Урок химии «Свойства карбоновых кислот»

Конспект урока: «Свойства карбоновых кислот»

Тип урока: урок получения новых знаний.

Форма занятия: защита мини-проектов.

Цели:

Образовательные:

организовать деятельность учащихся по получению новых знаний в рамках темы “Карбоновые кислоты”.

Развивающие:

помочь учащимся осознать практическую значимость учебного материала;

содействовать развитию у школьников умений выделять главное, сравнивать, анализировать познавательный объект;

содействовать развитию у школьников исследовательской деятельности (умений выдвигать гипотезы, формулировать проблемы, предлагать пути их решения);

развивать у школьников культуру самоуправления учебной деятельностью;

содействовать развитию у учащихся коммуникативной культуры;

Воспитательные:

осознание учениками того, какую значительную роль играют карбоновые кислоты в жизни человека.

Методы:

метод проектов;

демонстрационный эксперимент.

Средства обучения:

учебники; справочный материал, интернет -ресурсы

компьютер;

медиапроектор.

Форма организации работы в классе: индивидуальная, групповая.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап .

1. Приветствие.

Добрый день ребята, гости. Сегодня наше занятие мы проведем, используя метод проектов. А ваше хорошее настроение и работоспособность приведет нас к замечательным результатам. Итак, метод проектов, давайте вспомним, что для него характерно. Информация добывается самостоятельно с помощью учебника, дополнительного материала, интернет ресурсов, проведения эксперимента и используется следующий алгоритм.

1. выдвигается гипотеза

2. ставиться цель

3. определяются задачи

4. проводится исследование

5. получается продукт проекта

Эпиграфом к занятию будут слова «Опыт и наблюдение - таковы величайшие источники мудрости, доступ к которым открыт для каждого человека. (Чаннинг)» Вот и сегодня вы будете наблюдать и экспериментировать. Для проведения занятия вы разделены на творческие группы, в которой нужно будет ,определить лидера именно он будет представлять результат проекта.

О чем же пойдет речь?

Что объединяет помещённые на слайде  изображения с точки зрения  химии?

( в каждом из них содержаться карбоновые кислоты)

О чем мы говорили на прошлом уроке,

(о строении молекул, изомерии и номенклатуре кислот)

Что осталось не изученным?

(свойства)

Вот о них и пойдет сегодня речь.

Тема урока: Свойства карбоновых кислот.

– А зачем нам нужно знать химические свойства карбоновых кислот?

Каждый образованный человек, обязан знать, что он ест   и пьет, с чем имеет  дело в быту, что происходит в нашем организме. Знать, чем опасны эти вещества, с чем они могут прореагировать. Каждая группа получила на столы инструкционные карты, согласно которым вы будете исследовать физические и химические свойства кислот, используя метод проектов и конечно не забывая о правилах техники безопасности. Итак, начинаем ,успеха вам ребята.

Приложение 1-3

Ребята, наступило время защиты проектов. Мы работаем в тетрадях, записываем химические свойства и выводы сделанные группой.

Мое подведение итогов

- в отличие от большинства неорганических кислот, карбоновые кислоты являются слабыми электролитами, а потому диссоциируют обратимо:

СН₃ СООН = СН₃СОО^- + Н⁺ .

Планируемый ответ ученика.

(В растворе кислоты лакмусовая бумажка краснеет.)

- Уксусная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода:

2СН₃ СООН + Мg = (СН₃ СОО)₂Мg + Н₂ .

Соли уксусной кислоты называются ацетатами, соли муравьиной кислоты – формиатами.

- Что вы наблюдали при проведении второго опыта? Какой вывод можно сделать?

Планируемый ответ ученика.

(Видели, что при взаимодействии кислоты с магнием выделялся газ. Значит, уксусная кислота взаимодействует с металлами.)

- Уксусная кислота взаимодействует с основными оксидами и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

2СН₃ СООН + МgО = (СН₃ СОО)₂Мg + Н₂О,

2СН₃ СООН + ZnО = (СН₃ СОО)₂ Zn + Н₂О.

- Что вы наблюдали при проведении третьего опыта? Какой вывод можно сделать?

Планируемый ответ ученика.

(При проведении третьего опыта мы наблюдали исчезновение порошка оксида магния в растворе уксусной кислоты. Это говорит о том, что уксусная кислота взаимодействует с оксидами металлов.)

- Уксусная кислота взаимодействует с основаниями и амфотерными гидроксидами. Запишем уравнение реакции взаимодействия уксусной кислоты с гидроксидом меди и гидроксидом цинка:

2СН₃ СООН + Сu(ОН) ₂ = (СН₃ СОО)₂Сu + 2Н₂О,

2СН₃ СООН + Zn(ОН) ₂ = (СН₃ СОО)₂ Zn + 2Н₂О.

- Каковы результаты четвертого опыта?

Планируемый ответ ученика.

(В четвертом опыте мы наблюдали исчезновение осадка гидроксида меди. Уксусная кислота взаимодействует с основаниями.)

- Уксусная кислота как слабый электролит взаимодействует с солями слабых кислот:

2СН₃ СООН + СaСО₃ = (СН₃ СОО)₂ Са + Н₂О + СО₂ .

- Что можно сказать о результатах пятого опыта? Какой вывод можно сделать?

Планируемый ответ ученика.

(При взаимодействии уксусной кислоты с карбонатом кальция наблюдали бурное течение реакции с выделением газа. Это говорит о том, что уксусная кислота взаимодействует с солями.)

Специфические свойства ,проверяем правильность написания уравнений реакций с помощью презентации.(см. слайд № 5 Презентации)

Участники устно комментируют в общем виде:

1. Реакция этерификации:

R–COOH + HO–R` –– R–COO–R` + H₂O

Демонстрация опыта: СН₃СООН + НО–С₂Н₅ ––

2. Хлорирование углеводородного радикала: обратите внимание хлорирование идет в соседний атом углерода при карбоксильной группе

R–СН₂–COOH + Сl₂ –– …

Вывод группы: …
Вопросы – ответы ….

Учитель обобщает и делает вывод по защите проектов 1 и 2 групп учащихся.

3 группа: Индивидуальные свойства (см. слайд № 6 Презентации)

1. Муравьиная кислота.

Демонстрация опыта:

IV. Этап подведения итогов учебного занятия

Итоги и выставление оценок группам я попрошу сделать вам самим. На ваших столах находятся листы контроля и оценивания, попрошу проставить оценки каждой группе и внутри группы по вкладу каждого участника проекта

Общий вывод учителя.

Таким образом, сегодня на уроке мы рассмотрели свойства карбоновых кислот и познакомились со сферами их применения. А метод минипроектов можно использовать не только на уроке, а и как домашнее занятие. В классе работала творческая группа учащихся, заданием для которых было создание авторских задач по теме карбоновые кислоты. Условия этих задач участники группы скинут в беседу вашего класса и именно с них мы начнем следующий урок. Продукт же проекта они представят сейчас.

V. Домашнее задание

Решение авторских задач и выставление за них оценки

VI. Рефлексия

Я справился(ась) с задачами урока- по 5-ти бальной шкале(в тетрадях)

Мне было интересно-….

Мне понравился урок и я на нем.

– Спасибо всем! Хорошо поработали. Оценки будут на следующем уроке, с учетом выполненных заданий на листочках

Приложение

1 группа

Свойства общие с неорганическими кислотами

Инструктивная карта -1 группа.

1. Выполните опыты, указанные в таблице.

2. Во втором столбце запишите наблюдаемые явления и уравнение реакции

3. В третьем столбце запишите выводы. Если затрудняетесь сделать вывод самостоятельно, заполнение столбца оставьте до обсуждения.

2 группа

Инструктивная карта. Специфические свойства

1. Используя интернет ресурсы, найдите видео опыты указанные в таблице.

2. Во втором столбце запишите наблюдаемые явления и уравнения реакции

3. В третьем столбце запишите выводы. Если затрудняетесь сделать вывод самостоятельно, заполнение столбца оставьте до обсуждения.

Инструктивная карта -3 группа.

Изучение физических свойств и применение карбоновых кислот

Низшие насыщенные карбоновые кислоты (С₁-С₃) при обычных условиях представляют собой легкоподвижные жидкости, обладающие характерным острым запахом.  Например, этановая (уксусная) кислота имеет характерный «уксусный» запах.

Кислоты состава С₄-С₉ – вязкие маслянистые жидкости с неприятным запахом, напоминающим запах пота, плохо растворимые в воде (разветвленные кислоты до С₁₃ — жидкости). Высшие карбоновые кислоты (с С₁₀) — твердые вещества, без запаха, нерастворимые в воде.

Алифатические карбоновые кислоты с количеством атомов углерода более 10 относят к высшим жирным кислотам (ВЖК), так как подавляющее большинство из них могут быть выделены из жиров животного или растительного происхождения.

Муравьиная, уксусная и пропионовая кислоты смешиваются с водой в любых соотношениях. С увеличением молекулярной массы кислот растворимость в воде уменьшается. Высшие карбоновые кислоты, например, пальмитиновая С₁₅Н₃₁СООН и стеариновая С₁₇Н₃₅СООН – бесцветные твердые вещества, не растворимые в воде.

Монокарбоновые кислоты хорошо растворяются также во многих органических растворителях.

С увеличением числа атомов углерода в молекулах кислот и соответственно, с ростом относительной молекулярной массы температура кипения увеличивается, запах ослабевает и исчезает.

Температуры плавления кислот с четным числом углеродных атомов имеют более высокие температуры плавления, чем с нечетным числом. С увеличением числа углеродных атомов в молекуле кислоты температура плавления уменьшается и где-то после С₂₅ практически сходит на нет.

Температуры кипения и плавления кислот значительно выше температур кипения и плавления спиртов и альдегидов с тем же количеством атомов углерода.

Карбоновые кислоты имеют аномально высокие температуры кипения из-за наличия межмолекулярных водородных связей. Водородная связь, образуемая водородом гидроксильной группы одной молекулы с карбонильным кислородом другой, более прочная, чем в спиртах.

В твердом и жидком состоянии молекулы насыщенных монокарбоновых кислот димеризуются в результате образования между ними водородных связей в устойчивые циклические димеры:

Между двумя молекулами могут устанавливаться две водородные связи, это и обусловливает сравнительно большую прочность димерных молекул.

Молекулы муравьиной и уксусной кислот за счёт водородных связей могут образовывать димеры, которые не разрушаются даже в паровой фазе.  Муравьиная кислота в парообразном состоянии состоит из димеров. Уксусная кислота в парах представляет собой смесь простых и удвоенных молекул.

Растворимость карбоновых кислот в воде несколько выше, чем у спиртов, так как и с водой кислоты образуют более прочные водородные связи.

Отсутствие среди карбоновых кислот газообразных веществ связано с межмолекулярной ассоциацией (соединением) молекул посредством водородных связей.

Муравьиная кислота НСООН – бесцветная жидкость с резким запахом, кипит при 101⁰С. Растворяется в воде в любых количествах. Муравьиная кислота содержится в выделениях муравьев, в крапиве, и хвое ели. Вызывает ожоги на коже. Ожог крапивой – это результат раздражающего действия муравьиной кислоты.

Уксусная кислота СН₃СООН при обычной температуре – бесцветная жидкость, кислая на вкус, с резким запахом. Температура кипения 100%-й уксусной кислоты – 118⁰C. Безводная уксусная кислота застывает при  температуре ниже + 16,8⁰С, образуя красивые кристаллы, похожие на лед, поэтому ее называют ледяной уксусной кислотой. В кристаллах между молекулами уксусной кислоты образуются особенно прочные водородные связи.

3-9% водный раствор кислоты известен под названием столового уксуса, который применяется как приправа к пище. 70-80% уксусная кислота называется уксусной эссенцией.

Уксусная кислота 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.

Видеоопыт «Замораживание уксусной кислоты (демонстрация ледяной уксусной кислоты)»

• В химпроме — сырье для органического синтеза.  Используются в производстве мыл, моющих средств, сложных эфиров, смазочных масел, эмульгаторов, инсектицидов, катализаторов, растворителей, пластификаторов, лаков, смол и клеев, гликолей, пластиков, реактивов для флотации, ПАВ и многих других нужных для промышленности и быта веществ.

• В пищепроме — в качестве консервантов, стабилизаторов, антиоксидантов, ароматизаторов.

• В фармацевтике используются для синтеза лекарственных препаратов и дезинфицирующих средств.

• В косметической индустрии — для получения ароматических веществ, парфюмов, изготовления кремов и мазей.

• В металлургии, текстильной отрасли, кожевенном и бумажном производстве, сельском хозяйстве, в аналитической химии.