Конспект урока по теме: "Карбоновые кислоты" (10 класс)

Тема: Карбоновые кислоты.

Цель: Расширение знаний о кислородсодержащих органических соединениях.

Задачи:

·         продолжить формирование понятий как гомология, номенклатура, изомерия  и свойства на примере карбоновых кислот;

·         стимулировать обучающихся к целеполаганию, планированию деятельности, анализу индивидуальных достижений;

• обеспечить формирование познавательных, коммуникативных, регулятивных универсальных учебных действий обучающихся;
• использовать возможности  ИКТ и Интернет-ресурсов для исследовательских работ и представления результатов.
• Прививать интерес к исследовательской работе, развивать самостоятельность суждений, стремление к сотрудничеству, умение быстро и точно организовывать свой учебный труд, работать с книгой, анализировать  свои способности.

Планируемый результат:

• Знать общую формулу, функциональную группу класса карбоновые кислоты,  их номенклатуру, виды изомерии и свойства;
• Уметь использовать возможности  ИКТ и Интернет-ресурсов для исследовательских работ и  представления результатов;
• Уметь формулировать цель урока, индивидуальные  образовательные и развивающие задачи, составлять индивидуальный план действий, подводить итог урока, анализировать индивидуальные достижения.

Основные понятия:

·         Карбоксильная группа;

·         Гомологи;

·         Систематическая (IUPAC) и историческая номенклатура карбоновых кислот;

·         Структурная формула;

·         Виды изомерии;

·         Качественная реакция на муравьиную кислоту.

Межпредметные связи:

Биология, физика, математика, история.

Организация пространства:

Работа фронтальная, индивидуальная  (работа с тестами, исследовательская работа), парная (взаимопроверка, взаимопомощь).

Технология: коллективной мыследеятельности, дифференцированного обучения, урок-практикум, В.Монахова (дозированное домашнее задание)

Виды учебной деятельности обучающихся:

Коммуникативные УУД: - обеспечение возможности сотрудничества: умение слышать, слушать и понимать партнера, оказывать поддержку друг другу и эффективно сотрудничать как с учителем, так и со сверстниками, построение речевых высказываний, работа с информацией, построение вопросов.

Личностные УУД:  готовность и способность обучающихся к саморазвитию, мотивации к обучению и познанию, самоопределение, ценностно - смысловые установки обучающихся, отражающие их индивидуально-личностные позиции, социальные компетенции, личностные качества;

Регулятивные УУД – целеполагание, самоконтроль, самооценка.

Познавательные УУД – общие учебные действия, подготовка и решение практических задач, овладение межпредметными  понятиями, расширение опыта специфического для предметной области (химии),  деятельности по получению нового знания, его преобразованию и применению, а также систему основополагающих элементов научного знания, лежащих в основе современной научной картины мира.

Ход урока.

I этап. Организационный момент. Цель – активизация обучающихся.

Эпиграф урока: «Жизнь учит только тех, кто её изучает».

Мотивация.                                        

·         Что связывает эти картинки?

Творческое название урока «Секретное оружие муравьёв».  (приложение1)

II этап. Самоопределение деятельности. Цель – самоопределение обучающегося.

Тема урока: «Карбоновые кислоты».

Проблема: «Что значит изучить карбоновые кислоты?»

Выдана таблица «Рефлексия» (что знаю до урока).

III этап. Учебно-познавательная деятельность. Цель -  поиск решения учебных задач.

1 блок «Понятие»

• Что называется функциональной группой?
• Для каких классов соединений характерны группы?
• Почему группа – СООН называется карбоксильная?
• Дайте определение карбоновым кислотам.
• Как определить карбоновую кислоту по молекулярной формуле?
• Определите формулы кислот.

2 блок «Гомология».

• Что называется гомологами?
• Что общего у гомологов карбоновых кислот?
• Какие формулы кислот не относятся к гомологическому ряду?

Отчет по исследовательской работе «Чудесный мир карбоновых кислот» (Запись формул на доске).

3 блок «Классификация»

Чем отличаются карбоновые кислоты, представленные в исследовательской работе?

По характеру радикала	По количеству карбоксильных групп.
предельные	Одноосновные
непредельные	двухосновные
Ароматические	многоосновные

Охарактеризуйте формулы кислот:

НСООН, НООС – СООН,

 СН₂ = СН – СООН, С₆Н₅ СООН.

(Проводится взаимопроверка).

4 блок «Номенклатура»

Определите молекулярную формулу и назовите вещества и класс соединений (3 формулы).

Вспомните алгоритм для названия вещества.

Назовите вещество по структурной формуле.

Вспомните, как записать формулы по названию?

Выпишите формулы карбоновых кислот и дайте им названия.

Напишите формулы карбоновых кислот по названию.

5 блок «Изомерия»  Цель:Структурирование знаний.

• Что называется изомерами?
• Какие виды изомерии могут быть характерны для карбоновых кислот?

6 блок «Физические свойства». Выдвижение гипотез о физических свойствах карбоновых кислот.

• В каком агрегатном состоянии могут находиться карбоновые кислоты?
• Как изменяются температуры кипения и плавления карбоновых кислот с увеличением их молекулярной массы?
• Как изменяется растворимость карбоновых кислот в воде  с увеличением их молекулярной массы?

7 блок «Химические свойства» Работа в группах «Химическая лаборатория».

Химические свойства уксусной кислоты

                                        Инструкция при проведении лабораторного опыта

1. Ознакомьтесь со свойствами выданной вам уксусной кислоты : отметьте ее цвет, запах, растворимость в воде. Пользуясь индикатором, определите кислотность приготовленного раствора.
2.  Изучите отношение уксусной кислоты к магнию, оксиду меди (II), гидроксиду меди (II), карбонату натрия, этиловому спирту. Что наблюдается в каждом случае? Напишите уравнения реакций в тетради
3. Определите принадлежность полученных веществ к определенному классу
4. Выделите общие и особенные свойства карбоновых кислот

2CH₃COOH + Mg = (CH₃COO)₂Mg + H₂

                        акт.Ме             соль

2CH₃COOH + CuO = (CH₃COO)₂Cu+ H₂O

                       осн. оксид          соль

2CH₃COOH + Cu(OH)₂ = (CH₃COO)₂Cu+2 H₂O

                        основание              соль

2CH₃COOH + Na₂CO₃ = 2CH₃COONa+ H₂O + CO₂                  Соли уксусной кислоты   _-- ацетаты

                        соль                соль                                     Соли муравьиной кислоты – формиаты

                                                                                                                                                                                                                                                    HCOONa – формиат натрия

CH₃COOH + С₂H₅OH = 2CH₃COOC₂H₅+ H₂O

                         спирт         Сложный эфир

Вывод: для карбоновых кислот характерны все общие свойства неорганических кислот: они реагируют с активными металлами, основными оксидами, основаниями, солями. Особенное свойство – взаимодействие со спиртом           

Самостоятельная работа с учебником.

Обладают ли карбоновые кислоты специфическими свойствами?

Почему только муравьиная кислота может вступать в реакцию «серебряного зеркала».

Как называется реакция взаимодействия кислот со спиртами?

Какие реакции характерны для карбоновых кислот?

С какими карбоновыми кислотами вы часто встречаетесь в жизни? 

8 блок «Применение карбоновых кислот».

Что такое пестициды? (приложение 2)

Ш. Контрольно-практический

Ответьте на вопросы

1.      С какой целью выделяют муравьиную кислоту некоторые животные ( например муравьи) и растения ( например крапива)?

2.      Почему при укусах муравьев, пчел и ожоге крапивой рекомендуют пораженный участок обработать раствором питьевой соды?

Выполните задания

1.Назовите по международной номенклатуре следующие карбоновые кислоты:

а) CH₃-CH(CH₃)-COOH

б) CH₃-CH₂-C(CH₃)₂-COOH

2. Составьте структурные формулы следующих карбоновых кислот:

               а) 2-этилбутановой кислоты

               б) 3-метилпентановой кислоты

               в) гексановой кислоты

               г) 2,2-диметилбутановой кислоты

Какие из этих веществ являются изомерами? Определите тип изомерии.

IV. Интеллектуально-преобразовательная деятельность. Цель – определение степени

«понимания» материала и «умения» его применения обучающимися.

Что узнал? Чему научился?

Тестирование по теме «Карбоновые кислоты, номенклатура, изомерия, свойства».(диагностическая работа).

V. Рефлексия. Цель – анализ работы обучающихся и обучающимися.

Дифференцированное домашнее задание.

1. § 28 

2.  1 уровень - ? 17 с. 117

     2 уровень – з. 5 с. 118 (письменно)

Сделать слайдовую презентацию о других представителях карбоновых кислот.

Заполнение таблицы «Рефлексия»

Ø  «Что узнал на уроке?»

Ø  «Чему научился?

Ø  «Что не понял?»

Тест  по теме: «Карбоновые кислоты»

n  1 вариант

Из четырёх возможных вариантов ответов выберите один правильный ответ

1. Общая формула предельных одноосновных карбоновых кислот:

  а) СnН2n+1СООН;  б) СnН2nО2;   в) СnН2n+1СОН;   г) СnН2n

2. Сколько карбоксильных групп содержится в молекулах дикарбоновых кислот?   а) одна;    б) две;     в) три;     г) четыре

3. Как называется карбоновая кислота следующего строения:

СН₃-СН₂-СН₂-СН-СООН

                                            СН₃

   а)   4-метилпентановая;    б)  2-метилбутановая;

   в)   2-метилпентановая;    г)  4-метилбутановая

4. Какое из следующих веществ является предельной одноосновной кислотой?

    а) Н₂С=СН-СООН;                  б)  СН₃-СН₂-СООН;

    в)  Н₂С=СН-СН₂-СООН;         г) СООН-СН₂-СООН

5. Пентановая кислота имеет:  а) пять; б) четыре;  в) шесть; г) два  изомера?

*Установить соответствие

Формула кислоты:                        Название кислоты:

А) CH3COOH                                  1) бензойная

Б) HOOC-COOH                             2) стеариновая

В) С17H35COOH                            3) пальмитиновая

Г) C6H5COOH                                4) акриловая

                                                         5) щавелевая

                                                         6) уксусная

* Закончить уравнения реакций:

1) 2CH3COONa + H₂SO₄ →

2) HCOOH + Ag₂O →

3) HCOOH + CaCO₃ →

n  2 вариант

Из четырёх возможных вариантов ответов выберите один правильный ответ

 1. Общая формула карбоновых кислот:

   а)  R(ОН)m;   б) R-СООН;   в)  Сn(Н₂О)m;     г)  R-СОН

 2. Сколько карбоксильных групп содержится в молекулах монокарбоновых кислот?   а) одна;       б) две;     в) три;     г) четыре

3.  Как называется карбоновая кислота следующего строения:

СН₃-СН₂-СН-СН₂-СН-СООН

СН₃        СН₃ 

   а) 2,4,-диметилгексановая; б) 2,3-диметилпентановая;

   в)  3,5-диметилгексановая;    г)  2,3-диметилгептановая

4. Какое из следующих веществ являются непредельной одноосновной карбоновой кислотой?

    а)  НООС-(СН₂)₃-СООН;     б)  СН₃-СН₂-СН₂-СООН;

    в)  Н2С=СН-СООН;                 г) НООС-(СН₂)₂-СООН

5.  Бутановая кислота имеет:  а) два, б) четыре, в) шесть, г) три   изомера?

* Установить соответствие

Формула кислоты:                                Название кислоты:

А) C₁₇H₃₃COOH                                            1) хлоруксусная

Б) HCOOH                                                    2) акриловая

В) C₁₇H₃₁COOH                                             3) муравьиная

Г) CH₂ClCOOH                                             4) матакриловая

                                                                         5) линолевая

                                                                         6) олеиновая

* Закончить уравнения реакций:

1) CH₃COOH + Ba(OH)₂→

2) CH₃COOH + CH₃OH →

3) CH₃CH₂COOH + K →

 Приложение № 1

История открытия карбоновых кислот                                    

Органическая химия еще очень молода: как самостоятельная теоретическая дисциплина она сформировалась в XIX в. И тем не менее ее по праву можно считать древнейшей из наук, ведь знакомство наших предков с органическими веществами произошло задолго до новой эры.

В те времена люди добывали и обрабатывали только такие материалы, которые были необходимы в каждодневной борьбе за выживание. Из сырья растительного и животного происхождения наши далекие предки получали самые разнообразные продукты: пекли хлеб, делали пиво, уксус и т.д. Немецкий химик Андреас Либавий в XVI веке сухой перегонкой янтаря получил янтарную кислоту.

Новым продуктам чаще всего присваивали названия по тому природному веществу, из которого они были впервые выделены. Так, например, в 1787 г. итальянец Луиджи Брунъятелли  окислением пробки получил пробковую кислоту, а в 1670 г. англичанин Джон Рей перегонкой муравьев – муравьиную кислоту.

Эту группу удалось значительно расширить шведскому ученому Карлу Шееле. Он обрабатывал соки известью, а затем действием серной кислоты извлекал кислоты из образовавшихся веществ. В 1784 г. он получил таким путем лимонную, в 1785 г. – яблочную, а в 1786 г. – галловую кислоту, уже известную в то время, но выделенную им более удачным методом – из сброженного экстракта дубильных орешков. С помощью азотной кислоты он пытался превратить глицерин в сахар, но эта реакция дала лишь щавелевую кислоту. Кроме того, в 1780 г. исследователь открыл молочную кислоту, а за четыре года до этого обнаружил в почечных камнях мочевую кислоту.

Более подробно хочется остановиться на истории открытия муравьиной кислоты.

В 1670 г. англичанин Джон Рей провел необычный эксперимент. Он поместил в сосуд рыжих лесных муравьев, налил воды, нагрел ее до кипения и пропустил через сосуд струю горячего пара. Такой процесс химики называют перегонкой с паром и широко используют для выделения и очистки многих органических соединений. После конденсации пара Рей получил водный раствор нового химического соединения. Оно проявляло типичные свойства кислот, поэтому и было названо муравьиной кислотой.

Кислота служит насекомому оружием для защиты и нападения. Вряд ли найдется человек, который не испытал их укусов. Ощущение очень напоминает ожог крапивой, ведь муравьиная кислота содержится и в тончайших волосках этого растения. Муравьиная кислота есть также в пчелином яде, сосновой хвое, гусеницах шелкопряда, в небольших количествах она найдена в различных фруктах, тканях, выделениях животных и человека.

                                                                                                               Приложение № 2

Роль карбоновых кислот в жизни человека                    

Муравьиная и уксусная кислоты играют большую роль в  жизнедеятельности людей. Они применяются при крашении тканей, в кожевенном  и в консервном производствах.  Муравьиная кислота применяется при консервировании фруктовых соков, зеленых кормов. В медицине муравьиная кислота применяется для приготовления катализаторов и в ряде синтезов,  уксусная кислота применяется в производстве аспирина, фенацетина.

 Уксусная кислота в больших количествах расходуется для производства уксусного ангидрида, как и консервирующее и вкусовое вещество, а также в производстве красителей и душистых веществ.

Пропионовая кислота находит все большее применение в синтезе гербицидов, консервантов, полимерных материалов.

Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот (пальмитиновая и стеариновая кислоты) – основные части мыла.