Урок."Метанол, етанол, гліцерин, їхні молекулярні та структурні формули, фізичні властивості. Функціональна гідроксильна група. Отруйність спиртів."

Урок. Метанол, етанол, гліцерин, їхні молекулярні та структурні формули, фізичні властивості. Функціональна  гідроксильна група. Отруйність спиртів.

Мета:

-    освітня: сформувати уявлення про оксигеновмісні органічні сполуки, дати поняття про спирти та їхню функціональну групу, ознайомити учнів із представниками спиртів – метанолом , етанолом та гліцерином, навчити записувати їхні молекулярні , електронні та структурні формули; розглянути фізичні властивості спиртів і визначити їх залежність від утворення водневого зв’язку між молекулами.

-    виховна: сформувати науковий світогляд учнів при вивченні фізичних властивостей спиртів, їх фізіологічного впливу на організм; сприяти естетичному, екологічному вихованню;

-    розвиваюча: 
1) розвивати спостережливість учнів на уроці хімії;
2) розвивати пізнавальний інтерес учнів до предмету;
3) розвивати такі мисленнєві операції : вміння  узагальнювати, робити висновки.
Тип уроку: Урок засвоєння нових знань та вмінь.

Форми роботи: розповідь вчителя, робота з………..

ХІД   УРОКУ

І. Організація класу.

Психологічний  настрій ( слайд 2)

Добрий день, мої  любі учні, і дорогі гості.  Вітаю всіх, хто в доброму настрої, хоче працювати, намагається знайти позитивні моменти в спілкуванні,  адже  від  того настрою, з яким ви вступаєте в день залежать ваші успіхи, а можливо, й невдачі. Сподіваюсь, що мої  очікування  від  нашої спільної праці будуть  виправдані.

 ІІ. Мотивація навчальної діяльності  учнів. Активація пізнавальної діяльності учнів

Ми закінчили вивчати тему «Вуглеводні». У житті ви будете часто зустрічатися з цією групою речовин. Більшість вуглеводнів використовують у хімічній, паливній промисловості і в побуті.

Давайте пригадаємо, що ми знаємо з вивченої теми. ( слайд 3)

• Що таке вуглеводні? ( вуглеводні – це сполуки, що складаються з вуглецю і водню)
• Які класи вуглеводнів ви вивчали? ( насичені і ненасичені)
• Чим вони відрізняються один від одного? ( насичені містять всі одинарні зв’язки між атомами Карбону. Ненасичені один подвійний або потрійний зв’язок)
• Які речовини називають гомологами? ( гомологи – речовини, подібні за будовою та хімічними властивостями, але відрізняються один від одного на одну або кілька груп СН₂)
• Які речовини називають ізомерами? ( ізомери – речовини , що мають однаковий склад, але різну будову).

Багато органічних сполук містять у своїх молекулах, крім атомів Карбону і Гідрогену, ще й атоми Оксигену. Такі сполуки називаються оксигеновмісними. І ми розпочинаємо ознайомлення з ними. Оксигеновмісні сполуки поділяються на класи – клас спиртів, клас карбонових кислот, клас естерів, клас жирів тощо. Сьогодні на уроці ми ознайомимося із класом спиртів. ( слайд 4)

Отже, записуємо тему  уроку: «Метанол, етанол: будова молекул, фізичні властивості. Отруйність спиртів» 

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

1.  Функціональна група.

  Оксиген, як правило, входить до складу органічних сполук у вигляді груп атомів. Такі групи називають  функціональними.  ( слайд 5)

Наприклад:

 -ОН – гідроксильна група

-СОН – альдегідна група

-СООН – карбоксильна група.

Функціональні групи – це групи атомів, що визначають фізичні й хімічні властивості речовин.

Якщо замінити атом Гідрогену в карбоновому ланцюзі на будь-яку функціональну групу, виходять похідні вуглеводнів.

Завдання: Напишіть структурну формулу метану і етану і один  атом гідрогену замініть на групу ОН.

Які речовини вийшли? . ( слайд 6)

От ми вже почали знайомство  з одним з найважливіших класів органічних речовин – спиртами.

• Як можна   відрізнити спирти від інших класів органічних сполук?

Яке ж визначення спиртам ви можете запропонувати? . ( слайд 7)

Органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька функціональних гідроксильних груп, з’єднаних з вуглеводневим радикалом, називаються спиртами.

Спирт, що містить одну функціональну групу ( ОН)  - називається одноатомним. Загальна формула цього одноатомного спирту має наступний вигляд:

С_nH_2n+1OH

Представниками одноатомних спиртів є метанол та етанол

 ( слайд 8)

Спирт  - який містить декілька функціональних груп (ОН) називається багатоатомним.

Одним з представників багатоатомних спиртів є гліцерин, формула якого  С₃Н₅(ОН)₃.

2). Класифікація спиртів. . ( слайд 9)

Існує кілька класифікацій спиртів.  

За кількістю гідроксильних груп:

•    Одноатомні ;
•    Багатоатомні

  За природою вуглеводневого радикала:

• Насичені;
• Ненасичені;
• Ароматичні

3). Номенклатура і ізомерія спиртів. ( слайд 10)

Зокрема, до оксигеновмісних органічних сполук належать спирти - метанол, етанол, гліцерин (у сучасній науковій хімічній літературі вам траплятиметься й  інша назва гліцерину - гліцерол). Ви, напевно, звернули увагу на суфікс -ол у назвах цих речовин. Що він означає, на які особливості хімічного складу і будови молекул спиртів вказує? Аби з'ясувати це, розгляньмо моделі, за допомогою яких унаочнюють склад і будову молекул спиртів.

Найпростішим представником гомологічного ряду насичених одноатомних спиртів є метанол:

 

CH₃-OH

C₂H₅-OH

Якщо група –ОН з’єднана не з крайніми атомами Карбону, тодi , щоб вказати її положення нумерують карбоновий ланцюг але з того краю, ближче до якого знаходиться гідроксильна група.

( слайд 11)

         

                 

1-пропанол і 2-пропанол є ізомерами положення функціональної групи.

Молекули багатоатомних спиртів містять кілька гідроксильних груп, сполучених з вуглеводневим радикалом. Якщо в молекулі вуглеводню гідроксильними групами замінено два атоми Гідрогену, то маємо двохатомний спирт (етиленгліколь). Якщо в молекулі вуглеводню гідроксильними групами замінено три атоми Гідрогену, то утворюється трьохатомний спирт (гліцерин).

Прикладом багатоатомних спиртів є гліцерин ( гліцерил). Кількість гідроксильних груп у молекулі позначається числівниками  ди-(ді-), три-, тетра_ і т.п.

                                              CH₂ – CH  –  CH₂

                                              │         │        │

                                               OH     OH     OH

 

4). Фізичні властивості. (слайд 12)

У гомологічному ряду насичених одноатомних спиртів немає газуватих речовин.

 

 

( слайд 13) Одноатомний спирт – метанол. Рідина без кольору з температурою кипіння 64˚С, характериним запахом. Надзвичайно отруйна речовина. Його отруйна дія заснована на ураженні нервової та судинної систем. Прийом всередину 5-10мл метанолу призводить до важкого отруєння, а 30мл і більше – до смерті.

 

 

 ( слайд 14) Одноатомний спирт – етанол.  Безбарвна рідина з характерним запахом і пекучим смаком, з температурою кипіння 78 градусів С. Легше води, змішується з нею в будь - яких співвідношеннях.

 

 

( слайд 15) Трьохатомний спирт – гліцерин ( гліцерол). Безбарвна, в’язка, гігроскопічна рідина, необмежено розчинна у воді. Солодкий на смак, від чого і отримав свою назву  - солодкий. Добре розчиняє багато речовин.   

 

( слайд 16) У гомологічному ряду нормальних (нерозгалужених) спиртів зі збільшенням молекулярної маси збільшуються температури плавлення та кипіння. Температури кипіння  метанолу, етанолу й гліцерину значно вищі порівняно з алканами з такою самою кількістю атомів Карбону в ланцюзі. Також впадає в очі різке збільшення температури кипіння трьохатомного спирту гліцерину порівняно з одноатомними спиртами метанолом і етанолом.

Густина спиртів майже не змінюється.  Рідкі спирти мають специфічні запахи. При цьому метанол та етанол за запахом дуже схожі й відрізнити їх дуже складно. Відсутність серед спиртів газуватих речовин пояснюється тим, що електронна будова спиртів нагадує електронну будову води, що зумовлює можливість утворення водневого зв’язку між молекулами спиртів.

Метанол, етанол, гліцерин добре розчиняються у полярних розчинниках, передусім у воді. З нею вони змішуються у будь-яких співвідношеннях. 

   Описані явища пов'язані з утворенням між молекулами спиртів водневих зв'язків

Доповідь учня:

Молекули спирту  та води мають кутову будову.  (слайд 17)Оскільки атом Оксигену більш електронегативний, ніж сполучені з ним атом Гідрогену , то спільна електронна пара зміщується до Оксигену. Внаслідок цього атом Оксигену набуває невеликого ( часткового) негативного заряду, а атом Гідрогену – невеликого ( часткового позитивного заряду. Заряд невеликий але і молекулам спирту і молекулам води достатньо, щоб виникла сила притягання між  різнойменними  частковими зарядами на Гідрогені однієї молекули та Оксигену іншої. Як видно з малюнку атом Гідрогену  молекули спирту завдяки наявності в нього частково позитивного заряду притягується до атому Оксигену сусідньої молекули води. Ця сила, притягання, що виникла між молекулами й спричинила утворення водневого зв’язку. Умовно  його зображають трьома крапками. І хоча водневий зв’язок в 10 разів слабше за ковалентний, на їхнє руйнування треба витратити значну кількість енергії, аби спирт перейшов з рідкого стану в газуватий. 

 В'язкість гліцерину, відсутність у нього запаху та солодкий смак (грецьке glicos означає солодкий) також пов'язані з наявністю в його молекулі трьох гідроксильних груп.  Зрозуміло, що між молекулами гліцерину утворюється значно більша кількість водневих зв'язків порівняно з метанолом і етанолом. Тож і температура кипіння гліцерину істотно вища.

Водночас ці спирти, завдяки наявності в їхньому складі неполярних залишків насичених вуглеводнів, розчиняються в слабополярних органічних розчинниках і самі є розчинниками для багатьох неорганічних і органічних речовин.

5. Отруйність спиртів, їхня згубна дія на організм людини вам відома з курсу основ здоров'я. Розгляньмо це питання докладніше.

Доповідь учня:

 Метанол (так званий деревний спирт) - надзвичайно отруйна речовина. Недарма місткості з метанолом маркують міжнародним застережним знаком (мал. 28.2).

Смертельна доза метанолу в разі потрапляння всередину організму становить З0 г, проте важке отруєння, що супроводжується сліпотою, може спричинити метанол масою 5-10 г. Його пара подразнює слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів, спричиняє головний біль, дзенькіт у вухах, тремтіння кінцівок, неврити, розлади зору. Метанол може проникати в організм навіть крізь неушкоджену шкіру. Висока отруйність метанолу стала однією з причин того, що з 2007 р. у гоночних болідах пальне на основі метанолу замінили етанолом.

 Що стосується етанолу , можна сказати, ці два сусідніх члени гомологічного ряду спиртів дуже схожі за фізичними властивостями, їх неможливо розрізнити за зовнішнім виглядом, смаком, запахом тощо. Смертельна доза етанолу значно вища порівняно з метанолом становить від 4 до 12 г на кілограм маси тіла людини. Проте небезпечність уживання етанолу, алкогольних напоїв і їхніх  сурогатів важко переоцінити. Унаслідок гострої алкогольної інтоксикації пригнічується діяльність центральної нервової системи (ви вивчатимете це в курсі біології), зокрема дихального центру.

(слайд 19). Від алкоголю щороку гине 1,5 млн чоловік – це вибухи 123 атомних бомб Хіросіми у вигляді спиртних напоїв

 

 

Доповідь учня: (слайд 20-26.)

Хронічне отруєння організму алкоголем, ефект звикання до цього наркотику - складна медична й соціальна проблема. В організмі людини немає жодного органа, який би не потерпав від алкогольної інтоксикації, однак найсильніше етанол уражає мозок. (слайд 20-21).

 

 

 

Зламані долі, зруйновані родини, деградація особистості, соціальне сирітство, смерті й каліцтва в автомобільних аваріях та на виробництві, вроджені вади розвитку в дітей.. (слайд 23).

Проблема вживання алкоголю дуже актуальна в наші дні. Від цього страждає все суспільство, але в першу чергу під загрозу ставиться підростаюче покоління:   діти, підлітки, молодь, а також здоровіє майбутніх матерів.

( слайд 24)Алкоголь особливо активно впливає на несформований організм, поступово розрушає його

( слайд 25) Сумний перелік наслідків уживання алкогольних напоїв задовгий для одного уроку. Кожен з вас не лише має усвідомити негайний вплив уживання як міцних, так і слабоалкогольних напоїв на здоров'я людини. Найголовніше - знайти в собі сили, виявити характер, аби рішуче відмовитися від небезпечних пропозицій, не спокуситися скуштувати алкогольні напої. Варто зробити свідомий вибір на користь здорового способу життя, міцної родини, здорового й щасливого сьогодення - майбуття.( слайд 26)

На прикладі метанолу й етанолу ви пересвідчилися, що корисність чи дохідливість речовин залежить насамперед від того, для чого й у який од осіб їх використовує людина. Підтвердження цього ви зможете знайти наступних параграфах підручника.

Метанол - надзвичайно отруйна речовина, залежно від дози спричиняє сліпоту або смерть. Смертельна доза етанолу значно вища зрівняно з метанолом. Проте небезпечність уживання етанолу, алкогольних напоїв і їхніх сурогатів дуже висока, бо етанол спричиняє наркотичну залежність.

Кожен має усвідомити негативний вплив уживання як міцних, так і слабоалкогольних напоїв на здоров'я людини. Варто зробити свідомий вибір на користь здорового способу життя.

Корисність чи шкідливість речовин залежить насамперед від того, для чого й у який спосіб їх використовує людина.

ІV. Узагальнення та систематизація знань.

Розв’яжіть задачу:

•                   Моя відносна густина за повітрям становить 1,10. Відгадай мою молекулярну, структурну формулу. Дай мені гарне ім’я.

       V. Підбиття підсумків уроку.

• Які нові поняття ви вивчили сьогодні на уроці?
• Чи мають для вас практичне значення нові знання , отримані на уроці?
• Метанол - надзвичайно отруйна речовина, залежно від дози спричиняє сліпоту або смерть.
• Етанол – рідина без кольору, з різким запахом, добре розчинна у воді, отруйна. Смертельна доза етанолу значно вища зрівняно з метанолом. Проте небезпечність уживання етанолу, алкогольних напоїв і їхніх сурогатів дуже висока, бо етанол спричиняє наркотичну залежність
• Гліцерин – грузла рідина без кольору й запаху, солодка на смак, добре розчинна у воді.

      V. Домашнє завдання. Опрацювати параграф 26, виконати вправи 1-3 на стор. 153.