Открытый урок «О всесильная гидроксильная"
план-конспект урока по химии (10 класс) по теме

Открытый урок «О всесильная гидроксильная»

Цель урока:

Дать учащимся первоначальные понятия о кислородсодержащих органических соединениях. Познакомить с составом и строением предельных одноатомных спиртов, дать понятие о функциональной группе атомов и ее влиянии на свойства спиртов и других веществ.

Уметь показывать распределение электронной плотности в молекуле.

Уметь составлять формулы изомеров у спиртов, называть их по систематической номенклатуре. Познакомить учащихся с влиянием спиртов на живой организм.

Оборудование: 

1. Организационный момент (3-5 минут).
2. Повторение основных классов углеводородов – упражнения, химический диктант (20 минут).
3. Постановка познавательной задачи урока (3-5 минут).
4. Понятие о спиртах: cостав и строение спиртов (10 минут).
5. Номенклатура спиртов (5 минут).

Ход уроков

1.Организационный момент. (5 минут)

Современная теория строения органических веществ объясняет взаимосвязь состава, строения и свойств органического вещества. Многообразие органических веществ объясняется образованием различных углеродных цепей и связей между атомами углерода, существованием изомеров. Электронное строение определяет пространственное строение вещества. Между классами углеводородов существует генетическая связь.

2.Повторение состава и свойств углеводородов. (20 минут)

Проведение химический диктанта «Углеводороды».

1. В названиях имеют суффикс -ан. (Алканы)
2. Для них характерна sp2-гибридизация атомных орбиталей. (Алкены, диены, арены)
3. В молекулах содержат только сигма – связи. (Алканы, циклоалканы)
4. Имеется одна двойная связь в молекулах. (Алкены)
5. Обязательно присутствует циклический фрагмент в молекуле. (Циклоалканы)
6. В любой молекуле есть бензольное кольцо.   (Арены)
7. Общая формула этих углеводородов СпН2п. (Алкены, циклоалканы)
8. Для них характерны в основном реакции замещения. (Алканы, циклоалканы)
9. В молекулах обязательно присутствует тройная связь.  (Алкины)
10. Для них характерна sp-гибридизация атомных   орбиталей. (Алкины)
11. Назовите основные типы органических реакций.
12. Для каких углеводородов характерны реакции присоединения?
13. Для каких углеводородов характерны реакции замещения?

3. Постановка познавательной задачи урока (3-5 минут).

ГИДРОКСИЛ, или водный остаток, атомная группа ОН, входящая в состав большого числа химич. соединений, например, NaOH, С2Н5ОН и пр. В физиологическом отношении точно установить роль гидоксила как иона представляется несколько затруднительным, так как в водных растворах концентрация гидроксильных ионов связана обратной зависимостью с концентрацией водородных ионов, и явления, наблюдаемые при повышении концентрации ОН - иона, можно истолковывать и как следствие понижения концентрации Н-иона.

Во всяком случае, многочисленные опыты показали, что повышение щелочности, т. е. увеличение концентрации ОН-ионов, значительно повышает интенсивность жизненных процессов: ускоряется или восстанавливается подвижность сперматозоидов, повышается жизнедеятельность парамеций, окислительные процессы (например, дыхание яиц некоторых низших животных) также значительно усиливаются. Существуют указания, что под влиянием повышенной щелочности происходит распад кровяных пластинок, вследствие чего ускоряется свертывание крови. Холестери́н (др.-греч. χολή — желчь— твёрдый; синоним: холестерол) — органическое соединение, природный жирный (липофильный) спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех живых организмов за исключением безъядерных (прокариоты). Нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях. Около 80 % холестерина вырабатывается самим организмом (печенью, кишечником, почками, надпочечниками, половыми железами), остальные 20 % поступают с пищей. В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина. Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран в широком интервале температур. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов, включая кортизол, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона, а по последним данным — играет важную роль в деятельности синапсов головного мозга и иммунной системы, включая защиту от рака.

Какие вы знаете вещества, в состав которых входила бы группа ОН

Групповая работа: представить положительное и отрицательное воздействие на организм человека.

Сегодня тема нашего урока – “Предельные одноатомные спирты” 

Мы с вами познакомимся с составом, строением, изомерией и номенклатурой этих соединений. А также узнаем, какие бывают спирты и какие опасности могут быть скрыты в физических свойствах спиртов.

4. Состав и строение спиртов (10 минут)

Общая формула всех одноатомных спиртов СпН2п+1ОН или ROH. Рассмотрим строение молекулы спирта на примере С2Н5ОН – этилового спирта.

Один из атомов водорода отличается от других атомов. (Вопрос учащимся – Почему?). Он соединен с атомом углерода через кислород. Следовательно, можно предположить, что он будет вести себя по-другому. На чем основано это предположение? На этот вопрос вы ответите сами, так как знаете, что кислород обладает более высокой электроотрицательностью. Он будет оттягивать на себя электроны атома водорода. Связь О-Н получается полярной. Это обозначается направленной стрелочкой:

О  Н. Именно эта группа -ОН в спиртах и будет определять их химические свойства, т.е. их химическую функцию. Такие группы называются функциональными.

Функциональной называется группа атомов, определяющая химические свойства вещества.

То, что остается в молекуле спирта после мысленного удаления функциональной группы, называют углеводородным радикалом.

Теперь мы можем вывести определение спиртов… (формулируют сами учащиеся, предлагают разные варианты определения спиртов)

Спиртами называются органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных гидроксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом.

Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на функциональные (гидроксильные) группы.

Спирты – это органические соединения, в молекулах которых содержатся одна или несколько гидроксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом.

5.Номенклатура спиртов (5-7 минут)

1. Рациональная номенклатура – названия спиртов происходят от названий радикалов:

СН3ОН – метиловый спирт. (С2Н5ОН, С3Н7ОН – называют самостоятельно.)

2. Тривиальная номенклатура – по способу получения,

СН3ОН – древесный спирт, С2Н5ОН – винный спирт

3. Систематическая номенклатура – названия спиртов образуются из названий предельных углеводородов добавлением суффикса –ол:

СН3ОН – метанол.

Основные принципы номенклатуры спиртов:

1. Выбирают самую длинную углеродную цепь и нумеруют с того конца цепи, к которому ближе находится гидроксо-группа.
2. Называют заместители в основной углеродной цепи и цифрами указывают их положения.
3. Называют основную цепь как алкан и добавляют суффикс –ол.
4. Цифрой указывают положение ОН-группы.

(Учащиеся выполняют задание по номенклатуре спиртов,записанное на доске)

Задание на доске: Назовите по систематической номенклатуре спирты:

6. Кассификация спиртов (10 минут)

Сами учащиеся предлагают типы классификаций спиртов

1. В зависимости от валентности спиртовой.
2. По характеру углеводородного радикала.
3. По количеству гидроксильных групп 
4. По количеству атомов углерода в молекуле спирта 

(Из представленных ранее формул учащиеся находят спирты формулы спиртов разных классификаций)

7. Изомерия спиртов (10 минут) (На столах учащихся выданы формулы различных изомеров спиртов, идет повторение понятий “изомеры” и “изомерия”.)

Задание: Среди приведенных формул найдите изомеры пентанола-1 и определите вид изомерии. Дайте названия всем соединениям:

8.Физические свойства спиртов (5-7 минут)

Если рассмотреть гомологический ряд спиртов, то можно увидеть нечто общее для них – то, что среди них нет газов (в отличие от углеводородов). Все спирты жидкости. А так как молекула спирта полярна из-за наличия ОН-группы, то атом кислорода обладает частично отрицательным зарядом, атом водорода – частично положительным. Атом кислорода одной молекулы спирта может взаимодействовать с атомом водорода другой молекулы, имеющим положительный заряд. Образуется водородная связь, которая обозначается …

Задание: Изобразите образование водородных связей в молекулах пропанола-1.

Водородные связи менее прочные, чем ковалентные, примерно в 10 раз. Но их много, поэтому молекулы спирта оказываются как бы “прилипшими” между собой, т.е. ассоциированными. Вот почему все спирты имеют жидкую консистенцию.

Однако растворимость спиртов в воде разная. Чем это можно объяснить? (ответы учащихся)

Тем, что в состав разных спиртов входят разные углеводородные радикалы. Чем больше радикал, тем растворимость будет ниже, т.к. радикал отталкивается от воды. Гидроксильной группе такой большой молекулы трудно за счет образования водородных связей удержать ее в водной среде. Таким образом, спирты с большой молекулярной массой в воде будут растворяться хуже.

Этанол С2Н5ОН – бесцветная жидкость со своеобразным запахом, легче воды (р=0,8 г/мл), кипит при т=78,3оС, хорошо растворяется в воде и является сам растворителем многих неорганических и органических веществ.

Метанол СН3ОН – похож по свойствам на этанол, но это яд.

Подробнее о действии спиртов на живой организм расскажет…

9 Видеофрагмент “Воздействие спиртов на организм человека” (5 минут)

10. Закрепление (10 минут)

Литература:

1. Химия в таблицах. АСТ-пресс. 2001 год;
2. Химия. Пособие-репетитор для поступающих в ВУЗы. 2000 год;
3. Химия. Справочные материалы. 1998 год;
4. Кузьменко, Еремин и др. Начала химии. Современный курс химии для поступающих в ВУЗы. Издательство МГУ, 2001 год;
5. Химия для любознательных. 1985 год;
6. Решение задач по химии. Справочник школьника. 1997 год;
7. Повторение основных свойств углеводородов - журнал “Химия в школе” № 2, 2001 год;
8. Задания по теме “Спирты” - журнал “Химия в школе” № 5,2001 год;
9. Задания по теме “Углеводороды” - журнал “Химия в школе” № 4, 1998 год;
10. Об уроке “Спирты” - журнал “Химия в школе” № 5, 1998 год;
11. Изучение органических веществ - журнал “Химия в школе” № 6, 1996 год;
12. Уроки обобщающих знаний об углеводородах - журнал “Химия в школе” № 8, 2001 год;
13. Материалы газеты “Химия” приложение к газете “1 сентября” за 1998-2001 г.г.