На чтение: ≈ 27 мин.Данное занятие – второе в теме «Карбоновые кислоты», на изучение которой отводится по программе 4 часа. Оно проводится в соответствии с тематическим планированием. Перед занятием по изучению химических свойств карбоновых кислот ученикам предлагается повторить химические свойства неорганических кислот в свете теории электролитической диссоциации.
Тип занятия: изучение новых знаний и способов действий.Вид занятия: лабораторная работа.Время: 80 минут.Цель занятия: формирование общих компетенций с использованием интерактивных методов обучения. По окончании занятия ученики:а) знают:- строение молекулы предельных карбоновых кислот,- общие химические свойства органических и неорганических кислот,- специфические свойства карбоновых кислот;б) умеют работать с информацией;в) владеют рефлексией.Задачи занятияРазвивающая: развивать навыки экспериментальной работы, умение сравнивать, обобщать, делать самостоятельные выводы.Образовательная: исследовать свойства предельных карбоновых кислот, выявить общие свойства с неорганическими кислотами; ознакомить со специфическими свойствами карбоновых кислот; научить самостоятельно составлять уравнения реакций.Воспитательная: продолжить формирование у школьников научно-материалистического мировоззрения, подтвердить единство природы, выражающееся в общих свойствах органических и неорганических веществ; развивать коммуникативные способности, воспитывать взаимовыручку, умение критически относиться к оценке своих знаний.Методическая цель: продемонстрировать возможности использования на занятии информационно-коммуникационных технологий, педагогики сотрудничества, продуктивных методов и приемов обучения (работа в группах, лабораторная работа, адресный опрос, проблемные ситуации).Формы организации работы: фронтальная, индивидуальная, групповая. Методы обучения: словесные, наглядные, исследовательские, метод проблемного изложения, диалогический метод, устный и письменный контроль, самоконтроль.Межпредметные связи: биология.Технические средства обучения: проектор, экран, компьютер, презентация к уроку, реактивы: растворы уксусной, муравьиной, соляной кислот, гидроксида натрия, сульфата меди; карбонат натрия, оксид меди, металлический магний, аммиачный раствор оксида серебра, универсальная индикаторная бумага, раствор фенолфталеина, спиртовка, химическая посуда, штатив с пробирками, пробиркодержатель, спички, муляжи фруктов.Дидактические материалы: рабочий лист, оценочный лист.Ход занятияI. Организационный момент (приветствие обучающихся, проверка их явки и готовности к занятию)Учитель: Мы продолжаем изучать представителей одного из классов органических соединений, которые находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства – в технике, кожевенном производстве, в медицине, в пищевой промышленности и т. д.Я хочу показать вам картину художника Якоба Йорданса «Пир Клеопатры», сюжет которой имеет определенное отношение к теме сегодняшнего занятия.На картине изображена египетская царица Клеопатра (I век до н. э.), славившаяся красотой и умом и отличавшаяся экстравагантностью своего поведения. Существует легенда, что однажды царица Клеопатра поспорила со своим возлюбленным Марком Антонием, что сумеет приготовить самое драгоценное яство из когда-либо подававшихся. Преподаватель зачитывает отрывок из произведения Г.Р.Хаггарда «Клеопатра»:«…Она вынула из уха одну из… жемчужин… и… опустила жемчужину в уксус. Наступило молчание, потрясенные гости, замерев, наблюдали, как несравненная жемчужина медленно растворяется в крепком уксусе. Вот от нее не осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок, покрутила его, взбалтывая уксус, и выпила весь до последней капли…»Жемчуг якобы растворился в уксусе, и Клеопатра выпила чашу до дна, тем самым победив в споре. Учитель: Как называется химическое соединение, полученное царицей Клеопатрой, мы узнаем в конце нашего занятия.II. Актуализация ранее изученного материалаУчитель: Вам уже известны общие физические свойства карбоновых кислот, знаете вы и строение функциональной группы, номенклатуру этих кислородосодержащих органических соединений. А хорошо ли вам знакомы отдельные представители этого класса соединений?Мозговой штурм. Задание «Черный ящик». 1-е вещество. Бесцветная ядовитая, едкая жидкость с резким запахом. Используется в качестве пищевой добавки под обозначением E236. В природе встречается в хвое, крапиве, фруктах, едких выделениях пчел и муравьев. Впервые было выделено в 1671 году английским натуралистом Джоном Рэйем из рыжих лесных муравьев.Ответ: муравьиная кислота (в ящике находится муравьиный спирт – спиртовой раствор муравьиной кислоты).2-е вещество. У меня в черном ящике находится удивительное, но хорошо вам знакомое вещество. Оно широко используются в пищевой промышленности (пищевая добавка E260) и бытовой кулинарии, а также консервировании. Его применяют для получения лекарственных и душистых веществ, как растворитель. Используется в книгопечатании и крашении (слайд 4).Ответ: уксусная кислота (в ящике находится бутылка с уксусом).3-е вещество. В черном ящике находится вещество, которое в наибольшей концентрации содержится в ягодах, плодах цитрусовых, хвое, стеблях махорки, особенно много его в китайском лимоннике и недозрелых лимонах, из которых оно и было впервые выделено в 1784 г. К.Шееле.Ответ: лимонная кислота (в черном ящике апельсины, лимоны или пакетики с лимонной кислотой).4-е вещество. Бесцветные кристаллы, растворимые в воде и спирте. В пищевой промышленности используется в качестве пищевой добавки E363. Стимулирует рост и повышает урожай растений. Содержится в небольших количествах во многих растениях, янтаре.Ответ: янтарная кислота (в черном ящике таблетки янтарной кислоты).После ответов учащихся преподаватель рассказывает о значении янтарной кислоты. Учитель: Янтарная кислота является эффективным природным средством продления активной жизни до старости. Янтарная кислота стимулирует клеточное дыхание, а также оказывает воздействие на усвоение клетками кислорода. Кроме того, она обезвреживает свободные радикалы, обладает мощным антитоксичным свойством. Янтарная кислота укрепляет иммунитет, восстанавливает работу нервной системы, оказывает укрепляющее действие на работу почек и кишечника. Также янтарная кислота способствует выработке инсулина, тем самым продлевая долголетие.Беседа по итогам мозгового штурма: а) К какому классу кислородосодержащих органических соединений относятся эти вещества?б) Как называется функциональная группа, содержащаяся в этих соединениях?в) Какая связь существует между свойствами карбоновых кислот и их строением? г) Сходны ли по свойствам органические кислоты и минеральные и если сходны, в чем причина этого? Учитель: Как вы думаете, какие вопросы, очень важные для химика, нам еще предстоит изучить? (Химические свойства карбоновых кислот.) А так ли важно знать их химические свойства, для чего нам нужны эти знания? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте послушаем сообщения наших учащихся о карбоновых кислотах и их значении в нашей жизни. Защита мини-проектов по теме «Карбоновые кислоты».Учитель: Можно ли прожить без знаний о карбоновых кислотах? Может быть, и можно, но чтобы себя считать образованными людьми, я думаю, мы обязаны знать, что мы едим и пьем, с чем имеем дело в быту. Знать, чем опасны эти вещества, с чем они могут прореагировать, поэтому нам и необходимы знания об этих соединениях. Итак, тема сегодняшнего занятия (формулируется вместе с обучающимися) «Химические свойства карбоновых кислот» (запись в тетрадь). Цели занятия (формулируются вместе с учениками): 1. Выяснить особенности строения карбоксильной группы и спрогнозировать химические свойства карбоновых кислот.2. С помощью лабораторного исследования изучить химические свойства карбоновых кислот (общие и специфические).3. На примере муравьиной и уксусной кислот уметь составлять уравнения реакций, характеризующих свойства карбоновых кислот.III. Изучение нового материалаОсобенность строения молекул карбоновых кислот.Учитель: Вы знаете, что свойства веществ зависят от строения. Каковы особенности строения карбоновых кислот? Отличаются ли они от строения неорганических кислот? Проблема: какие свойства исходя из такого строения можно предположить у этих веществ?Основные (ОН-).Гипотеза: кислотные (Н+).Электронная плотность в карбонильной группе (особенно -связи) смещена в сторону кислорода как более электроотрицательного элемента.Вследствие этого карбонильный атом углерода приобретает частичный положительный заряд. Чтобы его компенсировать, он притягивает к себе электроны атома кислорода гидроксильной группы. Электронная плотность на атоме кислорода понижается, и он смещает в свою сторону электронную плотность связи О-Н. Полярность связи в гидроксогруппе возрастает, водород становится подвижнее и легче отщепляется в виде протона, что обусловливает общие свойства карбоновых кислот.Поскольку класс веществ называется «кислоты», то можно предположить, что карбоновые кислоты будут иметь общие свойства с неорганическими кислотами. Но поскольку это вещества органические, то для них будут характерны и специфические свойства.Свойства, характерные для неорганических кислот.Учитель: Скажите, какие свойства характерны для неорганических кислот? (Вначале выслушать ответы учащихся, затем обобщить.) – действие на индикаторы,+ Ме,+ щелочь,+ нерастворимое основание,+ амфотерный гидроксид,+ основный оксид,+ амфотерный оксид,+ соль.Чтобы подтвердить общность свойств кислот, выполним лабораторную работу (обучающихся предварительно делим на 4 группы).Краткий инструктаж по технике безопасности.Лабораторная работа. Свойства уксусной кислоты в сравнении со свойствами соляной кислоты.Цель работы: изучить общие и специфические свойства предельных карбоновых кислот.Группа 1. Исследование общих химических свойств карбоновых и неорганических кислот. (Взаимодействие с металлами и действие на индикатор.)Цель: изучить кислотные свойства уксусной кислоты. Сравнить химические свойства минеральных и органических кислот.Опыт 1. В пробирку налейте 1-2 мл раствора соляной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с кислотами) и опустите универсальную индикаторную бумагу (отметьте цвет индикатора), затем добавьте немного порошка магния.Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнение проведенной реакции.Опыт 2. В пробирку налейте 1-2 мл раствора уксусной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с органическими веществами) и опустите универсальную индикаторную бумагу (отметьте цвет индикатора), затем добавьте немного порошка магния.Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнение проведенной реакции. Наблюдения оформите в виде таблицы (см. таблицу 1).Вывод: уксусная и соляная кислоты одинаково взаимодействуют с активным металлом магнием. Магний вытесняет водород из растворов кислот.Группа 2. Исследование общих химических свойств карбоновых и неорганических кислот. (Взаимодействие с оксидами и гидроксидами металлов.)Цель: изучить кислотные свойства уксусной кислоты. Сравнить химические свойства неорганических и органических кислот.Опыт 1. В две пробирки налейте 1-2 мл раствора соляной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с минеральными кислотами). В первую добавьте немного порошка оксида магния. Во вторую пробирку внесите 1-2 капли индикатора фенолфталеина (отметьте цвет раствора), затем нейтрализуйте кислоту раствором гидроксида натрия. Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнения проведенных реакций.Опыт 2. В две пробирки налейте 1-2 мл раствора уксусной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с кислотами). В первую добавьте немного порошка оксида магния. Во вторую пробирку внесите 1-2 капли индикатора фенолфталеина (отметьте цвет раствора), затем нейтрализуйте кислоту раствором щелочи.Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнения проведенных реакций. Наблюдения оформите в виде таблицы.Вывод: уксусная и соляная кислоты одинаково реагируют с оксидами металлов и щелочами, образуя соответствующие соли и воду.Группа 3. Исследование общих химических свойств карбоновых и неорганических кислот. (Взаимодействие с солями слабых кислот, действие на индикатор.)Цель: изучить кислотные свойства уксусной кислоты. Сравнить химические свойства неорганических и органических кислот.Опыт 1. В пробирку налейте 1-2 мл раствора соляной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с кислотами) и опустите универсальную индикаторную бумагу (отметьте цвет индикатора), затем добавьте раствор карбоната натрия. Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнение проведенной реакции.Опыт 2. В пробирку налейте 1-2 мл раствора уксусной кислоты (помните о правилах техники безопасности при работе с кислотами) и опустите универсальную индикаторную бумагу (отметьте цвет индикатора), затем добавьте раствор карбоната натрия. Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнение проведенной реакции. Наблюдения оформите в виде таблицы.Вывод: уксусная и соляная кислоты проявляют общие химические свойства, реагируют с солями.Группа 4. Исследование общих химических свойств карбоновых и неорганических кислот. (Взаимодействие с нерастворимыми основаниями.)Цель: изучить кислотные свойства уксусной кислоты. Сравнить химические свойства неорганических и органических кислот.Опыт 1. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора сульфата меди (II) и прибавьте 1-2 мл раствора гидроксида натрия (отметьте, что наблюдаете), затем налейте немного соляной кислоты. Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнения проведенных реакций.Опыт 2. Налейте в пробирку 2-3 мл раствора сульфата меди (II) и прибавьте 1-2 мл раствора гидроксида натрия (отметьте, что наблюдаете), затем налейте раствор уксусной кислоты. Отметьте, какие изменения произошли. Сделайте соответствующий вывод. Составьте уравнения проведенных реакций. Наблюдения оформите в виде таблицы.Вывод: уксусная и соляная кислоты проявляют общие химические свойства, реагируя с нерастворимыми основаниями.После завершения исследования группы представляют результаты своей работы, которые оцениваются по следующим критериям:- умение обучающихся кратко обобщить и записать итог выполненной работы в виде химических формул, уравнений, словесных выводов;- умение учащихся конкретно, полно, развернуто и научно объяснить полученные результаты исследования;- участие (активность) каждого учащегося в работе группы;- умение анализировать, сравнивать, логически мыслить и делать выводы.Учитель: Для карбоновых кислот характерна также и реакция горения (реакция горения паров ледяной уксусной кислоты демонстрируется преподавателем посредством видеоэксперимента):CH3СОOH +2O2 2CO2 +2H2OУчитель: Взаимодействие карбоновых кислот со спиртами с образованием сложных эфиров – уже известная вам реакция этерификации. Реакция этерификации наблюдается у некоторых неорганических кислот -HNO3, H2SO4 (демонстрируется видеоэксперимент): RCOOH + R’OH RCOOR’ + Н2ОУчитель: Муравьиная кислота по химическим свойствам отличается от других карбоновых кислот тем, что карбоксильная группа в ней связана не с углеводородным радикалом, а с атомом водорода. Поэтому муравьиную кислоту можно рассматривать и как кислоту, и как альдегид: Учитель: Подобно альдегидам, муравьиная кислота дает реакцию «серебряного зеркала», проявляя специфические свойства.Проблемный эксперимент: преподаватель проводит демонстрацию реакции «серебряного зеркала» с муравьиной и уксусной кислотами:Общий вывод:1. Карбоновые кислоты обладают общими свойствами с неорганическими кислотами. Эти свойства обусловлены ионом водорода карбоксильной группы (-COOH).2. Карбоновые кислоты обладают и специфическими свойствами, характерными только для органических кислот.IV. Закрепление изученного материала 1. Устный опрос:- Какие свойства являются общими для неорганических и органических кислот?- Какая реакция называется реакцией этерификации?- Наличие какой группы в молекуле карбоновых кислот обусловливает рассмотренные химические свойства?- Как называются соли муравьиной и уксусной кислот?2. Контролирующий тест в виде презентации.3. Письменная работа: 1. Какую реакцию осуществила Клеопатра? Какое соединение она принимала? Написать уравнение соответствующей реакции.2. Написать уравнения реакций взаимодействия муравьиной кислоты с магнием, оксидом кальция, гидроксидом натрия, силикатом натрия. Дать названия продуктам реакций.V. Рефлексия Продолжите фразу:Сегодня на занятии я узнал…Теперь я могу…Было интересно…Полученные знания я смогу применить…VI. Подведение итогов1. Заполнение оценочных листов. Оценка складывается из баллов по 5 пунктам.Обучающиеся выставляют баллы в оценочные листы и сдают их преподавателю.Усвоение учебного материала.Если считать, что полное усвоение учебного материала урока соответствует дистанции А_____________________________________________В,то покажите точкой ваше место нахождения. 2. Сообщение о реализации цели учебного занятия, выставление оценок, информация о домашнем задании.Домашнее задание Задание для I группы. «Что скрывает буква Е на этикетках?..» (Е260, Е200, Е210 и т. д.). Составить краткое сообщение.Задание для II группы. Выполнить творческое задание в программе «MS Power Point» (не более 10 слайдов) по теме «Химические свойства карбоновых кислот».Задание для III группы. Составить кроссворд по теме «Химические свойства карбоновых кислот».Задание для IV группы. Решить задачи.1. Ацетат кальция, полученный при взаимодействии уксусной кислоты с гашеной известью, один ученик решил высушить в пламени спиртовки. Правильно ли он поступил? Обоснуйте свой ответ, подтвердите его уравнением реакции.2. Юный химик поместил в пробирку гранулу цинка и прилил разбавленную серную кислоту. Затем добавил ацетат натрия. Выделение пузырьков газа резко уменьшилось. Как можно объяснить это явление?Литература и ссылки1. Габриелян О.С., Химия. 10 класс: Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. – М. : Дрофа, 2010 г.2. Габриелян О.С. Химия. 10 класс. Профильный уровень: методическое пособие. – М. : Дрофа, 2006 г.3. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия. 10 класс. – М. : Дрофа, 2004 г.4. Компакт-диск «Химия в школе. Электронные уроки и тесты. Кислородсодержащие соединения». ЗАО «Просвещение-Медиа», 2005 г. 5. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1894.html6. Лагуто С.В. Методическая разработка урока-исследования химических свойств карбоновых кислот, http://www.referat.ru/referats/view/28986, 2009 г.7. Хисматулина Е.В. Тест-презентация по теме «Химические свойства карбоновых кислот», http://www.uchportal.ru/load/70-1-0-9508, 2010 г.P.S. Материалы к уроку, в том числе презентации, видеофайлы, оценочный лист, рабочий лист, опубликованы на сайте «Учительской газеты» http://www.ug.ru/method_article/633 Наталия РАКЧЕЕВА, преподаватель химии Регионального многопрофильного колледжа Ставрополя, победитель XV Всероссийского конкурса методических разработок «Сто друзей»
Выбор читателей
Комментарии