Урок по теме :"Муравьиная кислота - знакомая и незнакомая"

Цели:

• Обучающие: в занимательной форме ознакомить учащихся на примере муравьиной кислоты с разнообразием и значением кислот в природе, их распространением, практическим использованием человеком в различных сферах, а также с проблемами её производства.

• Развивающие: развитие познавательных интересов, коммуникативных качеств.

• Воспитательные: воспитывать культуру общения, воспитывать у учащихся внимание, инициативу, воспитывать способность самостоятельно подбирать дополнительный учебный материал.

Оборудование: образцы органических кислот, компьютер, мультимедийный проектор, презентация.

Планируемые результаты обучения:

• Знать определение одноосновных карбоновых кислот

• Строение молекул карбоновых кислот

• Гомологию и изомерию карбоновых кислот

• Уметь называть карбоновые кислоты по международной номенклатуре.

План урока:

1. Организационный момент. 
2. Изучение новой темы «Муравьиная кислота - знакомая и незнакомая». 
3. Закрепление материала. 
4. Домашнее задание. 
5. Итоги урока. Рефлексия.

Ход урока

1. Организационный момент

Вступительное слово учителя. Вещество, о котором пойдёт речь, могло бы называться «крапивная кислота». Поговорим о веществе, с которым не раз сталкивались в своей жизни: ранней весной наши предки собирали крапиву и готовили из неё блюда. Не единожды вас жалила крапива. А в раннем детстве вы иногда игрались с муравьями. Наша сегодняшняя гостья – известная всем муравьиная кислота (слайды 3-4)

2. Изучение новой темы.

• Нахождение в природе: Муравьиная кислота встречается в крапиве, муравьях, медузах, выделениях пчел, хвое, ягодах (слайды 5-9)

• Строение молекулы: (слайд 10)

• Физические свойства: (слайд 11)

• Химические свойства: Муравьиная кислота вещество с «двойственной функцией». Является адьдегидокислотой и единственной из предельных карбоновых кислот будет давать реакцию «серебряного зеркала», подобную альдегидам (слайды 12-14)

• Применение: (слайды 15-18)

• Использование муравьиной кислоты для консервирования кормов для животных (слайды 19-20).

• Проблемы производства кислоты: Старые процессы производства не могут обеспечить достаточное её количество. Разработка рентабельных путей производства этого вещества – одна из наиболее важных задач для химиков. Современная промышленность не может зависеть от такой культуры , как крапива.(слайды 21-23)

• Интересная незнакомка: рассказ о крапиве (слайды 24-25).

• Занимательные опыты: (слайды 26-27)

• Вкусно, полезно, рационально: Эти рецепты сберегли жизнь нашим родным в голодные довоенные и послевоенные годы. Да и сегодня есть люди, которые с большим удовольствием едят блюда из молодой крапивы. Это вкусно и полезно (слайды 28-31)

• Это интересно… Интересные и занимательные факты о биологических объектах, содержащих муравьиную кислоту (слайды 32-36).

3. Закрепление: Массовые доли углерода, водорода и кислорода в карбоновой кислоте равны соответственно 26,1%, 4.35% и 69,55%.

Эта кислота:

а) входит в состав жиров;

б) вступает в реакцию с хлором в присутствии фосфора;

в) даёт реакцию «серебряного зеркала»;

г) является ароматической.

4. Домашнее задание: параграф 14; стр.103 упр.9

5. Итоги урока. Рефлексия.

В конце урока учитель подводит его итог. Учащиеся отвечают на вопрос (Что мы сегодня нового узнали на уроке?) Каждый учащийся проводит рефлексию занятия.

Муравьиная кислота – знакомая и незнакомая

Цель: в занимательной форме ознакомить учащихся на примере муравьиной кислоты с разнообразием и значением кислот в природе, их распространением, практическим использованием человеком для разных целей, а также проблемами, связанными с синтезом кислот в промышленности.

Н о прежде всего и как можно внимательнее изучайте химию, химию! Э то удивительная наука, знайте! О на ещё мало развита в сравнении с другими. Н о уже и теперь она видится мне неким всевидящим оком. Е ё пронизывающий смелый взгляд проникает в темень земной коры, в невидимые частицы вашего сердца, в тайны строения камня и в безмолвную жизнь дерева. О на смотрит везде и, везде обнаруживая гармонию, упорно ищет начало жизни. М. Горький

«Крапивная кислота»

После первых гроз красиво

Фиолетово цветёт

Некрещёная крапива –

Роза северных широт.

А. Вознесенский

Вещество, о котором пойдёт речь, могло бы называться «крапивная кислота». Но к сожалению, о кислотах стихи не пишут. Поговорим о веществе, с которым не раз сталкивались в своей жизни: ранней весной наши предки собирали крапиву и готовили из неё блюда. Не единожды вас жалила крапива. А в раннем детстве вы иногда игрались с муравьями. Наша сегодняшняя гостья – известная всем муравьиная кислота.

Нахождение в природе

Эта кислота с большим успехом могла бы называться крапивной: крапива жалит нашу кожу потому, что в её волосках содержится эта кислота.

Крапива двудомная

Нахождение в природе

С тех пор как немецкий химик А. Маркграф с помощью варварской, с современной точки зрения, процедуры – перегонки рыжих муравьёв – выделил очень пахучую жидкость в 1794 году, её стали называть - муравьиная кислота

Лесной муравей

Нахождение в природе

Жалящая жидкость, выделяемая некоторыми видами медуз, содержит муравьиную кислоту.

При попадании на кожу она вызывает ожоги .

Строение молекулы

В составе молекулы муравьиной кислоты очень легко нарушаются связи О – Н и С – Н. Поэтому она выступает в роли восстановителя, поставляя атомы водорода или гидроксид-ионы .

Муравьиная кислота проявляет свойства и альдегидов – как восстановитель.

Модель молекулы муравьиной ( метановой) кислоты:

1 – шаростержневая

2 – масштабная

Физические свойства кислоты

Муравьиная кислота - это жидкость с резким запахом, хорошо растворима в воде. Одна из самых сильных карбоновых кислот: по константе диссоциации она в десять раз сильнее, чем уксусная. Температура плавления – 8,3 град.С, температура кипения - 100,8 град.С . Муравьиная кислота ядовита !

Химические свойства кислоты

1. Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода:

2HCOOH + Mg (HCOO)2 Mg + H2

2. Взаимодействие с основными и амфотерными

оксидами:

2HCOOH + MgO (HCOO)2 Mg + H2O

2HCOOH + ZnO (HCOO)2Zn + H2O

3. Взаимодействие с солями более слабых кислот. Реакции идут до конца, если образуется осадок или газ:

2HCOOH + Na2SiO3 2HCOONa + H2SiO3

Химические свойства кислоты

• 4. Органические кислоты вступают в реакцию этерификации со спиртами, образуя сложные эфиры:

O O

R – C + H – OR R - C + H2O

OH R – R

HCOOH + C2H5OH HCOOC2H5 + H2O

Применение

Раньше всех сферу применения муравьиной кислоты нашли медики. Это вещество имеет бактерицидные свойства. Если, например, хирург моет руки не традиционной комбинацией мыла и спирта, потом воды и йода, а 20-30 % - ном раствором муравьиной кислоты, то время подготовки к операции сокращается в пять – шесть раз. Врачи и сегодня приписывают пациентам муравьиный спирт как дезинфицирующий препарат.

Применение кислоты

Широкая сфера применения кислоты - производство растворителей.

Много растворителей используется в химчистках, а также для изготовления фото- и киноплёнки.

Применение кислоты

Невозможно обойтись без муравьиной кислоты и при дублении кожи. Она является катализатором гидролиза загрязняющих веществ. Каждый, кто имеет изделия из кожи, носит на себе результат деятельности муравьиной кислоты.

Применение кислоты

Применение муравьиной кислоты:

1 – кожевенная промышленность; 2 – крашение тканей; 3 - медицина

Консервы для коров

Чтобы удовлетворить спрос на кислоту большинство стран обратились к опыту Англии и стран Скандинавии, которые начали применять это вещество как консервант при заготовке силоса. Используют не только саму кислоту, но и смеси на её основе. Если муравьиную кислоту добавлять в зелёную массу прямо во время косьбы, можно обойтись без сушки – массу можно сразу же закладывать на сохранение не опасаясь дождя. Химические процессы, протекающие в силосной яме, связаны не только с процессами гниения.

Консервы для коров

Корма, сдобренные муравьиной кислотой, лучше сохраняются до самой весны, не теряют каротин, лучше перевариваются. Коровы на таких кормах дают больше молока.

Её позитивность состоит в том, что со временем она разлагается сама, то есть это экологически чистое производство.

Проблемы производства кислоты

Старые процессы производства муравьиной кислоты не могут обеспечить достаточное её количество. Разработка рентабельных путей производства вещества с формулой Н2СО2 – одна из наиболее важных задач для химиков. Современная промышленность не может зависеть от урожая такой «культуры», как крапива. При реакции между оксидом углерода и щелочью, то её продуктом является не сама кислота, а соль:

CO + NaOH HCOONa

Это означает, что соль при взаимодействии с серной кислотой переводят в кислоту:

2 HCOONa + H2SO4 2HCOOH + Na2SO4

Проблемы производства кислоты

Другой путь был разработан академиком Н.М. Эмануэлем.

Это процесс окисления алифатических углеводородов. Он также мало пригоден для производства в больших количествах, так как основным продуктом является уксусная кислота, на каждую тонну которой получают всего лишь 50 кг муравьиной кислоты.

Проблемы производства кислоты

Лучше всего было бы получать муравьиную кислоту из оксида углерода и воды:

CO + H2O HCOOH

Но эта реакция возможна лишь при низкой температуре и высоком давлении. Катализаторы для такого режима работы ещё не найдены. Поэтому допускаются промежуточные стадии. К тому же муравьиная кислота вызывает сильную коррозию металлов и есть ещё ряд проблем.

Поэтому сегодня получают кислоту недостаточно изученной реакцией между оксидом углерода и метанолом.

Интересная незнакомка

Во многих пособиях по применению лекарственных трав даётся такая характеристика крапивы:

« Крапива двудомная (жгучка, жигала, жигалка, жалива, крапива большая). Используется трава, иногда корни и плоды растения.

Растёт на сухих и влажных почвах, вблизи мест проживания человека, в лесу, возле болота…

Интересная незнакомка

Многолетнее растение… Крапива большая содержит муравьиную кислоту, дубильные вещества , в листьях – витамины А,С,К. Это поливитаминное растение… То, что растение содержит кислоту в жалящих волосках, объясняет большую эффективность лечения начинающего ревматизма свежей травой крапивы (наносят ожоги на больные части тела).

Занимательные опыты

1 . Взаимодействие кислоты с металлами.

В две пробирки наливают концентрированные растворы муравьиной и уксусной кислот и к приготовленным растворам добавляют немного порошка магния. Наблюдается выделение пузырьков газа. В какой из пробирок реакция будет более энергичной?

Занимательные опыты

2. Окисление муравьиной кислоты

аммиачным раствором оксида серебра:

В пробирку наливают раствор нитрата серебра объёмом 0,5 л и столько же гидроксида натрия. К полученному раствору вливают муравьиную кислоту объёмом 1 мл. Пробирку закрывают газоотводной трубкой, укрепляют её в лапке штатива. Конец газоотводной трубки опускают в пробирку с известковой водой. Реакционную смесь нагревают. Наблюдается выделение серебра, пузырьков газа и помутнение известковой воды. Как вы можете объяснить эти явления?

Вкусно, полезно, рационально

Салат из крапивы с яйцом

Молодая крапива – 600 г, яйца – 4 штуки, сметана – 80 г, уксус и соль по вкусу.

Листья крапивы прокипятить в воде в течение 5 минут и откинуть на сито. Затем измельчить и заправить уксусом. Сверху уложить ломтики жаренных яиц и полить сметаной.

Вкусно, полезно, рационально

Щи зелёные из

крапивы

Молодая крапива – 600 г, щавель- 200 г, масло сливочное – 40 г, морковь – 20 г, корень петрушки – 60 г, лук репчатый – 80 г, лук зелёный -60 г, мука – 20 г, яйца – 2 шт., сметана – 60 г, лавровый лист, вода – 1,6 л, перец молотый чёрный, соль по вкусу.

Молодую крапиву проварить в воде в течение 3 минут и откинут на сито, протушить с жиром 10-15 минут. Мелко нарезанные морковь, петрушку, лук спассировать на жире. В кипящий бульон или воду положить крапиву, пассированные овощи и зелёный лук и варить 20-25 минут. За 10 минут до готовности добавить белый соус, лавровый лист, перец, гвоздику, щавель.

Вкусно, полезно, рационально

Щи из крапивы и картофеля

Молодая крапива – 800 г, щавель - 400 г, картофель – 400 г, морковь – 100 г, лук репчатый – 80 г, масло сливочное – 80 г, яйца – 2 шт., сметана – 80 г, вода – 1,4 л, соль по вкусу.

Крапиву положить на 2 минуты в кипящую воду и откинуть на сито. Мелко порубить и тушить с жиром 10 минут. Морковь и лук измельчить и спассировать, соединить с крапивой и варить до готовности. Зелень щавеля и белый соус добавить за 5 минут до готовности щей. Перед подачей на стол положить в тарелки дольки варёного яйца и сметану.

Приятного аппетита!

Эти рецепты сберегли жизнь нашим родным в голодные довоенные и послевоенные годы.

Да и сегодня есть люди, которые с большим удовольствием едят блюда из молодой крапивы. Это

вкусно и полезно.

Это интересно…

Какое вещество вызывает жалящее действие крапивы и стрекательных клеток медуз? Как снять боль от ожогов, вызванных выделениями этих организмов?

Это интересно…

Царица Клеопатра по совету придворного медика растворила в уксусе самую крупную из известных ювелирам жемчужину, а затем принимала полученный раствор в течение некоторого времени. Какую реакцию осуществила Клеопатра? Какое соединение она принимала?

Используемые источники

1. К.Н. Задорожный . Предметная неделя химии в школе. Изд.: «Феникс», Ростов – на –Дону, 2008.

2. О.С. Габриелян. Химия, 10 класс. -М.: Дрофа, 2005.

3. Л.И. Воробьёва. Книга о вкусной и здоровой пище: М.: Колос, 1999.

4. http://www.krassota.com/

5. http://content.net.ua/registration/section/section.php?sec...

6. http://www.artgif.ru/predmet&.html