Получение спиртов. Применение. Решение задач по химическим уравнениям при условии, что одно из реагирующих веществ дано в из¬бытке.

Цепкова Е.И.,

учитель химии

МАОУ «ССОШ №2»

химия

10 класс

УМК.Химия.10 класс Учеб.для общеобразва.организаций:базовый

уровень/Г.Е.Рудзитиис, Ф.Г.Фельдман-2 издание-М.:Просвещение, 2012г.

Уровень обучения-базовый.

Тема урока: Получение спиртов. Применение. Решение задач по химическим уравнениям при условии, что одно из реагирующих веществ дано в из­бытке.

Общее количество часов, отведенное на изучение темы, 6 часов.

Место урока- 3 урок по теме

Цель: сформировать представление учащихся о способах получения спиртов и их применение, продолжить формировать умение составлять уравнения реакций с участием органических веществ на примере спиртов.

Задачи:

Познавательные: изучить способы получения и области применения спиртов на основе их свойств; расширить знания учащихся о причинах и последствиях негативного влияния алкоголя на организм человека.

Развивающие: продолжать развивать умения: работа с учебником, составлять опорные конспекты, заполнять таблицы; анализировать информации, её обобщать, проводить эксперименты с соблюдением правил техники безопасности; уметь наблюдать, делать выводы, устанавливать причинно-следственные отношения.

Воспитательные: продолжать формировать негативное отношение к алкоголизму как общественному явлению; подвести учащихся к осознанному отказу от алкоголя, основанному на знаниях о его вредных последствиях.

Планируемые результаты обучения

Предметные. Знать получение и применение метанола и этанола, обусловленные их свойствами. Уметь объяснять зависимость свойств спиртов от строения функциональной группы, составлять уравнения реакций, подтверждающих свойства спиртов, характеризовать методы получения спиртов, составлять уравнения реакций, лежащих в основе промышленного получения метанола и этанола.

Метапредметные. Владеть навыками познавательной и учебно-исследовательской деятельности, уметь ориентироваться в различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать информацию, использовать средства ИКТ.

Личностные. Развивать коммуникативную компетентность, проявлять готовность к уважению иной точки зрения при обсуждении результатов выполненной работы.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Оборудование и реактивы:

Для учителя:

мультимедийный проектор,

 экран, презентация к уроку,

Для обучающихся:

Дидактические материалы для групп

Информационные материалы

Реактивы и оборудование: раствор яичного белка, этиловый спирт, чистые пробирки

Спиртсодержащие медицинские препараты (1 группа), средства бытовой химии (2 группа);

Овощи, фрукты, материалы, из которых можно получить этиловый спирт - виноград, картофель, древесные опилки (3 группа)

Вещества и материалы, которые могут быть получены из этилового спирта - уксусная кислота, резиновые изделия (4 группа)

Способы работы: беседа, рассказ, самостоятельная работа, практическая работа.

Методы используемые на уроке – словесные (беседа, рассказ), наглядные (видеотерминал), практические (лабораторный опыт), контроля (устный опрос).

Ход урока

Человек рождается на свет.
Чтоб творить,
Дерзать – и не иначе,
Чтоб оставить в жизни добрый след
И решать все
Трудные задачи…
Человек рождается на свет…
Для чего? Ищите свой ответ!

На нашем уроке мы частично постараемся решить задачи и найти ответ на вопросы.

I.Проверочная работа предыдущей темы (дифференцированная работа, одно задание на выбор)

* - задание на «3».

Закончите уравнение реакции.

СН ₃ -СН₂ = СН₂ + Н₂О = - первый вариант

СО + 2Н₂ = - второй вариант

** -задание на «4»

Закончите следующие уравнения реакций:

C₃H₈+ Cl₂ =

C₃H₇Cl + NaOH =

*** - задание на «5»

Осуществить превращение для соединения с двумя атомами углерода.

С_nH_2n+2 ---- С_nH_2n+1 Hal ---- С_nH_2n+1 OH.

II.Актуальность темы.

Мотивация: что вы знаете о спиртах? Какими способами получают, и где применяют спирты?

Из материала сегодняшнего урока вы найдете ответы на эти вопросы.

Знать:

- способы получения,

- области применения,

- вредное воздействие этанола на организм человека.

Уметь:

- составлять уравнения химических реакций,

- опытным путём определять негативное воздействие этанола на организм человека,

- делать выводы.

И так, запишите число и тему нашего урока. Сейчас вместе с вами сформулируем цель урока: познакомиться со способами получения и применения спиртов.

III. Изучение нового материала

Спирт практически не встречаются в чистом виде в природе, только в виде сложных эфиров. Спирты являются производными углеводородов, но получить из алканов окислением очень не легко. Промышленное получение тех или иных веществ связано с их значением в жизни человека, с широтой их применения и использования в качестве сырья для производства других нужных веществ и материалов. Наибольшее значение из предельных одноатомных спиртов имеют метанол и этанол.

Способы получения.

А) Общие способы получения

1) Гидратация алкенов (Происходит в соответствии с правилом Марковникова):

С Н ₃ - СН₂ = СН₂ + Н₂О C₃H₇OH

пропен пропанол-2

2) Щелочной гидролиз галогеналканов:

C ₂H₅Cl + NaOH _{(водный р-р)} C₂H₅OH + NaCl

3)Восстановление альдегидов (а) и сложных эфиров (б) до первичных спиртов и кетонов (в) до вторичных спиртов.

О t

а ) С ₂ Н ₅ –С + Н ₂ C₃H₇OH

Н Ni

пропаналь пропанол-1

О t

б) С ₂ Н ₅ –С + 2Н ₂ C₃H₇OH + CH₃OH

ОСН₃ Ni

метилпропионат пропанол-1 метанол

в) СН ₃ – С – СН₃ + Н₂ СН ₃ – С – СН₃ + Н₂

О ОН

пропанон пропанол-2

г) Гидролиз сложных эфиров:

О

С ₂ Н ₅ –С + Н ₂ О C₂H₅ -СОOH + CH₃OH

ОСН₃

метилпропионат пропановая кислота метанол

Б) Специфические методы

1) Получение метанола из угарного газа (промышленный способ):

t,p

С О  + 2H2   CH3OH + Q

Cu,ZnO

2) Поллучение этанола брожением сахаристых веществ (сахар, крахмал):

C ₆H₁₂О₆ ^{фермент} 2 C₂H₅OH + 2 СО₂

глюкоза этанол

Виноградный сок используют для получения вина.При брожении происходит выделения газа, а ферменты , находящиеся в кожице винограда, являются катализатором.

IV.Применение спиртов.

Спирты применяют в качестве растворителей и в органическом синтезе.

Этанол применяется для изготовления спиртных напитков , в медицине как дезинфицирующее средство, в качестве топлива.

В промышленности- исходное вещество или растворитель в производстве каучука, сложных эфиров, лаков, медикаментов, душистых веществ.

Метанол применяют как исходное вещество для получения формальдегида, в производстве муравьиной кислоты, растворителей, в органическом синтезе применяемого для получения фенолформальдегидных смол, в последнее время метанол рассматривают как перспективное моторное топливо. Большие объемы метанола используют при добыче и транспорте природного газа. Метанол – наиболее токсичное соединение среди всех спиртов, смертельная доза при приеме внутрь – 100 мл.

Задача. Какой объем водорода (н.у.) образуется при взаимодействии 2 моль металлического натрия с 96%-ным (по массе) раствором этанола в воде (V = 100 мл, плотность d = 0,8 г/мл).

Решение. В условии задачи даны количества обоих реагентов - это верный признак того, что какой-нибудь из них находится в избытке. Найдем массу этанола, введенного в реакцию:
m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г
m(C₂H₅OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г

(1) 2C₂H₅OH + 2Na = 2C₂H₅ONa + H₂

на 2 моль этанола -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода

Найдем заданное количество этанола в моль:
n(C₂H₅OH) = m(C₂H₅OH) / M(C₂H₅OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль
Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола:
n₁(H₂) = 1/2 n(C₂H₅OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль
V₁(H₂) = n₁(H₂) х V_M = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л
Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны! 
Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода. 
Найдем массу воды:

m(H₂O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г
n(H₂O) = m(H₂O)/M(H₂O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль

(2) 2H₂O + 2Na = 2NaOH + H₂

на 2 моль воды -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода

Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит:
n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль
Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке. 
Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции (2):

n₂(H₂) = 1/2 n(H₂O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль
V₂(H₂) = n₂(H₂) х V_M = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л
Общий объем водорода: 
V(H₂) = V₁(H₂) + V₂(H₂) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л

Ответ: V(H₂) = 20,69 л

VI Рефлексия

• Усвоил(а) ли ты материал урока?

• Что этому способствовало?

• Было ли тебе интересно?

• Сумел(а) ли ты получить новые знания?

Ты сумел(а) показать свои знания?

VI I Дом.зад.

§21, задача 3, с.88 и задача по инд. карточке*,

Список литературы

1. Химия .Органическая химия .10 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый уровень Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 13е изд.-М.: Просвещение, 2009.

2. Химия 8-11 класс (тематическое планирование по учебнику Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана)/ сост. Брейгер Л.М.-Волгоград:Учитель-АСТ,1999

3. Химия . Большой справочник для подготовки к ЕГЭ: учебно- методическое пособие/ Под редакцией В.Н. Доронькина.- изд.2-е, перераб.- Ростов н/ Д: Легион, 2016.

4. Суровцева Р.П. и др. Химия.10-11 классы: Методическое пособие.-М.: Дрофа,2000.