Ta sekcja bada proste cząsteczki organiczne, grupy funkcyjne i właściwości fizyczne związane z tymi grupami funkcyjnymi. Należy badać tylko cząsteczki z jednym typem grupy funkcjonalnej i nie więcej niż trzy z tej samej grupy funkcjonalnej. Ta sekcja stanowi podstawę dla każdej chemii organicznej, którą mogą studiować poza szkołą, dlatego ważne jest, aby uczniowie dobrze rozumieli ten rozdział., Niektóre wspólne polimery są również omówione w tym rozdziale, uczący się powinni zrozumieć wpływ tych polimerów na środowisko, jak również ich związek z prostych cząsteczek organicznych poprzez monomery, z których są utworzone.
ten dział pracy jest pierwszym rozdziałem chemii klasy 12. Uczniowie powinni mieć wiedzę na temat sił międzycząsteczkowych i wiązań chemicznych z klasy 11. Będą one szczególnie ważne w sekcji Właściwości fizyczne. Tylko 12 godzin zostało przydzielonych w limitach dla tej sekcji., Jeśli to możliwe, można poświęcić więcej czasu, aby zapewnić dokładne zrozumienie, ponieważ jest wiele pracy do pokrycia.
należy położyć nacisk na różne reprezentacje związków organicznych: makroskopowe, pod mikroskopowe, reprezentacje symboliczne i związki między nimi. Tam, gdzie to możliwe, użyj zestawów modeli atomowych, aby wyjaśnić reakcje, właściwości fizyczne i strukturę cząsteczek.
w tym rozdziale omówiono następujące zagadnienia.,
-
co sprawia, że cząsteczka jest organiczna i organiczne struktury molekularne
Ten rozdział rozpoczyna się krótkim wprowadzeniem do tego, co sprawia, że cząsteczka jest organiczna (zawierająca atomy węgla). Prowadzi to następnie do właściwości węgla, które czynią go tak wyjątkowym. Uczący się są wprowadzani do reprezentacji wzorów strukturalnych, półstrukturalnych, skondensowanych i cząsteczkowych dla cząsteczek. Ważne jest, aby mieli dogłębne zrozumienie tego, zanim przejdą dalej, ponieważ będą używać tych reprezentacji w całym rozdziale., Ważne jest również, aby uczniowie zrozumieli, że cząsteczki nie są dwuwymiarowe, jeśli to możliwe, wykonaj demonstracje za pomocą zestawów modeli atomowych, aby mogli lepiej wyczuć kształt cząsteczki organicznej. Reprezentacje półstrukturalne nie są wymagane przez CAPS, ale będą pokazywane w wielu podręcznikach, dlatego dobrze byłoby, aby uczeń je zrozumiał.
-
grupy funkcyjne
zrozumienie grup funkcyjnych jest niezbędne do zrozumienia cząsteczek organicznych., Wprowadzenie do każdej z wymaganych podstawowych grup funkcyjnych, szeregów homologicznych, do których należą, i ich ogólne wzory są omówione w tej sekcji: węglowodory( alkany, alkeny, alkyny), alkohole, halogenki alkilowe (w szczególności haloalkany), aldehydy, ketony, kwasy karboksylowe i estry. Pojęcie związków nasyconych i nienasyconych jest również omówione, co stanie się ważniejsze w dalszej części rozdziału podczas badania reakcji. Obejmuje się również izomery związków z tymi samymi grupami funkcyjnymi oraz związki z różnymi grupami funkcyjnymi.,
-
nazewnictwo IUPAC
dobra znajomość nazewnictwa IUPAC jest bardzo ważna w chemii organicznej. W tej sekcji uczniowie zapoznają się z nazewnictwem grup funkcyjnych, przedstawiając wiele przykładów. Zapoznanie się z tymi przykładami i związanymi z nimi ćwiczeniami pomoże uczniom zrozumieć tę sekcję. Istnieje wiele zajęć w klasie, pod warunkiem, że pomoże to również w zrozumieniu. Nazewnictwo związków z więcej niż trzema z tej samej grupy funkcjonalnej lub więcej niż jedną grupą funkcjonalną nie jest wymagane przez czapki., Dozwolone są łańcuchy o długości nie większej niż osiem atomów węgla, a estry mogą nie mieć rozgałęzionych grup.
-
właściwości fizyczne i struktura
przed rozpoczęciem tej sekcji przydatna byłaby rewizja sił międzycząsteczkowych klasy 11. Ważnym w tym roku MFW są wiązania wodorowe i siły van der Waalsa. Właściwości fizyczne obejmują: lepkość, gęstość, temperatury topnienia i wrzenia, palność i ciśnienie pary, lotność, stan fizyczny, zapach. Dobrze by było, gdyby uczniowie powtórzyli również kształt molekularny z klasy 11., Zmiany właściwości fizycznych są związane z siłami międzycząsteczkowymi cząsteczki, która z kolei jest związana z grupami funkcyjnymi, długością łańcucha i rozgałęzieniami łańcucha. Chociaż są one podzielone na sekcje, uczeń powinien zrozumieć, że są ze sobą powiązane (różne siły międzycząsteczkowe wynikają z grup funkcyjnych, długości łańcucha itp.).
-
zastosowania chemii organicznej
w tym dziale uczniowie zapoznają się z zastosowaniami cząsteczek organicznych. W szczególności krakingu węglowodorów i (całkowitego) spalania alkanów., Estry są również omówione bardziej szczegółowo w tej sekcji, z zastosowaniami przemysłowymi.
-
reakcje dodawania, eliminacji i substytucji
uczący się muszą znać reakcje dodawania, eliminacji i substytucji wymienione w tej sekcji, w tym warunki reakcji oraz główne i podrzędne produkty, które zostaną utworzone. Powinni oni zrozumieć różnicę między reakcją addycyjną, reakcją eliminacyjną i reakcją substytucyjną a reaktantami wymaganymi w każdej konkretnej reakcji.
nie są wymagane mechanizmy reakcji, tylko równania reakcji.,
-
Tworzywa sztuczne i polimery
polimery objęte tą sekcją to: polietylen, polipropen, polichlorek winylu, polioctan winylu, polistyren, politereftalan etylenu i kwas polimlekowy. Uczniowie powinni zrozumieć, co sprawia, że związek polimeru, różnica między addycji i reakcji kondensacji, i jak określić polimeru z monomeru i monomeru z polimeru.
w tym rozdziale znajduje się kilka eksperymentów., Uczniowie będą używać niebezpiecznych chemikaliów i powinni zostać odpowiednio przeszkoleni w zakresie prawidłowego użytkowania sprzętu ochronnego, w tym okularów ochronnych, rękawic i odzieży ochronnej. Należy również pamiętać, aby nie wąchać żadnych chemikaliów, ponieważ opary mogą być niebezpieczne. Więcej informacji na temat procedur laboratoryjnych oraz środków ostrożności znajduje się w rozdziale 1 (umiejętności Naukowe).
te eksperymenty są również doskonałą okazją do zachęcenia uczniów do badania cząsteczek organicznych. Przed każdym eksperymentem należy zbadać zagrożenia związane z przetwarzanymi chemikaliami., Niech uczniowie wykonają badania przynajmniej niektórych eksperymentów przed ich ukończeniem, aby lepiej zrozumieć cząsteczki.