Урок по химии на тему Представители одноосновных карбоновых кислот

Тема: Представители одноосновных карбоновых кислот.

Цели урока:

Обучающая: рассмотреть строение, свойства, получение и применение важнейших представителей карбоновых кислот.

Развивающая: развивать навыки самостоятельной работы с учебной и дополнительной литературой.

Воспитывающая: воспитывать умение работать в коллективе.

Тип урока: урок новых знаний

Вид урока: урок-ярмарка

Оборудование: образцы муравьиной, уксусной и высших карбоновых кислот, вода, аспирин, образцы или этикетки изделий, содержащих карб. кислоты, информационные карты о свойствах, получении и применении отдельных карбоновых кислот, дидактические карточки-задания.

Межпредметные связи: биология, история, кулинария, товароведение

Подготовка к уроку. Класс делится на 3 группы, которые условно называются фирмами-поставщиками. Каждая группа « рекламирует» свою карбоновую кислоту. Реклама должна содержать информацию о свойствах кислоты, её нахождении в природе, получении и областях применения. Эти вопросы распределяются между членами группы, таким образом, каждый учащийся получает индивидуальное домашнее задание, которое готовит к уроку. За выступления присуждаются баллы. Оценивается химическая грамотность, полнота подачи материала и его содержание.

План урока.

1. Организационный момент.

2. Повторение пройденной темы ( фронтально)

3. Изучение нового материала ( урок-ярмарка)

а) Вступительное слово учителя.

б) Представление муравьиной кислоты. (фирма « Муравей»)

в) Представление уксусной кислоты. ( фирма «Фея»)

г) Представление высших карбоновых кислот ( фирма « ВКК»)

4. Закрепление новой темы.

5. Подведение итогов урока.

6. Домашнее задание.

ХОД УРОКА.

Организационный момент ( проверить готовность учащихся к уроку, установить рабочий настрой, отметить отсутствующих)

Повторение пройденной темы ( фронтально).

а) Какой класс органических веществ мы начали изучать на прошлом уроке?

б) Что такое карбоновые кислоты?

в) Где встречаются эти вещества в природе?

г) Перечислите общие физические свойства карбоновых кислот.

д) Почему среди карбоновых кислот нет газов?

е) Почему данный класс орг. веществ назвали кислотами?

ж) Выполнение задания у доски на общие хим. свойства карб. кислот.

Изучение нового материала.

Мы продолжаем изучать тему « Карбоновые кислоты». Сегодня мы более подробно познакомимся с отдельными представителями карбоновых кислот. А представлять их нам будете вы сами. Для этого мы проведём не обычный урок, а урок-ярмарку. На нашей ярмарке присутствуют представители нескольких фирм. 1-й ряд - фирма «Муравей», будет рекламировать муравьиную кислоту. 2-й ряд - фирма «Фея», представит нам уксусную кислоту. 3-й ряд - фирма «ВКК» проинформирует нас о высших карбоновых кислотах. Каждый из вас получил задание от директора своей фирмы по рекламе своего товара. От того, как вы справитесь с заданием, зависит успех вашей фирмы. Не стесняйтесь! Рекламируйте свой товар, свои знания. Успешной вам работы. По ходу урока вы будете выполнять конспект в тетрадях и задания на листочках. Помогать мне в проведении ярмарки будет фирма-посредник, в состав которой входит 3 человека.

Ведущий ( ф. «Посредник»):

Итак, наша ярмарка открыта! Первой представлять свой товар будет фирма «Муравей».

Директор.

Наша фирма представляет муравьиную кислоту. Её формула НСООН . Муравьи дают людям муравьиную кислоту. Около 70% её содержится в выделениях рыжих муравьёв. А также её можно обнаружить в листьях крапивы, хвое ели. О том, когда она была открыта и как её использовали, расскажет наш историк.

Историк.

Впервые муравьиная кислота была открыта в 1670 году английским естествоиспытателем Джоном Реем в выделениях рыжих муравьёв, откуда и пошло её название. Первые испытатели этой кислоты из-за неосторожного обращения с ней получали химические ожоги. Издавна люди использовали муравьиную кислоту как средство для лечения ревматизма. Для этого они засовывали ноги в муравейник и терпели некоторое время укусы муравьёв. Иногда использовали крапиву. А вот уже в 18-ом веке учёные научились применять муравьиную кислоту для получения сложных эфиров, которые имели запахи хризантем, жасмина и другие приятные запахи.

1-й специалист-химик.

Я расскажу вам, как получают муравьиную кислоту. Раньше её получали, вымачивая муравьёв в воде с последующей перегонкой раствора. В настоящее время в промышленности её получают окислением метана или спиртов.

1) из метана: 2СН₄ + 3О₂ → 2 НСООН + 2Н₂О

2) из спиртов: СН₃ОН + О₂ → НСООН + Н₂О

2-й специалист-химик.

Я расскажу вам о физических свойствах муравьиной кислоты. Она представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, хорошо растворимую в воде. Кипит при 100⁰, плавится при температуре 8,2⁰ . Её молекулы связаны водородными связями попарно, этим объясняется летучесть муравьиной кислоты. При нагревании муравьиная кислота разлагается :

НСООН ---→ СО + Н₂О

Отдел рекламы.

Я, представитель отдела рекламы, хочу представить вам области применения муравьиной кислоты. Она широко используется в различных отраслях народного хозяйства. Кислоту и её соли используют в качестве протравы при окрашивании тканей. В кожевенной промышленности её применяют для обработки и очистки шкур. В медицине разбавленную с водой муравьиную кислоту используют для растирания при ревматизме. Она также является сырьём для получения щавелевой кислоты. В пищевой отрасли промышленности её используют для дезинфекции пищевых ёмкостей( например, бочек из под пива и вина), а так же как консервант соков и других пищевых продуктов. Из неё получают сложные эфиры, которые используются как душистые вещества.

Учитель.

Муравьиная кислота проявляет свойства, типичные для всех карбоновых кислот. А так как мы на прошлом уроке изучали общие химические свойства карб. кислот, то вам предстоит выполнить задание: закончить уравнения реакций:

НСООН + К → НСООН + Nа →

НСООН + ВаО → НСООН + СаО →

НСООН + NаОН → НСООН + Мg(ОН)₂→

( через 3-4 мин представители фирмы «Посредник» проверяют задание, присуждают баллы)

Ведущий (ф. «Посредник»).

А теперь свой товар представляет фирма « Фея».

Директор.

Мы представляем вам уксусную кислоту. Специалисты нашей фирмы познакомят вас с распространением в природе, свойствами и областями применения этой кислоты, и постараются убедить покупателей в необходимости её приобретения.

Её формула СН₃СООН. В природе она содержится в выделениях животных ( желчь, моча), в зелёных листьях некоторых растений. Уксусная кислота встречается как в свободном виде, так и в виде солей и эфиров, она присутствует в кислом молоке и сыре. С историей её открытия вас познакомит наш историк.

Историк.

Уксусная кислота известна с древнейших времён и была, очевидно, первой кислотой, которую узнал человек. Кислоту выделяли из скисшего вина. В 1648 году немецкий химик Глаубер обнаружил её при сухой перегонке древесных опилок. Её химический состав был определён в 1814году шведским химиком Берцелиусом, а впервые синтетическим путём она была получена в лаборатории немецким химиком Кольбе в 1845 году.

1-й специалист-химик.

Я расскажу вам, как получают уксусную кислоту. В природе она образуется при брожении, гниении, скисании вина и пива, при окислении многих органических веществ. В промышленности её получают при окислении бутана или этилового спирта.

1) из бутана: 2С₄Н10 + О₂ → 4СН₃СООН

2) из этанола: С₂Н₅ОН + О₂ → СН₃СООН + Н₂О

2-й специалист-химик.

Поговорим о физических свойствах уксусной кислоты. Она представляет собой бесцветную жидкость с кислым вкусом и резким запахом, хорошо растворяется в воде. Обычная техническая уксусная кислота имеет концентрацию 70 -80%, её ещё называют уксусной эссенцией, а 6-ти, 9%-ный растворы называют столовый уксус. Бывает ещё 100%-ная уксусная кислота, её ещё называют ледяной, т. к. её кристаллики похожи на лёд. Она является очень хорошим растворителем и пользоваться ею надо с большой осторожностью. При попадании на кожу концентрированные растворы уксусной кислоты вызывают ожоги.

Отдел рекламы.

Я представляю отдел рекламы фирмы « Фея». Хочу познакомить вас с применением уксусной кислоты. Её используют при консервировании овощей, и как приправу к пище. Из уксусной кислоты синтезируют лекарства( например, аспирин), ацетатный шёлк, фруктовые эссенции, которые используют при изготовлении напитков, конфет и других кондитерских изделий. Её применяют как сырьё при получении растворителей, красок для тканей, стимуляторов роста растений, ядохимикатов, органического стекла, негорючей кинопленки. Могу ещё дать вам полезный совет: если потребуется отвинтить заржавевшую гайку, то рекомендуется вечером положить на неё тряпку, смоченную в уксусной кислоте. Утром отвинтить эту гайку будет значительно легче.

Знаете ли вы, что в течении суток в организме человека образуется 400 грамм уксусной кислоты. Этого количества хватило бы для приготовления 8 литров обычного уксуса.

Учитель.

По химическим свойствам уксусная кислота слабее, чем муравьиная. Она обладает типичными для всех кислот химическим свойствами. А так как с этими свойствами вы уже знакомы, то вам предстоит выполнить задание: закончить уравнения реакций.

СН₃СООН + Nа → СН₃CООН + Zn →

СН₃СООН + СаО → СН₃СООН + К₂О →

СН₃СООН + КСl → CН₃СООН + Nа →

( через 3-4 мин представители фирмы «Посредник» проверяют задание, присуждают баллы)

Ведущий.

Итак, остался последний товар, причём такой, о котором, может быть, многие знают очень мало. Слово для представления своего товара имеет фирма « ВКК».

Директор.

Название нашей фирмы «ВКК» означает « Высшие карбоновые кислоты». Среди группы этих веществ наибольшее применение находят пальмитиновая и стеариновая карбоновые кислоты.

С₁₅Н₃₁СООН - пальмитиновая кислота

С₁₇Н₃₅СООН - стеариновая кислота

Эти кислоты в виде сложных эфиров входят в состав жиров, поэтому их называют высшими жирными кислотами. Французский учёный-химик Мишель Шеврель выделил опытным путём из состава жиров стеариновую и пальмитиновую кислоты. Наиболее распространена в природе пальмитиновая кислота, она входит в состав большинства животных жиров и растительных масел (например, пальмовое масло содержит более 40% пальмитиновой кислоты), а так же в состав некоторых восков.

Со свойствами и получением высших карбоновых кислот вас познакомят специалисты-химики нашей фирмы.

1-й специалист-химик.

Сначала я расскажу вам о физических свойствах этих кислот. Итак, это твёрдые вещества белого цвета, нерастворимые в воде, но растворяются в некоторых органических растворителях, например, в хлороформе и, частично, в спирте. Температура плавления стеариновой кислоты 70⁰.

Химические свойства. Эти кислоты взаимодействуют с водными растворами щелочей и карбонатов солей, образуя растворимые в воде соли.

1) Взаимодействие со щелочами: С₁₅Н₃₁СООН + NаОН → С₁₅Н₃₁СООNа = Н₂О

2) Взаимодействие с карбонатами: 2С₁₇Н₃₅СООН + К₂СО₃ → 2С₁₇Н₃₅СООК + Н₂О + СО₂

Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот называются мылами. Они обладают моющим действием и составляют основу твёрдого мыла (натриевые соли) и жидкого мыла (калиевые соли).

В жесткой воде мыло не пенится, а образует осадок в виде белых хлопьев, потому что оно взаимодействует с солями магния и кальция, которые образуют нерастворимые соли высших карбоновых кислот:

3) 2С₁₇Н₃₅СООН + СаСl₂ → (С₁₇Н₃₅СОО)₂Са↓ + NаСl

2-й специалист-химик.

Я расскажу вам, как получают высшие карбоновые кислоты. Раньше их получали из пищевых жиров. На производство мыла, олифы, смазок и других веществ ещё недавно расходовалось до 400 тысяч тонн пищевых жиров. В настоящее время сырьем для получения высших карбоновых кислот в промышленности являются нефтепродукты, в частности, парафины и высшие спирты, которые подвергают окислению в присутствии катализаторов.

1) Из парафина: 2С₃₆Н₇₄ + 5О₂ → 4С₁₇Н₃₅СООН + 2Н₂О

2) Из спиртов: 2С₁₆Н₃₃ОН + О₂ → 2С₁₅Н₃₁СООН + 2Н₂О

Отдел рекламы.

Я хочу вам рассказать о применении высших карбоновых кислот.

В больших количествах их используют для получения жидкого и твёрдого мыла. Жидкое мыло(калиевые соли) по сравнению с твёрдым (натриевые соли) лучше растворимо в воде и поэтому обладает более сильным моющим действием.

Также ВКК используют для производства самых разных синтетических моющих средств, которые обладают хорошим моющим действием и не утрачивают его в жёсткой воде.

Смесь пальмитиновой и стеариновой кислот используют для изготовления стеариновых свечей.

Учитель.

Ребята, вы прослушали информацию о некоторых важных представителях класса карбоновых кислот. А сейчас фирма покупателей проводит конкурс, в котором вы можете получить дополнительные баллы. Вы должны будете ответить на вопросы по новой теме.

1. Почему после укуса муравья или от крапивы на коже появляется покраснение и волдырь?

2. Кто и когда открыл муравьиную кислоту?

3. С какой целью муравьиная кислота применяется в медицине?

4. Как применяют муравьиную кислоту в пищевой промышленности?

5. Какую карбоновую кислоту по праву можно назвать «хлебом промышленности»?

6. Кто и когда впервые обнаружил уксусную кислоту?

7. В каком виде продаётся уксусная кислота в магазинах?

8. Как называют 100%-ную или безводную уксусную кислоту и почему?

9.Почему высшие карбоновые кислоты называют жирными?

10. Кто и в чём впервые обнаружил высшие карбоновые кислоты?

11. Чем отличаются высшие кислоты от низших по физическим свойствам?

12. Почему высшие карб. кислоты не растворяются в воде, а мыло растворяется?

13. Почему в жёсткой воде мыло образует осадок (хлопья)?

14. Почему жидкое мыло сильнее пенится, чем твёрдое?

15. Из какого сырья в настоящее время получают мыло и синтетические моющие средства?

Подведение итогов. Выставление оценок.

Домашнее задание.

Повторить темы « Спирты», «Альдегиды», «Карбоновые кислоты», подготовиться к контрольной работе.