Органическая химия с нуля для чайников. Эффективное самостоятельное изучение химии. Важность изучения химии

Все вокруг нас - на улице, на роботе, в общественном транспорте имеет отношение в химии. Да и сами мы состоим из целого ряда химических элементов и процессов. Поэтому вопрос, как учить химию, достаточно актуален.

Данная статья предназначена для лиц старше 18 лет

А вам уже исполнилось 18?

Методы обучения химии

Ни одна отрасль промышленности, сельского хозяйства не обходится без этой чудо-науки. Современные технологии используют все возможные наработки для того, чтобы прогресс двигался дальше. Медицина и фармакология, строительство и легкая промышленность, кулинария и наш быт — все они зависят от химии, ее теории и исследований.

Но не все молодые люди в школьном возрасте понимают необходимость и важность химии в нашей жизни, не посещают уроков, не слушают педагогов и не вникают в суть процессов. Чтобы заинтересовать и привить любовь к науке и школьной программе среди учеников 8, 9, 10 классов учителя используют разные методики и образовательные технологии, специфические методы и используют исследовательские технологии.

b"> Легко ли выучить химию самостоятельно?

Часто бывает так, что после окончания курса определенного предмета в средней школе или колледже, ученик понимает, что он невнимательно его прослушал и ничего не понял. Это может отобразиться на его годовой оценке, а может стоить и бюджетного места в университете. Поэтому многие нерадивые школьники пытаются самостоятельно изучить химию.

И тут возникают вопросы. Реально ли это? Можно ли самому выучить трудный предмет? Как правильно организовать свое время и с чего начать? Конечно, можно и вполне реально, главное — усидчивость и желание достичь своей цели. А с чего начать? Как бы банально это не прозвучало, но мотивация играет решающую роль во всем процессе. От нее зависит, сможете ли вы просиживать над учебниками долгое время, учить формулы и таблицы, разбить процессы и заниматься опытами.

Когда вы выделили для себя цель, нужно приступить к ее реализации. Если вы начинаете учить химию с нуля, то можете запастись учебниками за программой 8 класса, пособиями для начинающих и лабораторными тетрадями, куда будете записывать результаты опытов. Но часто бывают ситуации, когда надомное учение не эффективно и не приносит нужных результатов. Причин может быть много: не хватает усидчивости, нет силы воли, непонятны какие-то моменты, без которых дальнейшее обучение не имеет смысла.

DIV_ADBLOCK90">

Можно ли быстро выучить химию?

Многие школьники и студенты хотят выучить химию с нуля без затрат больших усилий и за короткое время, ищут в сети способы учить предмет за 5 минут, за 1 день, за неделю или месяц. Сказать, за сколько можно выучить химию невозможно. Все зависит от желания, мотивации, способностей и возможностей каждого конкретного учащегося. И стоит помнить, что быстро выученная информация столь же быстро исчезает с нашей памяти. Поэтому, стоит ли быстро учить весь школьный курс химии за день? Или лучше потратить больше времени, но после этого сдать все экзамены на отлично?

Независимо от того, за какое время вы собрались учить химию, стоит подобрать удобные методики, которые облегчат и так сложную задачу по , основ органической и неорганической химии, особенностям химических элементов, формулы, кислоты, алканы и множество другого.

Наиболее популярный способ, который используют в средних школах, дошкольных учреждениях, на курсах по изучению того или иного предмета — это игровой метод. Он позволяет в простой и доступной форме запоминать большое количество информации, не тратя на это много усилий. Вы можете купить набор юного химика (да-да, пусть вас это не смущает) и в простой форме увидеть множество важных процессов и реакций, понаблюдать за взаимодействием разных веществ и при этом вполне безопасно. Кроме этого, используйте и метод карточек или стикеров, которые разместите на разных предмерах (особенно это подойдет для кухни) указав название химического элемента, его свойства, формулу. Натыкаясь на такие картинки по всему дому, вы на подсознательном уровне будете запоминать нужные данные.

Еще, как вариант, можете купить книгу для детей, где в простой форме описаны начальные и основные моменты, а можно посмотреть развивающее видео, где на основе домашних опытов объясняют химические реакции.

Не забывайте контролировать себя, делая тесты и примеры, решая задачи — именно таким образом можно закрепить знания. Ну и повторяйте уже выученный раньше материал, новый, который вы сейчас учите. Именно возвращение назад, напоминание и дает возможность держать всю информацию в голове и не забыть ее к экзамену.

Важным моментом является помощь вашего смартфона или планшета, на который вы можете установить специальные обучающие программы для того, чтобы учить химию. Такие приложения можно скачать бесплатно, выбрав нужный уровень знаний — для новичков (если вы учите с нуля), средний (курс средней школы) или высокий (для студентов биологических и медицинских факультетов). Преимущества таких девайсов в том, что вы можете повторить или узнать что-то новое, находясь в любом месте и в любое время.

И напоследок. В какой бы области вы ни преуспели в будущем: наука, экономика, изобразительное искусство, сельское хозяйство, военное поприще или промышленность, помните, что знание химии никогда не будет лишним!

Глава 1.

Общие химические и экологические закономерности.

С чего начинается химия?

Cложный ли это вопрос? На него каждый ответит по-своему.

В середней школе учащиеся изучают химию в течение ряда лет. Многие довольно хорошо сдают выпускной экзамен по химии. Однако…

Беседы с абитуриентами и затем и студентами первых курсов говорят о том, что остаточные знания по химии после средней школы незначительные. Одни путаются в различных определениях и химических формулах, а другие вообще не могут воспроизвести даже основные понятия и законы химии, не говоря уже о понятиях и законах экологии.

У них химия так и не начиналась.

Химия, по-видимому, начинается с глубокого освоения ее основ, и прежде всего, основных понятий и законов.

1.1. Основные химические понятия.

В таблице Д.И.Менделеева рядом с символом элемента стоят цифры. Одна цифра обозначает порядковый номер элемента, а вторая атомную массу. Порядковый номер имеет свой физический смысл. О нем мы будем вести разговор позже, здесь остановимся на атомной массе и выделим в каких единицах она измеряется.

Следует сразу оговориться, что атомная масса элемента, приведенная в таблице, величина относительная. За единицу относительной величины атомной массы принята 1/12 часть массы атома углерода, изотопа с массовым числом 12, и назвали ее атомной единицей массы /а.е.м./. Следовательно, 1 а.е.м. равна 1/12 части массы изотопа углерода 12 С. И она равна 1,667*10 –27 кг. /Абсолютная масса атома углерода равна 1,99*10 –26 кг./

Атомная масса , приведенная в таблице, является массой атома, выраженной в атомных единицах массы. Величина безразмерная. Конкретно для каждого элемента атомная масса показывает, во сколько раз масса данного атома больше или меньше 1/12 части массы атома углерода.

Аналогичное можно сказать и о молекулярной массе.

Молекулярная масса – это масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Величина тоже относительная. Молекулярная масса конкретного вещества равна сумме масс атомов всех элементов, входящих в состав молекулы.

Важным понятием химии является понятие «моль». Моль – такое количество вещества, которое содержит 6,02*10 23 структурных единиц /атомов, молекул, ионов, электронов и т.д./. Моль атомов, моль молекул, моль ионов и т.д.

Масса одного моля данного вещества называется его молярной /или мольной/ массой. Она измеряется в г/моль или кг/моль и обозначается буквой «М». Например, молярная масса серной кислоты М Н 2 SO4 =98г/моль.

Следующее понятие «Эквивалент». Эквивалентом /Э/ называют такое весовое количество вещества, которое взаимодействует с одним молем атомов водорода или замещают такое его количество в химических реакциях. Следовательно, эквивалент водорода Э Н равен единице. /Э Н =1/. Эквивалент кислорода Э О равен восьми /Э О =8/.

Различают химический эквивалент элемента и химический эквивалент сложного вещества.

Эквивалент элемента – величина переменная. Она зависит от атомной массы /А/ и валентности /В/, которую элемент имеет в конкретном соединении. Э=А/В. Например, определим эквивалент серы в оксидах SO 2 и SO 3 . В SO 2 Э S =32/4=8, а в SO 3 Э S =32/6=5,33.

Молярную массу эквивалента, выраженную в граммах, называют эквивалентной массой. Следовательно, эквивалентная масса водорода МЭ Н =1г/моль, эквивалентная масса кислорода МЭ О =8г/моль.

Химический эквивалент сложного вещества /кислоты, гидроксида, соли, оксида/– такое количество соответствующего вещества, которое взаимодействует с одним молем атомов водорода, т.е. с одним эквивалентом водорода или замещает такое количество водорода или любого другого вещества в химических реакциях.

Эквивалент кислоты /Э К / равен частному от деления молекулярной массы кислоты на число атомов водорода, участвующих в реакции. Для кислоты H 2 SO 4 , когда оба атома водорода вступают в реакцию H 2 SO 4 +2NaOH=Na 2 SO+2H 2 O эквивалент будет равен Э Н 2 SO4 = М Н 2 SO 4 /n Н =98/2=49

Эквивалент гидроксида /Э гидр. / определяется как частное от деления молекулярной массы гидроксида на число гидроксогрупп, вступающих в реакцию. Например, эквивалент NaOH будет равен: Э NaOH =М NaOH /n ОН =40/1=40.

Эквивалент соли /Э соли / можно рассчитать, поделив ее молекулярную массу на произведение числа атомов металла, вступающих в реакцию, и их валентность. Так, эквивалент соли Al 2 (SO 4) 3 будет равен Э Al 2 (SO 4) 3 =М Al 2 (SO 4) 3 /6=342/2,3=342/6=57.

Эквивалент оксида /Э ок / можно определить, как сумму эквивалентов соответствующих элемента и кислорода. Например, эквивалент СО 2 будет равен сумме эквивалентов углерода и кислорода: Э СО 2 =Э С +Э О =3+8=7.

Для газообразных веществ удобно пользоваться эквивалентными объемами /Э V /. Так как при нормальных условиях моль газа занимает объем 22,4л, то исходя из этой величины, легко определить эквивалентный объем любого газа. Рассмотрим водород. Мольная масса водорода 2г занимает объем 22,4л, тогда его эквивалентная масса 1г занимает объем 11,2л /или 11200мл /. Следовательно Э V Н =11,2л. Эквивалентный объем хлора равен 11,2л /Э VCl =11,2л/. Эквивалентный объем СО равен 3,56 /Э VC О =3,56л/.

Химический эквивалент элемента или сложного вещества используется в стехиометрических расчетах обменных реакций, а в соответствующих расчетах окислительно–восстановительных реакций применяют уже окислительный и восстановительный эквиваленты.

Окислительный эквивалент определяют как частное от деления молекулярной массы окислителя на число электронов, которое он принимает в данной окислително–восстановительной реакции.

Восстановительный эквивалент равен молекулярной массе восстановителя поделенной на число электронов, которое он отдает в данной реакции.

Напишем окислително–восстановительную реакцию и определим эквивалент окислителя и восстановителя:

5N 2 aS+2KMnO 4 +8H 2 SO 4 =S+2MnSO 4 +K 2 SO 4 +5Na 2 SO 4 +8H 2 O

Окислителем в этой реакции является перманганат калия. Эквивалент окислителя будет равен массе KMnO 4 деленной на число электронов, принятых окислителем в реакции (nе=5). Э KMnO 4 =М KMnO 4 /nе=158/5=31,5. Молярная масса эквивалента окислителя KMnO 4 в кислой среде равна 31,5г/моль.

Эквивалент восстановителя Na 2 S будет: Э Na 4 S =М Na 4 S /nе=78/2=39. Молярная масса эквивалента Na 2 S равна 39г/моль.

В электрохимических процессах, в частности при электролизе веществ, пользуются электрохимическим эквивалентом. Электрохимический эквивалент определяют как частное от деления химического эквивалента вещества, выделяемого на электроде, на число Фарадея /F/. Электрохимический эквивалент более подробно будет рассмотрен в соответствующем параграфе курса.

Валентность . При взаимодействии атомов между ними образуется химическая связь. Каждый атом может образовывать только определенное количество связей. Количество связей предопределяет такое уникальное свойство каждого элемента, которое называют валентностью. В наиболее общем виде валентностью называют способность атома образовывать химическую связь. За единицу валентности принимают одну химическую связь, которую способен образовать атом водорода. В связи с этим, водород является одновалентным элементом, а кислород – двухвалентным, т.к. с атомом кислорода могут образовывать связь не более двух водородов.

Умение определять валентность каждого элемента, в том числе и в химическом соединении, является необходимым условием успешного усвоения курса химии.

С валентностью соприкасается и такое понятие химии как степень окисления . Подстепенью окисления понимают тот заряд, который имеет элемент в ионном соединении или имел бы в ковалентном соединении, если бы общая электронная пара бала бы полностью смещена к более электроотрицательному элементу. Степень окисления имеет не только цифровое выражение, но и соответствующий знак заряда (+) или (–). Валентность не имеет этих знаков. Например, в H 2 SO 4 степень окисления: водорода +1, кислорода –2, серы +6, а валентность, соответственно, будет 1, 2, 6.

Валентность и степень окисления в числовых значениях не всегда совпадают по величине. Например, в молекуле этилового спирта СН 3 –СН 2 –ОН валентность углерода 6, водорода 1, кислорода 2, а степень окисления, например, углерода первого –3, второго –1: –3 СН 3 – –1 СН 2 –ОН.

1.2. Основные экологические понятия.

За последнее время понятие “экология” глубоко входит в наше сознание. Это понятие, введенное еще в 1869г Э.Геккелем /происходит от греческого oikos – дом, место, жилище, logos – учение/ все больше и больше тревожит человечество.

В учебниках биологии экологию определяют как науку о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания. Практически созвучное определение экологии дает Б.Небел в своей книге «Наука об окружающей среде» – Экология – наука о различных аспектах взаимодействия организмов между собой и с окружающей средой. В других источниках можно встретить и более широкое толкование. Например, Экология – 1/. Наука, изучающая отношение организмов и их системных совокупностей и окружающей среды; 2/. Совокупность научных дисциплин, исследующих взаимоотношение системных биологических структур /от макромолекул до биосферы/ между собой и с окружающей средой; 3/. Дисциплина, изучающая общие законы функционирования экосистем различного иерархического уровня; 4/. Комплексная наука, исследующая среду обитания живых организмов; 5/. Исследование положения человека как вида в биосфере планеты, его связей с экологическими системами и воздействие на них; 6/. Наука о выживании в окружающей среде. /Н.А.Агиджанян, В.И.Торшик. Экология человека./. Однако под термином «экология» понимают не только экологию как науку, а само состояние окружающей среды и его влияние на человека, животный и растительный мир.

Наука химия очень интересна, и знание её может пригодиться в жизни абсолютно каждому человеку. Но оказывается, что не так легко её понять, изучая по школьному учебнику, особенно с учётом того, что у преподавателя далеко не всегда есть время ответить на все вопросы учащихся. Эта книга-самоучитель, составленная Е. Н. Френкелем, как раз создана для того, чтобы найти в ней ответы на все свои вопросы.

Информация в книге подаётся таким образом, чтобы она была максимально понятна, т.е. здесь нет просто сухих фактов. Можно прочитать теоретическое положение и сразу же увидеть пояснения, которых нет в обычных учебниках. Также в книге разбираются способы решения задач, даются задания для закрепления материала и вставлены задания, встречающиеся в ЕГЭ. Эта книга будет полезна всем, кто хочет лучше понять школьный курс химии, углубить свои знания, вспомнить изученное ранее. Её могут использовать школьники и абитуриенты при подготовке к экзаменам в медицинские вузы или на химические факультеты. Также она будет интересна всем, кто просто интересуется наукой химией, но по каким-либо причинам не уделил ей должного внимания в школе. После изучения книги приходит понимание, что химия не такая уж сложная, а главное – интересная наука.

Произведение относится к жанру Учебная литература. Оно было опубликовано в 2016 году издательством АСТ. Книга входит в серию "Средняя и старшая школа. Лучшие методики обучения". На нашем сайте можно скачать книгу "Химия. Самоучитель. Книга для тех, кто хочет сдать экзамены, а также понять и полюбить химию. Элементы общей, неорганической и органической химии" в формате fb2, rtf, epub, pdf, txt или читать онлайн. Рейтинг книги составляет 4.5 из 5. Здесь так же можно перед прочтением обратиться к отзывам читателей, уже знакомых с книгой, и узнать их мнение. В интернет-магазине нашего партнера вы можете купить и прочитать книгу в бумажном варианте.

Всем известно, что школьный курс является той основой, которая дает самые необходимые знания о мире, в котором мы живем. Это действительно так и такой предмет как химия прекрасное тому подтверждение, так как, по сути, абсолютно все, что нас окружает и есть химия — химические элементы, их соединения, процессы взаимодействия и т.д. Поэтому неудивительно, что в школьный курс входит много тем по химии .

Важность изучения химии

Изучая предмет химии, школьник не только познает мир и определенные законы его существования, но и развивает память, логическое и абстрактное мышление, аналитические способности и интеллектуальные возможности в целом. ЕГЭ по химии, который является предметом по выбору, есть ни что иное как закономерное подведение итогов учебно-образовательной деятельности.

Кроме того, успешная сдача ЕГЭ по химии после окончания школы облегчит получение высшего образования, ведь его результаты высшими учебными заведениями засчитываются как вступительные экзамены. Поэтому нужно относиться к этому экзамену как к важному этапу в вашем будущем. Благодаря полученным знаниям будет проще потом осваивать другие сложные предметы в университете.

Что представляет собой подготовка к ЕГЭ по химии

Конечно, залогом успешного изучения и усвоения материала является постоянная работа — это касается абсолютно всех предметов. Однако такой специфический предмет как химия, зачастую требует особого подхода и применения дополнительных методов обучения. Например, таковыми являются самостоятельная работа или систематические занятия с репетитором. Но что делать, когда возможности для дополнительных занятий с преподавателем нет, а некоторые разобрать по учебнику практически не реально, впрочем, как и систематизировать все полученные знания, когда это необходимо для подготовки к ЕГЭ по химии?

Сегодня существует прекрасная возможность для дополнительного образования, расширения, углубления знаний и закрепления пройденных материалов — химия онлайн бесплатно. Такие уроки основаны на многолетнем педагогическо-психологическом опыте. Всемирная сеть в этом случае становится надежным другом и помощником современной молодежи, предлагая изучение различных тем по химии, включая различные методы подачи материала — видеоуроки с пояснениями, примерами опытов, решением практических задач и многое другое, систематизированные оптимальным образом электронные конспекты и таблицы.

Эта наука столь сложна, сколь и интересна. Однако уроки химии онлайн позволяют наиболее эффективно усвоить даже самую сложную тему, а при необходимости — проконсультироваться с квалифицированным преподавателем, в том числе и по вопросам, касающимся ЕГЭ по химии. Все это делает обучение легким и понятным, каждый может избежать сложных вопросов, разобраться в темах, которые пропустил ранее.

Итого

Занимаясь химией онлайн и бесплатно , вы в доступной для усвоения форме перенимаете многолетний опыт и получаете багаж систематизированных знаний. Каждый может выбрать для себя различные режимы и варианты обучения. Выпускники могут повторять пройденный в школе материал и восполнять имеющиеся пробелы в знаниях, выполняя задания различной сложности и изучая темы по химии по той системе, на которой и основан ЕГЭ. Конечно, готовых ответов никто не предоставит, тем более что каждый год список вопросов и заданий меняется. Однако структура в основном остается прежней, позволяя разработчикам совершенствовать эффективность оценки, а учащимся — наиболее полно раскрывать свой потенциал. Возможно, это поможет и школам показывать лучшую успеваемость своих учеников.

Кроме того, уроки химии онлайн — это удобно, а также может пригодиться как практикующим преподавателям для перенятия опыта, так и родителям, для того чтобы быть в курсе того, как сегодня строится процесс обучения их детей. Занятия химией онлайн помогут освежить знания будущим абитуриентам, желающим получить еще одно образование. Поэтому трудно поспорить с тем, что благодаря возможностям Интернета учиться становится проще абсолютно всем.

Если вы поступили в университет, но к этому времени так и не разобрались в этой нелегкой науке, мы готовы раскрыть вам несколько секретов и помочь изучить органическую химию с нуля (для "чайников"). Вам же остается только читать и внимать.

Основы органической химии

Органическая химия выделена в отдельный подвид благодаря тому, что объектом ее изучения является все, в составе чего есть углерод.

Органическая химия – раздел химии, который занимается изучением соединения углерода, структуру таких соединений, их свойства и методы соединения.

Как оказалось, углерод чаще всего образует соединения со следующими элементами - H, N, O, S, P. Кстати, эти элементы называются органогенами .

Органические соединения, количество которых сегодня достигает 20 млн, очень важны для полноценного существования всех живых организмов. Впрочем, никто и не сомневался, иначе человек просто закинул бы изучение этого непознанного в долгий ящик.

Цели, методы и теоретические представления органической химии представлены следующим:

• Разделение ископаемого, животного или растительного сырья на отдельные вещества;
• Очистка и синтез разных соединений;
• Выявление структуры веществ;
• Определение механики протекания химических реакций;
• Нахождение зависимости между структурой и свойствами органических веществ.

Немного из истории органической химии

Вы можете не верить, но еще в далекой древности жители Рима и Египта понимали кое-что в химии.

Как мы знаем, они пользовались натуральными красителями. А нередко им приходилось использовать не готовый естественный краситель, а добывать его, вычленяя из цельного растения (например, содержащиеся в растениях ализарин и индиго).

Можем вспомнить и культуру употребления алкоголя. Секреты производства спиртных напитков известны в каждом народе. Причем многие древние народы знали рецепты приготовления «горячей воды» из крахмал- и сахарсодержащих продуктов.

Так продолжалось долгие, долгие годы, и только в 16-17 веках начались какие-то изменения, небольшие открытия.

В 18 веке некто Шееле научился выделять яблочную, винную, щавелевую, молочную, галловую и лимонную кислоту.

Тогда всем стало ясно, что продукты, которые удалось выделить из растительного или животного сырья, имели много общих черт. В то же время они сильно отличались от неорганических соединений. Поэтому служителям науки нужно было срочно выделить их в отдельный класс, так и появился термин «органическая химия».

Несмотря на то, что сама органическая химия как наука появилась лишь в 1828 году (именно тогда господину Вёлеру удалось выделить мочевину путем упаривания цианата аммония), в 1807 году Берцелиус ввел первый термин в номенклатуру в органической химии для чайников:

Раздел химии, который изучает вещества, полученные из организмов.

Следующий важный шаг в развитии органический химии – теория валентности, предложенная в 1857 году Кекуле и Купером, и теория химического строения господина Бутлерова от 1861 года. Уже тогда ученые стали обнаруживать, что углерод – четырехвалентен и способен образовывать цепи.

В общем, с эти самых пор наука регулярно испытывала потрясения и волнения благодаря новым теориям, открытиям цепочкам и соединениям, что позволяло так же активно развиваться органической химии.

Сама наука появилась благодаря тому, что научно-технический прогресс не в состоянии был стоять на месте. Он продолжал и продолжал шагать, требуя новых решений. И когда каменноугольной смолы в сфере промышленности перестало хватать, людям просто пришлось создать новый органический синтез, который со временем перерос в открытие невероятно важного вещества, которое и по сей день дороже золота – нефть. Кстати, именно благодаря органической химии на свет появилась ее «дочка» - поднаука, которая получила название «нефтехимия».

Но это уже совсем другая история, которую вы можете изучить сами. Далее мы предлагаем вам посмотреть научно-популярное видео про органическую химию для чайников:

Ну а если вам некогда и срочно нужна помощь профессионалов , вы всегда знаете, где их найти.