"карбоновые кислоты"

“ Химия – это гениальная наука, так как во-первых, охватывает и объединяет широкие области знания,

и во-вторых, развивает у человека способность к резким скачкам мысли…” (Чугуев Л.А.)

Разминка

• 1. В составе кока-колы присутствует данное вещество. Популярный напиток широко применяется для очистки канализации, заржавевших болтов.

Разминка

• 2. Это вещество, выделяемое муравьями в момент опасности, служит сигналом для всех остальных особей этого вида и является средством защиты при нападении хищников.

Разминка

• 3. С древнейших времен люди разводили виноград и запасали впрок виноградный сок.
• При хранении в сосудах сок бродил, получалось вино. Иногда вино скисало и превращалось в уксус.
• Впоследствии его научились использовать как лекарство, приправу к пище, растворитель красок.
• О чем речь?

ТЕМА УРОКА «СВОЙСТВА КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ»

Цель урока:

• Сформировать комплекс знаний о свойствах карбоновых кислот, как представителей класса кислородсодержащих органических соединений.

План изучения темы:

1.Определение карбоновых кислот.

2.Общая формула карбоновых кислот.

3.Классификация карбоновых кислот.

4. Номенклатура карбоновых кислот.

5. Физические свойства карбоновых кислот.

6.Электролиты и неэлектролиты.

7. Химические свойства карбоновых кислот.

8.Кислоты в топливе.

9.Применение карбоновых кислот.

«От кислых яблок сразу кисну!»

1.Карбоновые кислоты-вещества, содержащие группу СООН .

• -СООН – карбоксильная группа

• 2. Общая формула:

А. R -СООН

Б. С n H 2n+1 COOH

В. С n H 2n O 2

Формулы кислот:

• НСООН – метановая (муравьиная)
• СН 3 - СООН – этановая (уксусная)
• С 2 Н 5 - СООН – пропановая (пропионовая)
• С 3 Н 7 – СООН – бутановая (масляная)
• С 4 Н 9 – СООН – пентановая (валериановая)
• С 5 Н 11 - СООН – гексановая (капроновая)

3.Классификация карбоновых кислот

3.Классификация карбоновых кислот

3.Классификация карбоновых кислот

1 . Предельные :уксусная,

муравьиная.

2 . Непредельная :акриловая, линоленовая.

3 . Ароматическая :бензойная, фенилуксусная..

1 . Одноосновные :муравьиная.

2 . Двухосновная : щавелевая.

3 . Многоосновные :аконитовая, янтарная.

Путешествие по станциям:

• 1.Станция Номенклатура
• 2.Станция Физическая
• 3.Станция Электролитическая
• 4.Станция Химическая
• 5.Станция Профессиональная

1.Станция Номенклатура

• Опишите алгоритм международной номенклатуры карбоновых кислот, дополнив схему последовательности действий:
• Нумеруем атомы______________, начиная с атома углерода ___________________ группы СООН.

• С – С – С – С – СООН

• Если есть в молекуле радикал, то указываем его ____________________ .
• Расставляем атомы водорода Н.
• Называем кислоту.
• И по названию можно составить структурную формулу.
• Задание: Составьте структурные формулы веществ (работа в группах)

2.Станция Физическая

• Прочитайте текст и изучите свойства кислоты по плану:
• 1) Определите агрегатное состояние вещества при н. у.
• 2) Изучите цвет вещества и его прозрачность
• 3) Определите наличие запаха .
• 4) Определите растворимость кислоты в воде
• 5)Найдите температуру кипения
• Опишите результаты исследования:

1.Формула

2. Агрегатное состояние

3.Цвет

4.Запах

5.Растворимость в воде

6.Температура кипения

7.Название солей

• 1. Уксусная кислота
• 2.Муравьиная
• 3.Лимонная
• 4.Щавелевая
• 5.Аскорбиновая
• 6.Ацетилсалициловая

1.Уксусная кислота

• Уксусная кислота одноосновная без заместителей в радикале и двумя атомами углерода в молекуле.
• Как только не называли эту кислоту: «кислой влажностью», «древесной кислотой», так как долгое время ее получали из древесины.
• Она имеет широкий спектр применения – растворитель лекарств и душистых веществ, реагент в химическом синтезе. Но сейчас, как и три тысячи лет назад, уксусная кислота – один из важнейших консервантов в пищевой промышленности.

Уксусная кислота

2.Муравьиная кислота

• Муравьиная кислота в 10 раз сильнее, чем уксусная кислота за счет самого маленького углеводородного радикала.
• Муравьиная кислота содержится не только в железах муравьев, но и в волосках крапивы.
• Данная кислота обладает бактерицидными свойствами, поэтому ее применяют, как консервант. Народная медицина традиционно использовала муравьиную кислоту для лечения ревматических болей и радикулитов, а пчеловоды ценят ее как эффективное средство от болезней пчел, связанных с пчелиными клещами – паразитами.

Муравьиная кислота

3.Лимонная кислота

• Лимонная кислота является рекордсменом по плодам и ягодам, в которых она содержится: это крыжовник, листья махорки, хвоя, малина, свекловичный сок, листья хлопчатника, недозрелые лимоны и китайский лимонник (соответственно 80 и 70%).

Лимонная кислота

Лимонная кислота

Листья махорки

Лимонник китайский

1784 г К. Шееле

4.Щавелевая кислота

• Щавелевая кислота содержится в листьях щавеля, ревеня, шпината, клевера и даже плодах томата. Но с данной кислотой нужно держать «ухо в остро». Ее соли – оксалаты – нерастворимы в воде, поэтому «любители щавеля» могут заработать себе камни в почках и мочевом пузыре.

Щавелевая кислота

5.Аскорбиновая кислота

• Аскорби́новая кислота́ является одним из основных веществ в человеческом рационе, которое необходимо для нормального функционирования  соединительной  и костной ткани.
• Биологически активна
• один из изомеров —  L- аскорбиновая кислота, называемая также витамином  C  . Витамин С в природе содержится во многих фруктах и овощах.

Аскорбиновая кислота

6.Ацетилсалициловая кислота

• Аспирин обладает противовоспалительным, жаропонижающим и болеутоляющим действием, поэтому его применяют при лихорадочном состоянии и ревматизме.
• Аспирин подавляет болевую чувствительность и помогает от головной боли.
• Однако у этого чудо – лекарства есть противопоказания, а именно: его нельзя применять при язве желудка.
• Вопрос: почему?
• Кислая среда, которую создает аспирин при реакции с водой, может усугубить течение болезни.

Ацетилсалициловая кислота

3.Станция Электролитическая

Электролиты- вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

Электролитами являются вещества с сильно полярной ковалентной или ионной связью.

К ним относятся соли, щёлочи, кислоты.

Неэлектролиты - вещества, растворы или расплавы которых не проводят электрический ток.

Неэлектролитами являются вещества с неполярными или слабополярными ковалентными связями.

К ним относится глюкоза, фруктоза, сахароза, этанол, глицерин, сера, алмаз, азот, кислород и др.

Электролитическая диссоциация

Шведский физико-химик Сванте Аррениус, исследуя электропроводность водных растворов, высказал предположение, что в таких растворах вещества распадаются на заряженные частицы – ионы, которые могут передвигаться к электродам – отрицательно заряженному катоду и положительно заряженному аноду.

Данный процесс получил название электролитической диссоциации

Примеры электролитов:

Примеры Сильных электролитов:

1) все растворимые соли;

2) сильные кислоты, например: H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 ;

3) все щелочи, например: NaOH, KOH.

Примеры Слабых электролитов:

1) Слабые кислоты – H 2 S, H 2 CO 3 , CH3-COOH;

2) водный раствор аммиака NH 3 *H 2 O;

3) вода.

Электролиты

«Среди карбоновых кислот

Известных "лиц" невпроворот.

В кислотах - группы карбоксильные,

Но все кислоты здесь – несильные!»

3.Станция Электролитическая

Ответьте на вопросы:

1.Почему лимонную кислоту не используют в аккумуляторах, предпочитая ей серную неорганическую кислоту?

2. Почему при данном эксперименте используют два различных металла?

3. Почему при данном эксперименте используют два лимона?

4. Почему при данном эксперименте используют именно цветной и черный металлы?

Объяснение опыта :

• Лимонная кислота, вступая в химическую реакцию с цинком, растворяет его.
• В результате от цинковой пластины отделяются положительно заряженные ионы и оседают на медной пластине, которая в свою очередь приобретает положительный заряд.  

• Важно помнить, что подобные эксперименты не заменят настоящих источников электроэнергии.  

4. Станция Химическая

Взаимодействие кислот с индикаторами

Индикатор

Нейтраль-ная среда

Лакмус

Кислая среда

Фиолетовый

Фенол-фталеин

Малиновый

Бесцветный

Метиловый

оранжевый

Бесцветный

Оранжевый

Красный

4.Станция Химическая

• 1) Почему в алюминиевой кастрюле нельзя варить кислые щи   или компот из свежих ягод?
• 2) При добавлении в тесто уксусной кислоты , гашенной содой (NaHCO 3 ), тесто становится пышнее. Чем это можно объяснить?
• 3) Для чего на ржавую гайку кладут тряпку, смоченную в уксусной кислоте? 
• 4) Определить, в какой из пробирок находится кислота?
• 5) Почему нельзя употреблять сладкие газированные напитки людям с заболеваниями ЖКТ?
• 6) Почему после того, как вы съели апельсин, нельзя чистить зубы?

5.Станция Профессиональная

• топливо (бензин, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, сжатый природный газ);
• смазочные материалы (моторные, трансмиссионные и специальные масла, пластичные смазки);
• специальные жидкости (тормозные и охлаждающие).

• Что такое ГСМ?

Основные эксплуатационные требования к топливу :

• - должно иметь высокую теплоту сгорания его рабочей смеси, обеспечивающую высокую экономичность двигателя;
• - должно обладать хорошими смесеобразующими свойствами, обуславливающими легкий запуск двигателя, его плавный переход с одного режима работы на другой;
• - не должно образовывать нагароотложений на деталях, приводящих к перегреву, а также не вызывать повышения износов двигателя;
• - должно быть стабильным при транспортировке и хранении, т. е. не изменять своих первоначальных свойств после их получения;
• - должно иметь антикоррозионные свойства , т. е. не вызывать коррозии деталей как при непосредственном контакте с топливом, так и от образующихся продуктов сгорания.

В основе принципа работы любого двигателя внутреннего сгорания лежит воспламенение небольшого количества топлива, обязательно высокоэнергетического, в небольшом замкнутом пространстве.

Влияние кислот на топливную систему автомобиля

• Органические кислоты, не полностью удаленные из бензина при его производстве и образующиеся в нем при длительном хранении, дают с медными и железными сплавами мыльный осадок .
• Содержание серы, неорганических водорастворимых кислот и щелочей в топливах вызывают коррозию и увеличивают износ деталей двигателя .

кислоты

• вызывают очень сильную химическую коррозию нижнего пояса гильзы цилиндра

• попадая с отработавшими газами в картер двигателя

смешиваются с маслом и распространяясь по всей системе смазки, поражают подшипники, шейки валов и другие детали.

5.Станция Профессиональная

Просмотрите эксперимент «Определение кислот в ГСМ»

Ответьте на вопросы:

• 1.Влияют ли кислоты на свойства топлива и каким образом?
• 2. Влияют ли кислоты на работу двигателя и каким образом?
• 3. Должны ли находиться в качественном топливе кислоты?
• 4. Всегда ли в бензине содержатся кислоты?
• 5. Какие виды кислот могут находиться в бензине?
• 6.Влияют ли кислоты на составные части топливной системы и каким образом?

Лабораторный опыт «Определение кислот в ГСМ»

• Цели : Определить содержание кислот в вытяжке бензина и синтетического масла.
• Оборудование : пробирки, водные вытяжки ГСМ: синтетическое масло, бензин АИ-92, индикаторы: лакмус и метил оранжевый, пипетки.
• Инструкция к выполнению:
• Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых кислот и щелочей из ГСМ водой и определения реакции среды с помощью индикатора.
• 1. В пробирку с вытяжкой бензина опустите лакмус. Наблюдайте за изменением окраски индикатора.
• 2. В пробирку с вытяжкой синтетического масла опустите лакмус. Наблюдайте за изменением окраски.
• 3.В пробирку с вытяжкой бензина добавить 3 капли индикатора метил оранжевого. Наблюдайте за изменением окраски. Наблюдения внесите в таблицу.
• 4. В пробирку с вытяжкой синтетического масла добавить 3 капли индикатора метил оранжевого. Наблюдайте за изменением окраски.
• Наблюдения внесите в таблицу.

Название

Окраска лакмуса

1.Водная вытяжка бензина АИ-92.

Окраска метилоранжевым

2.Водная вытяжка синтетического масла.

Вывод: Поскольку минеральные кислоты и щелочи, находящиеся в горюче-смазочных материалах, являются одной из причин, вызывающих коррозию деталей двигателя , то горюче-смазочные материалы, содержащие их, непригодны к эксплуатации !

9.Применение кислот

Контрольные вопросы

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

а)муравьиная кислота, б) муравьиный альдегид.

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. Выберите 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

Рефлексия:

У Вас «Алканы» на столе,

Таблица Менделеева на стене,

Формулы все изучены!

Рефлексия:

Домашнее задание :

• 1. Провести мини-исследование :

“ Царица Клеопатра по совету придворного медика растворила в уксусе самую крупную из известных ювелирам жемчужину, а затем принимала внутрь полученный раствор в течение некоторого времени.”

а) Какие вещества образуются при взаимодействии уксуса с жемчугом?

б) Несут ли пользу продукты данной реакции для организма?

в) Насколько реален данный исторический факт?

Аргументируйте свой ответ “за” или “против”.

• 2. Составить кроссворд из 10 слов по теме «Электролиты и неэлектролиты»

«Ни один сосуд не вмещает больше своего объема, 

кроме сосуда знаний, он постоянно расширяется…»

(Арабская пословица)

Благодарим за внимание!