Урок химии в 10 классе по теме "Карбоновые кислоты"

Урок: 10 класс.

Тема урока: Карбоновые кислоты.

 Тип урока: урок изучения новых знаний.

 Вид урока: комбинированный урок с элементами краеведения.

 Цели урока:

- формирование представлений о карбоновых кислотах, как кислородсодержащих органических веществах, гомологическом ряде и номенклатуре карбоновых кислот. Формирование умений составлять формулы кислот по названиям и составлять названия, и формулы изомеров.

-   Способствовать развитию представлений о важности и значимости  карбоновых кислот в  химической промышленности и жизни человека

        -   Способствовать развитию навыков классификации веществ, работы с учебником и рабочей тетрадью с элементами краеведения.

    Интегративные учебные проблемы: «между знанием о том, какова молекулярная формула вещества (устанавливается в процессе решения задачи), и незнанием  того, как составить структурную формулу этого соединения».

«Между усвоенной информацией о номенклатурных правилах для  предельных одноосновных карбоновых кислот, и незнанием  правил названия веществ с разветвленным скелетом».

  Методы обучения: диалогическое изложение, межпредметная беседа, объяснение, химический эксперимент, метод классификации, метод ассоциаций, метод  групповой работы.

     Приёмы обучения: постановка и решение учебных проблем, составление классификационных схем, обращение к жизненному опыту школьников, техника «соотнеси понятие», самопроверка и самоконтроль., самостоятельная работа с учебником и дополнительной литературой, решение химических задач, техника «эстафета».

       Средства обучения: внутрипредметные и межпредметные связи, мультимедийный проектор, компьютер,  химическое оборудование.

       Оборудование: прибор  для проведения опытов по электрической проводимости растворов, пробирки и штатив для пробирок.

       Реактивы: уксусная кислота, магний (стружка), фенолфталеин, гидроксид натрия.

Мотивация и актуализация знаний.

В начале урока  хочу познакомить вас  с отрывком из  очень интересной книги Р.Г. Хаггарда « Клеопатра»: «… Клеопатра засмеялась и приказала рабу подать ей стакан белого уксуса. Когда уксус был принесен, царица поставила его перед собой и снова засмеялась. Все присутствующие нагнулись, желая увидеть, что она будет делать. Она сняла с уха одну из больших драгоценных жемчужин и, прежде чем кто-нибудь мог угадать её намерения, бросила в уксус. Наступило молчание крайнего изумления. Скоро бесцветная жемчужина растворилась в кислоте. Тогда она подняла стакан и выпила уксус до дна».

 Что такое уксус? Какова его химическая формула и к какому классу органических соединений он относится?

Попробуем определить  химическую  формулу уксуса, решив задачу.

Задача. Определите химическую  формулу вещества, растворившего жемчужину Клеопатры, если  молярная масса  его 60 г\моль, а  массовая доля углерода в котором  40%, водорода 6,67 %, кислорода  54%.

Дано:

                                                        Решение:

W ( C ) = 40%=0,4                                        Аг * п

W ( H ) = 6,67%=0,067                         W=      Мг

W53 ( O ) = 54% = 0, 54

---------------------------------                                 W * Мг           0,4 *60

C_x H _yO _z                                                             п ( С )  =         Аг           =      12       =        2

                     0,067 * 60

п ( Н) =                1            = 4

                     0,54 * 60

п ( О) =               16         = 2

С₂ Н ₄О_2. 

 Мы получили вещество, в котором два атома кислорода. Следовательно,  к  какому классу органических соединений это вещество можно отнести?  Это вещество всем хорошо знакомо – это уксус.

Запишите, молекулярную  и структурную формулу уксуса?

СН₃ СООН   К какому классу органических соединений  уксус можно отнести?  К  классу карбоновых кислот.

Так назовите тему  сегодняшнего урока?   

                           Карбоновые кислоты.

Изучение нового материала

Целеполагание. Сегодня на уроке  мы должны познакомиться с особенностями строения, номенклатурой, физическими и химическими свойствами карбоновых кислот.

Среди карбоновых кислот

Известных лиц невпроворот,

В кислотах – группы карбоксильные,

И все кислоты  здесь  несильные.

У вас на столах  находятся словарики – помощники. Попробуйте соотнести химические понятия и самостоятельно дать определение карбоновым кислотам (выполнение самостоятельной работы).

Словарик.

Техника:             «Соотнеси понятие».

Карбоновые  кислоты	Это вещества, в молекулах которых имеется альдегидная группа атомов  -СОН
	Это вещества, в молекулах, которых углеводородные радикалы  соединены  друг с другом через кислородный мостик –О -
	Это органические вещества с общей формулой  С п Н  2п+1СООН , молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп, соединенных углеводородным радикалом или атомом водорода.

Карбоновые кислоты – это органические вещества с общей формулой С _п Н  _2п+1СООН , молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп, соединенных углеводородным радикалом или атомом водорода.

Как вы думаете, читая определение карбоновых кислот, можно  предусмотреть классификацию этих соединений? Составьте логическую схему классификации органических кислот по аналогии с неорганическими кислотами (школьники предлагают классификацию по числу карбоксильных групп, примеры веществ предлагаются в презентации).

Схема:

                         Карбоновые кислоты

 

По числу карбоксильных групп        от природы УВ радикала

Одноосновные                                    Предельные

СН ₃  - СООН                                         СН ₃  - СООН

Двуосновные                                       Непредельные

НООС-СН₂-СН₂- СООН                       СН ₂ =СН-СООН

Многоосновные                                   Ароматические.

                                                                  С ₆Н ₅  СООН

По систематической номенклатуре названия кислот образуются от названий соответствующих углеводородов с прибавлением слова кислота, например: С Н₃ СООН – метановая кислота. Нумерация атомов углерода начинается с карбоксильной группы

Гомологический ряд  предельных карбоновых кислот

Название карбоновой кислоты	Химическая формула
Муравьиная  ( матановая кислота)	Н - СООН
Уксусная  (этановая кислота)	СН 3  - СООН
Пропионовая (пропановая кислота)	СН 3– СН2 - СООН
Масляная (бутановая кислота)	СН 3 – СН 2 – СН2 - СООН
Валериановая (пентановая кислота)	СН 3– СН 2  – С.Н2 – СН 2- СООН
Капроновая (гексановая кислота)	СН3 -СН2  -С.Н 2 -СН 2 -СН2 -СООН
Стеариновая (октодекановая кислота)	СН 3– (СН 2 ) 16 - СООН

Какие  вещества  называются гомологами? Какие  вещества  называются изомерами?

Класс делится на 2 группы.

  Задание 1 группе:    составить формулы изомеров и дать им название  по систематической номенклатуре для  валериановой  кислоты.

  Задание 2 группе:  составить формулы карбоновых кислот  по  названию. 3,3- диметил , 4- этил пентановая кислота,  2- метил пропановая кислота.  Самопроверка с помощью компьютера.

Откройте учебник и познакомьтесь с физическими свойствами карбоновых кислот.

Химические  свойства карбоновых кислот мы изучим  на примере уксусной кислоты.

А  что вам известно  об этом веществе? Школьники высказывают свои мнения, о том,  что они знают  об уксусной кислоте .из жизненного опыта.

 А сейчас откроем СПРАВОЧНОЕ БЮРО.

УЧЕНИК. Уксусную кислоту на рубеже XVII-XVIII веков называли в России «кислой влажностью», или «древесной кислотой», так как извлекали её из древесины. Берёзовые поленья сильно нагревали в печи без доступа воздуха. При охлаждении выделяющихся паров получалась жидкость. Чтобы отделить уксусную кислоту, к этой жидкости добавляли мел. Потом отцеженный ацетат кальция  разлагали серной кислотой.

УЧЕНИК. Уксусную кислоту используют не только в пищевых целях, но её в больших количествах потребляет химическая промышленность. Без  уксусной кислоты не удастся сделать ацетатный шелк, целлофан, аспирин. Она также служит сырьём для получения  множества других  химических веществ.

Химические  свойства карбоновых кислот

Школьники записывают  уравнения реакций  на доске под контролем учителя.  Первого ученика вызывает учитель, а последующего, выбирает сам ученик, передавая эстафету.  Карбоновые кислоты имеют общие свойства с неорганическими кислотами и специфические.

1. Диссоциация   в водной среде, этот процесс идет не полностью , а только частично, так как органические кислоты все слабые.

С Н₃ СООН            С Н₃ СОО ^-  +  Н ⁺

УЧЕНИК-ЛАБОРАНТ. Демонстрация опыта по электропроводности раствора уксусной кислоты.

2. Взаимодействие с металлами.

2С Н₃ СООН  + Mg              Mg (С Н₃ СОО)₂   + Н₂

УЧЕНИК-ЛАБОРАНТ. Демонстрация опытавзаимодействие уксусной кислоты с металлами.

3. Взаимодействие с основными оксидами.

2С Н₃ СООН  + MgО               Mg (С Н₃ СОО)₂   + Н₂ О

4. . Взаимодействие с солями

2С Н₃ СООН  + Са СО ₃            Са  (С Н₃ СОО)₂  + СО₂   + Н₂ О

Эта реакция лежала в основе отделения уксусной кислоты в России на рубеже XVII-XVIII веков.

5. Взаимодействие со щелочами.

С Н₃ СООН  + NaOH                     С Н₃ СООNa +   Н₂ О

УЧЕНИК-ЛАБОРАНТ. Демонстрация опыта .взаимодействие уксусной кислоты со щелочами в присутствии индикатора фенолфталеина.

Специфические   свойства

6.Реакция этерификации, со спиртами

С Н₃ СООН  +  НО Н₃ С               С Н₃ СО О Н₃ С +    Н₂ О

7. Взаимодействие с хлором. Реакции замещения идут  по углеводородному радикалу.

СН₂ – СООН + CI₂                          СН₂ – СООН +  H CI

 !                                                 ! 

  H                                              CI

 Уксусную кислоту  производят у нас в области в п. Уразово Валуйского района.  Какое химическое производство и  по производству какой кислоты есть в нашем городе?

Откройте рабочие тетради с элементами краеведения и познакомьтесь с краеведческой страничкой по теме «».

Первичное закрепление. Фронтальная беседа.

1.  Назовите области применения  уксусной и лимонной кислоты?

2. Как влияет присутствие заместителей (хлора) в углеводородном      радикале на кислотные свойства?

3. Почему кислотные свойства карбоновых кислот гораздо выше, чем спиртов?

Рефлексия.

			Что нового я узнал на уроке

 

Домашнее задание:

«5» задание №5 рабочей тетради с элементами краеведения, & Карбоновые кислоты , учебника О.С. Габриелян «Химия 10»;

«4» &  Карбоновые кислоты, учебника О.С. Габриелян «Химия 10» , упр. 4, 5 задания для самоконтроля рабочей тетради с элементами краеведения:

«3» & Карбоновые кислоты,  учебника О.С. Габриелян «Химия 10» , сообщения (муравьиная, щавелевая, яблочная кислоты).