Урок – лекция по теме: Спирты в 10 классе

Урок – лекция по теме: Спирты в 10 классе

Лекцию начинаю с названия темы и ее основных вопросов (план):

1. Установление молекулярной формулы этилового спирта.

2. Строение предельных одноатомных спиртов.

3. Функциональная группа спиртов.

4. Гомологический ряд спиртов.

5. Изомерия и номенклатура.

6. Водородная связь и ее влияние на физические свойства спиртов.

7. Физические свойства спиртов

8. Химические свойства спиртов

9. Ядовитость спиртов, их губительное действие на организм человека.

Подробное изложение лекционного материала по теме: Спирты.(2 часа)

Вступительное слово учителя по теме урока.

1.Решить задачу(слайд). В ходе решения задачи устанавливается молекулярная формула этанола.

2. В ходе количественного эксперимента устанавливается число выделившихся атомов водорода: в колбу с натрием приливаем 0,1 моль (4,6г) спирта, выделяется 1,12 л Н₂ ; если возьмем 1моль (46г) спирта ,то выделится 11,2 л Н₂, а это составит 1 атом Н₂.

Прошу учащихся составить структурную формулу этилового спирта. Может быть два варианта: СН₃ – СН₂ – ОН; СН₃ – О – СН₃.

Какая формула будет соответствовать истинной структурной формуле. Почему этот атом водорода, соединенный с углеводородным радикалом через кислород обладает особыми свойствами, тут встречаемся мы с влиянием атомов друг на друга. Чтобы понять сущность этого влияния, обратимся к электронному строению молекулы. С – С и С – Н это ковалентные слабо полярные связи; О – Н это полярная связь, электронная плотность ее смещена к более отрицательному атому кислорода. Чтобы понять, как кислород образует химическую связь с углеродом и водородом вспомним схему строения атома кислорода. Валентные электроны атома кислорода образуют два взаимно перпендикулярных электронных облака гантелеобразной формы. Одно из них перекрывается с гибридным облаком атома углерода и образует химическую связь /- С – О - /. Второе облако, расположено перпендикулярно первому, перекрывается с s электронным облаком атома водорода. В результате перекрывания электронных облаков нарушается равновесие в распределении электронной плотности. Т.о. угол между валентными электронными облаками образуется в 110⁰.

Исходя из анализа строения молекул, спиртам можно дать определение: Спиртами называются производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами. Гидроксильная группа – ОН является функциональной группой спиртов. 3.Функциональными группами называются группы атомов, которые обуславливают характерные химические свойства данного класса веществ. Есть класс веществ альдегидов – у них функциональная группа - СОН, есть карбоновые кислоты у них – СООН и другие.

4.Гомологический ряд спиртов одноатомных предельных. Написать ряд, назвать, составить общую формулу ряда спиртов.

СН₄ – метан; СН₃ – ОН метанол (метиловый, древесный спирт).

С₂Н₆ – этан; С₂Н₅ - ОН этанол (этиловый, винный спирт), и т.д.

Записывается две общие формулы ряда: С_пН_2п+2О; С_пН_2п+1ОН; Какая предпочтительна и почему?

Дать понятия о первичном, вторичном и третичном спирте.

5.Изомерия. Для спиртов характерно: изомерия цепи (углеродного скелета); изомерия положения функциональной группы – ОН; межклассовая изомерия, спирты изомерны другому классу соединений – простым эфирам (R – O – R).

Написать изомеры для бутанола и назвать их. Таким образом мы изучаем кислородсодержащие соединения, которые классифицируют по функциональным группам, которые и обуславливают химические свойства классов.

6.Физические свойства. Низшие гомологи спиртов до С₁₁ – жидкости, высшие – твердые вещества, газообразных нет, как у углеводородов от которых они произошли. Низшие спирты от С₁ до С₃ смешиваются водой во всех соотношениях; от С₄ до С₁₀ плохо растворимы, высшие спирты практически нерастворимы. Обладают запахом – специфическим низшие спирты; начиная с С₄ – неприятный запах; высшие спирты не имеют запаха. Температура кипения повышается сверху вниз в гомологическом ряду. Почему такие физические свойства, чем они обусловлены?

7. Это объясняется образованием особого рода химических связей, называемых водородными. Такая связь появляется между молекулами спиртов и между молекулами спиртов и воды. В молекулах спиртов и воды водородные связи образуются за счет свободных электронных пар у атомов кислорода, т.о. атом кислорода, имея отрицательный заряд может взаимодействовать с атомом водорода, имеющим положительный заряд другой молекулы спирта. Эта связь носит электростатический характер. Этим объясняется отсутствие газообразных представителей в гомологическом ряду спиртов. Более высокая температура кипения по сравнению с углеводородами. Прочность водородной связи в 10 раз меньше ковалентной связи, поэтому они обладают запахом и легко испаряются (водородные связи рвутся и одиночные молекулы становятся более легкими и летучими).Более высокая температура кипения объясняется тем, что необходимо затратить дополнительную энергию чтобы разорвать водородную связь в ассоциированных молекулах спирта. Далее провожу демонстрационный опыт – растворение спиртов.

8.Химические свойства спиртов. Итак, химические свойства спиртов

1.Спирты реагируют с активными металлами (Л.о)

2С₂Н₅ОН + 2Na = 2С₂Н₅ОNa + Н₂ этилат натрия гидролизуется:

С₂Н₅ОNa + НОН = NaОН + С₂Н₅ОН

2.С галогенводородными кислотами в присутствии катализатора (Н₂SO₄)

СН₃ОН + НСl = CH₃Cl + Н₂О

3.Дегидратация внутри и межмолекулярная в присутствии катализатора (Н₂SO₄) и температуры.

С₂Н₅ОН = С₂Н₄ + Н₂О; С₂Н₅ОН + С₂Н₅ОН = С₂Н₅ОС₂Н₅ + Н₂О

4.Спирты первичные легко окисляются с образованием альдегидов

С₂Н₅ОН + СuO = CH₃COH + H₂O + H₂O

5.Горение спиртов С₂Н₅ОН + 3О₂ = 2СО₂ + 3Н₂О +Q

6.Реагируют с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры

СН₃СООН + С₂Н₅ОН = СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О

7.Спирты могут давать реакцию дегидрирования и дегидратации

С₂Н₅ОН + С₂Н₅ОН = 2Н₂О + Н₂ + СН₂ =СН – СН = СН₂

9. Ядовитость спиртов, их губительное действие на организм человека. Этот вопрос предлагаю учащимся разобрать самостоятельно и подготовить сообщения.