Розробка уроку "Хімічні властивості спиртів. Використання спиртів. Отруйність спиртів, їх шкідливий вплив на організм людини".

Тема: Хімічні властивості спиртів. Використання спиртів.

Отруйність спиртів, їх шкідливий вплив на організм людини.

Цілі: поглибити знання про хімічні властивості орга­нічних речовин на прикладі хімічних властивостей спир­тів; визначити вплив функціональної групи спиртів на їх хімічні властивості; розвивати вміння писати рівняння хімічних реак­цій; формувати вміння підтримувати загальний діалог.

Тип уроку: засвоєння нових знань, умінь і навичок.

Форми й методи роботи: самостійна робота, про­гнозування, демонстрація, бесіда з елементами само­стійної роботи, робота з підручником, інтерактивні ме­тоди, робота в групах, повідомлення учнів, складання опорної схеми, розв'язування вправ і задач.

Форма проведення: урок-дослідження.

Обладнання: фарфорова чашка, С₂Н₅ОН, гліцерин, CuSO_4,NаОН, універсальний індикатор, метиловий-оранжевий,сірники, пробірки, штатив для пробірок, сухе пальне, пробірко затискач, картки-завдання.

Девіз уроку: «Немає у світі пагорба, якого наполег­ливість урешті-решт не досягне» (Ч. Діккенс).

Хід уроку

1. Організація класу

ІІ. Актуалізація опорних знань.

1.     Що таке органічна хімія?
2.     Які сполуки називають спиртами?
3.     Яку групу атомів називають функціональною?
4.     Яка функціональна група характерна для спир­тів?
5.     Як впливає функціональна група спиртів на їх фізичні властивості?
6.     Що таке гомологи?
7.     Що таке ізомери?
8.     Які види ізомерії характерні для спиртів?

Гра “Хрестики-нулики”. Знайти виграшний шлях.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

IV. Вивчення нового матеріалу

Хімічні властивості спиртів

Як ви гадаєте, які хімічні властивості характерні для спиртів?

1.Реакції горіння.

1. Для всіх органічних речовин характерна реакція горіння.
2. Які продукти реакції горіння органічних речовин?

Демонстрація 1. Горіння спиртів з різною довжи­ною вуглеводневого радикала

У порцелянових чашках підпалюємо невелику кількість метилового, етилового та бутилового спиртів. (відео). Демонстрація горіння етилового спирту. (методи: роз­повідь учителя, прогнозування, колективне об­говорення).

Складаємо рівняння хімічних реакцій.

2СН₃ОН + 3О₂ →2СО₂ ↑+ 4Н₂О

2С₂Н₅ОН + 3О₂ →4СО₂ ↑ + 6Н₂О

С₄Н₉ОН + 4О₂ → 4СО↑ + 5Н₂О

С₆Н₁₃ОН + 3О₂ →6С + 7Н₂О

Висновок. Як і більшість органічних сполук, спирти здатні горіти. При цьому відбувається їх повне окиснення. У разі збільшення числа ато­мів Карбону в молекулі спиртів поряд із реакцією повного згоряння спиртів за нестачі кисню може відбутися реакція неповного згоряння з виділен­ням сажі, що призводить до збільшення світіння полум'я. Виділення різних продуктів частинок сажі пояснює явище яскравого полум'я, що коп­тить.

2. Взаємодія спиртів з лужними металами (метод: бесіда з елементами самостійної роботи, із за­стосуванням хімічного експерименту та поста­новкою проблемних завдань)

Демонстрація 2. Взаємодія метилового, етилового та бутилового спиртів з Натрієм (відео). (методи: роз­повідь учителя, прогнозування, колективне об­говорення)

Що утворюється в результаті реакції? Які ознаки хімічної реакції? Які методи збирання газів вам відомі?

Складаємо рівняння хімічних реакцій.

2СН₃ОН + 2Na →2СН₃ОNa + Н₂↑

2С₂Н₅ОН + 2Na  →2С₂Н₅ОNa+ Н₂↑

2С₄Н₉ОН + 2Na  → 2С₄Н₉ОNa + Н₂↑

Подібно до одноатомних спиртів, багатоатомні спирти теж взаємодіють з лужними металами, але реакція відбувається лише після нагрівання (відео)

CH₂-OH                   CH₂-ONa  

 2 CH-OH   +6Na    →    2 CH-ONa     +3H₂↑

CH₂-OH                   CH₂-ONa

Гріцерин обвуглюється.

Проблемне завдання. Чи можемо ми від­нести спирти до класу кислот, адже, як відомо, кислоти виділяють водень під час взаємодії з мета­лами?

Розповідь учителя

Спирти не проводять електричного струму, не забарвлюють лакмус у червоний колір (перевіряє­мо експериментально), практично не взаємодіють із водними розчинами лугів, їх дисоціація вираже­на значно слабше, ніж у води.

Висновок. Спирти не належать до кислот (із по­гляду теорії Арреніуса).

Зі зростанням відносної молекулярної маси спиртів швидкість реакції зменшується. Продукт реакцій спирту з металами — алкоголяти. Алкого­ляти — кристалічні речовини з властивостями лу­гів, легко розкладаються водою.

С₂Н₅ ONа+ Н₂О → С₂Н₅ОН+NаОН

З. Взаємодія спиртів із галогенами (методи: роз­повідь учителя, прогнозування, колективне об­говорення)

За рахунок розриву полярного зв'язку С-О в реакцію може вступати вся гідроксильна група молекули спирту.

С₂Н₅ОН + НВг → С₂Н₅Вг + Н₂О

У цій реакції функціональна група замінюється бромом. Реакція оборотна.

Взаємодія багатоатомних спиртів з галогеноводеневими кислотами.

HO-CH₂-CH₂-OH + 2HCl → Cl-CH₂-CH₂-Cl

У цій реакції функціональна група замінюється бромом. Реакція оборотна.

 4. Дегідратація спиртів (методи: робота з текстом і підручника, «мозковий штурм», групова робота)

1. Пригадайте, що таке дегідратація?
2. Які водовіднімаючі засоби вам відомі?
3. Сформулюйте правило Зайцева.

1. Дегідратація за участі однієї молекули спирту. (Внутрішньомолекулярна дегідратація)

С₂Н₅ОН → СН₂ = СН₂ + Н₂О (t вища 140⁰С)

Висновок. У процесі внутрішньомолекулярної дегідратації спиртів утворюються ненасичені вуг­леводні.

2.  Дегідратація за участі двох  молекул спирту. (Міжмолекулярна дегідратація)

С₂Н₅ОН + С₂Н₅ОН → С₂Н₅-О-С₂Н₅ + Н₂О  (t нижче 140⁰С)

Із середини ХІХ ст. Діетиловий етер відомий як засіб для загального наркозу.

Висновок. Продуктом міжмолекулярної дегідра­тації спиртів є етери (прості ефіри).

3. Дегідратація за методом Лебедєва.

2С₂Н₅ОН → СН₂ = СН - СН = СН₂ + 2Н₂О + Н₂

Висновок. Так отримують бутадієн, з якого ви­готовляють синтетичний каучук.

   На відміну від одноатомних спиртів гліцерин взаємодіє з гідроксидами важких і лужних металів.

Для визначення гліцерину прове­демо реакцію із свіже добутим купрум (ІІ) гідроксидом.

CuSO₄ +2NaOH→ Сu(ОН)₂↓ +Na₂SO₄

CH₂-OH                   CH₂-O  

CH-OH   + Сu(ОН)₂ →    CH-O  Cu   +2H₂O

CH₂-OH                   CH₂ –OH

У результа­ті реакції утворюється розчин синього кольору. Це якісна реакція на багатоатомні спирти.

Взаємодія гліцерину з нітратною кислотою з утворення тринітрогліцерину, як медичний препарат він використовується для лікування захворювань серцево-судинної системи.

CH₂-OH                   CH₂-O- NO₂  

CH-OH   +3HO-NO₂  →   CH-O- NO₂  +3H₂O

CH₂-OH                   CH₂ –O- NO₂

Робимо висновок про спільні й відмінні власти­вості одноатомних і багатоатомних спиртів. (складання таблиці)

ЗАСТОСУВАННЯ СПИРТІВ У НАРОДНОМУ ГОСПОДАРСТВІ.(Повідомлення учнів, складання схеми)

Застосування етанолу і метанолу

Метанол

1) У промисловості органічного синтезу(виробництво формальдегіду)

2) Як розчинник

3) Як добавка до бензину

Етанол

1) Для виробництва оцтової кислоти та 1,3-бутадієну

2) Як розчинник

Застосування багатоатомних спиртів

Етиленгліколь

Антифризи.

Для синтезу синтетичного волокна  - лавсану.

Гліцерин

У косметиці (пом’якшує шкіру).

У медицині  (основа мазей).

Невисихаючі фарби.

У шкіряному виробництві(запобігає висиханню).

У текстильній промисловості(надає тканинам м’якості).

Для добування нітрогліцерину.

 ЗГУБНИЙ ВПЛИВ МЕТАНОЛУ Й ЕТАНОЛУ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ.
 

Вчитель. Із уроків біології вам відомо як впливає алкоголь на організм людини. Давайте пригадаємо разом. (повідомлення учнів)

Метиловий спирт дуже небезпечний для людини. 10—20 мл цієї речовини можуть викликати сліпоту і смерть. Причиною тому є дія ще більш сильної отрути — формальдегіду СН₂0, що утворюється в організмі при окисненні метанолу. Різні спирти в організмі перетворюються на альдегіди під дією того самого ферменту — алкогольдегідрогенази, що відщеплює від алкоголю атоми Гідрогену. Етиловий спирт перебирає на себе певну кількість алкоголь­дегідрогенази і в такий спосіб уповільнює утворення формальдегіду.

Кров  Алкоголь пригнічує вироблення тромбоцитів, а також білих та червоних кров’яних тілець. Підсумок: недокрів’я, інфекції, кровотечі.

Серце  Зловживання алкоголем викликає підвищення рівня холестерину в крові, стійку гіпертонію й дис­трофію міокарда. Серцево-судинна недостатність ставить хворого на край могили. Алкогольна міо­патія: дегенерація м'язів у результаті алкоголізму. Причини цього — невикористання м'язів, погана дієта й алкогольне ураження нервової системи. У разі алкогольної кардіоміопатії уражається сер­цевий м'яз.

  Мозок  Алкоголь сповільнює циркуляцію крові в су­динах мозку, призводячи до постійного кисневого голодування його клітин, у результаті чого настає ослаблення пам'яті й повільна психічна деграда­ція. У судинах розвиваються ранні склеротичні зміни, зростає ризик крововиливу в мозок. Ал­коголь руйнує зв'язки між нервовими клітинами мозку, виробляючи в них потребу в алкоголі й ал­когольній залежності. Руйнування клітин мозку й дегенерація нервової системи часом призводять до пневмонії, серцевої і ниркової недостатності або органічного психозу.

Шлунок  Алкоголь пригнічує вироблення муцину, який виконує захисну функцію стосовно слизової шлун­ка, що призводить до виникнення виразкової хво­роби.

Характер впливу алкоголю на організм лю­дини давно й докладно вивчений фізіологами й медиками. Що стосується підлітків, то гостре алкогольне отруєння призводить до значних змін ді­яльності серцево-судинної системи, які проявля­ються у так: збліднення шкірних покривів; акроціаноз; тахікардія й приглушеності серцевих тонів. Характерним проявом алкогольного отруєння є багаторазова блювота. Навіть одиничне вживан­ня невеликих доз спиртних напоїв супроводжуєть­ся в підлітків вираженими проявами інтоксикації, особливо нервової системи.

Підшлункова залоза  Хворі, які страждають на алкоголізм, у 10 ра­зів більше піддані ймовірності занедужати на діа­бет, ніж непитущі: алкоголь руйнує підшлункову залозу — орган, який продукує інсулін, і значно порушує обмін речовин.

Кишечник  Постійний вплив алкоголю на стінку тонко­го кишечнику призводить до зміни структури клітин, і вони втрачають здатність повноцінно всмоктувати поживні речовини й мінеральні ком­поненти, що закінчується виснаженням організму алкоголіка.

Хвороби, пов'язані з неправильним харчуван­ням і вітамінною недостатністю, типу цинги, пела­гри й бері-бері, які викликаються зневагою до їжі заради пияцтва.

Постійне запалення шлунка й, пізніше, кишеч­нику з підвищеним ризиком виразки.

Печінка  З огляду на те що 95 % усього алкоголю, який потрапляє до організму, знешкоджується в печін­ці, зрозуміло, що цей орган страждає від алкоголю найбільше: виникає запальний процес (гепатит), а потім і рубцеве переродження (цироз). Печінка пе­рестає виконувати свою функцію зі знезаражуван­ня токсичних продуктів обміну, вироблення білків крові й інших важливих функцій, що призводить до неминучої смерті хворого.

Шкіра  Питуща людина майже завжди виглядає стар­ше від своїх років: її шкіра дуже швидко втрачає свою еластичність і старіє завчасно.

Вчитель: Народна мудрість говорить: «Краще один раз побачити, ніж 10 разів почути». Тому зараз ми з вами переглянемо невеличкий фільм про вплив алкоголю на організм людини.(Демонстрація фільму із ресурсів Інтернет «Вплив алкоголю на організм людини»)

V. Закріплення і узагальнення знань

Бліц-опитування

1. Яку функціональну групу мають спирти?
2. За якою ознакою спирти поділяються на одно­атомні й багатоатомні?
3. Що таке функціональна група?
4. Які спільні хімічні властивості спиртів?
5. Що спільне в застосуванні етанолу і гліцерину?
6. Який спирт спричинює захворювання — алко­голізм?
7. Назвіть типи хімічних реакцій, що характерні для спиртів?
8. Про виявлення яких властивостей (кислотних чи основних) свідчить можливість взаємодії спиртів із лужними металами?
9. Про   виявлення   яких   властивостей   свідчить можливість взаємодії спиртів із бромоводнем?
10.                      Чи можна віднести спирти до кислот або основ? Чому?

Гра «Вірю чи не вірю»( картки)

1. Спирти — це органічні сполуки, які містять гідроксогрупи.
2. Одноатомні спирти містять одну гідроксогрупу.
3. Гліцерин належить до одноатомних спиртів.
4. Спільна властивість спиртів — взаємодія з ак­тивними металами.
5. Усі спирти можна виявити з допомогою свіже-виготовленого розчину купрум(ІІ) гідроксиду.
6. Етанол можна застосовувати для пом'якшення шкіри.
7. Гліцерин можна застосовувати для пом'якшення шкіри.
8. Етанол і гліцерин застосовують у парфумерії.
9. Метанол відносять до багатоатомних спиртів.
10.            Метанол — отрута.

Задача

Обчисліть об'єм водню, який виділиться в результаті взаємодії 46г етанолу з надлишком металічного натрію. (11,2 л)

VI. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ §  

Розв'язати задачі 

Підготувати повідомлення про властивості і застосування оцтової кислоти.

VІI. Підсумки уроку.

Література

1.     Буринська Н.М., Величко Л.П. Хімія. –К.:Ірпінь, 2001
2.     Старовойтова І.Ю. Усі уроки хімії.9клас/І.Ю.Старовойтова, О.В.Люсай. - Х.:Вид. група «Основа» 2009.-239с.
3.     Данильченко В.Е., Фрадіна Н.К.Хімія. 10-11класи: Навч. посібник.-Х.:Країна мрій^тм,2003.-220с.
4.     Інформаційні технології на уроках хімії/ Уклад. К.М.Задорожний. –Х.: Вид. група «Основа» 2009.-160с.
5.     Електронний навчальний посібник «Хімія 10-11клас»
6.     Віртуальна лабораторія
7.     Коляда О.О. Отруйність спиртів, їх негативна дія на організм людини. Застосування метанолу і етанолу. 11клас/ж. Хімія №19 (223) 2010.-С.21-23.