Chemija. Bendrasis kursas. Vadovėlis 11 klasei Rimantas Vaitkus, Gervydas Dienys, Eugenijus Butkus 2006


Chemija. Bendrasis kursas. Vadovėlis 11 klasei

Organinė chemija — svarbi chemijos šaka, nagrinėjanti medžiagas, sudarytas iš anglies junginių. Mus supantis gyvasis pasaulis yra iš organinių medžiagų, taigi ši mokslo sritis glaudžiai susijusi su biologija, medicina, biochemija. Daugybė organinių junginių randama gamtoje, tačiau vis dažniau tokios medžiagos gaunamos dirbtiniu — sintezės būdu. Taip sukuriami nauji vaistai, dažai, maisto konservantai ir priedai, kvapiosios medžiagos ir kt. Siekiant pažinti sudėtingus procesus svarbu suvokti organinių junginių gavimo, kitimo ir sintezės būdus. Šio vadovėlio autoriai yra organinės chemijos specialistai. Prof. Gervydas Dienys buvo ilgametis Vilniaus universiteto Organinės chemijos katedros dėstytojas, prof. Eugenijus Butkus vadovavo šiai katedrai, yra jos dėstytojas. Doc. Rimantas Vaitkus organinę chemiją dėstė Vilniaus pedagoginiame universitete. Autoriai yra paskelbę daug mokslinių darbų iš organinės chemijos, skaitę pranešimus tarptautinėse mokslinėse konferencijose, yra išleidę mokymo priemonių vidurinėms ir aukštosioms mokykloms. Žinomų chemikų naujai parengtame vadovėlyje nagrinėjami organinės chemijos ir gamtinių junginių chemijos klausimai. Medžiaga dėstoma remiantis įprasta funkcinių grupių samprata ir jų savybėmis,tačiau supaprastintai pateikiami ir pagrindiniai organinių reakcijų mechanizmai. Taigi mokomosios medžiagos įsisavinimas paremtas ne organinių reakcijų įsiminimu, o jų esmės suvokimu. Junginių pavadinimai pateikiami laikantis IUPAC sisteminės nomenklatūros, paplitusių ir įprastų buityje junginių atvejais pateikiami ir įprastiniai pavadinimai. Vadovėlyje yra skyrelis apie gamtinius junginius. Paskutiniųjų metų įspūdingi gyvybės mokslų laimėjimai neįsivaizduojami be gamtinių junginių sandaros ir jų savybių pažinimo. Todėl ši medžiaga taip pat svarbi tiems, kurie mokosi biologijos ar planuoja susieti savo ateitį su medicina. Vadovėlyje pateikta daug informacijos ir įdomybių apie organinių medžiagų panaudojimą praktiškai. Kiekvienas vadovėlio skyrius baigiamas klausimais ir užduotimis. Vadovėlis gausiai iliustruotas piešiniais, nuotraukomis, schemomis, lentelėmis. Tai palengvina sudėtingesnių klausimų supratimą. Vadovėlis remiasi Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklos bendrųjų programų ir bendrojo išsilavinimo standartais. Pirmas skyrius „Organinių junginių sandara“ pakartoja medžiagą, kurią mokiniai įsisavino dar X klasėje, tačiau sudėtingesniu koncentru. Nagrinėjamos izomerijos rūšys, viena jų — erdvinė izomerija. Mokiniai supažindinami su chirališkumo samprata. Taip pat kartojimo pagrindu susipažįstama su organinės chemijos reakcijų tipais: jungimosi, skilimo, pakeitimo ir persigrupavimo. Visos reakcijos, kuriomis remiamasi atskleidžiant naujas sąvokas, grindžiamos X klasės kurso medžiaga. Šiame skyriuje toliau vystoma organinių junginių nomenklatūra pagal IUPAC taisykles, mokiniai mokomi teisingai pavadinti junginius, išvesti jų formules, pagal parašytas molekulines formules nustatyti izomerų skaičių ir pavaizduoti jų struktūras. Antras skyrius „Angliavandeniliai“ plačiau nei X klasės medžiagoje nagrinėja alkanų, alkenų ir cikloalkanų junginių savybes. Į šių junginių cheminius ryšius žiūrima kaip į funkcines grupes, todėl cheminės savybės grupuojamos pagal ryšio tipą (viengubasis, dvigubasis, trigubasis), atsižvelgiant į junginio sandaros ypatumus (cikliniai junginiai). Nagrinėjamos reakcijos pateikiamos cheminių reakcijų tipų požiūriu (jungimosi, skilimo, pakeitimo ir persigrupavimo). Trumpai supažindinama su nafta ir gamtinėmis dujomis — pagrindiniais alkanų šaltiniais. Nagrinėjamas naftos perdirbimas: krekingas, naudojamas ilgos grandinės alkanus suskaidyti į trumpesnės grandinės, reformingas, kurio metu tiesios grandinės alkanai paverčiami junginiais, pastarieji efektyviau dega varikliuose. Atkreipiamas dėmesys į organinio kuro naudojimą degimui ir organinio kuro deginimo sukeliamą taršą. Nagrinėjamas halogenalkanų panaudojimas — anestetikai, šaldomieji mišiniai, tirpikliai ir kt. Nagrinėjamos polimerinimo reakcijos ir polimerų panaudojimas. „Aromatiniai angliavandeniliai“ nagrinėja benzeno ir jo homologų savybes. Gilinamasi į benzeno molekulės struktūrą, aromatiškumo sąvoką, nurodomos žiede padidėjusio elektroninio tankio sritys. Aiškinamos benzeno pakeitimo reakcijos su elektrofilais, reakcijos mechanizmas. Nagrinėjamos benzeno nitrinimo, halogeninimo, sulfoninimo, alkilinimo reakcijos. Susipažįstama su prisijungimo prie benzeno žiedo reakcijomis. Pateikiami duomenys apie kancerogeninį kai kurių aromatinių junginių poveikį, kovą su tarša šiais junginiais. Aptariamas platus aromatinių junginių taikymas — dažai, vaistai ir kt. Trečias skyrius „Organinių junginių klasės“ supažindina su hidroksilo grupę turinčių junginių savybėmis. Nagrinėjama alkoholių ir fenolių tarpmolekulinė sąveika, vandenilinis ryšys. Pateikiamos funkcinės OH grupės savybės. Alkoholių bazinės savybės atskleidžiamos per jų dehidratacijos reakcijas su rūgštimis, susidarant rūgščių eteriams ir kt. Pateikiami alkoholių ir fenolių panaudojimo pavyzdžiai. Nagrinėjamos alkoholių oksidacijos ir karbonilinių junginių reakcijos. Skyrius „Karboniliniai junginiai“ yra skirtas svarbiausiems aldehidams ir ketonams nagrinėti. Šių junginių gavimo reakcijos pateikiamos kaip alkoholių savybės. Atkreipiamas dėmesys į karbonilinių junginių reikšmę gyvajai gamtai: redokso procesas gyvuose organizmuose, kvapiųjų medžiagų paplitimas ir pan. „Karboksirūgštys“ yra skirtas karboksi grupės ir ją turinčių junginių savybėms nagrinėti. Atskleidžiamos karboksirūgščių, kaip silpnų organinių rūgščių savybės (skruzdžių, acto ir benzoinės rūgšties pavyzdžiais), atpažinimas, remiantis karboksigrupės rūgštinėmis savybėmis. Nagrinėjamos esterifikacijos reakcijos, karboksigrupės atskilimo reakcijos. „Aminai“ pateikia amino grupę turinčių junginių savybes ir paplitimo sritis. Nagrinėjama amino grupės bazinių savybių (pagal Brenstedą) ypatumai, susipažįstama su šių junginių sandara. Susipažįstama su amidais — rūgščių dariniais. Ketvirtas skyrius „Gamtiniai organiniai junginiai“ yra skirtas svarbiausiųjų gamtinių junginių: angliavandenių, lipidų ir fosfolipidų, baltymų sandarai ir ypatumams nagrinėti. Šis skyrius labai svarbus mokantis biologijos kurso, tačiau nagrinėjama medžiaga nėra biologijos kurso medžiagos pakartojimas, Į riebalus, vaškus žiūrima kaip į esterius, nurodomos funkcinių grupių reakcijos. Pateikiama angliavandenių hidrolizės reakcijos, nagrinėjama fotosintezė. Nagrinėjama fermentų — biologinių katalizatorių — sandara, denatūracijos reakcijos. Atskleidžiama fermentų svarba. „Gyvybės chemija“ daugiausia skirtas nukleorūgščių sandarai, geno sampratai, paveldimumui nagrinėti. Atkreipiamas dėmesys į molekulinio pažinimo aspektus: naujos kartos vaistų paiešką, sampratą apie ligų sukėlėjus, kovos su ligomis būdus. Šis skyrius svarbus ir bioetikos požiūriu, todėl įtvirtina horizontalias bendrojo ugdymo programos priemones. Vadovėlis iliustruotas schemomis, formulėmis, piešiniais ir nuotraukų reprodukcijomis. Vaizdinė medžiaga padės geriau įsisavinti sudėtingą kursą. Pasibaigus paragrafui pateikiamos užduotys, skyriaus pabaigoje — skyriaus medžiagos apibendrinimas.

Sources: Please login in order to view sources