Конспект урока "Одноатомные Спирты"

Опыт: Горение 100 рублёвой купюры

1.       Мотивация.

1)      Это вещество – Применяют как горючее в чистом виде

2)      является основным компонентом парфюмерных продуктов (брызнуть духами)

3)      В медицине используется как антисептик, уничтожает микробов (побрызгать на руки)

4)      Является прекрасным растворителем (показать настойку)

5)      Данные ВОЗ свидетельствуют о том, что каждая третья смерть на Земле  связана с ним, а каждая пятая – с курением. Проникая в организм, он больше всего концентрируется в мозге и печени, постепенно разрушая их.

Учитель: Как вы думаете? О чём сегодня пойдёт речь?

(ответы обучающихся)

Учитель: Да. Сегодня мы изучим с вами новый класс органических соединений, широко используемый в нашей повседневной жизни – спирты!

(студенты записывают тему в тетрадь)

Учитель: Внимание на слайд, ребята, вам необходимо выписать формулы веществ, с которыми мы ещё не знакомы. Попрошу Лизу выйти к доске и выполнить задание. Остальные делают это на своих местах (ребята выписывают, один выходит к доске)

Учитель: Ребята, давайте посмотрим на доску. Выпишите формулы веществ, с которыми мы ещё не сталкивались?

Задание 1. Выбери незнакомца (подчеркнуть)

C₇H₁₄                         C₄H₁₀

C₂H₂                         CH₂=CH=CH₂

C₂H₅ – OH                OHCH₂ – CH₂OH

CH₃Cl                        CH₃ – OH

CH₃ – CH=CH₂      

Учитель: Что общего у всех этих веществ?

Обучающийся: указывает на ОН-группу. 

Учитель:  Итак, у нового класса появилась функциональная группа – и называется она гидроксильной , давайте попробуем дать определение спиртам.

Спирты – это органические вещества, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп (ОН).

Учитель: Давайте посмотрим на слайд классификация спиртов:

Классификация спиртов  

 1.по числу гидроксильных групп:

1. одноатомные (одна группа - ОН),
2. многоатомные (две и более групп - ОН)

2. По типу углеводородного  радикала

1. Предельные
2. Непредельные
3. Ароматические

3. По типу атома углерода связанного с гидроксогруппой (-ОН)

1. первичные
2. вторичные
3. тритичные

Учитель: Сегодня мы изучим предельные одноатомные спирты. Что значит предельные? Мы уже с вами изучали предельные углеводороды? Что значит предельные?

Ответы: насыщенные атомами водорода, все связи одинарные. Одноатомные – имеют одну гидроксильную группу. Общая формула ряда R-OH.

Номенклатура и изомерия:

При образовании названий спиртов к названию углеводорода, соответствующего спирту, добавляют (родовой) суффикс – ОЛ.

Цифрами после суффикса указывают положение гидроксильной группы в главной цепи:

Для спиртов характерны 3 вида изомерии:

1. изомерия углеродного скелета,
2. изомерия по функциональной группы
3. межклассовая.

Учитель: Рассмотрим физические свойства спиртов.

Исследуем растворимость одноатомных предельных спиртов.

Демонстрация опыта. Берём Спирты: Метиловый, этиловый, бутиловый, изоамиловый, в каждую из пробирок добавляем воду.

Учитель: Ребята, какой вывод мы может сделать о растворимости спиртов. Что происходит с увеличением молекулярной массы спиртов?

Вывод: с повышением молекулярной массы растворимость спиртов уменьшается.

Учитель: А как зависит температура кипения от молекулярной массы спиртов? Давайте посмотрим на диаграмму и сделаем вывод:

Антон: С увеличением молекулярной массы спиртов увеличивается температура кипения, у алканов мы наблюдали то же самое – чем длиннее углеродный скелет, тем выше температура кипения.

Химические свойства:

Давайте рассмотрим влияние гидроксильной группы на свойства спиртов:

 Именно эта группа определяет важнейшие химические и физические свойства спиртов. 

В состав функциональной группы спиртов входит атом кислорода, который обладает большой электроотрицательностью и в силу этого оттягивает к себе электронную плотность -связей связанных с ним атомов водорода и углерода:  По этой причине атом кислорода приобретает частичный отрицательный заряд, а атомы водорода и углерода — частичные положительные заряды: Связи  полярны.

Учитель: Заслушаем доклады о самых известных представителях одноатомных предельных спиртов (доклад о этаноле)

Химические свойства:

Учитель. Связи С-О и О-Н ковалентные полярные. Атом углерода и атом водорода при гидроксильной группе несут частичный положительный заряд. В молекуле спирта возникает несколько реакционных центров, по которым и происходит взаимодействие. Химические свойства спиртов определяются наличием углеводородного радикала и группы – ОН.

Гипотеза: для спиртов характерны реакции, идущие с разрывом связи О-Н, С-ОН и реакции окисления.

Лабораторный опыт №1.

1.       С помощью пипетки поместите по 5 капель этилового спирта в 3 ячейки пластины для капельного анализа.

2.       Добавьте 1-2 капли индикатора

3.       Вывод: спирты не обладают ни ярко выраженными кислотными и основными свойствами.

Лабораторный опыт №2.

Разрыв связи О-Н (подтверждение кислотных свойств)

СН₃ОН+Na=СН₃ОNa+Н₂

Задание: Сделайте вывод о зависимости скорости химической реакции от молекулярной массы спирта (кислотных свойствах спиртов).

Вывод: С увеличением молекулярной массы спиртов кислотные свойства ослабевают (уменьшается скорость реакции) Кислотные свойства спиртов выражены слабее, чем у воды.

Видеоопыт №3.

Реакции, идущие  с разрывом связи С-ОН:

СН₃ОН + HCI= СН₃CI +Н₂О (реакция идёт в присутствии концентрированной серной кислоты)

Хлорметан – легкосжижающийся газ, поглощает большое кол-во тепла и поэтому используется в холодильных установках.

4.       Рассмотрим реакции дегидратации межмолкулярные и внутримолекулярные:

Внутримолекулярная реакция дегидратации:

СН₃СН₂ОН = СН₂=СН₂ + Н₂О (при температуре выше 140^оС, катализатор – конц.серная кислота)

Межмолекулярная реакция дегидратации: (при температуре ниже 140С, концентр. кислота)

СН₃СН₂ОН+ СН₃СН₂ОН=СН₃СН₂-О- СН₂ - СН₃

Вывод: При разной температуре образуются либо алкены, либо простые эфиры.

5.       Горение спиртов.

Опыт: в 4 фарфоровые чашечки нальём немного метанола, этанола, пропанола и бутанола. С помощью лучины подожжём спирты. Все они загораются.

Метанол и этанол горят голубоватым пламенем и легко воспламеняются. Пропанол и  бутанол горяд светящимся пламенем и даже коптят.

Учитель: Почему по мере увеличения относительной молекулярной массы спиртов усиливается их способность коптить при горении?

Обучающиеся отвечают

6.       Окисление спиртов:

Опыт. В пробирку налейте 1 см³ этилового спирта. Спираль из медной проволоки раскалите в пламени спиртовки или горелки до почернения. Какое вещество образовалось на поверхности меди? Нагретую медную спираль внесите в пробирку со спиртом. Понюхайте реакционную смесь после опыта. Как изменилась медная проволока после опыта? В этой реакции роль катализатора играет медь.

СН₃СН₂ОН + {O} = уксусный альдегид + Н₂О (катализатор медь)

Учитель: Каталитическое окисление спиртов используется в качестве промышленного способа получения альдегидов. Этот процесс идёт и в организме человека при попадании в него спирта:

Доклад:

Этиловый спирт под воздействием фермента ацетальдегидрогеназы расщепляется в организме человека до ацетальдегида – очень токсичного вещества. Ацетальдегид необратимо связывается с белками и фосфолипидами мозга, запускает программу гибели нейронов и человек ощущает так называемые признаки похмелья – головную боль, потерю памяти, искажённое видение мира в состоянии алкогольного опьянения.

Спирты в природе:

В природе спирты встречаются в свободным виде. Вещества также являются компонентами сложных эфиров. Естественный процесс брожения содержащих углеводы продуктов создает этанол, а также бутанол-1, изопропанол. Спирты в хлебопекарной промышленности, пивоварении, виноделии связано с использованием процесса брожения в этих отраслях. Большая часть феромонов насекомых представлена спиртами.

Этанол или винный спирт. 70% раствор этилового спирта называется медицинский спирт.

приобретает токсичные и наркотические свойства в зависимости от дозы, способа попадания в организм, концентрации, длительности воздействия.

Этанол способен вызвать:

·                    нарушение работы ЦНС

·                    кому

·                    рак пищевода, желудка

·                    гастрит

·                    цирроз печени

·                    болезни сердца

4—12 г этанола на 1 кг массы тела — смертельная разовая доза. Канцерогенным, мутагенным, токсичным веществом является ацетальдегид — вещество, образующееся в процессе окисления этанола. Он изменяет мембраны клеток, структурные характеристики эритроцитов, повреждает ДНК. Этанол не признан юридически наркотиком. Но его токсичное воздействие на организм доказано.
Особенно разрушительным становится влияние на головной мозг. Уменьшается его объем. Происходят органические изменения нейронов коры мозга, их повреждение и гибель. Возникают разрывы капилляров.
Нарушается нормальная работа желудка, печени, кишечника.

Огромный вред здоровью приносят баночные коктейли, различные «джин-тоники», «отвёртки», алкогольные энергетики. Содержание этанола в коктейлях в пределах 7–13%, что сравнимо по крепости с сухим вином, а по вкусу - с газировкой, поэтому теряется количественный контроль при употреблении напитка. Кофеин, входящий в их состав, становится источником неестественного возбуждения, которое затем сменяется слабостью и вялостью. В сочетании с этанолом оказывает мощное мочегонное действие на организм, что даёт колоссальную нагрузку на почки, со временем развиваются почечные заболевания. Таурин влияет на сердце и может вызвать аритмию, способствует повышенной выработке желудочного сока, что повлечёт возникновение гастрита и язвы желудка. Кроме того, кофеин и алкоголь вызывают привыкание и тягу. На почве пагубной привычки возникают и другие социально-экономические проблемы, в том числе низкая производительность труда и рост преступности

Метанол:

Метанол – это прозрачная, бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость с очень низкой температурой кипения. При очищении метиловый спирт теряет запах. Метанол хорошо растворяется в полярных растворителя, смешивается с водой в любых пропорциях. При растворении в воде между молекулами спирта и воды образовываются водородные связи. Наличие водородных связей между молекулами спиртов обуславливают относительно высокую в сравнении с углеводородами температуру кипения. Метиловый спирт – ядовитое вещество. Попадание в организм человека 25 г метанола вызывает смерть, а меньшего количества – слепоту.

Если произошло отравление метанолом, необходимо ввести внутривенно этиловый спирт, этиловый спирт в организме начинает окисляться в первую очередь и метиловый спирт выводится из организма не расщеплённым, что позволяет спасти жизнь человеку.