Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 9 клас>> Хімія: Природні й синтетичні органічні сполуки. Значення продуктів органічної хімії

ПРИРОДНІ Й СИНТЕТИЧНІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ. ЗНАЧЕННЯ ПРОДУКТІВ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ

Природні й синтетичні органічні сполуки. Значення продуктів органічної хімії

Після опрацювання § 37 ви зможете:

розрізняти природні й синтетичні речовини; обґрунтовувати вплив продуктів синтетичної хімії на навколишнє середовище за їх неправильного використання; висловлювати судження щодо значення органічних речовин у суспільному господарстві, побуті, охороні здоров'я тощо; дотримуватися правил безпечного поводження з продуктами органічної хімії.

На шляху до успіху пригадаємо з вивчених курсів природознавства, біології, хімії:

які органічні речовини ви вивчали і як їх одержують; що зумовило стрімкий розвиток синтетичної органічної хімії; які були перші синтези органічних сполук; для чого використовують дріжджові гриби; чим небезпечні трансжири, які правила безпечного поводження з побутовими хімікатами і горючими газами.

• Природні й синтетичні органічні сполуки — невід'ємна складова нашого життя. Вони всюди - у їжі й одязі, косметичних засобах і будівельних матеріалах, спортивному й туристському спорядженні, в автомобілях і літаках, комп'ютерах і лікувальних препаратах, засобах захисту рослин і мобільних телефонах... Цей список практично нескінченний - адже щодня (пригадайте, про це йшлося в § 18) науковці в лабораторіях синтезують або видобувають з природних об'єктів усе нові й нові органічні речовини, досліджують їх.

Завдання

Наведіть кілька прикладів природних і синтетичних органічних сполук, відомих вам з повсякденного життя.

• За якою ознакою численні органічні сполуки класифікують на природні й синтетичні? Насамперед за джерелами їхнього видобування. Цю класифікацію спрощено відображає схема.

З природних джерел органічні речовини виділяють переважно в готовому вигляді або завдяки переробці природної сировини. Наприклад, вивчаючи вуглеводні, ви дізналися, що метан і його гомологи видобувають з природного газу, нафти, кам'яного вугілля. Тому ці речовини можна класифікувати як природні органічні сполуки. Натомість етилен і ацетилен через високу реакційну здатність у природі майже не трапляються. Тому в лабораторних умовах і промисловості їх синтезують з інших речовин.

• Органічний синтез - розділ хімії, що вивчає різні способи, методики, засоби визначення, апаратуру тощо для одержання органічних сполук і матеріалів, а також сам процес їхнього одержання в лабораторних умовах чи промисловості.

За допомогою органічного синтезу добувають безліч різноманітних органічних речовин. Ця галузь хімії почала стрімко розвиватися лише з розвитком капіталістичного виробництва, аби задовольнити зрослий попит на пальне, мастила, барвники тощо. Вагомий внесок у розвиток синтетичної органічної хімії зробили й українські науковці: П.П. Алексєєв, О.В. Багатський, М.А. Валяшко, А.І. Кипріанов, О.В. Кірсанов, С.М. Реформатський, В.П. Яворський та ін.

Завдання

Поміркуйте й висловіть припущення, для добування яких речовин доцільно використовувати органічний синтез.

Які переваги органічного синтезу? Насамперед це спосіб добування сполук з унікальними властивостями, які не трапляються в природі. Найпростіший приклад такої речовини з-поміж вивчених вами цього року - поліетилен, без якого важко уявити сучасне життя.

Завдання

Пригадайте, які екологічні проблеми зумовлені тим, що поліетилен - синтетична органічна речовина.

Органічним синтезом добувають барвники, лікарські препарати, каучуки, гуму та інші полімерні матеріали. До того ж органічний синтез сприяє зменшенню використання цінної харчової сировини для технічних потреб.

• Природні органічні сполуки та реакції за їхньою участю - основа життєво важливих процесів, які вивчає біологічна хімія і молекулярна біологія. Дослідження у цьому напрямі дають змогу глибше осягнути сутність явищ живої природи.

Тому, незважаючи на успіхи синтетичної органічної хімії, природна сировина була і залишається безцінним джерелом речовин з фантастичними властивостями. Приміром, Нобелівську премію з хімії в 2008 р. одержали науковці (мал. 37.1), які з морських медуз рода Аедиогеа виділили й дослідили білок ОГР. Зелений флуоресцентний білок дав змогу спостерігати чимало прихованих процесів і структур, наприклад ріст і характер зв'язків нейронів, поширення ракових клітин в організмах лабораторних тварин тощо.

Цікаво?

Світного кота на ймення Містер Зелені гени виведено в Одьюбонівському центрі дослідження зникаючих видів у Новому Орлеані (США). Якщо в темряві спрямувати на нього ультрафіолетові промені, котячі очі, ясна та язик світитимуться зеленим. Зелене світіння - це лише маркер, який сигналізує, що потрібний ген потрапив до генетичного апарату кота й працює там. Для цього використовують білок ЄРР. Його з'єднують з іншим геном і за світінням визначають, де і як досліджуваний ген працює. Генетичні апарати людини й кота дуже схожі, тому на цих тваринах можна вивчати багато генетичних хвороб людини.

Корисно! Пізнавально!

Природні органічні сполуки вирізняються розмаїттям фізичних і хімічних властивостей. Поміж них трапляються порівняно прості за складом леткі рідини, приміром мурашина кислота. Чимало є твердих кристалічних сполук, які істотно різняться температурою плавлення й розчинністю. Наприклад, температура плавлення ментолу, який виділяють з м'ятної олії, не перевищує 50 °С. Природні високомолекулярні сполуки найчастіше аморфні, як-от крохмаль. Знання про фізичні й хімічні властивості сполук необхідні під час їхнього добування з природної сировини. Аби виділити потрібну речовину й очистити її від домішок, хіміку-експериментатору треба виявити багато винахідливості, вибрати раціональні прийоми роботи. Досліджуючи новий продукт, доводиться щоразу шукати ліпші умови одержання індивідуальної речовини.

• Природні чи синтетичні? І природні, і синтетичні! Перші синтези органічних сполук дали підстави О.М. Бутлерову наголосити на можливості добування синтезом будь-якої органічної речовини. Реали сьогодення перевершили найоптимістичніші прогнози. Чи не для кожної природної органічної речовини існують синтетичні аналоги, наприклад: жири, білки, вуглеводи, вітаміни, гормони тощо.

Синтетичне волокно капрон за своєю хімічною природою подібне до шерсті й шовку. Синтетичні каучуки й гума - аналоги природного каучуку (мал. 37.2), втім за низкою споживчих властивостей перевершують його. Синтетичні лікарські препарати виявляють швидший і потужніший терапевтичний ефект порівняно з природними прототипами.

Розвиток біотехнології створив умови для добування життєво важливих органічних речовин з вуглеводневої сировини. Приміром, кормові білки за допомогою дріжджів можна синтезувати з вуглеводнів нафти. На уроках біології ви докладніше дізнаєтеся про застосування методів генної інженери для синтезу біологічно активних сполук білкової природи - інсуліну, інтерферону. Синтетична органічна хімія, на здобутках якої ґрунтуються дослідження хімії живого, стає мистецтвом в усіх значеннях цього слова.

Цікаво?

Пейзаж із заходом сонця у Сан-Дієго «написали» колони бактерій, висаджені поживне середовище у чашці Петри. У різних колоніях синтезуються флуоресцентні білки різного кольору, одержані на основі зеленого флуоресцентного білка медузи Аеquorea. Художник - Натан Шейнер співробітник лабораторії Роджера Цяня, фотограф - Піл Штейнбах (мал. 37.3).

Корисно! Пізнавально!

• Використання продуктів синтетичної органічної хімії пов'язане з неабиякими ризиками. Про деякі з них уже йшлося у попередніх параграфах. Приміром, розвиток злочинної підпільної індустрії синтетичних наркотичних речовин сприяє стрімкому збільшенню наркоманії, особливо поміж молоді.

Тепер важко спрогнозувати й неупереджено оцінити найближчі й віддалені наслідки збагачення раціону людини й сільськогосподарських тварин найрізноманітнішими харчовими добавками. Проблема негативного впливу на довкілля промислових і побутових відходів, які містять синтетичні органічні сполуки, залишається чи не найактуальнішою.

• Чи безпечні природні органічні речовини? Судіть самі: сьомий том багатотомного видання «Шкідливі хімічні речовини» має назву «Природні органічні сполуки». Не вдаючись до подробиць, зауважимо, що найсильніші природні отрути мають органічне походження. Водночас вони є об'єктом пильної уваги хіміків-органіків - адже шляхом органічного синтезу отруйні сполуки можна перетворити на дотепер не відомі лікувальні засоби.

• Дотримання правил безпечного поводження з продуктами органічної хімії - природного чи синтетичного походження - умова збереження здоров'я (а, трапляється, і життя) кожної окремої людини. Почніть з азів - візьміть за правило уважно вивчати зміст етикеток споживчих товарів та інструкцій з їхнього використання. Неухильно виконуйте правила користування побутовими хімікатами і горючими газами!

Ви легко зможете продовжити цей перелік порад - адже багато про що дізналися на уроках з основ здоров'я.

Стисло про головне

Природні й синтетичні органічні речовини — невід'ємна складова нашого життя. Численні органічні сполуки класифікують на природні й синтетичні, насамперед за джерелами їхнього видобування.

З природних джерел органічні речовини виділяють переважно в готовому вигляді або шляхом переробки природної сировини.

Органічний синтез - розділ хімії, що вивчає різні способи, методики, засоби визначення, апаратуру тощо для одержання органічних сполук і матеріалів, а також сам процес їхнього одержання в лабораторних умовах чи промисловості.

Шляхом органічного синтезу добувають безліч різноманітних органічних речовин. Насамперед це спосіб добування сполук з унікальними властивостями, які не трапляються у природі. Використання органічного синтезу сприяє зменшенню витрат цінної харчової сировини для технічних потреб.

Природні органічні сполуки та реакції за їхньою участю - основа життєво важливих процесів, які вивчає біологічна хімія і молекулярна біологія. Дослідження у цьому напрямі дають змогу глибше осягнути сутність явищ живої природи.

Чи не для кожної природної органічної речовини існують синтетичні аналоги. Розвиток біотехнології створив умови для добування життєво важливих органічних речовин з вуглеводневої сировини.

Використання продуктів синтетичної органічної хімії не лише забезпечує людству комфортне існування, а й пов'язане з неабиякими ризиками. Дотримання правил безпечного поводження з продуктами органічної хімії - природного чи синтетичного походження - умова збереження здоров'я (а, трапляється, і життя) кожної окремої людини.

Застосуйте свої знання й уміння

1. Класифікуйте органічні речовини на природні й синтетичні: пропан, поліетилен, сахароза, целюлоза, гума, гемоглобін, героїн.

2. Поясніть, для чого треба знати властивості природних органічних речовин.

3. Опишіть, як треба використовувати синтетичні мийні засоби, аби не завдати шкоди здоров'ю та довкіллю.

4. Доведіть необхідність уважного ознайомлення з маркуванням споживчих товарів та інструкціями до них.

5. Дізнайтеся, що означають літери РЕ, РS, РР на денцях одноразового пластикового посуду та як правильно використовувати його.

6. Кожний номер журналу «Природні органічні сполуки та їхні синтетичні аналоги» містить близько 250 рефератів, анотацій та бібліографічних описів. Поясніть, про що це свідчить.

7. Проблематикою вітчизняного періодичного видання «Журнал органічної та фармацевтичної хімії» є, зокрема, синтез аналогів природних сполук. Обґрунтуйте актуальність цього напряму наукових досліджень.

Скарбничка досвіду

1. Застосуйте знання англійської, аби пояснити, чому зелений флуоресцентний білок назвали GFP.

2. Нобелівську премію в галузі хімії присуджують щорічно. Дізнайтеся, використовуючи різноманітні джерела інформації, за яке відкриття вона була присвоєна цього року.

Г. А. Лашевська, Геометрія, 9 клас
Вислано читачами з інтернет-сайтів 

_{Планування уроків з хімії, відповіді на тести, завдання та відповіді по класам, домашнє завдання та робота з хімії для 9 класу}

Зміст уроку
 конспект уроку і опорний каркас                      
 презентація уроку 
 акселеративні методи та інтерактивні технології
 закриті вправи (тільки для використання вчителями)
 оцінювання 

Практика
 задачі та вправи,самоперевірка 
 практикуми, лабораторні, кейси
 рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
 домашнє завдання 

Ілюстрації
 ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
 реферати
 фішки для допитливих
 шпаргалки
 гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

Доповнення
 зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
 підручники основні і допоміжні 
 тематичні свята, девізи 
 статті 
 національні особливості
 словник термінів                          
 інше 

Тільки для вчителів
 ідеальні уроки 
 календарний план на рік 
 методичні рекомендації 
 програми
 обговорення

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.