Презентация "Карбоновые кислоты"

«Математика-это язык, на котором написана книга природы»

ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЙ - ИТАЛЬЯНСКИЙ МАТЕМАТИК, ФИЗИК, АСТРОНОМ

Химия –одна из наук о природе, изучение которой невозможно без покровительственной поддержки «Царицы наук».

Актуализация знаний

Альдегидами называются органические вещества, молекулы которых содержат функциональную группу атомов - СОН, соединенную с углеводородным радикалом.

Карбонильная - - С = О;

!

Альдегидная - - С = О

!

Н

1. Какие соединения относятся к альдегидам?

2. Какая функциональная группа называется карбонильной и какая - альдегидной? Какая между ними разница?

3. Какие реакции наиболее характерны для альдегидов?

4. Перечислите основные классы органических соединений, относящихся к кислородсодержащим соединениям.

Реакции присоединения и окисления.

Спирты, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, углеводы.

Карбоновые кислоты

Цели урока

Образовательная:

Ознакомить обучающихся с понятием карбоновых кислот и их классификации; свойствами карбоновых (горение, этерификация), на примере муравьиной и уксусной кислот; применения карбоновых кислот на основе их свойств.

Воспитательная:

Воспитывать позитивное отношении к химии.

Развивающая: развить умения называть изученные вещества по тривиальной и международной номенклатуре; определять типы реакций, в которые вступают карбоновые кислоты; характеризовать строение и свойства карбоновых кислот; объяснять зависимость реакционной способности карбоновых кислот от строения их молекул; выполнять химический эксперимент по получению солей уксусной кислоты; использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности (безопасная работа с веществами в лаборатории и в быту); умения готовить растворы заданной концентрации.

Карбоновые кислоты (строение)

Карбоксильная

группа

C = O

карб онильная группа

- OH

гидр оксильная группа

Строение карбоновых кислот

Строение муравьиной и уксусной кислот

Классификация

По характеру радикала

По числу карбоксильных групп– одно-, двух-, трехосновные

К какому классу относятся следующие кислоты?

СН 3 – С = О

ОН

О = С – С = О

НО ОН

СН 2 = СН – С =О

ОН

- С = О

ОН

систематическая и тривиальная номенклатура

Н-СООН - метан ов ая (муравьиная)

СН 3 -СООН – этан ов ая (уксусная)

НООС-СООН – этан дио вая (щавелевая)

НООС-СН 2 -СН 2 -СООН –бутан диов ая

(янтарная)

С 6 Н 5 СООН – бензойная

С 17 Н 35 СООН – стеариновая

С 17 Н 33 СООН - олеиновая

опрос

• Назовите вещества:

СН 2 - СН - СН – СООН

| | |

СН 3 СН 3 СН 3

СН 3

|

СН 3 - С – СН 2 – СООН

|

СН 3

• 2 метилбутановой кислоты
• 2,2 диметилпропа-новой кислоты
• 3,3 дихлоргексановой кислоты

Физические свойства

• С 1 - С 3 жидкости с характерным резким запахом
• С 4 - С 9 вязкие маслянистые жидкости с неприятным запахом
• c С 10 твердые нерастворимые вещества
• Карбоновые кислоты имеют высокие температуры кипения из-за наличия межмолекулярных водородных связей и существуют в основном в виде димеров .
• С ростом относительной молекулярной массы температура кипения предельных одноосновных кислот увеличивается

О

Н – С

ОН

Муравьиная кислота

• Содержится в ядовитых железах муравьев, в крапиве, в еловой хвое.
• В 10 раз сильнее всех карбоновых кислот.
• Была получена в 1831 году Т. Пелузом из синильной кислоты.

Используется:

• как протрава при крашении и дублении кожи
• в медицине
• при консервировании овощей
• как растворитель капрона, нейлона, поливинила

Свойства и применение муравьиной кислоты

• Бесцветная жидкость с резким запахом, хорошо растворимая в воде .

• Может проявлять свойства характерные как для кислот так и для альдегидов.

О

СН 3 – С

ОН

Уксусная кислота

Встречается в некоторых растениях, поте, моче, желчи. За сутки человеческий организм выделяет 0,5 кг этой кислоты.

• Известна с незапамятных времен.
• В чистом виде выделена в 1700 г
• В 1845 г. Г.Кольбе получил ее синтетическим путем.
• Может образовываться и синтетическим путем (скисание вина под действием бактерий).

Химические свойства

Взаимодействие с активными металлами.

2CH 3 COOH + Mg = (CH 3 COO) 2 Mg + H 2

Взаимодействие со щелочами.

CH 3 COOH + NaOH = CH 3 COONa + H 2 O

Взаимодействие с основными оксидами.

2CH 3 COOH + CaO = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O

Взаимодействие с солями.

2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 = 2CH 3 COONa + H 2 O + CO 2

Взаимодействие со спиртами

CH 3 COOH + HOC 2 H 5 = CH 3 -CO-O-C 2 H 5 + H 2 O

уксусноэтиловый

эфир

В природе эфиры содержатся в цветах, плодах, ягодах. Их используют в производстве фруктовых вод и духов.

Свойства и применение уксусной кислоты

Бесцветная жидкость, характерный запах, растворима в воде, хороший растворитель многих органических веществ, опасна при попадании на кожу.

Получение карбоновых кислот

• Окисление первичных спиртов и альдегидов (кислородом на катализаторе и KMnO 4 ; K 2 Cr 2 O 7 ):

R-CH 2 OH → RCOH → RCOOH

•     каталитическое окисление метана:

     2CH 4 + 3O 2   →   2H–COOH + 2H 2 O

• каталитическое окисление бутана:

2CH 3 –CH 2 –CH 2 –CH 3 + 5O 2   →   4CH 3 COOH + 2H 2 O

•   Ароматические кислоты синтезируют окислением гомологов бензола: в качестве окислителя можно использовать растворы KMnO 4 или K 2 Cr 2 O 7 в кислой среде:

C 6 H 5 CH 3 С 6 Н 5 COOH + H 2 O

(5C 6 H 5 CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4   → 5C 6 H 5 COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 14H 2 O)

применение

• Муравьиная кислота – в медицине, в пчеловодстве, в органическом синтезе, при получении растворителей и консервантов; в качестве сильного восстановителя.
• Уксусная кислота – в пищевой и химической промышленности (производство ацетилцеллюлозы, из которой получают ацетатное волокно, органическое стекло, киноплёнку; для синтеза красителей, медикаментов и сложных эфиров).
• Масляная кислота – для получения ароматизирующих добавок, пластификаторов и флотореагентов.
• Щавелевая кислота – в металлургической промышленности (удаление окалины).
•   Стеариновая C 17 H 35 COOH и пальмитиновая кислота C 15 H 31 COOH – в качестве поверхностно-активных веществ, смазочных материалов в металлообработке.

Контрольные вопросы

• Какое вещество вызывает жалящее действие крапивы и стрекательных клеток медуз:

а)муравьиной кислоты, б) муравьиного альдегида

2. Как снять боль от ожога, вызванного выделениями крапивы:

а) смыть водой, б) смыть слабым раствором щелочи,

в) смыть слабым раствором уксусной кислоты.

3. Структурную формулу муравьиной кислоты можно записать и таким образом НО-СОН. Следовательно, эта кислота будет являться веществом с двойственной функцией. Как можно назвать ее:

а) спирт, б) альдегидоспирт, в) кислота

4. Можно ли рассматривать переход количественных отношений в качественные на примере изменения физических свойств карбоновых кислот в гомологическом ряду?

5. Выпишите формулы карбоновых кислот из предложенных формул и назовите их:

СН 3 , СН 3 СООН, С 2 Н 5 ОН, СН 3 СОН, С 2 Н 4 , С 15 Н 31 СООН, С 6 Н 6 , С 5 Н 11 СООН, С 3 Н 7 СООН

6. С какими веществами будет взаимодействовать уксусная кислота:

а) цинк, оксид натрия, гидроксид магния, карбонат натрия, спирт (этиловый)

б) цинк, оксид натрия, гидроксид магния, карбонат натрия, метан

Запишите уравнения реакций.

ВЗАИМОПРОВЕРКА ЗНАНИЙ

1) а; 2) б; 3) б;

4) можно, по физическим и химическим свойствам;

5) СН 3 СООН, С 15 Н 31 СООН, С 5 Н 11 СООН, С 3 Н 7 СООН; 6) а.

2СН 3 СООН + Zn = (СН 3 СОО) 2 Zn + Н 2 ↑

2СН 3 СООН + MgО = (СН 3 СОО) 2 Mg + Н 2 О

2СН 3 СООН + Mg(ОН) 2 = (СН 3 СОО) 2 Mg + 2Н 2 О

2СН 3 СООН + Na 2 CO 3 = 2СН 3 СООNa + Н 2 CO 3

СН 3 СООН + C 2 Н 5 ОН = СН 3 СОО C 2 Н 5 + Н 2 О

выводы

сПасибо за внимание

Домашнее задание: стр. 153 - 157

Химия, учебник для профессий технического цикла, М, «Академия», 2011 год.

Подготовить презентации для отдельных видов карбоновых кислот (винная, молочная, яблочная, лимонная и др.).

Рабочая тетрадь стр.21.

Подготовиться к практической работе «Поучение уксусной кислоты и опыты с ней»