Конспект урока «Многоатомные спирты"

Тема урока: «Многоатомные спирты»

Дата проведения: 12.01.2021

Класс: 10

Тип урока: изучение нового материала

Цель урока:  на основании имеющихся знаний о составе, строении и свойствах одноатомных предельных спиртов,  познакомить обучающихся со строением и свойствами многоатомных спиртов;

установить взаимосвязь между свойствами спиртов, относящихся к разным классификационным группам, по признаку числа гидроксогрупп в составе молекулы;

расширить представления учащихся о возможностях использования определённых свойств многоатомных спиртов в разных сферах человеческой деятельности;

воспитывать целеустремлённость, стремление к поиску, открытиям, новым знаниям.

Задачи урока:

Образовательные:

·        проверить знания по теме «Классификация спиртов»;

·        познакомить обучающихся  с важнейшими представителями многоатомных спиртов, их физическими свойствами;

·        актуализировать знания обучающихся по теме «Свойства одноатомных спиртов»;

·        применить знания о химических свойствах одноатомных спиртов для прогнозирования возможных химических свойств многоатомных спиртов;

·        используя алгоритм, составить уравнения химических реакций с участием глицерина, характеризующие химические свойства  многоатомных спиртов.

Развивающие:

·         развитие мышления, речи, творческих способностей, познавательного интереса к предмету;

·        развитие навыков работы с химическими реактивами, соблюдение правил безопасной работы с ними;

·        развитие умения выдвигать гипотезы, анализировать результаты, делать выводы;

·        развивать умение логично излагать свою точку зрения;

·        развивать умение добывать информацию

Воспитательные:

·        воспитание умения проявлять инициативу, отстаивать свою точку зрения;

·        активизация познавательной деятельности, в том числе для решения проблемной ситуации;

·        воспитание аккуратности, наблюдательности при выполнении лабораторной работы;

·        формирование коммуникативных способностей;

·        создание ситуации успеха на уроке;

·        воспитание толерантности.

        Обучающиеся должны знать: названия многоатомных спиртов по тривиальной и международной номенклатуре. Строение, физические и химические свойства многоатомных спиртов, электронное строение их молекул. Виды изомерии. Качественную реакцию на многоатомные спирты. Прогнозировать свойства изучаемых веществ на основании теории химического строения органических веществ. Сопоставлять химические свойства многоатомных спиртов с областями применения. Соблюдать правила техники безопасности.

Обучающиеся должны уметь: уметь записывать структурные формулы многоатомных спиртов, их изомеров, давать им названия по международной номенклатуре;

объяснять электронное строение молекул, составлять  уравнения химических реакций с участием органических веществ;

прогнозировать свойства изучаемых веществ на основании теории химического строения;

сопоставлять химические свойства многоатомных спиртов с областями их применения;

уметь проводить химический эксперимент с соблюдением техники безопасности;

описывать химические реакции с помощью родного языка и языка химии;

идентифицировать многоатомные спирты с помощью качественных реакций.

Реактивы: растворы гидроксида натрия, сульфата меди(II), глицерин.

Оборудование: пробирки, лабораторный штатив.

Ход урока

1.Организационный момент.

Проверка д/з:

Давайте вспомним, что мы изучали на прошедших уроках.

Какому классу органических соединений был посвящён прошлый урок?

Какие вещества называются спиртами?

Дома вы должны были решить задачу.  Один ученик на доске записывает решение домашней задачи. Остальные в это время выполняют задание «Третий лишний»

Задача: При сжигании кислородсодержащего органического вещества массой 15,35г получено 11,2л оксида углерода (IV) и 12,15г воды. Определите его молекулярную формулу. Ответ:  С₃Н₈О_3.

Задание 1. “Третий лишний”

Укажите лишнее вещество в каждой группе.

А. 1) СН₃-СН(СН₃)-СН(ОН)–СН₃, 2) СН₃–СН(ОН)–СН(ОН)– СН₃,   3) СН₃ – СН₂ – СН₂ – ОН.

 Б. 1)  Бутанол – 1,     2)   2 – метилпентанол – 2,      3)   бутандиол – 1,1.

В. 1) СН₂(ОН)–СН(ОН)–СН₂(ОН),  2)  СН₃–СН(ОН)–СН₃,  3)  СН₂(ОН)-СН₂-СН₂–СН₂-СН₂–СН₃

 В каждой группе учащиеся указывают лишнее вещество:

А)  №2, Б) №3 ,  В)  №1.

2.Актуализация знаний.

Прежде чем мы перейдем к изучению этих веществ, я расскажу вам одну историю.

За год до смерти один очень известный человек, сам, без помощи адвокатов, составил завещание. Он считал, что унаследованное богатство плодит бездельников, поэтому друзьям и родственникам завещал немного. «Капитал мои душеприказчики должны перевести в ценные бумаги, создав фонд, проценты с которого будут выдаваться в виде премии тем, кто в течение предшествующего года принёс большую пользу человечеству…»

·        Кто этот человек?

·        За счёт какого изобретения у этого человека образовался солидный капитал?

·        О каком веществе идёт речь в следующем четверостишии:

Я пью его в мельчайших дозах,

На сахар капаю раствор,

А он способен бросить в воздух

Любую из ближайших гор?

Что является основой загаданного вещества? Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо изучить исходное вещество, эмпирическая формула которого является ответом вашей домашней задачи (С₃Н₈О₃) и ответом в задании В. Как вы думаете, к какому классу  относится это вещество? Сколько гидроксогрупп содержит его формула? Какие спирты мы будем изучать? Запишите молекулярную и структурную формулу данного спирта. Сформулируйте тему урока. Определите задачи, которые вы должны решить в течение урока. 

Запишем тему урока: Многоатомные спирты

Цель нашего урока: Изучить строение, свойства и области применения  важнейших многоатомных спиртов.

3. Изучение нового материала

Многоатомные спирты – органические соединения, в молекулах которых содержится несколько гидроксильных групп (-ОН), соединённых с углеводородным радикалом

Гликоли (диолы)

Этиленгликоль (этандиол)
Формула	Модели молекулы
	шаростержневая	полусферическая
HO-CH2CH2-OH

•  Сиропообразная, вязкая бесцветная жидкость, имеет спиртовой запах, хорошо смешивается с водой, сильно понижает температуру замерзания воды          (60%-ый раствор замерзает при -49 ˚С) –это используется в системах охлаждения двигателей – антифризы.
• Этиленгликоль токсичен – сильный Яд! Угнетает ЦНС и поражает почки.

Триолы

Глицерин (пропантриол-1,2,3)
Формула	Модели молекулы
	шаростержневая	полусферическая
HOCH2-СH(OH)-CH2OH

• Бесцветная, вязкая сиропообразная жидкость, сладкая на вкус. Не ядовит. Без запаха. Хорошо смешивается с водой.
• Распространён в живой природе. Играет важную роль в обменных процессах, так как входит в состав жиров (липидов) животных и растительных тканей.     

Номенклатура

В названиях многоатомных спиртов (полиолов) положение и число гидроксильных групп указывают соответствующими цифрами и суффиксами -диол (две ОН-группы), -триол (три ОН-группы) и т.д. Например:

Получение многоатомных спиртов

I. Получение двухатомных спиртов

В промышленности

1. Каталитическая гидратация оксида этилена (получение этиленгликоля):

2. Взаимодействие дигалогенпроизводных алканов с водными растворами щелочей:

3. Из синтез-газа:               

2CO + 3H₂ ^{250°,200МПа,kat} →  CH₂(OH)-CH₂(OH) 

В лаборатории 

1. Окисление алкенов:

II. Получение трёхатомных спиртов (глицерина)

В промышленности

Омыление жиров (триглицеридов):

Химические свойства многоатомных спиртов 

Кислотные свойства

1. С активными металлами: 

HO-CH₂-CH₂-OH + 2Na → H₂↑+ NaO-CH₂-CH₂-ONa    (гликолят натрия) 

2. С гидроксидом меди(II) – качественная реакция!

Упрощённая схема

Основные свойства 

1. С галогенводородными кислотами                                             

HO-CH₂-CH₂-OH + 2HCl  ^H+↔ Cl-CH₂-CH₂-Cl + 2H₂O

2. С азотной кислотой

Тринитроглицерин - основа динамита

Применение

• Этиленгликоль производства лавсана, пластмасс, и для приготовления антифризов — водных растворов, замерзающих значительно ниже 0°С (использование их для охлаждения двигателей позволяет автомобилям работать в зимнее время); сырьё в органическом синтезе.
• Глицерин широко используется в кожевенной, текстильной промышленности при отделке кож и тканей и в других областях народного хозяйства. Сорбит (шестиатомный спирт) используется как заменитель сахара для больных диабетом. Глицерин находит широкое применение в косметике, пищевой промышленности, фармакологии, производстве взрывчатых веществ. Чистый нитроглицерин взрывается даже при слабом ударе; он служит сырьем для получения бездымных порохов и динамита ― взрывчатого вещества, которое в отличие от нитроглицерина можно безопасно бросать. Динамит был изобретен Нобелем, который основал известную всему миру Нобелевскую премию за выдающиеся научные достижения в области физики, химии, медицины и экономики. Нитроглицерин токсичен, но в малых количествах служит лекарством, так как расширяет сердечные сосуды и тем самым улучшает кровоснабжение сердечной мышцы. 

4.  Закрепление

1. Подчеркните структурные формулы многоатомных спиртов:

СlСН₂СН₂Сl, НОС₃Н₇, НОСН₂СН₂ОН, С₂Н₆О₂, 

НОСН₂СООН, НОСН₂СН₂СН₂ОН, СН₃ОСН₂СН₂ОН.

2. По названиям веществ составьте их структурные формулы:

а) этандиол-1,2; б) этиленгликоль; в) пропандиол-1,2, г) пропандиол-1,3;
д) глицерин; е) бутантриол-1,2,4.

3. Составьте уравнения реакций получения этиленгликоля из:
а) этилена; б) 1,2-дибромэтана.

4. Укажите пять областей применения многоатомных спиртов (этиленгликоля и глицерина).

5. Напишите уравнения реакций для цепочки химических превращений, назовите органические вещества:

6. Составьте цепочку химических превращений получения двухатомного спирта
СН₃СНОНСН₂ОН из алкана С₃Н₈. Используйте схему:
предельный углеводород  моногалогенуглеводород  непредельный углеводород  дигалогенуглеводород  двухатомный спирт.

5. Рефлексия

Д/З