Карбоновые кислоты - Amazon Web Services

Карбоновые кислоты
Урок составила Р.Р. Соломатина – учитель МОБУ СОШ № 2 ЛГО
Цели урока: формировать представления о карбоновых кислотах и их
классификации, научить выделять общие признаки класса карбоновых
кислот, уметь составлять формулы кислот, давать им названия, продолжить
формирование естественного мышления, развитие коммуникативных умений
путем работы в парах, навыков самоконтроля и взаимоконтроля через
самопроверку.
Тип урока: изучения нового материала и первичного закрепления знаний.
Планируемые результаты:
1) Личностные: развивать познавательные интересы, интеллектуальные
и творческие способности.
Познавательные: находить сходства и различия между объектами, обобщать
полученную информацию, вести наблюдения, классифицировать объекты по
предложенным критериям.
Информационно - коммуникативные: уметь формулировать определение,
подбирать аргументы.
Регулятивные: выполнять учебное задание в соответствии с целью.
Соотносить учебные действия с известными правилами. Выполнять учебное
действие в соответствии с планом. Оценивать свои учебные достижения.
2) Предметные умения: давать определение «карбоновые кислоты»,
распознавать карбоновые кислоты среди других веществ, составлять
формулы карбоновых кислот и называть их, описывать карбоновые
кислоты, знать их классификацию.
Методы обучения: объяснительно – иллюстративный, репродуктивный,
частично – поисковый, проблемный.
Организация
образовательного
мультимедийный проектор.
пространства:
ресурсы
1-й этап. Актуализация опорных знаний
Учитель: мы приступаем к изучению сложных органических веществ.
–
Назовите, какие кислородсодержащие органические соединения вы
знаете? ( Спирты одноатомные и многоатомные, фенолы, альдегиды,
кетоны). Вспомните их определения.
Задание: перед учениками формулы веществ, написанные в три столбика.
Предлагается в каждой строке вычеркнуть формулы веществ, которые
принадлежат к другому классу соединений (Карбоновые кислоты).
С6Н5ОН
СН3СООН
СН3 –СН2 –СН2 – НСОН
СООН
НСООН
С3Н7ОН
С6Н5ОNa
СН2ОН – СН2ОН
СН3 – СО –
СН3
СН2ОН – СНОН –
СН2ОН
СН3СОН
CН3 – СН2 –СООН
Учитель: из своего жизненного опыта вы знаете, что многие продукты
питания обладают кислым вкусом. Кислый вкус эти продуктам придают
кислоты. Кислый вкус лимону придает лимонная кислота, яблоку – яблочная,
скисшему молоку – молочная. Щавель имеет кислый вкус благодаря наличию
в его листьях щавелевой кислоты.
2-й этап. Изучение нового материала
Учитель: итак, цели нашего урока:
- дать определение карбоновым кислотам;
- классифицировать карбоновые кислоты;
- ознакомиться с номенклатурой карбоновых кислот;
- изучить способы получения карбоновых кислот.
Итак, что такое карбоновые кислоты?
Это органические соединения, в молекулах которых карбоксильная группа
соединена с атомом водорода или углеводородным радикалом.
Предмет нашего изучения сегодня – это карбоновые кислоты (Учитель
сообщает тему урока, цели, задачи, знакомит с планом урока (на доске).)
1. Карбоновые кислоты (определение)
2. Классификация карбоновых кислот
3. Физические и химические свойства карбоновых кислот.
Задание: составить формулы разных кислот и дать им названия:
H, СН3 -, СН3 –СН2-, СН3 – СН2 – СН2 -, СН3 –СН2 –СН2 – СН 2
-, - СООН
(Н – СООН, СН3 – СН2 - СООН, СН3 – СН2 –СН2 – СООН, СН3 – СН2 –
СН2 – СН2 - СООН)
Задание: найти лишнюю формулу и объяснить почему (Учитель показывает
карточки.)
НСООН
СН3СООН
СН3- СН2- СООН
Н2SO4
Входит ученик-историк. На нем старинная накидка, в руках свиток и гусиное
перо. Он заранее подготовил материал об истории открытия уксусной, кислот
и характеризует области их применения (см. приложение 3).Основные даты,
фамилии ученых он прикрепляет на доске.
CH3 - COOH – уксусная кислота (I век до н.э.; «древесная кислота»);
Н – СООН – муравьиная кислота (1670 г. Джон Рей открыл в кислых
выделениях рыжих муравьев);
НООС - СООН - щавелевая кислота (содержится в щавеле, ревене,
карамболе, впервые синтезировал в 1824 г. немецкий ученый Ф. Вёлер);
СН3 – СНОН – СООН - молочная кислота (открыта шведским ученым К.
Шееле в 1780 г. в прокисшем молоке);
НООС – СНОН – СН2 –СООН – яблочная кислота (содержится в яблоках,
рябине, малине).
Учитель: По каким признакам разделяют карбоновые кислоты? (по
основности, по характеру углеводородного радикала).
Задание: дайте характеристику: первый ряд: H - СООН, второй ряд – СН3 –
СН2 - СООН, третий ряд – СН2 = СН - СООН, используя различные
признаки классификации кислот.
Назовите окраску лакмуса, фенолфталеина, метилоранжа в кислотной среде
(ответы учащихся учитель подтверждает демонстрационным опытом).
Учитель: вспомните физические свойства СН3 - СООН при демонстрации
(бесцветная жидкость,
имеющая резкий специфический запах, хорошо
растворимая в воде).
Вспомните слова М.Фарадея: «Ни одна наука не нуждается в эксперименте в
такой степени, как химия. Ее основные законы, теории и выводы опираются
на факты, поэтому постоянный контроль необходим».
Задание: провести лабораторный опыт.
Инструктаж «Меры безопасности при работе с кислотами», инструктаж по
проведению опыта. Четыре группы учеников работают в парах. Перед
выполнением лабораторного опыта учащиеся читают инструкцию.
Большинство кислот (в том числе и приведенные примеры) являются
растворимыми веществами. Исключение составляют высшие карбоновые
кислоты.
Применение кислот в быту: уксусная и лимонная кислоты используются
для удаления пятен от ржавчины на хлопчатобумажных, льняных и
шерстяных белых тканях. 1 чайная ложка на 1 стакан воды, смесь подогреть
до кипения и ткань с пятном несколько раз окунуть в раствор (или пятно
протереть раствором). Затем кислоту тщательно смыть водой, лучше с
добавлением нескольких капель нашатырного спирта – для нейтрализации
кислоты.
Для того чтобы узнать как правильно составить и записать формулу
карбоновой кислоты, обратимся к алгоритму (на каждой парте).
3-й этап. Диагностика качества усвоения материала
Учитель: выполните работу и осуществите самопроверку.
Прочитайте сказку про карбоновые кислоты и ответьте на вопросы:
1. Составьте формулы всех органических веществ, о которых идет речь в
тексте
2. Перечислите химические и физические свойства карбоновых кислот, о
которых упоминается в сказке.
3. Найдите в тексте химическую ошибку.
Скрытая сила.
Был уже поздний вечер, а Метановая Кислота всё сидела в своём мягком
кресле и грустила. Грустить в последнее время стало её основным занятием,
а поводов она находила, как правило, множество. Ну, во-первых, хотя бы
прозвище её «глупое» - «Муравьиная». Сразу вспоминались мелкие,
постоянно копошащиеся во всяком мусоре насекомые, и приятного в этом
было мало. «Вот быть бы мне, - мечтала Муравьиная Кислота, - Пропановой,
например, Кислотой, такое прозвище красивое - «Пропионовая» или...» Тут
она вспомнила про Гексановую Кислоту, прозвище которой было
«Капроновая» и все звали ее в шутку OMSой или SANPELEGRINой. Когда
Муравьиной объяснили, что это фирма каких-то там колготок, она, хотя
толком и не знала, что это, решила про себя, что это очень ценная и
общественно-полезная штука, и с тех пор больше всех зауважала Гексановую
Кислоту.
Во-вторых, с некоторыми веществами (например, с Хлором) она реагировала
так сложно и непонятно, что люди чаще всего не изучали эту реакцию (даже
в школе!).
К тому же для неё очень опасно было находиться рядом с водой, когда Вода
приходила в их город иногда, потому что Метановая Кислота очень легко в
ней растворялась.
Хорошо ещё, что Метановая Кислота не знала, что она очень ядовита для
людей и при попадании на кожу вызывает сильные ожоги, а то она бы
окончательно расстроилась.
Наконец она заснула, и странный сон ей приснился: чудится ей, что входит
она в комнату, освещённую каким-то необыкновенным блеском (хотя, может
просто лампами дневного света), и сидит там (на самом видном месте,
конечно) прекрасный принц (если честно, больше он был похож на солиста
одной из модных музыкальных групп, ну да ладно, пусть будет принц). Ну
так вот, сидит он и показывает куда-то рукой. Метановая Кислота
присмотрелась: указывает он на табличку над входом в другую комнату, где
красиво так надпись выведена: «Alkan’s city», Город Алканов, значит
(вообще-то он так и назывался - «Город Алканов», но «Alkan’s city» всё-таки
красивее звучит). И только хотела Муравьиная Кислота войти в эту комнату,
как она проснулась... и подумала: «А правда, вдруг какой-нибудь Декан
захочет поделиться со мной хотя бы одной группой СН2, а я стану сразу
Уксусной Кислотой, идет всё здорово».
Собравшись, Метановая решила к Стеариновой Кислоте заглянуть.
Она, как и Пальмитиновая, отличалась от других кислот, являясь твёрдым
веществом. За эту-то твёрдость Метановая и уважала её больше всего.
Стеариновая согласилась помочь, не зная, правда, цели поездки. Так как ни
компаса, ни карты у неё не оказалось, пришлось Муравьиной взять
волшебный клубок ниток. Вообще-то дорогу и так можно было найти, но с
клубком интереснее всё-таки. Стеариновая также рассказала и о сейфе, в
котором хранится ключ от города.
Отправилась Метановая Кислота в путь. Шла она долго. Настала ночь, и она
решила заночевать в лесу, разложившись поудобнее на СН3СОО- и Н+. Утром
Метановая обнаружила, что лежит рядом с тем самым сейфом. Так как шифр
она, конечно, не знала, пришлось прочитать волшебное заклинание. Сейф
открылся. Взяла Метановая Кислота ключик и открыла ворота, клубок
положила на землю (на асфальт, в смысле). Клубок, недолго думая,
подкатился к ближайшему дому, на котором большими буквами было
написано: «Додекан». Вспомнив, что он содержит целых двенадцать атомов
углерода, Метановая сразу прониклась к нему глубоким уважением. И
оказалось, что не зря. Внимательно выслушав её, Додекан достал своё
волшебное зеркальце и приказал ему поискать информацию о Метановой
Кислоте (ну чем не Интернет?). Прочитав появившуюся информацию, он
удивлённо поднял глаза:
- Так ты самая сильная из карбоновых кислот? Метановая Кислота даже
подпрыгнула.
-Я?!
-Ну да, читай.
Она прочитала указанную строчку: точно, так и есть. Надо ли говорить, что
ни о какой добавке группы СН2 не могло быть и речи? Заняв у Додекана
Мерседес (ну, не оказалось ковра-самолёта, что делать), Муравьиная
отправилась скорее домой. Сразу же она отправилась к Стеариновой и
рассказала обо всём. Стеариновая удивилась:
- Так ты этого не знала? Всем же это известно.
А Муравьиная подумала, что она была слишком погружена в свои проблемы,
чтобы узнать это раньше и, возвращаясь домой, подумала, что не такие уж
мерзкие эти муравьи, даже симпатичные немного.
Классификация кислот
Как вы думаете, на какие виды можно разделить карбоновые кислоты?
Карбоновые кислоты классифицируют по двум структурным признакам.
1. По числу карбоксильных групп кислоты подразделяются на:
Одноосновные (монокарбоновые)
Например:
многоосновные
(дикарбоновые,
трикарбоновые
и
т.д.).
2. По характеру углеводородного радикала различают кислоты:
- предельные (например, CH3CH2CH2COOH);
- непредельные (CH2=CHCH2COOH);
- ароматические (RC6H4COOH).
Например:
Выполнение работы по вариантам.
Оценки за урок.
4-й этап. Домашнее задание
5-й этап. Рефлексия
Задание 1 (самоанализ)
Закончите предложение.
Мне нужно знать, что такое кислоты, потому что…
Задание 2 (самооценка)
Я могу составить формулу кислоты (Да/ нет/ не знаю);
Я могу дать ей название (Да/нет/ не знаю).
Практическое значение кислот в жизни человека
Немало кислот содержится и в нашей пище – фруктах, овощах, молочных
продуктах, соусах, приправах, лекарствах. Ежедневно они поставляют в наш
организм целый «букет» кислот: яблочную, щавелевую, уксусную,
лимонную, аскорбиновую, винную, молочную, масляную. Синильная
кислота, которая считается сильнейшим ядом, знакома каждому, кто
разбивал косточки слив и вишен и лакомился их ядрышками. Так что
ядрышками увлекаться не следует, особенно из недозрелых плодов.
Мы сталкиваемся с кислотами не только дома. Если летом в лесу присесть
вблизи муравейника, то надолго запомнятся жгучие укусы его обитателей.
Муравей не просто кусает – он впрыскивает в рану яд, содержащий до 70%
муравьиной кислоты. Из-за этой кислоты так жжется крапива. А тропический
паук педипальпида, спасаясь от своих врагов, стреляет в них струйкой
жидкости, на 84% состоящей из уксусной кислоты. «Химическое оружие»
широко используется в природе, особенно в растительном царстве. Около
800 видом растений вырабатывают синильную кислоту и используют ее как
оружие межвидовой борьбы.
Но самая значительная функция карбоновых кислот в природе состоит в
разрушении горных пород и создании почвы. Как же гранит – символ
прочности – может превратиться в труху, из которой потом образуется
почва? Оказывается, под действием кислот, выделяемых лишайниками. Их
так и называют – лишайниковые кислоты.
Важна роль карбоновых кислот и в человеческом организме. Например,
аскорбиновая кислота – поставщик витамина С. Аминокислоты образуют
множество белков, а из них, в свою очередь, строятся все ткани нашего
организма. Как видим, наше самочувствие в значительной степени связано с
деятельностью кислот в организме.
Приложение 1
Карточки с формулами кислот (для работы во время урока)
НСООН, СН3 – СООН, СН3 – СН2 – СООН, СН3 – СН2 – СН2 – СООН.
Приложение 2
Рассказы о кислотах
Уксусная кислота. «Древесная кислота» (около 3 тыс. лет)
Самой первой кислотой, которую научился получать и использовать
человек, была, видимо, уксусная. Знаете ли вы, что слово «уксус»
происходит от греческого слова «оксос», означающего «кислый»? почему
уксусная кислота оказалась первой, понять нетрудно. С древнейших времен
люди разводили виноград и запасали впрок виноградный сок. При хранении
в сосудах сок бродил, и получалось вино. Иногда вино скисало и
превращалось в уксус. Вначале его, видимо, выливали, а потом научились
использовать как лекарство, приправу к пище, как растворитель красок. В
России уксус, т.е. водный раствор уксусной кислоты, называли «кислая
влажность», или «древесная кислота».
Приложение 3
Опорный конспект «Путешествие в мир карбоновых кислот»
Станция
Историческая
CH3COOH
–
уксусная кислота (I
век
до
н.э.;
«древесная кислота»)
НСООН– муравьиная
кислота (1670 г Д.
Рей)
Щавелевая кислота
(1824 г Вёлер)
Молочная
кислота
(1780 г К. Шееле)
Станция Информационная
R -СООН (карбоновые кислоты) – это органические
соединения, в молекулах которых карбоксильная группа
соединена с атомом водорода или углеводородным радикалом.
Классификация
Карбоновые кислоты классифицируют по двум структурным
признакам.
1. По числу карбоксильных групп кислоты
подразделяются на:
одноосновные (монокарбоновые)
Например:
многоосновные (дикарбоновые, трикарбоновые и т.д.).
2. По характеру углеводородного радикала различают
кислоты:
o предельные (например, CH3CH2CH2COOH);
o непредельные (CH2=CHCH2COOH);
o и ароматические (RC6H4COOH).
Станция
Дегустационная
Свойства
Карбоновые
кислоты:
жидкие,
твердые.
Многие
хорошо
растворимые в воде.
«Стой! Красный свет!»
Разрушают кожу, ткани, древесину!
Осторожно!
Нейтрализовать раствором соды, смыть водой!
Кислоту надо приливать к воде, а не наоборот!!!
Растворы кислот –
имеют кислый вкус.
Многие разъедают
растительные
и
животные ткани.
Станция
Индикаторная
Краснею от кислот,
как от стыда.
Синий лакмус –
красный.
Станция Экспериментальная
Химическая Название
формула
СН3СООН
Н - СООН
Агрегатное Цвет
состояние
уксусная
Жидкость
кислота
муравьиная Жидкость
кислота
запах
Индикатор
(синий
лакмус)
Красный
не
резкий
имеет
не
резкий,
Красный
имеет ядовитая