Урок «Высшие карбоновые кислоты. Муравьиная и уксусная кислоты. Стеариновая кислота. Получение. »

Урок  10 класс

Тема урока : «Высшие карбоновые кислоты. Муравьиная и уксусная кислоты.  Стеариновая кислота. Получение. »

Цели урока

Обучающие: ознакомить  учащихся с карбоновыми кислотами; сформировать знания  о составе, строении, номенклатуре карбоновых кислот, физических и химических свойствах, способах получения и применения карбоновых кислот.

Развивающие: способствовать развитию навыков познавательной деятельности, умений сравнительного анализа, логического мышления

Воспитательные: способствовать формированию и развитию личностных качеств, ответственности за свою работу.

Планируемые результаты:

Личностные: ответственное отношение к учебной деятельности, развитие навыков общения, умения находить выводы из спорных ситуаций.

Метапредметные:

Регулятивные УУД: определять и формулировать тему и цели урока, ставить учебно-познавательную задачу; планировать свои действия; оценивать свои действия.

Познавательные УУД: классифицировать и находить информацию из учебника или дополнительной литературы.

Коммуникативные УУД: уметь строить письменную речь, анализировать ее.

Тип урока: комбинированный  с использованием критического мышления

Элементы: лекция, рассказ, беседа

Методы обучения: проблемный, анализ, сравнение, частично-поисковый

Формы работы: фронтальная, индивидуальная, работа в парах

Оборудование: ящичек для реактивов и оборудования, штатив с пробирками, спиртовка, стеклянные палочки, спички, пробирка держатель, шпатель (или химическая ложечка), химический стакан и колба.

Реактивы:  лакмус,  Mg, CaO, NaOH (р.-р), Na₂CO₃ (р.-р) или NaHCO₃ (р.-р), этиловый спирт, кислоты:

Ход урока

1.Организационный момент ( приветствие учащихся, взаимопроверка готовности к уроку.)

2. Проверка домашнего задания

 - Какую тему на изучали на прошлом уроке?

( на столах разложены карточки с тестовым заданием по теме «Спирты», учащиеся выполняют работу, далее взаимопроверка и оценивание работ самими учащимися?

Карточка

1.Уберите «лишнее» вещество

а)  CH₃OH           б) C₂H₅OH              в ) C₃H₇OH         г) CH₃COH

2.Не бывает спирта:

    а) непредельного   б ) ароматического  в) вторичного   г) четвертичного

3. Вещество называется  CH₃  – СH – CH₃

                                           OH

    а) 2-метилэтанол  б) пропанол-2   в) пропаналь

4. Гомологом CH₃ – (CH₂)₂ – CH₂ – OH  является:

    а) СH₃ – CH₂OH                                в) CH₂= CH₂ – CH₂ – OH

    б) CH₃ – CH – CH – CH_{3                                г}) CH₂ = CH – CH – OH

         OH    OH                                                   CH₃     

5). Этиловый спирт реагирует  с

а)  Н₂          б) Сu        в) НBr    г) CH₃CHO

6).  Вещество имеет состав  С₂Н₆О₂ , взаимодействует с Na с выделением Н₂, а со свежеприготовленным  гидроксидом меди(II) образует вещество ярко-синего цвета. Вещество называется:

      а) этандиол-1,2                         в) бутандиол-1

      б) пропанол                              г) этанол

3. Актуализация знаний учащихся и изучение нового материала

   3.1. «Мозговой штурм» (на столе лежат  яблоко, лимон ,апельсин)

Учитель (показывает на фрукты). Как вы думаете, что объединяет вот эти фрукты?

Учитель  Это фруктовые из класса органических  - карбоновые кислоты.

Учитель  Что вам известно про кислоты?

На магнитную доску вывешиваются слова: «кислые», «едкие», «жидкие», «опасные», «несъедобные».

Учащиеся – кислые, едкие, несъедобные, опасные

Учитель  как доказать, что в лимоне есть кислота?

Учащиеся отвечают –  фрукты, в которых в   есть кислоты

  3.2. Подготовка учащихся к восприятию нового материала

Учитель  Создает условия для формулирования темы, цели и задач урока. Для того чтобы ответить на этот вопрос и сформулировать тему урока, учитель предлагает обучающимся выполнить контекстные задания в группах.

Работа обучающихся в 2 группах – смысловое чтение материала:

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

2 группа. С давних времен люди использовали приправы для придания пище кислого вкуса. С этой целью использовались листья щавеля, стебли ревеня, сок лимона, ягод кислицы. Многие из вас не избежали искушения воткнуть в муравейник прутик, посмотреть на панику муравьев, а затем лизнуть палочку. Насекомые «прогоняли её», выстреливая из специальных желез жидкость, содержащую кислоту. Как вы думаете о каких веществах пойдет речь сегодня на уроке?

Учащиеся  высказывают свои предположения. На основе прослушанной информации учитель предлагает сделать вывод, о каких  веществaх  идет учащиеся отвечают на вопрос. Формулируют тему урока, цель и задачи

 3.3. Решение проблемы. Организуется работа в классе

Задание № 1.  Маркировка текста

Прочитайте текст. Разделите на абзацы, заполните таблицу

Карбоновые кислоты - органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп. Карбоксильная группа  (сокращенно —COOH) группа  - функциональная группа карбоновых кислот - состоит из карбонильной группы и связанной с ней гидроксильной группы. В основе названий карбоновых кислот лежат названия соответствующих углеводородов. Наличие  карбоксильной группы отражается окончанием –овая кислота. Низшие карбоновые кислоты часто имеют тривиальные названия – муравьиная, уксусная, масляная и т.д. Вещества данного класса относятся к группе кислородосодержащих соединений - продукты реакции окисления соответствующих альдегидов - известны человечеству с незапамятных времен и обуславливают кислый вкус многих плодов и ягод. Карбоновые кислоты получают в результате окисления спиртов и альдегидов, а так же выделяют из многих плодов и ягод 

Задание: 
Задание № 2  (прием  INSERT)

I – interactive – самоактивизация – “v” – уже знал ;

N – noting – новая информация – “+” – новое;

S – system – системная разметка - “-” – думал иначе;

E – effective - эффективная информация - “?” – не понял, есть вопросы;

R, T }- reading and thinking - чтение и обдумывание.

Формулы и названия кислот надо знать наизусть

Мои знания о кислотах (работа в тетрадях)

v -знакомая информация (это я уже знаю)
+ - новая информация (это для меня новое)
- -противоречивая информация (я думал иначе)
? -недостаточная информация (об этом хотелось бы узнать больше)

Учащиеся читают текст, разбивают текст на абзацы и дают им название.

3.4. Классификация карбоновых кислот

Карбоновые кислоты классифицируют по двум структурным признакам.

По числу карбоксильных групп кислоты подразделяются на:

1) одноосновные (монокарбоновые)

Н-СООН                                                  СН₃- СООН

Муравьиная  кислота                         Уксусная кислота

многоосновные (дикарбоновые, трикарбоновые и т.д.). 

НООС- СН₂- СООН                                      СН₂- COOН

Малоновая кислота                              НО - СН_{2 –} CООН

                                                                        СH₂-CООН
                                                                   лимонная кислота

2) По характеру углеводородного радикала различают кислоты:

предельные (например, CH ₃CH ₂CH ₂COOH);

непредельные (CH ₂=CHCH ₂COOH);

и ароматические (RC ₆H ₄COOH).

3.5. Изомерия карбоновых кислот

У карбоновых кислот возможны 4 вида изомерии:

а) изомерия углеродной цепи:  СН₃- СН_2- СН_2- СООН  масляная (бутановая) кислота;

б) изомерия положения кратной связи: СН₂=СН-СН₂-СООН бутен-3-овая кислота;

в) цис-транс-изомерия;   

г) межклассовая изомерия: СН₃ – СО- О- СН₂ СН₃  этиловый эфир уксусной кислоты

Алгоритм составления названий карбоновых кислот

1.Найдите главную углеродную цепь - это самая длинная цепь атомов углерода, включающая атом углерода карбоксильной группы.

2.Пронумеруйте атомы углерода в главной цепи, начиная с атома углерода карбоксильной группы.

3.Назовите соединение по алгоритму для углеводородов. В конце названия допишите суффикс "-ов", окончание "-ая" и слово "кислота".

3.4. Физические свойства кислот
Сообщение № 1 Муравьиная кислота- резко пахнущая жидкость, хорошо растворимая в воде. Она ядовита. При попадании на кожу вызывает ожоги. Содержится в выделениях муравьёв, в жгучих волосках крапивы, в хвое сосны.

 Сообщение № 2  Уксусная кислота — гомолог муравьиной. В её молекуле — два атома углерода, один из которых входит в состав функциональной группы. Другое название уксусной кислоты — этановая. Уксусная кислота — бесцветная жидкость с характерным резким запахом, неограниченно растворимая в воде  При температуре 16,5 °С безводная уксусная кислота превращается в твёрдое кристаллическое вещество, похожее на лёд.

 Ледяная уксусная кислота

70–80 % раствор уксусной кислоты называют уксусной эссенцией, а 5–9 % раствор применяется в быту под названием столового уксуса.

Сообщение № 3.

Стеариновая кислота (октадекановая кислота) — одноосновная карбоновая кислота алифатического ряда, соответствующая формуле С₁₇Н₃₅COOH .Белые кристаллы, нерастворимые в воде и растворимые в диэтиловом эфире. Стеариновая кислота была открыта в свином сале в 1816 году французским химиком Шеврелем. Химически чистая стеариновая кислота имеет вид бесцветных кристаллов. Стеариновая кислота нерастворима в воде, но растворима в эфире. Не имеет запаха.

3.5 Химические свойства кислот (ознакомление с правилами ТБ при работе с кислотами) (работа в парах)

Оборудование: ящичек для реактивов и оборудования, штатив с пробирками, спиртовка, стеклянные палочки, спички, пробирка держатель, шпатель (или химическая ложечка), химический стакан и колба.

Реактивы: лакмус,  Mg, CaO, NaOH (р.-р), Na₂CO₃ (р.-р) или NaHCO₃ 

(р.-р), этиловый спирт, кислоты:

В-1	В-2
HCOOH Муравьиная кислота	CH3COOH  Уксусная кислота

Опыт №1

Действие кислот на растворы индикаторов.

В пробирку налить 1-2 мл раствора исследуемой кислоты и добавить 2–3 капли раствор лакмуса синего;

Что наблюдаете?

Допишите схему превращения (укажите изменившийся цвет индикатора):

1) Кислота + лакмус → ?

2) Кислота + метилоранж → ?

3) Кислота + фенолфталеин → ?

Какой индикатор не изменяет своей окраски в присутствии раствора кислоты?

Опыт №2

Взаимодействие кислот с металлами.

В 1-ю пробирку поместите несколько порошка - Mg;

Во 2-ю пробирку поместите проволоку из меди - Cu.

В каждую пробирку прилейте по 1–2 мл исследуемой кислоты.

Что наблюдаете? Во всех ли пробирках происходят химические реакции?

Напишите уравнения тех химических реакций, которые происходят. Назовите полученные вещества. Определите тип химических реакций.

Опыт №3.

Взаимодействие кислот с основными оксидами.

В пробирку поместите на кончике шпателя небольшое количество порошка оксида кальция - CаO. Затем прилейте 1 – 2 мл исследуемой кислоты.

Что наблюдаете? Закрепите пробирку в держателе и нагрейте. Нагревание ведите очень осторожно. Что наблюдаете? По какому признаку определили, что происходит химическая реакция? Напишите уравнение химической реакции. Назовите полученные вещества. Определите тип химической реакции.

Опыт №4.

Взаимодействие кислот с растворимыми основаниями – щелочами.

В пробирку налейте 1 мл раствора гидроксида натрия - NaOH, добавьте 2–3 капли фенолфталеина.

Что наблюдаете?

Добавьте по каплям исследуемую кислоту. Пробирку слегка встряхните.

Что наблюдаете? Напишите уравнение химической реакции. Назовите полученные вещества. Определите тип химической реакции.

Опыт №5.

Взаимодействие кислот с растворами солей.

В пробирку налейте 1–2 мл раствора карбоната натрия  – Na₂CO₃, затем добавьте 1–2 мл раствора исследуемой кислоты. Что наблюдаете? Напишите уравнение химической реакции. Назовите полученные вещества. Определите тип химической реакции.

Опыт №6.

Взаимодействие кислот со спиртами (реакция этерификации).

В пробирку налейте 1–2 мл этилового спирта, затем добавьте 1–2 мл исследуемой кислоты и несколько капель концентрированной серной кислоты. Нагрейте!!! Что наблюдаете? Уловите запах образовавшегося летучего продукта.

Напишите уравнение химической реакции. Назовите полученные вещества. Определите тип химической реакции.

3.6. Получение карбоновых кислот

1  )Окисление альдегидов.

В промышленности: 2RCHO + O₂  2RCOOH

2) Окисление спиртов: RCH₂OH + O₂  RCOOH + H₂O

3) Окисление углеводородов: 2C₄H₁₀ + 5O₂  4CH₃COOH + 2H₂O

4. Закрепление

1) Прием «Верные и неверные суждения»
Учащимся предлагаются суждения, из которых они должны выбрать верные. 

1. Карбоновые  кислоты – это соединения, содержащие карбоксильную группу  - СООН.(+)

2.Общая формул карбоновых кислот Сn Н_{2n +} 1 ОН (-)
3. У карбоновых кислот ярко выражен кислотный характер. (+)
4. Реагирует с аммиачным раствором серебра, давая реакцию «серебряного зеркала», метановая (муравьиная) кислота (+)
5. В ходе реакции этерификации карбоновые кислоты реагируют с альдегидами (-)
6.С увеличением числа атомов углерода в молекулах предельных одноосновных кислот их растворимость в воде увеличивается (-)

2) Осуществить превращение

С2Н6àC2H5ClàC2H5OHàCH3COHàCH3COOHàCH3COOC3H7.

4. Рефлексия   Организует рефлексию в форме анкетирования

1. На уроке я работал(а): активно/пассивн
2. Своей работой на уроке я: доволен/ не доволен
3. Урок для меня показался: коротким/ длинным
4. За урок я:  не устал(а)/ устал(а)
5. Мое настроение: стало лучше/ стало хуже
6.Материал урока мне был: понятен/ не понятен полезен/ бесполезен интересен/ скучен

Домашнее задание: прочитать

Решить задачу  Избыток   муравьиной  кислоты   прореагировал   с   200  г 6,1%-ного раствора силиката натрия. Определите массу образовавшегося осадка.