Физические и химические свойства  спиртов .

 

Урок открытия новых знаний и построения системы знаний   Класс 10

Цели урока:

- доказать, что химические свойства спиртов будут в первую очередь связаны с наличием в их молекуле функциональной гидроксильной группы;

- изучить свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов в сравнении между собой;

- развивать умения учащихся работать с химическим оборудованием и  веществами;

- формировать умения делать умозаключения, выводы, предсказывать возможный характер протекания тех или иных химических реакций, устанавливать логическую взаимосвязь «строение – свойства  вещества».

- расширение понятий о типах химических реакций: этерификации, дегидратации, одновременно протекающей реакции дегидрирования и дегидратации.

 

Задачи:

*обеспечить взаимодействие школы и семьи в процессе образовательной деятельности.

*обеспечить использование системы приемов организации образовательной деятельности обучающихся с разными источниками информации

*содействовать в ходе урока формированию причинно-следственных связей;

*продолжить формирование научного мировоззрения;

*обеспечить нравственно-этическое воспитание (антиалкогольное воспитание);

*содействовать физическому воспитанию, через напоминание об осанке учащихся во время работы, соблюдения ТБ, проведение физкультминутки.

 

Содержание учебного материала: прогнозирование реакционной способности спиртов, химические свойства спиртов: кислотно-основные свойства  Окисление спиртов (в кислой и нейтральной среде), реакции отщепления (элиминирования): дегидратация ( правило Зайцева).Реакция дегидрирования и дегидратации ( реакция С.В.Лебедева). Реакция этерификации.

 

Методы: словесный, работа с учебником и справочником, наглядный, практический, частично-поисковый, проблемный.

Форма работы: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Оборудование : интерактивная доска

Химическое оборудование: штативы с пробирками, стеклянные палочки.

Реактивы: гидроксид натрия, сульфат меди (II), спирты: глицерин, этанол, вода.

Дидактическое сопровождение урока:

 

ЦОР – одноатомные спирты - строение, химические свойства. Тест. Проектор. Набор реактивов и лабораторного оборудования для демонстрационных и лабораторных опытов. Таблица - спирты – строение молекулы. Опорные конспект, тестовые задания, дополнительная информация – раздаточный материал для учащихся.

 

Краткое содержание урока:

I этап: Организационный момент. Проверка готовности учащихся к уроку.

II этап: Целеполагание. Мотивация к деятельности.

III этап: Актуализация знаний.

IV этап: Изучение нового материала.

V этап: Обобщение и закрепление пройденного материала.

VI этап: Домашнее задание.

VII этап:  Рефлексия

 

 

Ход урока

 

I.       Организационный  момент. Проверка готовности учащихся к уроку: наличие у учеников учебников, тетрадей, дневников ( визуально). Снятие эмоциональной нагрузки.

II.    Актуализация знаний. Мотивация к деятельности.

Решите задачу:  Вычислите  молекулярную формулу  органического вещества,

в молекуле которого массовая доля углерода составляет52,2%, массовая доля  кислорода – 34,8%. Относительная плотность  паров данного вещества равна 23. Постройте структурную формулу вещества.

Решение задачи у доски показывает  ученик:

А). М СхНуОz = 23х2 = 46г/моль.                 Б). W _(H) = 100%- (52,2+ 34,8) = 13%/

В). Х:У:Z = 52,2/12 : 13/1 : 34,8/16 =  4,35 : 13 : 2,175 = (НОК 2,175) = 2 : 6 : 1

Простейшая формула вещества С₂Н₆О  М (С₂Н₆О) = 12х2 + 6х1 + 16 = 46г/моль

Истинная формула вещества - С₂Н₆О

Полная стуктурная формула                     Н-С - С- О – Н      название  вещества - этанол

                                                                          |     |                                                         

                                                                         Н   Н

Ребята, какую тему будем изучать на уроке?      

            Таким образом, тема сегодняшнего урока – изучение свойств этанола в сравнении  с глицерином. Возникает проблема: а какие свойства проявляют спирты?

III.             Изучение нового  материала  ( проходит в форме научно-исследовательской работы)

1.               Прогнозирование  химических свойств  этанола по  строению молекулы

                                                                    б-    б+

                                                 Н-- С – С - О – Н  а).. за счет протона водорода  проявляют 

                                                         |     |                 слабые  кислотные свойства, реагируют с                                        

                                                        Н   Н           щелочными, щелочно-земельными металлами.

б). За счет  ОН – группы  проявляется  основные свойства и спирты реагируют с  галогеноводородами, карбоновыми кислотами, концентрированной серной кислотой,  друг с другом, этанол окисляется  оксидом меди (II) в альдегид, а глицерин в комплексную соль, все спирты горят  в кислороде воздуха. Спирты проявляют кислотно-основные свойства.

Вывод: Этанол и глицерин  проявляют  слабые кислотно-основные   свойства.

2.                  Создание рабочей гипотезы: Если  спирты при проведении эксперимента будут реагировать с щелочными металлами, галогеноводородами, серной кислотой, оксидом меди (II), Сu(OH)₂,  карбоновыми кислотами и друг с другом, то  подтвердится вывод  о слабых кислотно-основных  свойствах спиртов.

3.                  Для проверки рабочей гипотезы  мы  будем работать группами и проводить  лабораторные опыты с этанолом, глицерином и сравнивать полученные результаты.

3.Техника безопасности  при выполнении  эксперимент

4.                  Лабораторная работа «Физические свойства спиртов»

Задание. В 2 пробирки налейте по 2 мл этанола и глицерина. В каждую пробирку  добавьте по 2 мл  дистиллированной воды. Что вы наблюдаете? Какую занономерность вы можете установить? Сделайте вывод.

Вывод: с увеличением относительной молекулярной  массы изменяется агрегатное состояние спиртов, ухудшается их растворимость. Этанол хорошо растворяется в воде.

 

 

 

5.Взаимодействие спиртов с металлическим натрием.

Инструкция. В 2 пробирки налейте по 2 мл этанола и глицерина. В каждую пробирку добавьте кусочки металлического натрия.  Какие свойства проявляют спирты? Слделайте вывод.

СН₃-СН₂ОН + Na  ===  CН₃-СН₂ONa  + H₂

2CH₂(OH)- CH(OH)-CH₂(OH)  + 6 Na ==  2CH₂(ONa)- CH(ONa)-CH₂(ONa)  +  3H₂

Вывод: Спирты проявляют слабые кислотные свойства за счет водорода гидроксильной группы. Выделяется газообразный водород.

6.Лабораторная работа «Взаимодействие спиртов с нерастворимыми основаниями»

Задание: В 2 пробирки налейте по 2 мл этанола и глицерина. В каждую пробирку  добавьте по 1 мл голубого осадка гидроксида меди (II) . Встряхиваем содержимое пробирок. Что вы наблюдаете?  Сделайте вывод.

СН₃-СН₂ОН + Сu(OH)₂  ===  реакция не идет

   2CH₂-OH                      CH₂-O           H-O-CH₂  

    |                                       |         Cu             |

2 CH-OH  + Си(ОН)₂  =CH-O - H        O-CH      +  2H₂O  

   |                                      |                            |

  CH₂OH                        CH₂-OH          HO-CH₂ 

Вывод: Голубой осадок Си(ОН)₂  растворяется, образуется ярко – синий раствор глицерата меди(II). Эта реакция является качественной реакцией  для многоатомных спиртов, в том числе и для глицерина. Глицерин за счет увеличения гидроксильных групп проявляет более сильные кислотные свойства, поэтому реагирует с нерастворимыми основаниями. Этанол не реагирует с   Си(ОН)₂.

7.

           

 

8. Окисление этанола  оксидом меди (II).

В  2 пробирки  наливаем по 2 мл этанола и глицерина.  Медную проволоку накаливаем в пламени спиртовки до образования  черного налета  на поверхности медной проволоки и опускаем  проволоку в растворы спиртов.  В пробирке с этанолом черный налет растворяется и проволока снова становится краснокоричневым. В пробирке с глицерином  не происходит изменений.  Сделайте вывод.

                   t⁰

2Си  + О₂ == 2 СиО

СН₃-СН₂-ОН   +  CuO  =  СН₃-СНО  +  Cu    +  H₂O

CH₂(OH)- CH(OH)-CH₂(OH)  +  CuO  ==  реакция не идет

Вывод: Реакция с оксидом меди (II)  происходит с этанолом, так как черный порошок оксидом меди (II)   превращается  в краснокоричневый  медь, а этанол превращается в альдегид этаналь.Эта реакция является качественной реакцией  на одноатомные первичные спирты.  Глицерин  не реагирует с СиО. Результаты  лабораторных опытов  подтвердили  правильность рабочей гипотезы.

 

IV.             Обобщение и закрепление  темы.

1.      Какими свойствами обладают спирты?

2.      Почему проявляются эти свойства?

3.      Как они изменяются у спиртов?

4.      Какими свойствами одноатомные спирты отличаются от многоатомных спиртов?

5.      У каких кислот более сильно выражены кислотные свойства?

6.      Выполните задания часть В из материала ЕГЭ.

Для этилового спирта  характерны:

А). хорошая растворимость в воде

Б).наличие Пи-связи в молекуле.

В). пагубное действие на организм человека.

Г). Окисление  оксидом меди (II).

Д). реакция гидрирования.

Е). реакция полимеризации

Ответ:

 

7.Установите соответствие между  исходными  веществами и продуктами реакции:

              Исходные вещества                                  Продукты реакции

1.      СН₃-СН₂ОН + Na  ===                                 А. СН₃-СНО  +  Cu    +  H₂O

                              Н₂SO₄, t⁰                                                  

2.      СН₃-СН₂ОН =====                                       Б. СН₃CI   +  Н₂О

3.      СН₃-СН₂-ОН + CuO  ===                             В. CН₃-СН₂ONa  + H₂

4.      СН₃ОН  + НCI   ===                                     Г. СН₂ = СН₂  + Н₂О                                                                        

Ответ:  

1	2	3	4

 

Общий вывод : 1.Спирты проявляют слабые кислотные свойства, но с увеличением числа  ОН- групп  кислотные свойства  усиливются. Глицерин  проявляет более сильные кислотные свойства. 2. Одноатомные спирты  более химически активные вещества. Их активность обусловлена в первую очередь наличием гидроксильной группы ОН. Для спиртов характерны кислотно-основные свойства. Реакции окисления ( в различных условиях). Реакции дегидратации. Одновременного дегидрирования и дегидратации.             3. Одноатомные и многоатомные спирты растворяются в воде  и горят в кислороде воздуха выделением теплоты. .

 

V.                Домашнее задание.

·                    По изученному  материалу  напишите уравнения реакции  для метанола с  уксусной кислотой (СН₃СООН)  и образование простого  эфира  метанола с этанолом.

·                    Дополнительное  задание: подготовьте сообщение о водородных связях в растворах спиртов.

VI.             Рефлексия.   1.           2.  

            Ответы на вопросы: если вы поняли тему, то поднимите смайлик №1, если вам было трудно, то поднимите смайлик №2.

Что Вас сегодня удивило на уроке?

Что Вы открыли на уроке

Чему Вы научились сегодня?

Чем Вам это может помочь? В какой части урока Вы работал лучше всего? Что Вам на уроке показалось трудным?

Самостоятельная оценка итогов урока, выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что ещё подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения.

 

Используемая литература:

1.Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Органическая химия в тестах, задачах, упражнениях. 10 кл. М.: Дрофа, 2006 г.

2. Настольная книга учителя. Химия 10 класс \ О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов. - М.: Дрофа; 2009. - 480 с.

5. Химия 10 класс – профильный уровень\ О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов – М.: Олма; 2010.

6.. ЦОР. Интернет- ресурсы.