Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Урок по химии

12.03.2012 4073 18858
Ракчеева Наталия Александровна
Ракчеева Наталия Александровна, преподаватель химии

Ставропольский региональный многопрофильный колледж
Дисциплина: Химия

Тема урока: Карбоновые кислоты. Общие свойства карбоновых кислот

Тип урока: творческий урок.

Вид урока: практическое занятие с элементами деловой игры.

Время: 80 минут

 

Цель урока: Формирование системы знаний и  общих компетенций, связанных с исследованием строения и свойств карбоновых кислот.

По окончанию урока студент умеет:

- объяснять взаимное влияние атомов в  функциональной группе, образование водородной связи между молекулами карбоновых кислот;

- уметь объяснять кислотные свойства карбоновых кислот.

По окончанию урока студент знает

- строение функциональной группы карбоновых кислот;

- общие физические свойства карбоновых кислот;


Задачи урока:

1. развивающие: развивать интеллектуальные умения выделять главное, анализировать, сравнивать, делать выводы, использовать ранее накопленные знания по химии в контексте нового материала, расширить научную лексику путем введения в активный словарь новых терминов, продолжить формирование умений оформлять результаты своей работы и делать обобщения на основании полученных результатов;

2. образовательные: рассмотреть общие свойства карбоновых кислот в сравнении со свойствами минеральных кислот.  Сравнить физические свойства спиртов и карбоновых кислот;

3. воспитательные: воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение, интерес к предмету, поддерживать устойчивую мотивацию к изучению химии на основании положительного эмоционального восприятия предмета.


Материалы и оборудование:

- лабораторное оборудование и реактивы: растворы соляной и уксусной кислот, раствор сульфата меди (II), порошок оксида магния, лакмус, гидроксид натрия, раствор карбоната натрия, пробирки;

- таблицы и дидактические материалы к уроку: «Физические свойства некоторых предельных одноатомных спиртов и предельных одноосновных карбоновых кислот», «Водородная связь между молекулами спиртов и карбоновых кислот;

- литература: О. С. Габриелян и др. Химия - 10 класс. М.: Дрофа, 2009 г

- Электронные уроки и тесты СD-диск Химия. Сложные химические соединения в повседневной жизни. ЗАО «Просвещение - МЕДИА», 2009. Новый диск.

 

Ход урока.

 

Ум заключается не только в знаниях,

но и в умении применять знания в деле…

Аристотель.


Урок начинается с игры «черный ящик», в ходе которой формулируется тема, цели и задачи урока.


Преподаватель. Вам уже известны общие физические свойства карбоновых кислот, знаете вы и строение функциональной группы, номенклатуру  этих кислородосодержащих органических соединений. А хорошо ли вам знакомы отдельные представители этого класса соединений?


Задание «черный ящик».

1-ое вещество. У меня в черном ящике находится удивительное, но хорошо вам знакомое вещество. Название этого вещества древними греками отождествлялось с самим представлением о кислом. Нам оно хорошо известно в жидком агрегатном состоянии, но при охлаждении ниже 17 0С превращается в бесцветные кристаллы, похожие на лед.


Ответ: уксусная кислота – в ящике находится бутылка с уксусом.

 


2-ое вещество.

В черном ящике находится вещество, которым богаты плоды цитрусовых. В мякоти апельсина его около 2%, в лимоне – 6% из которых и было впервые выделено в 1784 г. К. Шееле.



Ответ: лимонная кислота  (в черный ящик можно поместить апельсины, лимоны,  пакетики с лимонной кислотой).

 

 

3-е вещество. Впервые было получено алхимиком Агриколой, который наблюдал при прокаливании в янтаре похожие на соль белый налет этого вещества, используется в медицине.

Ответ: янтарная кислота– таблетки янтарной кислоты и табличка с формулой НООС-СН2-СН2-СООН. После ответов учащихся учитель рассказывает о значении янтарной кислоты. Янтарная кислота - настоящий подарок для нас. Это естественное вещество, которое присутствует в организме, вырабатывается им. При приёме внутрь не вызывает привыкания и не вызывает особых побочных эффектов, укрепляет иммунитет, усиливает клеточное дыхание, способствует усвоению кислорода клетками.


Беседа по итогам мини-разминки;

- к какому классу кислородосодержащих органических соединений относятся эти вещества;

- как называется функциональная группа, содержащаяся в этих соединениях;

- какие свойства веществ помогли нам их быстро определить?

- как вы думаете, какие свойства данных органических соединений мы еще не рассматривали?


В  ходе обсуждения ответов формулируются изучаемые вопросы:

а) какая связь существует между свойствами карбоновых кислот и их строением?

б) сходны ли по свойствам органические кислоты и минеральные и если сходны, в чем причина этого?


Затем определяются  направления работы и способы их решения, заранее оговариваются формы представления результатов работы, критерии оценивания работ. Работа класса организуется в малых группах, каждая из которых выполняет собственное исследование.


Группа 1.  «Исследование строения предельных карбоновых кислот, сравнение физических свойств предельных карбоновых кислот и предельных одноатомных спиртов».


На основе молекулярной формулы уксусной кислоты и общей формулы карбоновых кислот, учитывая положения теории строения органических соединений, группе необходимо рассмотреть  химическое и электронное строение уксусной кислоты. Указать взаимное влияние атомов в составе функциональной группы карбоновых кислот.


Шагами решения исследовательской задачи стали определение валентности всех химических элементов в молекулярной формуле уксусной кислоты, выделение функциональной группы.  На основе положения химических элементов в таблице Д. И. Менделеева  группой проводится анализ смещения электронной плотности химических  связей в молекуле. На основании предложенных таблиц проводится сравнение температур кипения и плавления предельных одноатомных спиртов и предельных одноосновных карбоновых кислот. Результатом работы являются записи полной и краткой структурных формул уксусной кислоты, электронной формулы этого вещества; определение по структурной формуле уксусной кислоты направления взаимного влияния атомов в молекуле через выявление смещения электронной плотности химических связей; представлена схема образования водородных связей между двумя молекулами уксусной кислоты.


Справочный материал для группы 1.


Прочитайте соответствующий раздел учебника.  Рассмотрите представленную таблицу и справочную информацию. Составьте полную и сокращенную структурную формулу уксусной кислоты, объясните смещение электронной плотности в молекуле органической кислоты, сравните физические свойства предельных одноатомных спиртов и предельных одноосновных карбоновых кислот. Составьте схему образования водородной связи между двумя молекулами уксусной кислоты.

 

Таблица.

Физические свойства некоторых предельных одноатомных спиртов и предельных одноосновных карбоновых кислот.

 

Спирты

Карбоновые кислоты.

Формула спирта

 

Температура, 0С

Формула кислоты

Температура, 0С

плавления

кипения

плавления

кипения

СН3ОН

 

-98

65

Н-СООН

8,3

100,8

С2Н5ОН

 

- 117

78

СН3-СООН

16,8

118,1

С3Н7ОН

 

- 127

97

С2Н5СООН

-20,8

141,1

С4Н9ОН

 

- 80

118

С3Н7-СООН

-5

163,5


Низшие члены гомологического ряда одноосновных карбоновых кислот являются жидкостями. Муравьиная, уксусная и пропионовая кислоты обладают резким запахом, смешиваются с водой в любых соотношениях. Последующие кислоты, начиная с масляной, имеют неприятный запах и ограниченно растворяются в воде. Высшие кислоты – твердые вещества, нерастворимые в воде.

 

Группа 2. Исследование химических свойств уксусной кислоты общих со свойствами минеральных кислот. (Взаимодействие с металлами и действие на индикатор).


Группе необходимо на основе знаний химических свойств минеральных кислот (на примере соляной кислоты) выдвинуть гипотезу о возможности переноса этих свойств на уксусную кислоту. Учащиеся самостоятельно проводят химический эксперимент и сравнивают взаимодействие соляной и уксусной кислоты с лакмусом и порошком магния, соблюдая правила техники безопасности, в ходе выполнения лабораторного опыта учащиеся должны подтвердить или опровергнуть предположение о сходстве общих химических свойств минеральных и органических кислот.


Результатом работы должны стать наблюдения, оформленные в виде таблицы. Записи уравнений реакции взаимодействия магния с кислотами и вывод о причинах изменения окраски индикатора в растворах кислот, а так же указаны названия полученных веществ.


Задание для группы 2.


Лабораторная работа:

«Свойства уксусной кислоты в сравнении со свойствами соляной кислоты».


Цель. Изучить свойства кислотные свойств уксусной кислоты. Сравнить химические свойства минеральных и органических кислот.


Опыт 1. В две пробирки налейте 1 – 2 мл раствора уксусной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с органическими веществами и минеральными кислотами). В первую внесите 1-2 капли лакмуса (отметьте цвет индикатора). Во вторую добавьте немного порошка магния. Отметьте, какие изменения произошли.Сделайте соответствующий вывод. Составьте полные и сокращенные ионные уравнения проведенной реакции.


Опыт 2. В две пробирки налейте 1 – 2 мл раствора соляной кислоты  (помните о правилах техники безопасности при работе с кислотами). В одну пробирку 1 -2 капли лакмуса (отметьте цвет индикатора). В другую добавьте немного порошка магния. Отметьте, какие изменения произошли.Сделайте соответствующий вывод. Составьте полные и сокращенные ионные уравнения проведенной реакции. Наблюдения оформите в виде таблицы.


 

№ опыта

действие

наблюдение

уравнение реакции

 

Уксусная кислота

1

Взаимодействие уксусной кислоты с лакмусом

Лакмус окрасился в красный цвет

 

2

Взаимодействие уксусной кислоты с магнием

Выделение газа

H3COOH+Mg=Mg(CH3COО)2+H2

+ + Mg = Mg 2+ + Н2

 

Соляная кислота

3

Взаимодействие соляной кислоты с лакмусом

Лакмус окрасился в красный цвет

 

4

Взаимодействие соляной кислоты с магнием

Выделение газа

2HCl+Mg=MgCl2+H2

+ + Mg = Mg 2+ + Н2


Вывод: уксусная и соляная кислоты одинаково взаимодействуют с активным металлом магнием. Магний вытесняет водород из растворов кислот.


Группа 3. Исследование химических свойств уксусной кислоты общих со свойствами минеральных кислот. (Взаимодействие с оксидами металлов и основаниями).


Группе  необходимо на основе знаний химических свойств минеральных кислот (на примере соляной кислоты) выдвинуть гипотезу о возможности переноса этих свойств на уксусную кислоту. Учащиеся самостоятельно проводят химический эксперимент и сравнивают взаимодействие соляной и уксусной кислоты с растворами  щелочей и взаимодействие с оксидом магния. Результатом работы должно стать составление уравнения химических реакций взаимодействия уксусной и соляной кислот с предложенными веществами и оформление результатов эксперимента в виде таблицы.


Задание для группы 3.


Лабораторная работа:

 «Свойства уксусной кислоты в сравнении со свойствами соляной кислоты».


Цель. Изучить свойства кислотные свойств уксусной кислоты. Сравнить химические свойства минеральных и органических кислот.


Опыт 1. В две пробирки налейте 1 – 2 мл  раствора уксусной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с органическими веществами). В первую  добавьте немного порошка оксида магния. Во вторую пробирку внесите 1-2 капли лакмуса (отметьте цвет индикатора), затем нейтрализуйте кислоту раствором щелочи (гидроксида калия или натрия). Отметьте, какие изменения произошли.Сделайте соответствующий вывод. Составьте полные и сокращенные ионные уравнения проведенной реакции.


Опыт 2. В две пробирки налейте 1 – 2 мл раствора соляной кислоты  (помните о правилах техники безопасности при работе с кислотами). В первую добавьте немного порошка оксида магния. Во вторую пробирку внесите 1-2 капли лакмуса (отметьте цвет индикатора), затем нейтрализуйте кислоту раствором щелочи. Отметьте, какие изменения произошли.Сделайте соответствующий вывод. Составьте полные и сокращенные ионные уравнения проведенной реакции. Наблюдения оформите в виде таблицы.


 

№ опыта

действие

наблюдение

уравнение реакции

 

Уксусная кислота

1

Взаимодействие уксусной кислоты с порошком оксида магния

Наблюдаем постепенное растворение порошка магния в кислоте

H3COOH+MgО=Mg(CH3COО)2+H2О

+ + MgО = Mg 2+ + Н2О

2

Взаимодействие уксусной кислоты с лакмусом и раствором гидроксида калия

При добавлении лакмуса к раствору кислоты его окраска изменилась на красную, затем при внесении нескольких капель  щелочи раствор обесцветился.

СH3COOH+КОН=CH3COОК+H2О

Н+ + ОН-=  Н2О

 

Соляная кислота

3

Взаимодействие соляной кислоты с порошком оксида магния

Наблюдаем постепенное растворение порошка магния в кислоте

2HCl+MgО=MgСl2+H2О

+ + MgО = Mg 2+ + Н2О

4

Взаимодействие соляной кислоты с лакмусом и раствором гидроксида калия

При добавлении лакмуса к раствору кислоты его окраска изменилась на красную, затем при внесении нескольких капель  щелочи раствор обесцветился.

HCl+КОН = КCl +H2О

Н+ + ОН-=  Н2О

Вывод: уксусная и соляная кислоты одинаково реагируют с оксидами металлов и щелочами, образуя соответствующие соли и воду.

 

Группа 4. Изучение взаимодействия уксусной и соляной кислот с солями и нерастворимыми основаниями.

 

Учащиеся выдвигают предположение о сходстве химических свойств минеральных и органических кислот и самостоятельно проводят химический эксперимент, в котором сравнивают взаимодействие этих кислот с карбонатом натрия и гидроксидом  меди (II). Результат исследования – запись уравнений химических реакций, оформление наблюдений.


Задание для группы 4.

Лабораторная работа:

 «Свойства уксусной кислоты в сравнении со свойствами соляной кислоты».


Цель. Изучить свойства кислотные свойств уксусной кислоты. Сравнить химические свойства минеральных и органических кислот.


Опыт 1. налейте в пробирку 2- 3 мл раствора сульфата меди (II) и прибавьте 1 – 2 мл раствора гидроксида калия (отметьте, что наблюдаете), затем налейте немного уксусной кислоты. Во вторую пробирку добавьте  1-2 мл раствора уксусной кислоты, затем добавьте раствор карбоната натрия или карбоната калия. Отметьте, какие изменения произошли.Сделайте соответствующий вывод. Составьте полные и сокращенные ионные уравнения проведенной реакции.


Опыт 2. Налейте в пробирку 2- 3 мл раствора сульфата меди (II) и прибавьте 1 – 2 мл раствора гидроксида калия (отметьте, что наблюдаете), затем налейте раствор соляной кислоты. Во вторую пробирку добавьте  1-2 мл раствора соляной кислоты, затем добавьте раствор карбоната натрия или карбоната калия. Отметьте, какие изменения произошли.Сделайте соответствующий вывод. Составьте полные и сокращенные ионные уравнения проведенной реакции. Наблюдения оформите в виде таблицы.


 

№ опыта

действие

наблюдение

уравнение реакции

Уксусная кислота

1

Взаимодействие уксусной кислоты и нерастворимого основания (гидроксида меди (II)).

При смешивании растворов сульфата меди (II) и гидроксида натрия выпал осадок синего цвета, который растворяется при добавлении раствора уксусной кислоты

CuSO4+2KOH=Cu(OH)2+K2SO4

Cu2++2OH-=Cu(OH)2

Cu(OH)2+2СH3COOH= Cu(CH3COО)2+2H2О 

 

Cu(OH)2+2CH3COO-= Cu2+ + 2H2O

 

2

Взаимодействие уксусной кислоты с раствором карбоната натрия

Выделение газа

2CH3COOH + Na2CO3= 2CH3COONa + CO2+ H2O

2H+ + CO32- = CO2 + H2O

Соляная кислота

3

Взаимодействие соляной кислоты с нерастворимым основанием (гидроксидом меди (II)).

При смешивании растворов сульфата меди (II) и гидроксида натрия выпал осадок синего цвета, который растворяется при добавлении раствора соляной кислоты

CuSO4+2KOH=Cu(OH)2+K2SO4

Cu2++2OH-=Cu(OH)2

 

Cu(OH)2+2HCl= CuCl2+2H2О

Cu(OH)2+2Cl-= Cu2+ + 2H2O

 

 

 

4

Взаимодействие раствора соляной кислоты с раствором карбоната натрия

Выделение газа

2HCl + Na2CO3= 2NaCl + CO2+ H2O

2H+ + CO32- = CO2 + H2O


Вывод: уксусная и соляная кислоты проявляют общие химические свойства, реагируют с нерастворимыми основаниями и солями.


После завершения исследования группы представляют результаты своей работы, которые оцениваются по следующим критериям:

  • Умение учащихся кратко обобщить и записать итог выполненной работы в виде химических формул, уравнений, словесных выводов.
  • Умение учащихся конкретно, полно, развернуто и научно объяснить полученные результаты исследования.
  • Использование наглядности (моделей, таблиц, схем, эксперимента) для обоснования своих теоретических выводов.
  • Участие (активность) каждого учащегося в работе группы.
  • Умение  анализировать, сравнивать логически мыслить и делать выводы.

В качестве  закрепления знаний и обобщения полученных результатов учащимся предлагается ответить на вопросы мини-теста «Пятерочка» (если учащиеся отвечают правильно, то в таблице ответов появляется цифра пять).


Тест.

№ 1. Уксусная кислота в растворе реагирует с веществами:

а) NН3

г) ZnO

б) FeO

д) CO

в) Na2CO3

 

№ 2. Предельные одноосновные карбоновые кислоты имеют общую формулу:

а) СnН2nO

г) СnН2nO3

б) СnН2nO2

д) СnН2n-2O2

в) СnН2n+2O

 

 

№ 3. Какие признаки верно отражают физические свойства уксусной кислоты.

а) газообразное вещество

г) при комнатной температуре бесцветная жидкость

б) имеет характерный запах

д) плохо  растворяется в воде

в) хорошо растворяется  в воде

 

№ 4.  Соли уксусной кислоты называются:

а) формиаты

г) ацетаты

б) цитраты

д) оксалаты

в) пропионаты

 

№ 5. При взаимодействии уксусной кислоты с карбонатом натрия образуются вещества:

а) Н2СО3

г) СН3СООNa

б) СО2

д) NaОН

в) Н2О

 

 


Список литературы:

1. Артеменко А. И. Удивительный мир органической химии. – М.: Дрофа, 2009.

2. Новошинский И. И. Органическая химия: 11 класс. – Краснодар: «Сов. Кубань», 2009.

3. Бердоносов С. С., Менделеева Е. А. Химия. Новейший справочник. – М.: Махаон, 2008.

4. Габриелян О. С. Химия. 10 класс. Базовый уровень: учеб. для общеобразоват. учреждении. – М.: Дрофа, 2009.




Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*