Урок "Оксигеновмісні органічні речовини"

Вивчення оксигеновмісних органічних речовин

( з використанням інформаційно-комунікаційних технологій у поєднанні з інтерактивними методами навчання)

План заняття

Вид заняття   Лекція

Дисципліна  Хімія

Група                             М-12.

Тема заняття:   Оксигеновмісні органічні сполуки.

Мета заняття:

• навчальна: ознайомити студентів з оксигеновмісними органічними сполуками, пояснити поняття «функціональна група», навчати розрізняти органічні сполуки за функціональними групами, називати розгалуджені сполуки за номенклатурою IUPAC. Вивчати властивості найпоширеніших представників спиртів, альдегідів, карбонових кислот. Закріплювати навички написання хімічних реакцій, надання назв органічних сполук.
• розвиваюча: розвивати уявлення про різноманітність органічних сполук, про їх властивості, застосування. Розвивати логічне мислення, уміння робити висновки на основі наведених фактів, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки нового матеріалу з уже отриманими знаннями.
• виховна: виховувати розуміння важливості та небезпечності деяких органічних сполук, зацікавлення до подальшого вивчення хімії.

Тип заняття: повідомлення та засвоєння нових знань, умінь і навичок.

Методи: лекція з елементами бесіди, фронтальне опитування, обговорення проблемних питань, демонстраційні досліди

Міжпредметні зв’язки з біологією, фізіологією, фізикою, екологією, математикою.

Забезпечення заняття: реактиви: аміачний розчин нітрату аргентуму, етиловий спирт, оцтовий альдегід, оцтова кислота, металічний літій, мідна проволка, метил-оранж, фенолфталеїн, дистильована вода, фільтрувальний папір, кристалізатори, пінцет, скальпель, пробірки, спиртівка, проектор, екран, комп’ютер.

Роздатковий матеріал: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Навчальне місце: кабінет хімії (аудиторія)

Література:

 Домбровський А.В. Хімія 10-11 кл, к., Освіта, 1998, – 192с. 

Структура і хід заняття

Викладач Фурсов І.С.

Оксигеновмісні органічні сполуки: спирти, альдегіди, карбонові кислоти.

План.

1. Спирти

2. Альдегіди

3. Карбонові кислоти.

Організаційна частина.

Доброго дня, приготуйтесь до заняття. Як ваш настрій, чи готові ви до заняття? Перекличка.

Давайте перевіримо як ви підготувалися до заняття, пригадаємо матеріал минулого заняття.

Актуалізація опорних понять.

1. Які класи органічних сполук ви знаєте?

2. Чим вони відрізняються?

3. Які атоми мають у своєму складі?

Відомо багато органічних сполук, до складу яких, крім атомів вуглецю та водню, входять атоми кисню. Серед цих сполук особливе місце посідають спирти. Саме з них ми і почнемо короткий екскурс у світ кисневмісних органічних сполук. Спочатку ознайомимося з насиченими одноатомними спиртами.

Повторення пройденого матеріалу

У вигляді таблиці повторюємо відмінності між класами орг сполук: алкани, алкени, алкіни.

Давайте тепер у вигляді такої ж таблиці зобразимо основні відмінності між оксигеновмісними органічними речовинами, а потім поговоримо про них більш детально.

1. Спирти.

Спирти – це органічні сполуки, у молекулах яких міститься одна або кілька функціональних гідроксильних груп сполучених з вуглеводневим радикалом. Загальна формула C_nH_2n+1OH.

Функціональні групи – це групи атомів, які зумовлюють хімічні властивості речовин.

Гідроксильна група – ОН є функціональною групою спиртів.

Утворення назв. Назва спирту походить від насиченого вуглеводню з додаванням суфікса (закінчення) – ол.

Приклади

Щоб назвати спирт потрібно: пронумерувати головний ланцюг, починаючи з того кінця, до якого ближче група ОН., назвати радикали, назвати головний ланцюг, потім вказати положення групи ОН, і додати закінчення ол.

Фізичні властивості.

Увага на екран. Переглянемо короткий відеоролик про фізичні властивості спиртів.

Текст повідомлення:

Нижчі спирти – рідини, вищі (починаючи від С₁₂Н₂₃ОН) – тверді речовини. Температури кипіння спиртів набагато вищі від температур кипіння алканів з такою ж молекулярною масою. Це зумовлено наявністю водневих зв'язків.

Усі спирти легші за воду. Метанол, етанол, пропанол мають специфічний запах, середні С₄-С₆  - неприємний запах, вищі – без запаху.

Фізіологічна дія на організм.

Метиловий спирт СН₃ОН – сильна отрута! У малих кількостях (10 мл) викликає сліпоту, у великих кількостях – смерть.

Етиловий спирт С₂Н₅ОН. При вживанні його, він внаслідок високої розчинності швидко всмоктується в кров і викликає поступове отруєння організму. Під впливом спирту у людини послаблюється увага, загальмовується реакція.

Застосування:

Метанол: для добування формальдегіду, як розчинник, перспективне паливо для двигунів.

Етанол займає перше місце серед органічних речовин за об'ємом виробництва. Використовується для добування синтетичного каучуку і пластмас. Використовується як розчинник для виготовлення  одеколонів, парфумів, лаків. Використовується як сировина для добування багатьох органічних сполук.

Основні хімічні властивості.

Спирти проявляють кислотні властивості, внаслідок полярності зв’язку О-Н, атом гідрогену дуже рухливий (легко відщеплюється) як у кислотах.

1) взаємодія з активними металами (утворюються алкоголяти, які піддаються гідролізу) Демонстрація досліду обережно пінцетом беремо шматочок натрію і кладемо у склянку зі спиртом, зазвичай спирт загорається, бо виділяється велика кількість тепла і водню:

2СH₃CH₂OH + 2Na → 2CH₃CH₂ONa + H₂

CH₃CH₂OH + HBr = CH₃CH₂Br + H₂O

Тепер давайте назвемо кілька спиртів.

Щоб назвати спирт потрібно: визначити головний ланцюг, пронумерувати його з того боку, до якого ближче гідроксильна група, потім називаємо радикали і називаємо головний ланцюг по кількості атомів карбону, в кінці додаємо номер карбону, біля якого стоїть група ОН, і закінчення ОЛ.

СН₃-СН(СН₃)-СН₂-ОН

2-метилпропан-1-ол

Тепер ви спробуйте назвати кілька спиртів , спочатку в зошитах, а потім біля дошки:

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH(OH)-CH₃

3-метилпентан-2-ол

CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃

бутан-2-ол

2.Альдегіди

Альдегідами називають органічні речовини, молекули яких містять функціональну групу атомів, сполучену з вуглеводневим радикалом.

Загальна формула C_nH_2nO.

Назви альдегідів утворюються додаванням суфікса –аль до назв відповідних насичених вуглеводнів.

Приклади:

Давайте тепер ви самі спробуєте назвати альдегід. Назва дається так само як і спиртів, тільки закінчення -аль, і номер перед –аль не ставиться.

CH₃-CH₂-CH₂-CHO

бутаналь

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CHO

3-метилбутаналь

Застосування.

Увага на екран. короткий відеоролик «Застосування альдегідів»

Текст ролика:

Внаслідок поліконденсації формальдегіду з фенолом утворюється феноло-формальдегідні смоли, з яких виготовляють пластмаси.

Формальдегід використовують у вигляді водного розчину формаліну. Діючи на білок формалін робить його щільним, нерозчинним у воді, запобігає гниттю. Формалін використовується у с/г для протруювання насіння, для дезінфекції хірургічних приміщень, інструментів. Оцтовий альдегід використовують для добування оцтової кислоти.

Добування:

1) Окислення спирту купрум оксидом . Демонстраційний дослід. Прокалюємо мідну дротинку  у полум'ї спиртівки, в результаті вона стає чорного кольору, бо утворюється купрум оксид, який окислює спирт, і відновлюється до чистої міді темно-червоного кольору, а спирт при цьому окислюється до альдегіду.

2Сu + O₂ = 2CuO

CH₃CH₂OH + CuO=CH₃CHO + Cu + H₂O

Хімічні властивості альдегідів зумовлені насамперед наявністю в їх молекулах карбонільної групи.

1) приєднання

CH₃CHO + H₂ = CH₃CH₂OH

2) окиснення, реакція «срібного дзеркала» - якісна реакція на альдегіди:

Демонстраційний дослід: набираємо в пробірку розчин альдегіду  (глюкози) і додаємо аміачний розчин срібла. Підігріваємо і бачимо як виділяється срібло на стінках пробірки, такий ефект і називається срібним дзеркалом:

СH₃CHO + Ag₂O = CH₃COOH + 2Ag↓ 

Срібло виділяється у вигляді тонкого дзеркального нальоту на стінках посудини. Це реакція має назву реакції срібного дзеркала.

3. Карбонові кислоти

Карбоновими кислотами називаються органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька карбоксильних груп , сполучених вуглеводневим радикалом.

Група –СООН називається карбоксильною тому, що складається з карбонільної С=О і гідроксильної –ОН груп.

Карбонові кислоти мають тривіальні назви:

Загальна формула або R-COOH

За систематичною номенклатурою назви кислот утворюють із назв відповідних насичених вуглеводнів, додаючи до них закінчення –ова і слово кислота.

Приклад

 Фізичні властивості. Перші 3 члени гомологічного ряду – безбарвні рідини з гострим подразливим запахом, наступні (до 10) – маслянисті рідини з неприємним запахом, після 10 члена ряду – тверді речовини, без запаху, не розчинні у воді.

Хімічні властивості

Мають властивості слабких кислот. Вступають у реакції характерні для мінеральних кислот.

CH₃-COOH + Mg → Mg(CH₃COO)₂ + H₂

CH₃-COOH + CaO → Ca(CH₃COO)₂ + H₂O

Демонстраційний дослід: до розведеного розчину основи додаємо  розчин фенолфталеїну, якого забаравлення набуде розчин? При цьому розчин забарвлюється в малиновий колір, при додаванні оцтової кислоти проходить нейтралізація і розчин стає прозорого кольору, чому?

CH₃-COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O (демонстраційний дослід)

CH₃-COOH + Na₂CO₃ → CH₃COONa + CO₂+ H₂O

Представники кислот

Давайте знову подивимося на екран. Відеоролик демонструє коротку інформацію про представників кислот:

Мурашина кислота НСООН – безбарвна рідина з різким запахом, кипить при 100,7 ⁰С. Розчиняється у воді в будь-яких пропорціях. Викликає опіки на шкірі. Поширена у природі, її виділяють мурахи, і в кропиві у чистому вигляді.

Характерна реакція срібного дзеркала (єдина така кислота), бо вона має альдегідну групу.

Оцтова кислота СН₃СООН.

Міститься в рослинах, сечі, жовчі, шкірі тварин.

Рідина з гострим запахом оцту, при 16,7 ⁰С застигає у кристалічну масу, що нагадує лід. Використовується для харчових потреб і консервування харчових продуктів.

Закріплення пройденого матеріалу.

1. Що таке фкнкціональна група?

2. Які функціональні групи у спиртів, альдегідів, кислот.

3. Де використовують метиловий, етиловий спирт, оцтовий альдегід і оцтова кислота.

4. Назвати спирти, альдегіди, кислоти біля дошки.

Виставлення оцінок за урок, аналіз роботи студентів.

Домашнє завдання

Домбровський Хімія 10-11 кл .§22,23,27,28.

Назвати органічні сполуки.

СH₃-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-OH

CH₃-C(CH₃)₂-CH₂-OH

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CHO

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-COOH