Matematica

Questa sezione studia le molecole organiche semplici, i gruppi funzionali e le proprietà fisiche associate a questi gruppi funzionali. Dovrebbero essere studiate solo molecole con un tipo di gruppo funzionale e non più di tre dello stesso gruppo funzionale. Questa sezione è una base per qualsiasi chimica organica che possono studiare oltre la scuola, quindi è importante che gli studenti abbiano una comprensione approfondita di questo capitolo., Alcuni polimeri comuni sono anche trattati in questo capitolo, gli studenti dovrebbero capire gli impatti ambientali di questi polimeri, nonché la loro connessione con semplici molecole organiche attraverso i monomeri da cui sono formati.

Questa sezione di lavoro è il primo capitolo di chimica dell’anno Grade 12. Gli studenti dovrebbero avere una comprensione delle forze intermolecolari e dei legami chimici dal grado 11. Questi saranno particolarmente importanti nella sezione proprietà fisiche. Solo 12 ore sono assegnate in CAPS per questa sezione., Se possibile, si potrebbe concedere più tempo per garantire una comprensione approfondita, poiché c’è molto lavoro da coprire.

Si dovrebbe porre l’accento sulle diverse rappresentazioni dei composti organici: rappresentazioni macroscopiche, sub-microscopiche, simboliche e i collegamenti tra tutti e tre. Ove possibile, utilizzare kit di modelli atomici per aiutare a spiegare le reazioni, le proprietà fisiche e la struttura delle molecole.

I seguenti argomenti sono trattati in questo capitolo.,

• Cosa rende organica una molecola e strutture molecolari organiche

  Questo capitolo inizia con una breve introduzione a ciò che rende organica una molecola (contenente atomi di carbonio). Questo porta quindi alle proprietà del carbonio che lo rendono così unico. Gli studenti vengono introdotti alle rappresentazioni strutturali, semi-strutturali, condensate e molecolari delle formule per le molecole. È importante che abbiano una comprensione approfondita di questo prima di andare avanti in quanto utilizzeranno queste rappresentazioni in tutto il capitolo., È anche importante che gli studenti capiscano che le molecole non sono bidimensionali, se possibile fare alcune dimostrazioni con kit di modelli atomici in modo da poter ottenere una migliore sensazione per la forma di una molecola organica. Le rappresentazioni semi-strutturali non sono richieste dai CAP, ma verranno mostrate in molti libri di testo e quindi sarebbe bene che lo studente le capisse.

• Gruppi funzionali

  Comprendere i gruppi funzionali è essenziale per comprendere le molecole organiche., Una introduzione a ciascuno dei gruppi funzionali di base richiesti, le serie omologhe a cui appartengono, e le loro formule generali sono trattati in questa sezione: idrocarburi (alcani, alcheni, alchini), alcoli, alogenuri alchilici (in particolare aloalcani), aldeidi, chetoni, acidi carbossilici ed esteri. Anche il concetto di composti saturi e insaturi è coperto, questo diventerà più importante più avanti nel capitolo quando si studiano le reazioni. Isomeri di composti con gli stessi gruppi funzionali e composti con diversi gruppi funzionali sono anche coperti.,

• Denominazione IUPAC

  Una buona conoscenza della denominazione IUPAC è molto importante in chimica organica. Questa sezione guida gli studenti attraverso la denominazione dei gruppi funzionali, con molti esempi elaborati. Passando attraverso questi esempi di lavoro e gli esercizi associati aiuterà gli studenti a capire questa sezione. Ci sono una serie di attività in classe a condizione che aiuterà anche con la comprensione. La denominazione di composti con più di tre dello stesso gruppo funzionale, o più di un gruppo funzionale, non è richiesta da CAPS., Sono consentite lunghezze di catena di non più di otto atomi di carbonio e gli esteri potrebbero non avere gruppi ramificati.

• Proprietà fisiche e struttura

  Una revisione delle forze intermolecolari di Grado 11 sarebbe utile prima di iniziare questa sezione. L’importante FMI di quest’anno sono i legami a idrogeno e le forze di van der Waals. Le proprietà fisiche coperte includono: viscosità, densità, punti di fusione e di ebollizione, infiammabilità e pressione di vapore, volatilità, stato fisico, odore. Sarebbe bene per gli studenti di rivedere la forma molecolare dal grado 11 pure., I cambiamenti nelle proprietà fisiche sono legati alle forze intermolecolari della molecola, che a sua volta è legata ai gruppi funzionali, alla lunghezza della catena e alla ramificazione della catena. Sebbene questi siano separati in sezioni, lo studente dovrebbe capire che sono collegati (diverse forze intermolecolari sono dovute a gruppi funzionali, lunghezza della catena, ecc.).

• Applicazioni della chimica organica

  In questa sezione gli studenti esploreranno le applicazioni delle molecole organiche. In particolare il cracking di idrocarburi e la combustione (completa) di alcani., Anche gli esteri sono trattati in modo più dettagliato in questa sezione, con usi industriali.

• Reazioni di addizione, eliminazione e sostituzione

  Gli studenti devono conoscere le reazioni di addizione, eliminazione e sostituzione menzionate in questa sezione, incluse le condizioni di reazione e i prodotti maggiori e minori che si formeranno. Dovrebbero comprendere la differenza tra una reazione di addizione, una reazione di eliminazione e una reazione di sostituzione e i reagenti richiesti in ciascuna reazione specifica.

  Non sono richiesti meccanismi di reazioni, solo le equazioni di reazione.,

• Materie plastiche e polimeri

  I polimeri di cui alla presente sezione sono: polietene, polipropilene, cloruro di polivinile, acetato di polivinile, polistirene, polietilene tereftalato e acido polilattico. Gli studenti dovrebbero capire cosa rende un composto un polimero, la differenza tra un’addizione e una reazione di condensazione e come determinare il polimero dal monomero e il monomero dal polimero.

Ci sono diversi esperimenti in questo capitolo., Gli studenti utilizzeranno sostanze chimiche pericolose e dovrebbero essere adeguatamente istruiti sull’uso corretto delle attrezzature di sicurezza, inclusi occhiali di sicurezza, guanti e indumenti protettivi. Essi dovrebbero anche essere ricordato di non annusare sostanze chimiche come i fumi possono essere pericolosi pure. Maggiori informazioni sulle procedure di laboratorio e sulle precauzioni di sicurezza sono fornite nel capitolo 1 (Competenze scientifiche).

Questi esperimenti sono anche un’eccellente opportunità per convincere gli studenti a ricercare molecole organiche. Prima di qualsiasi esperimento i pericoli delle sostanze chimiche con cui si lavora dovrebbero essere studiati., Chiedi agli studenti di fare la ricerca per almeno alcuni degli esperimenti prima di completarli come un modo per comprendere meglio le molecole.