
- •Лекция 12
- •Лекция 13
- •Лекция 14
- •Лекция 15
- •Лекция 16
- •Лекция 17
- •Элементный качественный анализ органических веществ
- •Опыт 1. Определение углерода и водорода в органических веществах
- •Сплавление с металлическим натрием.
- •Проба на азот
- •Перегонка. Определение показателя преломления
- •Выполнение работы.
- •Перекристаллизация
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа № 4 Определение температуры плавления
- •Лабораторная работа № 5 Экстракция. Хроматография на незакрепленном слое сорбента
- •Часть 1. Экстракция
- •Часть 1. Хроматография
- •Лабораторная работа № 6 Качественный функциональный анализ углеводородов, спиртов и фенолов
- •Часть 1. Углеводороды
- •Экспериментальная часть
- •Часть 2. Спирты и фенолы
- •Экспериментальная часть
- •Опыт № 1. Растворимость в воде и отношение к индикаторам.
- •Опыт № 2. Отношение спиртов и фенолов к щелочам.
- •Опыт № 3. Образование и гидролиз алкоголятов.
- •Лабораторная работа № 7 Качественный функциональный анализ карбонильных соединений и углеводов.
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа № 8 Качественный функциональный анализ карбоновых кислот, аминов и аминокислот.
- •Часть 1. Карбоновые кислоты
- •Выполнение работы. Цель работы: знакомство с реакциями карбоновых кислот и их производных и идентификация неизвестного кислородсодержащего углеводорода.
- •Часть 2. Амины и аминокислоты
- •Экспериментальная часть
- •Специальность – 020201.65 «Биология»
- •Тема 1. Изомерия и номенклатура органических соединений
- •1. Какие из перечисленных веществ являются межклассовыми изомерами?
- •2. Какие из перечисленных ниже видов изомерии (попарно) относятся к структурной изомерии?
- •3. Какие из перечисленных веществ являются изомерами? к какому виду изомерии относятся эти изомеры?
- •4. Какие виды изомерии характерны и сколько оптических изомеров существует для 2,3,4,5-тетрагидроксипентаналя? Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного решения
- •Тема 2. Способы получения и химические свойства углеводородов
- •1. Какие реакции характерны для алканов?
- •2. В каких условиях протекает реакция хлорирования метана?
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного решения
- •Тема 3. Кислородсодержащие органические соединения
- •Задания для самостоятельного решения
- •Тема 4. Азотсодержащие органические соединения
- •Задания для самостоятельного решения
- •Специальность – 020201.65 «Биология»
- •Пример: Карточка № 1
- •Билет № 1
- •Тексты контрольных работ
- •3. Из каких двух соединений можно (по крайней мере, на бумаге) получить по схеме диенового синтеза 1,2,4,5-тетраметилциклогексадиен-1,4?
- •5. Продуктом взаимодействия этилбензола с сн3со-ci в присутствии AlCi3 является:
- •Углеводороды (вариант 2)
- •Контрольная работа «Циклоалканы, простые эфиры»
- •Тестовые задания Углеводороды (вариант 1)
- •2. При взаимодействии циклопентена с n-бромсукцинимидом при освещении образуется:
- •Итоговая контрольная работа
- •Специальность – 020201.65 «Биология»
- •Специальность – 020201.65 «Биология»
- •Техника безопасности при работе в лаборатории органической химии
Опыт № 2. Отношение спиртов и фенолов к щелочам.
В пробирки помещают 3-4 капли амилового спирта (или любого другого, но нерастворимого в воде спирта), несколько кристалликов фенола (каждое вещество помещают в отдельную пробирку) и добавляют по 3-4 капли раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирок перемешивают и отмечают происходящие изменения, затем нагревают (но не кипятят) и вновь отмечают происходящие изменения.
Опыт № 3. Образование и гидролиз алкоголятов.
В сухую пробирку помещают маленький кусочек металлического натрия (брать пинцетом и высушить от масла фильтровальной бумагой), добавляют 3-4 капли этилового спирта и закрывают пробирку пальцем. Что наблюдается? После завершения реакции к отверстию пробирки подносят горящую спичку и одновременно убирают палец. Что наблюдается?
Оставшийся на дне пробирки беловатый осадок растворяют в 2-3 каплях воды и добавляют 1 каплю раствора фенолфталеина. Отмечают происходящие изменения.
Опыт № 4. Окисление спирта оксидом меди.
В сухую пробирку помещают 2-3 капли этанола. Спираль из медной проволоки нагревают в пламени спиртовки до появления черного налета оксида меди, раскаленную спираль быстро опускают в пробирку со спиртом. Отмечают происходящие изменения. Повторяют опыт 2-3 раза (пробирку со спиртом оставляют ту же самую). Сравнивают запах исходного спирта и реакционной смеси.
Опыт № 5. Взаимодействие глицерина с гидроксидом меди (II).
В пробирку помещают 1-2 капли раствора сульфата меди (II), 2-3 капли раствора гидроксида натрия и перемешивают. Отмечают происходящие изменения. Добавляют 2-3 капли глицерина и взбалтывают содержимое пробирки. Что наблюдается? Нагревают содержимое пробирки до кипения (но не кипятят). Что наблюдается?
Опыт № 6. Взаимодействие фенола с бромной водой.
В пробирку помещают 2-3 капли бромной воды и добавляют 1-2 капли раствора фенола. Что наблюдается? Изменяется ли окраска и прозрачность раствора?
Опыт № 7. Цветная реакция фенола с хлоридом железа (III).
В пробирку помещают 2 капли раствора фенола в воде, 3 капли воды и добавляют 1 каплю раствора хлорида железа. Содержимое пробирки взбалтывают и отмечают изменение окраски.
Реакции с бромной водой и с хлорным железом являются качественными реакциями для определения фенолов.
Отчет по работе должен содержать следующие данные:
Название лабораторной работы.
Цель работы.
Краткое описание опытов, уравнения всех проводимых реакций.
Таблицу с результатами опыта № 1.
Вывод по проделанной работе.
Лабораторная работа № 7 Качественный функциональный анализ карбонильных соединений и углеводов.
Краткая теория
Карбонильные соединения
Функциональной группой этого класса соединений является карбонильная (оксо) группа С=О. Соединения, в молекулах которых эта группа связана с одним органическим радикалом и с атомом водорода, называются альдегидами. Соединения, в которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами, называются кетонами.
Углеводы
Все углеводы делятся на 3 группы по отношению к гидролизу.
Моносахариды (гидролизу не подвергаются)
Дисахариды (гидролизу подвергаются и в результате получается две молекулы моносахарида)
Полисахариды (гидролизу подвергагаются и в результате получается много молекул моносахаридов)
При выполнении работы следует помнить следующее:
Связь между углеродом и кислородом в карбонильной группе двойная, сильно поляризованная за счет смещения электронной плотности к атому кислорода, поэтому альдегиды и кетоны очень реакционные соединения. Наиболее характерны для них реакции нуклеофильного присоединения по двойной связи С=О. Если в реагенте при нуклеофильном атоме находятся два атома водорода, то после реакции присоединения обычно следует отщепление воды (реакция конденсации):
R2C=О + Н2Х R2С(ОН)-ХН R2С=Х + Н2О
Электроноакцепторная карбонильная группа вызывает поляризацию связей с соседними атомами, в частности связи С-Н у -углеродного атома, поэтому для альдегидов и кетонов характерны также реакции с участием соседних с карбонильной группой атомов углерода (галогенирование, окисление, конденсации).
Альдегиды довольно легко окисляются до соответствующих кислот. Использование слабых окисляющих агентов (щелочные растворы соединений серебра (I) или меди (II)) позволяет отличать альдегиды от кетонов.
Моносахариды по своему строению являются полиоксикарбонильными соединениями, поэтому обладают свойствами как многоатомных спиртов, так и карбонильных соединений (альдегидов или кетонов). Кроме того, у них наблюдаются некоторые свойства, связанные с тем, что моносахариды существуют в виде двух таутомерных форм – открытой (или цепной, или оксо-формой) и циклической (или кольчатой). Циклическая форма образуется за счет внутримолекулярного нуклеофильного присоединения гидроксильной группы по двойной связи С=О. В водных растворах между этими формами устанавливается равновесие.
Дисахариды построены из остатков двух моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Если гликозидная связь образовалась за счет полуацетальных гидроксилов, то дисахарид не может перейти в открытую форму и не может окисляться слабыми окислителями. Такие дисахариды называются невосстанавливающими. Если дисахарид образуется за счет полуацетального гидроксила одного моносахарида и спиртового гидроксила другого, то, благодаря одному сохранившемуcя полуацетальному гидроксилу он может перейти в открытую форму и будет окисляться слабыми окислителями. Такие дисахариды называются восстанавливающими.
Полисахариды построены из остатков многих моносахаридов. Одним из наиболее распространенных и значимых полисахаридов является крахмал. Качественной реакцией на крахмал является реакция с иодом.
