Первые органические вещества, биомолекулы и сырьё
Дополнительно познакомимся с этаном, ацетиленом и глицерином, затем свяжем органические вещества с питанием живых систем и природными источниками сырья.
Чему научимся
- Различать одинарные, двойные и тройные углеродные связи
- Называть роли белков, жиров и углеводов
- Сравнивать источники и переработку углеводородов
Разбираемся в теме
Состав и строение
Метан CH₄ и этан CH₃–CH₃ содержат только одинарные связи, этилен CH₂=CH₂ — двойную, ацетилен HC≡CH — тройную между атомами C. Все четыре — углеводороды. Кратные связи допускают характерные реакции присоединения, но конкретные условия и реагенты должны быть заданы.
Этанол CH₃CH₂OH содержит одну спиртовую OH, глицерин HOCH₂–CHOH–CH₂OH — три и является многоатомным спиртом; это не три отдельных OH⁻ в молекуле. Уксусная кислота CH₃COOH содержит карбоксильную группу. Запись групп помогает различать классы, даже если все молекулы имеют C, H и O.
Биологически важные вещества
Углеводы включают глюкозу, сахарозу, крахмал и целлюлозу; они участвуют в энергетических и структурных функциях. Жиры — соединения глицерина и высших карбоновых кислот, служащие запасом энергии и частью биологических материалов. Белки построены из аминокислотных звеньев и выполняют структурные, каталитические и другие функции.
Понятие органического вещества не означает, что его можно получить только из организма. Фотосинтез связывает неорганический CO₂ в органические соединения, а дыхание и горение возвращают C в CO₂. Для суммарной школьной модели 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ нужны свет и биологическая система; уравнение не является лабораторным рецептом синтеза сахара.
Природное сырьё
Уголь, нефть и природный газ — природные смеси; газ часто богат CH₄, нефть включает разнообразные углеводороды, уголь содержит углеродные структуры и примеси. Бензин — смесь фракционных компонентов, а не чистое вещество с единственной молекулярной формулой. Состав сырья влияет на переработку и выбросы.
Перегонка нефти разделяет компоненты по летучести и является физическим процессом, тогда как крекинг меняет молекулы и является химическим превращением. В условной схеме C₁₀H₂₂ → C₅H₁₂ + C₅H₁₀ крупная молекула распадается на меньшие при технологических условиях. Реальная переработка даёт смесь и требует контроля, а не одного универсального продукта.
Разобранные примеры
Запиши полное горение этана и найди массу CO₂ из 0,1 моль C₂H₆ при избытке O₂; M(CO₂) = 44 г/моль.
- Баланс: 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O.
- На 1 моль этана приходится 2 моль CO₂, значит n(CO₂) = 0,2 моль.
- m(CO₂) = 0,2 × 44 = 8,8 г при полном горении.
Ответ. Теоретически образуется 8,8 г CO₂; при недостатке O₂ состав продуктов другой.
Составь бумажную или шаростержневую модель этана из двух C и шести H. Покажи связи и проверь валентность каждого атома.
- Соединяем два атома C одной связью C–C; используем разные условные обозначения для C и H.
- К каждому C присоединяем три H одинарными связями, получая CH₃–CH₃ и состав C₂H₆.
- У каждого C три связи с H и одна с C, всего четыре; каждый H имеет одну связь. Размеры шаров и палочки модели условны, а не буквальное устройство атомов.
Ответ. Модель CH₃–CH₃ содержит два четырёхвалентных C и шесть одновалентных H; все связи одинарные.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Ацетилен
- Углеводород C₂H₂ с тройной связью между атомами углерода.
- Глицерин
- Многоатомный спирт с тремя гидроксильными группами в молекуле C₃H₈O₃.
- Крекинг
- Химическое превращение крупных молекул углеводородов в меньшие при технологических условиях.
Связь с программой
Тема: первые органические соединения. Раздел: Органика, промышленность и среда.
- ФРП ООО «Химия», базовый уровень, 8–9 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 11, 44, 45, 61, 63
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Химия