Карбоновые кислоты
план-конспект урока по химии (10 класс) по теме

                                                             Учитель химии МБОУ «СОШ № 27»  

                                                  г. Симферополя Баннова Ирина Михайловна                     

Тема урока: Карбоновые кислоты. 10 класс.

Цели:

1.Образовательные:

1.1. Сфoрмировать у обучающихся понятие о карбоновых кислотах, о составе, строении, свойствах, получении применении;
1.2. Дать представление о значении кислот в жизни человека.

2. Развивающие:

2.1. Сформировать знания в области кислородсодержащих органических веществ на основе самостоятельных и творческих способностей обучающихся;
2.2. Формировать и развить интеллектуальные умения: логически мыслить, использовать приемы сравнения, выделять главное, делать выводы.

2.3. Анализировать динамику собственных образовательных результатов.

3. Воспитательные:

3.1. Пробудить желание к активной деятельности по охране окружающей среды, воспитать чувство бережного и гуманного отношения к природе.

3.2. Развивать экологическое мышление, уметь применять его в познавательной практике.

Тип урока: комбинированный.

Методы контроля: фронтальный, индивидуальный, письменный (тест).

Межпредметные связи: биология, физика, математика, история, экология, охрана окружающей среды.

Методическое обеспечение урока: раздаточный материал по теме, творческие работы учащихся.

Техническое оснащение: компьютер.

Ход урока

1. Организационный момент, актуализация темы.

2. Повторение пройденного материала:

- фронтальный опрос. Приложение 1

3. Изучение новой темы, постановка цели и задач урока.

3.1. Роль карбоновых кислот в жизни людей. Приложения 2, 3
3.2. Состав, строение, изомерия и номенклатура. Слайды 2-6
3.3. Физические и химические свойства. Приложение 4 и Слайды 7-16
3.4. Получение и применение карбоновых кислот. Слайды 17-19

4. Закрепление изученного материала:

- фронтальная беседа. Приложение 5

5. Подведение итогов урока.

6. Домашнее задание:   параграф 25, 26 стр. 120-125, упр. 8 стр.125 тесты учебник Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Просвещение» 2014.

                                                                                                     Приложение №1

ВОПРОСЫ по теме «Альдегиды. Кетоны»

1. Какие соединения относятся к альдегидам?
2. Какие соединения относятся к кетонам?
3. Какая функциональная группа называется карбонильной и какая - альдегидной? Какая между ними разница?
4. Какова общая формула альдегидов и кетонов?
5. Какие виды изомерии возможны для альдегидов?
6. Какие реакции наиболее характерны для альдегидов?
7. Как можно двумя способами доказать, что в данном растворе содержится альдегид? Приведите уравнения соответствующих реакций.
8. Какие важнейшие способы получения альдегидов вы знаете?
9. Перечислите области применения важнейших альдегидов.
10. Перечислите основные классы органических соединений, относящихся к кислородсодержащим соединениям.

                                                                                                                 Приложение № 2

История открытия карбоновых кислот                                    

Органическая химия еще очень молода: как самостоятельная теоретическая дисциплина она сформировалась в XIX в. И тем не менее ее по праву можно считать древнейшей из наук, ведь знакомство наших предков с органическими веществами произошло задолго до новой эры.

В те времена люди добывали и обрабатывали только такие материалы, которые были необходимы в каждодневной борьбе за выживание. Из сырья растительного и животного происхождения наши далекие предки получали самые разнообразные продукты: пекли хлеб, делали пиво, уксус и т.д. Немецкий химик Андреас Либавий в XVI веке сухой перегонкой янтаря получил янтарную кислоту.

Новым продуктам чаще всего присваивали названия по тому природному веществу, из которого они были впервые выделены. Так, например, в 1787 г. итальянец Луиджи Брунъятелли  окислением пробки получил пробковую кислоту, а в 1670 г. англичанин Джон Рей перегонкой муравьев – муравьиную кислоту.

Эту группу удалось значительно расширить шведскому ученому Карлу Шееле. Он обрабатывал соки известью, а затем действием серной кислоты извлекал кислоты из образовавшихся веществ. В 1784 г. он получил таким путем лимонную, в 1785 г. – яблочную, а в 1786 г. – галловую кислоту, уже известную в то время, но выделенную им более удачным методом – из сброженного экстракта дубильных орешков. С помощью азотной кислоты он пытался превратить глицерин в сахар, но эта реакция дала лишь щавелевую кислоту. Кроме того, в 1780 г. исследователь открыл молочную кислоту, а за четыре года до этого обнаружил в почечных камнях мочевую кислоту.

Более подробно хочется остановиться на истории открытия муравьиной кислоты.

В 1670 г. англичанин Джон Рей провел необычный эксперимент. Он поместил в сосуд рыжих лесных муравьев, налил воды, нагрел ее до кипения и пропустил через сосуд струю горячего пара. Такой процесс химики называют перегонкой с паром и широко используют для выделения и очистки многих органических соединений. После конденсации пара Рей получил водный раствор нового химического соединения. Оно проявляло типичные свойства кислот, поэтому и было названо муравьиной кислотой.

Кислота служит насекомому оружием для защиты и нападения. Вряд ли найдется человек, который не испытал их укусов. Ощущение очень напоминает ожог крапивой, ведь муравьиная кислота содержится и в тончайших волосках этого растения. Муравьиная кислота есть также в пчелином яде, сосновой хвое, гусеницах шелкопряда, в небольших количествах она найдена в различных фруктах, тканях, выделениях животных и человека.

                                                                                                               Приложение № 3

Роль карбоновых кислот в жизни человека                    

Муравьиная и уксусная кислоты играют большую роль в  жизнедеятельности людей. Они применяются при крашении тканей, в кожевенном  и в консервном производствах.  Муравьиная кислота применяется при консервировании фруктовых соков, зеленых кормов. В медицине муравьиная кислота применяется для приготовления катализаторов и в ряде синтезов,  уксусная кислота применяется в производстве аспирина, фенацетина.

 Уксусная кислота в больших количествах расходуется для производства уксусного ангидрида, как и консервирующее и вкусовое вещество, а также в производстве красителей и душистых веществ.

Пропионовая кислота находит все большее применение в синтезе гербицидов, консервантов, полимерных материалов.

Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот (пальмитиновая и стеариновая кислоты) – основные части мыла.

                                                                                                               Приложение № 4

Физические свойства.                          

НСООН … С9Н19СООН  - жидкости

С10Н21СООН   - твердые вещества, высшие к/к - без запаха.

- Как будет меняться растворимость кислот с увеличением числа углеродных атомов? (Растворимость кислот должна уменьшаться, т.к. будет увеличиваться длина неполярного УВ радикала).

Температура кипения с увеличением числа УВ радикалов увеличивается, например, tкип. муравьиной кислоты – 100,70С, уксусной кислоты – 118,10С, стеариновой кислоты С17Н35СООН (октадекановая) – 376,10С.

Химические свойства.

Общие свойства карбоновых кислот аналогичны соответствующим свойствам неорганических кислот.

Карбоновые кислоты обладают и некоторыми специфическими свойствами, обусловленными наличием в их молекулах радикалов. Так, например, уксусная кислота реагирует с хлором:

Cl – Cl + CH3COOH →  Cl CH2COOH   +    HCl

                                        монохлоруксусная

                                            кислота

Муравьиная кислота по химическим свойствам несколько отличается от других карбоновых кислот.

1. Из одноосновных карбоновых кислот муравьиная кислота является самой сильной кислотой.

2. Муравьиная кислота подобно альдегидам легко окисляется (реакция «серебряного зеркала»)

НСООН + Ag2О → НОСООН + 2Ag↓

                              угольная кислота

3. При нагревании с концентрированной серной кислотой муравьиная кислота отщепляет воду и образуется оксид углерода (II):

НСООН → СО + H2O

                                                                                                           Приложение № 5

ВОПРОСЫ по теме «Карбоновые кислоты»                          

1. Какие соединения относятся к карбоновым кислотам?
2. Классификация карбоновых кислот в зависимости от  числа карбоксильных групп.
3. Как классифицируют кислоты по строению УВ радикала?
4. Какой вид изомерии характерен для карбоновых кислот?
5. Как называется реакция взаимодействия кислот со спиртами?
6. Какие реакции характерны для карбоновых кислот?
7. С какими карбоновыми кислотами вы часто встречаетесь в жизни? 

ВОПРОСЫ по теме «Альдегиды. Кетоны»

1. Какие соединения относятся к альдегидам?
2. Какие соединения относятся к кетонам?
3. Какая функциональная группа называется карбонильной и какая - альдегидной? Какая между ними разница?
4. Какова общая формула альдегидов и кетонов?
5. Какие виды изомерии возможны для альдегидов?
6. Какие реакции наиболее характерны для альдегидов?
7. Как можно двумя способами доказать, что в данном растворе содержится альдегид? Приведите уравнения соответствующих реакций.
8. Какие важнейшие способы получения альдегидов вы знаете?
9. Перечислите области применения важнейших альдегидов.
10. Перечислите основные классы органических соединений, относящихся к кислородсодержащим соединениям.

История открытия карбоновых кислот                                     Прил.2

Органическая химия еще очень молода: как самостоятельная теоретическая дисциплина она сформировалась в XIX в. И тем не менее ее по праву можно считать древнейшей из наук, ведь знакомство наших предков с органическими веществами произошло задолго до новой эры.

В те времена люди добывали и обрабатывали только такие материалы, которые были необходимы в каждодневной борьбе за выживание. Из сырья растительного и животного происхождения наши далекие предки получали самые разнообразные продукты: пекли хлеб, делали пиво, уксус и т.д. Немецкий химик Андреас Либавий в XVI веке сухой перегонкой янтаря получил янтарную кислоту.

Новым продуктам чаще всего присваивали названия по тому природному веществу, из которого они были впервые выделены. Так, например, в 1787 г. итальянец Луиджи Брунъятелли  окислением пробки получил пробковую кислоту, а в 1670 г. англичанин Джон Рей перегонкой муравьев – муравьиную кислоту.

Эту группу удалось значительно расширить шведскому ученому Карлу Шееле. Он обрабатывал соки известью, а затем действием серной кислоты извлекал кислоты из образовавшихся веществ. В 1784 г. он получил таким путем лимонную, в 1785 г. – яблочную, а в 1786 г. – галловую кислоту, уже известную в то время, но выделенную им более удачным методом – из сброженного экстракта дубильных орешков. С помощью азотной кислоты он пытался превратить глицерин в сахар, но эта реакция дала лишь щавелевую кислоту. Кроме того, в 1780 г. исследователь открыл молочную кислоту, а за четыре года до этого обнаружил в почечных камнях мочевую кислоту.

Более подробно хочется остановиться на истории открытия муравьиной кислоты.

В 1670 г. англичанин Джон Рей провел необычный эксперимент. Он поместил в сосуд рыжих лесных муравьев, налил воды, нагрел ее до кипения и пропустил через сосуд струю горячего пара. Такой процесс химики называют перегонкой с паром и широко используют для выделения и очистки многих органических соединений. После конденсации пара Рей получил водный раствор нового химического соединения. Оно проявляло типичные свойства кислот, поэтому и было названо муравьиной кислотой.

Кислота служит насекомому оружием для защиты и нападения. Вряд ли найдется человек, который не испытал их укусов. Ощущение очень напоминает ожог крапивой, ведь муравьиная кислота содержится и в тончайших волосках этого растения. Муравьиная кислота есть также в пчелином яде, сосновой хвое, гусеницах шелкопряда, в небольших количествах она найдена в различных фруктах, тканях, выделениях животных и человека.

Роль карбоновых кислот в жизни человека                    Прил.3

Муравьиная и уксусная кислоты играют большую роль в  жизнедеятельности людей. Они применяются при крашении тканей, в кожевенном  и в консервном производствах.  Муравьиная кислота применяется при консервировании фруктовых соков, зеленых кормов. В медицине муравьиная кислота применяется для приготовления катализаторов и в ряде синтезов,  уксусная кислота применяется в производстве аспирина, фенацетина.

 Уксусная кислота в больших количествах расходуется для производства уксусного ангидрида, как и консервирующее и вкусовое вещество, а также в производстве красителей и душистых веществ.

Пропионовая кислота находит все большее применение в синтезе гербицидов, консервантов, полимерных материалов.

Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот (пальмитиновая и стеариновая кислоты) – основные части мыла.

Физические свойства.                           Прил. 4

НСООН … С9Н19СООН  - жидкости

С10Н21СООН   - твердые вещества, высшие к/к - без запаха.

- Как будет меняться растворимость кислот с увеличением числа углеродных атомов? (Растворимость кислот должна уменьшаться, т.к. будет увеличиваться длина неполярного УВ радикала).

Температура кипения с увеличением числа УВ радикалов увеличивается, например, tкип. муравьиной кислоты – 100,70С, уксусной кислоты – 118,10С, стеариновой кислоты С17Н35СООН (октадекановая) – 376,10С.

Химические свойства.

Общие свойства карбоновых кислот аналогичны соответствующим свойствам неорганических кислот.

Карбоновые кислоты обладают и некоторыми специфическими свойствами, обусловленными наличием в их молекулах радикалов. Так, например, уксусная кислота реагирует с хлором:

Cl – Cl + CH3COOH →  Cl CH2COOH   +    HCl

                                        монохлоруксусная

                                            кислота

Муравьиная кислота по химическим свойствам несколько отличается от других карбоновых кислот.

1. Из одноосновных карбоновых кислот муравьиная кислота является самой сильной кислотой.

2. Муравьиная кислота подобно альдегидам легко окисляется (реакция «серебряного зеркала»)

НСООН + Ag2О → НОСООН + 2Ag↓

                              угольная кислота

3. При нагревании с концентрированной серной кислотой муравьиная кислота отщепляет воду и образуется оксид углерода (II):

НСООН → СО + H2O

ВОПРОСЫ по теме «Карбоновые кислоты»                          Прил.5

1. Какие соединения относятся к карбоновым кислотам?
2. Классификация карбоновых кислот в зависимости от  числа карбоксильных групп.
3. Как классифицируют кислоты по строению УВ радикала?
4. Какой вид изомерии характерен для карбоновых кислот?
5. Как называется реакция взаимодействия кислот со спиртами?
6. Какие реакции характерны для карбоновых кислот?
7. С какими карбоновыми кислотами вы часто встречаетесь в жизни?