В королевстве карбоновых кислот

Конспект урока химии в 10 классе: В королевстве карбоновых кислот

Цель: Ознакомиться с представителями гомологического ряда карбоновых кислот, с их тривиальными и научными названиями, нахождением в природе и применением; изучить физические и химические свойства кислот, научиться использовать полученные знания для решения практических задач.

Оборудование: Муравьиный спирт, столовый уксус и уксусная эссенция, аспирин, лимонная кислота, муравьиная и уксусная кислоты.

Ход урока

Ребята, сегодня мы ознакомимся с представителями карбоновых кислот. После изучения темы вы должны уметь ответить на вопросы:

• Имеет ли смысл лечить суставы листьями крапивы?

• Муравьиный спирт - это спирт или ...?

• Для чего в доме уксус?

• Почему масло прогоркает?

• Почему скисает молоко?

• Почему зелёные яблоки и лимон кислые?

• Аспирин принимать до или после еды?

• Как поступить, если ужалила пчела?

• Может ли уксусная кислота удалить ржавчину?

Сначала внимательно послушайте сказку.

«Жила-была карбоновая кислота. Она была королевой в своём королевстве. Были у неё придворные со странными фамилиями: метановая, этановая, пропановая, этандиовая и другие. Но некоторым придворным жизнь при дворе была не по душе: уж слишком много было условностей. Они мечтали жить на воле, среди местных жителей. Однажды, когда королева со своей свитой путешествовала по стране, они решили осуществить свою мечту. Первым из виду скрылась самая молодая и сильная из них - спряталась за большим муравейником среди деревьев. Когда свита проезжала мимо небольшой деревушки, в одном старом домике осталась этановая кислота, а в огород прошмыгнула её двоюродная сестра - этандиовая. Так незаметно кислоты растворились одна за другой и только когда свита подъезжала к дворцу, королева заметила пропажу и стала бить тревогу. Она подняла на ноги всю армию, беглецов искали всюду, но не так-то просто их было найти. Ведь кислоты тщательно замаскировались, они даже имя своё поменяли и внешний вид. Королева долго горевала, пока не услышала, что где-то есть школьники, изучающие органическую химию. Она решила написать им письмо...»

Её послание мы получили совсем недавно, нам срочно требуется ваша помощь. Вот что написано в том письме:

«Дорогие ребята, помогите найти пропавшие кислоты. Высылаем их особые приметы:

1) Это одна из самых молодых и сильных кислот, людей не любит и при разговоре старается больнее ужалить своим острым языком. Любит проводить время на пустыре среди крапивы или в лесу среди муравейников. Дворовая фамилия - Метановая.

2) Кислота очень общительная, легко может войти в доверие в любом доме. Любит заниматься домашними делами: блины испечёт, огурцы законсервирует, с любой ржавчиной быстро справится. Дворовая фамилия - Этановая.

3) Эта кислота неразговорчива, больше проводит время на природе, среди растений. Особенно ей по душе ревень, щавель. Дворовая фамилия - Этандиовая.

4) Эта кислота очень любит молоко, а из растительной пищи предпочитает квашеную капусту и солёные огурцы. Любит смотреть на своё отражение в зеркале. Дворовое название - 2-гидроксипропановая кислота.

5) Эту кислоту хлебом не корми, дай масло, особенно сливочное. Характер у неё неуживчивый, поэтому её не очень любят и сторонятся. Дворовая фамилия - Бутановая.

6) Эта кислота очень нежная и приятная, никогда никого не обидит. Очень любит фрукты, особенно лимоны. Дворовая фамилия - 3-гидроксипентантриовая-1,3,5.»

Чтобы быстрее найти кислоты, предлагаю разделиться на шесть групп. Задачи для каждой группы:

• Составить по особым приметам фоторобот и распространить по всему королевству;

• Установить местонахождение кислот и их новое название;

• Описать их внешний вид и внутренний характер (физические свойства);

• Установить, с кем кислоты общаются, а кого сторонятся (химические свойства);

• Вычислить число молекул едкого натра, который мог бы нейтрализовать кислый характер 1 моль каждого из кислот;

• Установить, почему местные жители тщательно прикрывают их, есть ли возможность вернуть кислоты во дворец;

• Выступить с отчётом о проделанной работе, указывая наиболее отличительные свойства данной кислоты. (Приложение)

После выступления учащихся учитель делает обобщение и формулирует выводы:

1) Все карбоновые кислоты имеют функциональную карбоксильную группу

- СООН.

2) Низшие кислоты (С₁ - С₂) жидкости, имеющие неприятный раздражающий запах, высшие - твёрдые, без запаха.

3) Взаимодействуют с активными металлами, оксидами металлов, основаниями, солями, галогенами. Со спиртами вступает в реакцию этерификации с образованием сложных эфиров. Муравьиная кислота реагирует с аммиачным раствором оксида серебра. (Уравнения реакций учащиеся записывают в тетради)

4) В промышленности наибольшее значение имеет уксусная кислота.

А теперь вернёмся к вопросам начала урока. После ваших отчётов ответы на них вы найдёте легко.

• Да, так как в листьях крапивы содержится муравьиная кислота, обладающая местным раздражающим действием.

• Муравьиный спирт - это 1,25% - ный раствор этой кислоты в спирте.

• Уксус - это уксусная кислота, которая применяется для консервирования овощей.

• Масло прогоркает из-за образования масляной кислоты.

• Молоко скисает из-за образования молочной кислоты.

• Яблоки и лимон кислые, так как в них содержатся органические кислоты.

• Аспирин принимают после еды, так как аспирин - это кислота и принятая натощак раздражает слизистую оболочку желудка)

• Пчелиный яд - кислота, поэтому её можно нейтрализовать, приложив к укусу вату, смоченную в растворе пищевой соды, имеющей щелочную среду.

• Ржавчина - это нерастворимый гидроксид железа (III), поэтому уксусная кислота может её растворить.)

В конце урока подводятся итоги: оценивается работа групп, где учитывается оригинальность и полнота подачи материала. Учащиеся отвечают на вопрос (Что мы сегодня нового узнали на уроке?) и проводится рефлексия занятия.

Приложение

Пример одного из отчётов учащихся о проделанной работе

• Фоторобот - НСООН;

• В народе её зовут Муравьиной, живёт она среди муравьёв и в крапиве;

• Хорошо растворяется в воде и часто заглядывает в аптеку под видом спирта, любит пошалить - кусается;

• Единственная из кислот тесно общается с аммиачным раствором оксида серебра, прикрываясь под видом альдегида. Остальные связи те же, что и у других кислот.

• Благодаря муравьиной кислоте местные жители не раз спасались от суставных болей, поэтому вряд ли они захотят расстаться с ней.

• Для нейтрализации 1 моль муравьиной кислоты необходим 1 моль едкого натра.

HCOOH + NaOH → HCOONa + H₂O

Число молекул едкого натра вычисляется по формуле

N = n  N_A = 1  6,02  10²³ = 6,02  10²³ молекул

3