План-конспект урока с элементами исследования.

Карбоновые кислоты.

Цели:

Обучающие. Сформировать понятие о функциональной группе карбоновых кислот, расширить знания о строении и свойствах кислот  

Развивающие. Совершенствовать умение работать с учебным материалом; развивать умения наблюдать за происходящими изменениями с веществами, формулировать проблему, определять тему и цель, выдвигать и проверять гипотезу исследования.  

Воспитывающие. Приумножать знания о многообразии веществ в природе их материальном единстве, зависимости свойств веществ от состава и строения; воспитывать чувство ответственности, внимательности и аккуратности.

Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, экран.

Реактивы: порошок магния, оксид магния, растворы гидроксида натрия, карбоната натрия, уксусной кислоты, этилового спирта, индикаторная бумага.

Лабораторное оборудование: спиртовки, пробирки, держатели.

Девиз урока: может тот, кто думает, что может.

Ход урока

IВступительное слово учителя на экране слайд с девизом урока и целью, поставленной перед учащимися: «Дать характеристику новому классу органических веществ». Чтобы определить, какой класс веществ они будут изучать на уроке, им необходимо ответить на ряд вопросов. Учитель задаёт только дополнительные и уточняющие вопросы, тем самым направляя ход мыслей учащихся на выдвижение предположений.

? 1) Что вы можете сказать о веществе, состав которого выражается формулой С₂Н₄О₂?

Слайд с формулой вещества. (Анализ формулы показывает, что это вещество содержит атомы кислорода, значит, относится к группе кислородсодержащих веществ).

? 2) Какие кислородсодержащие органические вещества вы изучили? (спирты, альдегиды, простые эфиры).

?  3) При взаимодействии 2 моль данного вещества с металлом, стоящим в ряду напряжений до водорода, выделяется 1 моль водорода и изменяет окраску синего лакмуса на красный. Какой вывод можно сделать на основании этих данных? (Это вещество может быть только кислотой, а не спиртом).

 Ключевое слово найдено - кислота. В молекуле имеется функциональная группа, которая проявляет кислотные свойства.?

 4)Какая это может быть группа?

Слайд – СООН Карбоксильная группа

На слайде тема урока: Одноосновные карбоновые кислоты.

Учащиеся записывают тему урока в тетрадь, составляют структурную формулу данного вещества СН₃-СООН.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d777bfa1-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch10_20_05.swf

 5)Дайте определение класса карбоновых кислот. После ответов учащихся на экран проецируется определение из учебника.

Слайд

Карбоновыми  кислотами  называются органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных                  групп -СООН, соединенных с углеводородным радикалом. Учащиеся зачитывают определение.

?  6)Составьте общую формулу класса.

Учащиеся записывают в тетради общую формулу:

R-СООН или

                О

R-С

                OH

Благодарим учащихся за работу на первом этапе урока и напоминаем его цель.

IIИзучение нового материала.

Вы определили класс вещества. Необходимо дать характеристику этому классу.

? 1)Что значит дать характеристику? (Рассмотреть классификацию, строение, изомерию, свойства, получение, применение).

На слайде план характеристики.

? 2) Как можно классифицировать карбоновые кислоты? На слайде формулы карбоновых кислот:

1.СН₃-СН₂-СООН пропионовая кислота

2. Н₂С=СН-СООН акриловая кислота

3 .НООС-СН₂-СООН малоновая кислота

? 3)Сравните эти кислоты по составу и предложите способ классификации. (По характеру углеводородного радикала, связанного с карбоксильной группой и по количеству карбоксильных групп

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77798a1-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch10_20_02.swf

1.Предельные одноосновные карбоновые кислоты

2.Непредельные одноосновные карбоновые кислоты

3.Двухосновные карбоновые кислоты

? 4)Назовите эти вещества по систематической номенклатуре. (Пропановая кислота, пропеновая  кислота и пропандиовая кислота). Но такие названия практически мало применяются.

? 5)Как вы думаете, какие виды изомерии будут характерными для карбоновых кислот? (структурная).

На слайде виды изомерии карбоновых кислот с примерами.

Слайд  СТРУКТУРНАЯ изомерия:

- изомерия углеродного скелета

СН₃-СН₂-СН₂-СООН                     СН₃-СН-СООН

бутановая (масляная)                             CH₃

                                                           2-метилпропановая кислота

-межклассовая                       С₅Н₁₀О₂                      карбоновая кислота :

сложный эфир:                                                 СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СООН

                                                                                  пентановая кислота

O

СН₃-СН₂-С

                     О-С₂Н₅

этиловый эфир пропионовой кислоты

? 6)Какие свойства следует рассмотреть для каждого вещества? (физические и химические).

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d77798a2-8cff-11db-b606-0800200c9a66/ch10_20_03.swf

Слайд ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

1.нет газообразных веществ (смотреть таблицу учебника)

2.низшие кислоты-жидкости с острым запахом, хорошо растворимы в воде

3.высшие кислоты - твёрдые вещества, без запаха, в воде нерастворимы.

? 7)Почему среди карбоновых кислот нет газообразных веществ? (как и у спиртов, происходит ассоциация молекул посредством водородных связей)

Слайд

              О      …НО

R– C                             C– R

              OH…       O

? 8)Почему свойства карбоновых кислот различны? (зависят от строения и состава)

Слайд

Возрастает полярность связи в гидроксильной группе и водород легче отщепляется в виде протона.

Слайд ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

карбоновые кислоты - активные химические соединения.

IIIВыполнение практического задания.

Учащиеся исследуют действие лакмуса на раствор уксусной кислоты. Кислота окрашивает лакмус в красный цвет-среда кислая.

? Сделайте вывод (наличие иона Н⁺, образующегося при диссоциации) Слайд  R-СООН→Н⁺+СОО ^-

? С какими веществами будут реагировать карбоновые кислоты, как и минеральные?(с металлами, их оксидами, с щелочами, с солями)

Исследуйте в ходе лабораторной работы отношение выданных вам кислот к следующим веществам: магний, оксид магния, гидроксид натрия, карбонат натрия. Сравните результаты опытов друг у друга, сделайте выводы.

IVВыполнение лабораторной работы.

Слайд  2R-СООН+Mg→ (R-СОО)₂Mg+Н₂  

2-RСООН+MgО→ (R-СОО)₂Mg+Н₂О

R-СООН+NaОН→R-СООNa+Н₂О

2R-СООН+Na₂СО₃→2R-СООNa+Н₂О+СО₂

Учащиеся пишут уравнения реакций и делают вывод: карбоновые кислоты проявляют общие свойства кислот.

? Вступают ли карбоновые кислоты в реакции, которые мы не рассматривали у неорганических кислот?

Учащиеся проводят опыт как описано в учебнике: «Получение этилового эфира уксусной кислоты»

Слайд

                 O                                                              O

    CH₃      C           + H  OC₂H₅                CH₃  ─  C                           + H₂O

                    OH                                                      O   ─    C₂H₅

? Есть ли в молекуле карбоновых кислот ещё участок, где могут проходить химические реакции? (это углеводородный радикал)

Слайд

        H            O                                            H           O

        │                                                           │

H─ C─ C           + CI₂                        CI─ C─ C              + HCI

        │                                                           │

        H          OH                                           H            OH

VПодведение итогов урока.

Вопросы:

1)Какому новому классу веществ вы дали характеристику?

2)Почему у этих соединений высокие температуры кипения и понижается растворимость в воде?

3)С какими из перечисленных веществ вступают в реакцию предельные карбоновые кислоты?

Слайд Са, Сu, СН₃ОН, Nа₂СО₃, Н₂SО₄, СаО?

4) Составьте уравнение реакции хлорирования пропионовой кислоты по первой стадии.

5)Какова тема следующего урока? (получение и применение карбоновых кислот).

Предлагаем дифференцированное домашнее задание по учебнику, указывая число баллов, которое учащиеся получат при выполнении различных упражнений. Предлагаем им также подумать, что они делали на уроке, в чем преуспели, над, чем еще надо поработать дома, какие эмоции испытывали на разных этапах урока, какие испытывают сейчас.

Апробация этого урока показала, что учащиеся были активны на протяжении всего урока, отвечали на вопросы. Такой урок дает информацию и для учителя: он видит, какой у детей кругозор, насколько они умеют выражать свои мысли. Преимущества такого урока: приучает школьников к ответственному отношению к процессу обучения и стимулирует сознательное усвоение учебного материала. 

Приложение №1

Задача№1 Найдите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 80% ,а водорода 20%,относительная плотность по водороду равна 15.

Задача№2 При сгорании вещества массой 4,2г образуется 13,2г оксида углерода(IV) и 5,4г воды. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 2,9.Определите молекулярную формулу данного вещества.