Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Пензенской области
«Пензенский многопрофильный колледж»
Отделение строительства.
Методическая разработка конспекта урока
по теме: «Карбоновые кислоты».
Выполнила преподаватель: Пивкина Н.В.
г. Пенза 2016 г.
Конспект урока. Преподаватель: Пивкина Н.В.
Индивидуальная
Работа в парах
Работа у доски
Технические средства обучения
Компьютер, проектор, интерактивная доска.
Видеопродукция
Электронный учебник, видеофрагменты реакций, презентация, флипчарт
Оборудование: штативы для пробирок, пробирки,
Реактивы: стружки магния, раствор щелочи, уксусная кислота, СиО.
Дидактические задачи этапов урока.
Технология изучения
Этапы урока
Содержание урока
1.
Организационный момент, включающий:
настрой обучающихся на учебную деятельность,
предмет и тему урока.
постановку цели, которая должна быть достигнута обучающимися на данном уроке
описание методов организации работы
обучающихся на начальном этапе урока
Цель этапа урока: обозначить цель урока, поставить задачи этапов, наметить пути их реализации.
- Сегодня мы на уроке химии приступим к изучению нового класса органических соединений.
Тема нашего урока: «Карбоновые кислоты».
Цель урока: познакомиться с общей формулой кислот, функциональной группой, номенклатурой кислот их свойствами и способами получения.
2.
Актуализация опорных знаний, включающий:
повторение ранее изученного материала, необходимого для усвоения новой темы.
Коммуникативные умения:
- слушать и понимать речь других;
- уметь с достаточной полнотой и точностью
выражать свои мысли;
Предметны уменияе:
- давать правильные определения химических
понятий: карбоновые кислоты, функциональная группа, номенклатура кислот
Познавательные умения:
-ориентироваться в своей системе знаний
(определять границы знания/незнания);
- находить ответы на вопросы используя память и логическое мышление.
Цель этапа урока: повторение понятий, необходимых для изучения новой темы..
Вспомните какие классы кислородосодержащих веществ мы уже изучили?
(спирты, фенолы, альдегиды).
Все из вас кушали щавель, вишню, зеленые яблоки или лимон.
Что вы ощущали?
(кислый вкус)
Этот кислый вкус фруктам и ягодам придают органические кислоты.
Электронный учебник.
Назовите функциональную группу входящую в состав спиртов.
(гидроксильная)
Электронный учебник.
Функциональная группа карбоновых кислот тоже будет содержать эту группу, но еще и карбонильную. Совместное название карбоксильная группа..
Попробуйте дать определение данному классу веществ.
Это органические вещества содержащие в молекуле одну или несколько карбоксильных групп.
(записать это в тетрадь)
3.
Изучение новой темы включающий:
усвоение знаний об общей формуле кислот, классификации, свойствах, способах получения.
Предметные умения:
- изучить общую формулу для карбоновых кислот, гомологический ряд кислот, химические и физические свойства кислот, способы их получения.
Познавательные умения:
-ориентироваться в своей системе знаний (определять границы знания/незнания);
Коммуникативные умения:
- точно и полно выражать свои мысли
Личностные умения:
- устанавливать связь между целью учебной деятельности и ее мотивом (зачем?).
Регулятивные умения:
-определять и формулировать цель деятельности на уроке;
-под руководством учителя планировать свою деятельность на уроке;
- определять последовательность
действий на уроке
-адекватно взаимодействовать в паре и приходить к общему решению
[pic]
Если летом в огород зайдешь.
Там встретишь царство дивное кислот.
Растет крапива у забора,
И вы без лишних разговоров
Крапиву с корешком сорвете –
Нет места ей на вашем огороде!
Однако же крапива больно жжется,
И вам, конечно же, придется
Перчаткой руку защитить –
От жгучих волосков крапивы оградить.
От волосков тех – маята,
В них – муравьиная кислота .Есть место кислоте муравьиной
И в яде пчелином. Муравьи защищаются от нападения,
Разбрызгивая муравьиную кислоту за мгновение.
Уксус нам в быту знаком –
Мы за обеденным столом Пельмени поедать готовы,
Взяв уксус как приправную основу.
Уксусная кислота человеку нужна –
Используется в промышленности она:
Для приготовления синтетического волокна,
Для консервирования мясных и рыбных продуктов,
Для консервирования овощей и фруктов.
[pic]
[pic]
[pic]
Цель этапа урока: развивать умения наблюдать, анализировать и делать выводы.
Общая формула данного класса веществ следующая:
СnH 2n+1COOН
где n может быть равно нулю или целому числу. Более общая формула выглядит так:
[pic]
Органических кислот в природе очень много, поэтому существует их классификация.
Исходя из количества карбоксильных групп кислоты делят:
А) одноосновные
Б) многоосновные
В зависимости от строения углеводородного радикала R карбоновые кислоты делятся:
А) предельные (насыщенные)
Б) непредельные (ненасыщенные) – производные непредельных углеводородов;
В) ароматические – производные ароматических углеводородов
Электронный учебник.
Рассмотрим некоторых представителей карбоновых кислот. Наибольшее значение имеют насыщенные монокарбоновые кислоты или (предельные одноосновные кислоты).
К предельным одноосновным карбоновым кислотам относятся органические вещества, в молекулах которых имеется одна карбоксильная группа, связанная с радикалом предельного углеводорода или с атомом водорода.
Познакомимся с некоторыми представителями насыщенных монокарбоновых кислот.
Электронный учебник. ( формулы карбоновых кислот)
Алгоритм названий карбоновых кислот
1.Главную цепь необходимо начинать нумеровать с карбоксильной группы.
2.Указывают положение и название заместителей.
3.После корня, указывающего число атомов в цепи, идет суффикс, показывающий наличие или отсутствие двойных, тройных связей, их положение.
4.После этого добавляется «-овая» кислота. Если карбоксильных групп несколько, то перед –овая ставится числительное ( ди, три-…).
А теперь прослушаем сообщения студентов о первых представительницах гомологического ряда карбоновых кислот.
Сообщение студента №1.
Впервые муравьиная кислота была открыта в 1670 г. английским естествоиспытателем Джоном Реем в выделениях муравьев, откуда и пошло это название. Об открытии Ю.Либихом безводной муравьиной кислоты мы знаем по воспоминаниям его ученика – К.Фогта. Я приведу некоторые интересные факты. Муравьи дают людям муравьиную кислоту. Около 70% содержимого ядовитой железы рыжего муравья – это муравьиная кислота. Муравьиная кислота содержится также в листьях крапивы (вызывает ожоги), в хвое ели. Издавна люди использовали муравьиную кислоту как средство для лечения ревматизма. Люди, страдающие подагрой, засовывали ноги в муравейник и некоторое время терпели укусы его обитателей. Иногда использовали крапиву. В начале XVIII в. ученые научились вовлекать муравьиную кислоту в реакции с различными спиртами, получая вещества с узнаваемыми запахами. Например, в реакции фенилэтилового спирта и муравьиной кислоты получали вещество с запахом хризантем; при нагревании бензилового спирта с муравьиной кислотой получали вещество с запахом жасмина. Муравьиная кислота находит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. В технике кислоту и ее соли применяют в качестве протравы при крашении тканей, в кожевенном производстве – для отмывания извести, используемой при обработке шкур. В медицине смесь кислоты с водой, так называемый муравьиный спирт, используется как раздражающее кожу, рефлекторно действующее средство при ревматических и неврологических болях. Муравьиная кислота применяется в промышленном органическом синтезе в качестве восстановителя, а также для получения щавелевой кислоты. В пищевой отрасли промышленности ее используют в качестве дезинфицирующего и консервирующего средства.
Сообщение студента №2
Уксусная кислота известна с древнейших времен (Китай, Египет, Вавилон) и была, очевидно, первой кислотой, которую узнал человек. Кислоту выделяли из уксуса, а последний получался при скисании вина. В 1648 г. немецкий химик И.Р.Глаубер обнаружил уксусную кислоту в подсмольной воде сухой перегонки дерева. В 1789 г. русский химик Т.Е.Ловиц впервые получил кристаллическую, так называемую ледяную уксусную кислоту. Ее химический состав был определен в 1814 г. шведским химиком Й.Я.Берцелиусом. Первый лабораторный синтез уксусной кислоты был осуществлен в 1845 г. немецким химиком А.В.Г.Кольбе. Промышленный способ получения уксусной кислоты основан на окислении ацетальдегида в присутствии солей Mn при 56–75 °С и давлении 0,2–0,3 МПа; окислитель – технический О2. Уксусная кислота широко распространена в природе. Она содержится в выделениях животных (моче, желчи, испражнениях), в растениях (в частности, в зеленых листьях). Эта кислота встречается как в свободном виде, так и в виде солей и эфиров, она присутствует в кислом молоке и сыре. Уксусная кислота – жидкость, кислая на вкус, с резким запахом. Безводная уксусная кислота плавится при +16,6 °С, ее кристаллы прозрачны как лед, отсюда название ледяная уксусная кислота. Обычная техническая уксусная кислота имеет концентрацию 70–80%. Температура кипения 100%-й уксусной кислоты – 118 °C. Смешивается во всех отношениях с водой, спиртом, эфиром, бензолом. Ледяная уксусная кислота хороший растворитель многих органических веществ. Концентрированные растворы уксусной кислоты при попадании на кожу вызывают ожоги.Уксусная кислота находит большое применение в промышленности и в быту.
1)для синтеза красителей (например, индиго), медикаментов (например, аспирина), сложных эфиров, уксусного ангидрида, монохлоруксусной кислоты и т.д.
2) для производства ацетатного волокна, негорючей кинопленки, органического стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи.
для получения ацетатов (ацетат свинца (II) применяется
3) для изготовления свинцовых белил и свинцовой примочки в медицине, ацетаты железа (III) и алюминия - в качестве протрав при крашении тканей, ацетат меди (II) – для борьбы с вредителями растений. 3-9%-ный водный раствор уксусной кислоты – уксус – вкусовое и консервирующее средство,
4) для получения гербицидов – средств, для борьбы с сорняками растений.
Рассмотрим химические свойства карбоновых кислот на примере уксусной кислоты.
Уксусная кислота СН3СООН – одноосновная карбоновая кислота жирного ряда. По химическим свойствам уксусная кислота уступает муравьиной, что является результатом влияния радикала СН3 на карбоксильную группу:
[pic]
Подобно минеральным кислотам в водных растворах уксусная кислота диссоциирует на ионы:
СН3СОOН [pic] СН3СОО– + Н+.
Поскольку уксусная кислота относится к слабым электролитам, то ионов водорода и ацетат-ионов образуется мало.
Если мы ведем речь о кислотах, то с какими веществами они могут взаимодействовать? (вспомните химические свойства неорганических кислот)
Как и минеральные кислоты, уксусная кислота взаимодействует: 1) с металлами,
2) с основными оксидами,
3) с основаниями,
4) с солями
[pic]
Провести опыт взаимодействия уксусной кислоты с магнием (проводят студенты)
Провести опыт взаимодействия с оксидом меди (демонстрационный опыт)
Провести опыт взаимодействия со щелочью (проводят студенты)
Показать опыт с мрамором и содой (электронный учебник видеофрагмент)
Все реакции записываются студентами в тетрадь.
Кроме общих свойств с неорганическими кислотами карбоновые кислоты имеют характерные свойства:
5) Взаимодействие со спиртами:
[pic]
6) Образование ангидридов:
[pic]
7) Взаимодействие с хлором:
[pic]
В результате электроноакцепторного влияния галогена на карбоксильную группу монохлоруксусная кислота более сильная, чем уксусная кислота, и приближается в этом отношении к сильным неорганическим кислотам.
Способы получения кислот.
Раньше муравьиную кислоту получали, вымачивая муравьев в воде с последующей перегонкой раствора. В настоящее время ее получают по схеме:
[pic]
В промышленности муравьиную кислоту получают из метана, спиртов и альдегидов – их окислением:
[pic]
К промышленному способу получения уксусной кислоты относят:
1) Из ацетилена по реакции Кучерова получают уксусный альдегид (ацетилен получают из доступного сырья – метана), окисление альдегида дает кислоту:
[pic]
2) Окисление бутана:
[pic]
3) Окисление этилового спирта:
[pic]
4) Оксосинтез по схеме:
[pic]
5) Пиролиз ацетона с последующей гидратацией образовавшегося кетена:
[pic]
5
Закрепление учебного материала, включающий обобщение и систематизацию знаний, выявление пробелов и их коррекция.
Предметные:
давать правильные определения карбоновым кислотам, их классификации, химическим свойствам и способам получения, повторение формул и их названий.
познавательные:
- осуществлять анализ учебного материала;
коммуникативные:
- слушать и понимать речь других;
- умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли
Цель этапа урока: выяснить затруднения в понимании материала и восполнить пробелы в знаниях.
А теперь ответьте пожалуйста на вопросы.
Вопросы:
1.Что такое карбоновые кислоты?
2.Как делятся кислоты по основности?
3.Как классифицируются кислоты по строению углеводородного радикала?
4.Какие насыщенные монокарбоновые кислоты вы знаете?
5.Какие химические свойства характерны для карбоновых кислот?
6.Перечислите способы получения уксусной кислоты.
7.Перечислите области применения муравьиной кислоты.
8.Где применяется уксусная кислота?
Выполним задание на интерактивной доске.
“Соотнеси названия и формулы”
Студенты заполняют таблицу, где пропущены места.
(интерактивная доска)
этановая
C2Н5СООН
пропановая
С3Н7СООН
масляная
валерьяновая
пентановая
С5Н11СООН
гексановая
этановая
гептановая
С15Н31СООН
пентадекановая
С16Н33СООН
маргариновая
С17Н35СООН
гептадекановая
6
Применение новых знаний, включающий
проверку знаний полученных обучающимися на уроке.
Предметные умения:
-уметь составлять химические реакции, расставлять коэффициенты, определять названия веществ.
Регулятивны уменияе:
- отличать верно выполненное задание от неверного;
- осуществлять самоконтроль;
Познавательны уменияе:
- осуществлять анализ учебного материала
Цель этапа урока: провести контроль знаний по данной теме.
Тест.
1 Функциональная группа карбоновых кислот называется
1) карбонильной
2) гидроксильной
3) карбоксильной
4) сложноэфирной
2. Реагирует с аммиачным раствором оксида серебра, давая реакцию «серебряного зеркала», следующая кислота
1) метановая
2) этановая
3) бутановая
4) гексановая
3. С увеличением числа атомов углерода в молекулах предельных одноосновных кислот их растворимость в воде
1) уменьшается
2) увеличивается
3) увеличивается незначительно
4) не изменяется
4. Уксусная кислота не реагирует со следующим металлом
1) Zn 2) Мg
3) Сu 4) Са
5.Уксусная кислота не взаимодействует с
1) NaHC03 2) Na2Si03
3) NaOH 4) С02
6. Напишите уравнение реакции оксида магния с уксусной кислотой. Ответ дайте в виде суммы коэффициентов в уравнении реакции
1) 5 2) 7
3) 6 4) 4
7. В ходе реакции этерификации карбоновые кислоты реагируют
1) с металлами 2) с основаниями
3) со спиртами 4) с кислотами
8. Определите вещество X в следующей схеме превращений:
этанол → X→ уксусная кислота
1) этилформиат 2) этаналь
3) метаналь 4) метилацетат
9.При отщеплении воды от двух атомов уксусной кислоты, образуются…
1) оксид уксусной кислоты 2) ангидрид уксусной кислоты
3) эфир уксусной кислоты 4) масляная кислота
10. Вещество, структура которого СН3-СН-СН2-СН2-СООН, называется
│
СН3
1) 2- метилпентеновая кислота 2) 4- метилпентеновая кислота
3) 2-метилпентановая кислота 4) 4-метилпентановая кислота
Провести проверку ответов. Студенты сами оценивают свою работу.
7
Рефлексия учебной деятельности, включающий
Личностные умения:
- устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом.
Регулятивные умения:
- осуществлять самоконтроль;
- выделять и осознавать то, что уже усвоено и что нужно еще усвоить.
Литература:
Химия для профессий и специальностей технического профиля, автор О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов Издательский центр «Академия» Москва -2015
[link]
Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки химии.
10-11 классы. Мультимедийное пособие.
Цель этапа урока: подвести итоги урока, выяснить самооценку уровня овладения знаниями, нацелить на выполнение домашнего задания
Подведение итогов урока:
.Поднимите руку, кто поставил себе за выполнение теста отметку «отлично»
. Есть ли обучающиеся, не справившиеся с выполнением теста?
У кого возникли трудности при решении заданий теста? Какие трудности у вас возникли?
Оцените свою работу. Напишите слово Я на той шкале, которая соответствует уровню приобретенных вами знаний.
[pic]
[pic]
[pic]
Оценки за урок: (перечисление обучающихся, активно участвующих в устном опросе и у доски)
Домашнее задание.
1) Выучить тривиальные названия низших карбоновых кислот.
2) Напишите уравнения реакций следующих превращений:
этан —> хлорэтан —> этанол —> этаналь —> уксусная кислота
По желанию: подготовить презентацию о важнейших представителях ненасыщенных монокарбоновых кислот или составить кроссворд по изученной теме.
