Конспект уроку «Насичені одноатомні спирти: властивості та добування» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект на 45 хвилин із 7 етапами, чотирма завданнями на закріплення, трьома демонстраціями та шістьма запитаннями FAQ. Підійде вчителю хімії в 10 класі як готовий план. Усі запитання, очікувані відповіді та хронометраж уже розписані. Продумайте заздалегідь виставку побутових предметів для мотивації й підготуйте відео про реакцію етанолу з натрієм, бо саму реакцію в класі не проводять.
Парацельс писав «Усе отрута, усе ліки; те й інше визначає доза».
Мета уроку
Знаннєві
- Учень/учениця називає, як змінюються фізичні властивості спиртів і чим це зумовлено (водневий зв'язок)
- Учень/учениця записує рівняння реакцій етанолу з натрієм, дегідратації, взаємодії з бромоводнем і горіння
- Учень/учениця називає промислові способи добування етанолу та метанолу
Діяльнісні
- Учень/учениця складає рівняння реакцій на прикладі етанолу, метанолу та пропан-1-олу
- Учень/учениця обчислює об'єм водню за рівнянням реакції спирту з металом
- Учень/учениця порівнює властивості спиртів з властивостями вуглеводнів і лугів
Ціннісні
- Учень/учениця оцінює небезпеку метанолу та шкідливу дію етанолу на організм
- Учень/учениця обґрунтовує, чому біоетанол є прикладом використання відновлюваної сировини
Проблемне питання уроку
Чому етанол одночасно є основою ліків і пального, а такий схожий на нього метанол є смертельною отрутою?
Базові поняття і терміни
гідроксильна група, водневий зв'язок, дегідратація, етанолят, гідратація етену, спиртове бродіння, біоетанол.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія. Вплив етанолу на нервову систему й печінку, алкоголізм як хвороба
- Основи здоров'я. Небезпека отруєння метанолом і правила безпеки
- Географія. Біопаливо як відновлюваний ресурс замість нафти й газу
Обладнання та реактиви
- підручник Григорович, 10 клас, с. 91–93
- виставка: флакон медичного етилового спирту, антисептик для рук, парфуми, харчовий оцет, фото заправки з пальним E85 (мал. на с. 91)
- фарфорова чашка, медичний спирт (2 мл), сірники, склянка з кришкою для гасіння
- розчин калій перманганату, розведена сульфатна кислота, пробірки, штатив
- відео «Реакція етанолу з натрієм»
- Проєктор, робочі аркуші з таблицею «Реагент, умови, продукт»
Демонстрації
Під час горіння етанолу (2 мл медичного спирту у фарфоровій чашці) полум'я майже безбарвне, виділяється теплота, продукти горіння становлять CO₂ і вода
Під час окиснення медичного спирту підкисленим розчином KMnO₄ малинове забарвлення розчину зникає
На відео «Реакція етанолу з натрієм» видно, як на поверхні металу виділяються бульбашки водню й утворюється етанолят
Безпека
- Метанол, натрій і калій у шкільному кабінеті не використовують. Реакцію зі спиртом показують лише у відео
- Горіння етанолу демонструє лише вчитель. Не більше 2 мл у фарфоровій чашці, на відстані від учнів і від пляшки зі спиртом; полум'я гасять накриванням склянкою, не водою
- Етанол легкозаймистий. Пляшку зі спиртом тримають закритою й далеко від вогню
- Спирти, зокрема й медичний спирт, забороняється пробувати на смак і вживати; метанол є сильною отрутою, за підозри на отруєння негайно викликати швидку допомогу (103)
- Працюючи з розчином KMnO₄ із сульфатною кислотою, слід надягати рукавички; у разі потрапляння на шкіру промити великою кількістю проточної води й повідомити вчителя
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент, 1 хв
- Актуалізація, 5 хв
- Мотивація, 3 хв
- Вивчення нового, 21 хв
- Закріплення, 9 хв
- Рефлексія, 4 хв
- Домашнє завдання, 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітається, перевіряє готовність класу, оголошує тему «Властивості та добування насичених одноатомних спиртів».
Учні: Вітаються, записують дату й тему в зошит.
Зміст етапу
Оголошення теми й повідомлення плану. Учні дізнаються, що вивчатимуть (властивості, добування) та що має бути на столі (підручник, зошит, ручка).
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить «мозковий штурм». Ставить 5 запитань, учні письмово записують відповіді одним рядком у зошиті, потім звіряє їх, зачитавши правильні відповіді.
Учні: Кожен письмово відповідає в зошиті на всі запитання й перевіряє себе за зачитаними відповідями.
Зміст етапу
1. Яку гідроксильну групу мають спирти? Це група –ОН. 2. Яка загальна формула насичених одноатомних спиртів? Це CₙH₂ₙ₊₁OH. 3. Як називається спирт C₃H₇OH із групою –ОН при крайньому атомі Карбону? Це пропан-1-ол. 4. Які полярні зв'язки є в молекулі спирту? Це С–О та О–Н. 5. Який зв'язок утворюється між молекулами спирту й між спиртом і водою? Це водневий зв'язок.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готову виставку побутових предметів і ліків, у яких є етиловий спирт або його похідні (медичний спирт, антисептик, парфуми, харчовий оцет), та фото заправки з пальним E85. Ставить проблемне питання.
Учні: Розглядають предмети, висловлюють здогадки, записують проблемне питання.
Зміст етапу
Учитель запитує «Що спільного в цих предметів?» У їхньому складі є етиловий спирт або речовина, що утворюється з нього (оцет). Проблемне питання формулюють так. «Чому етанол одночасно основа ліків і пального, а схожий на нього метанол є смертельною отрутою?» Учні висувають гіпотези (різна будова, різна дія на організм); перевіряємо їх протягом уроку. Епіграфом слугують слова Парацельса «Усе отрута, усе ліки; те й інше визначає доза».
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три активності, ставить запитання, проводить демонстрації, підсумовує кожну активність короткими узагальнювальними репліками.
Учні: Працюють з текстом підручника, заповнюють таблицю в парах, дивляться відео й демонстрації та відповідають на питання для спостереження.
Зміст етапу
Активність 1 (4 хв). Робота з текстом підручника, с. 91: блоки «Ключова ідея» та «Біопаливо». Завдання: виписати в зошит, що впливає на фізичні властивості спиртів, що зумовлює їхні хімічні властивості, і чому біоетанол називають біопаливом. Продукт: три записи в зошиті. Очікувані відповіді: на фізичні властивості впливає водневий зв'язок між молекулами спирту та між спиртом і водою; більшість хімічних властивостей зумовлена гідроксильною групою –ОН; біоетанол добули не з викопних ресурсів, а з рослинної сировини, а CO₂ від його згоряння знову засвоюють рослини. Доповнення вчителя: метанол, етанол і пропаноли необмежено розчиняються у воді, вищі спирти нерозчинні; серед спиртів немає газів; в Україні від 2014 року законодавчо встановлено 7 % етанолу в бензині. Активність 2 (8 хв). Заповнення таблиці в парах «Реагент — умови — продукт» на прикладі етанолу. Продукт: заповнена таблиця з чотирьох рядків (Na, конц. H₂SO₄ ~170 °C, HBr, CuO). Очікувані рядки: Na → 2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑ (етанолят); конц. H₂SO₄, ~170 °C → C₂H₅OH → CH₂=CH₂ + H₂O, а за ~140 °C із двох молекул — діетиловий етер; HBr (NaBr + конц. H₂SO₄) → C₂H₅OH + HBr → C₂H₅Br + H₂O; CuO (нагрівання) → C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O (етаналь). Додаткове запитання: чому спирти не змінюють колір індикаторів? — Вони неелектроліти, не дисоціюють з утворенням H⁺ і не реагують з лугами. Добування: учні переписують три рівняння з дошки (вчитель пояснює 1 хв): CH₂=CH₂ + H₂O → C₂H₅OH (300 °C, тиск, каталізатор); C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂↑ (ферменти дріжджів); CO + 2H₂ → CH₃OH (метанол із синтез-газу). Активність 3 (9 хв). Відео «Реакція етанолу з натрієм» (2 хв), демонстрації вчителя: горіння спирту (2 хв), окиснення підкисленим KMnO₄ (2 хв), питання для спостереження (1 хв) і фізіологічна дія (2 хв). Рівняння горіння: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O. Окиснення спирту схематично: C₂H₅OH → CH₃CHO → CH₃COOH (над стрілками [O]): первинний спирт окиснюється до етаналю, який далі окиснюється до етанової кислоти. Питання для спостереження: що виділяється на поверхні натрію? — Бульбашки водню; яке забарвлення полум'я етанолу? — Майже безбарвне; що відбувається з розчином KMnO₄? — Малинове забарвлення зникає, бо спирт окиснюється. Фізіологічна дія: етанол — наркотична речовина, що швидко всмоктується в кров, постійне надмірне вживання спричиняє алкоголізм і руйнує печінку, нервову й серцево-судинну системи; метанол — сильна отрута, навіть невелика кількість призводить до втрати зору, а більша — до смерті.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Видає завдання, спостерігає за виконанням, вибірково перевіряє розв'язання, зачитує відповіді.
Учні: Виконують чотири завдання письмово в зошиті, самоперевірка за відповідями вчителя.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Пропонує прийом «Телеграма». Спочатку письмова відповідь на проблемне питання, потім усні відповіді.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання, потім усно діляться висновками.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Оголошує домашнє завдання, пояснює вибір.
Учні: Записують завдання в щоденник.
Завдання для закріплення
Із цього переліку оберіть речовини, що реагують із натрієм: C₂H₅OH, C₂H₆, CH₃OH, C₂H₄.
Відповідь
C₂H₅OH і CH₃OH: у молекулах спиртів є гідроксильна група, атом Гідрогену якої заміщується на метал. Етан і етен з натрієм не реагують.
Назвіть продукт реакції C₂H₅OH + HBr (NaBr і концентрована H₂SO₄) та умову, у якій проводять реакцію.
Відповідь
Бромоетан і вода: C₂H₅OH + HBr → C₂H₅Br + H₂O; реакцію проводять із концентрованою сульфатною кислотою, яка разом з натрій бромідом утворює бромоводень.
Складіть рівняння дегідратації пропан-1-олу й назвіть умови.
Відповідь
CH₃–CH₂–CH₂OH → CH₃–CH=CH₂ + H₂O; нагрівання вище 140 °C у присутності концентрованої H₂SO₄; продукти — пропен і вода.
Обчисліть об'єм водню (н. у.), що виділиться під час дії металічного калію на метанол масою 24 г.
Відповідь
2CH₃OH + 2K → 2CH₃OK + H₂↑; n(CH₃OH) = 24 : 32 = 0,75 моль; n(H₂) = 0,375 моль; V(H₂) = 0,375 · 22,4 = 8,4 л.
Диференціація
Сильним: Складіть рівняння реакцій для перетворень CH₄ → CO → CH₃OH → CH₃ONa, вкажіть умови кожної стадії й назвіть речовини; поясніть, чому метанол у цьому ланцюжку поводиться як слабка кислота.
Підтримка: Опора-зразок на іншій речовині: бутан-1-ол із натрієм — 2C₄H₉OH + 2Na → 2C₄H₉ONa + H₂↑ (спирт + метал → солеподібна сполука + водень). Для розрахунку: n = m : M → за рівнянням порівняти кількості речовин → V = n · 22,4. Заміни в зразку формулу спирту й метал на потрібні в завданні.
Домашнє завдання
Базове: Опрацювати § 14 (с. 91–93); відповісти на запитання 200 (б, в); виконати завдання 203 (д, е), 204 (б) і 209.
За вибором: На вибір пропонуються завдання 218 (схема добування етанолу з кальцій карбіду з рівняннями) або завдання 220 (спостереження під час змішування метанолу з водою й октаном з поясненням).
Рефлексія
За прийомом «Телеграма» на чверті аркуша кожен письмово (2 хв) відповідає одним-двома реченнями на проблемне питання уроку про те, чому етанол є основою ліків і пального, а метанол смертельно отруйний. Далі усно (2 хв) три-чотири учні зачитують свої відповіді, клас ураховує головну думку про різну дію на організм і правила безпеки поводження з речовинами.
Історична довідка
Спиртове бродіння люди використовують із давніх часів. Саме так виготовляли вино з винограду, інших ягід і фруктів. Слово «ферменти» походить від латинського fermentum («закваска»). Ферменти є білками, що прискорюють реакції як каталізатори. Сьогодні той самий біохімічний процес лежить в основі добування біоетанолу для пального.
Місце уроку в темі
Попередній урок: Будова молекул, номенклатура та ізомерія насичених одноатомних спиртів (на цьому уроці спираємося на гідроксильну групу та водневий зв'язок)
Наступний урок: Обчислення за хімічними рівняннями, якщо реагент містить домішки (§ 15)
Часті запитання
Які хімічні властивості мають насичені одноатомні спирти?
Спирти реагують з лужними металами (виділяється водень, утворюється етанолят), дегідратуються за нагрівання з концентрованою сульфатною кислотою, взаємодіють з галогеноводнями, окиснюються та горять. Більшість цих властивостей зумовлена наявністю гідроксильної групи –ОН.
Чому спирти не змінюють забарвлення індикаторів?
Спирти є неелектролітами. Вони не дисоціюють з утворенням йонів Гідрогену й не реагують з лугами. Слабкі кислотні властивості проявляються лише в реакції з лужними металами, коли розривається полярний зв'язок О–Н.
Як добувають етанол у промисловості?
Сучасний спосіб полягає в гідратації етену водяною парою за 300 °C, підвищеного тиску й наявності каталізатора. Інший спосіб полягає у спиртовому бродінні глюкози за участю ферментів дріжджів, C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂↑.
Як добувають метанол?
У промисловості метанол добувають із синтез-газу. Суміш карбон(II) оксиду й водню реагує за підвищених температури й тиску з каталізатором, CO + 2H₂ → CH₃OH. Сам синтез-газ утворюється з метану та водяної пари.
Чим небезпечний метанол?
Метанол є сильною отрутою. Навіть незначна кількість, що потрапила в організм, може призвести до повної втрати зору, а більша кількість може призвести до смерті. Тому його ніколи не можна пробувати чи вживати замість етанолу.
Що таке біоетанол і чому його називають біопаливом?
Біоетанолом називають етанол, добутий ферментацією рослинної сировини (цукрової тростини, кукурудзи, зернових), а не з викопних ресурсів. Його додають до бензину. В Україні від 2014 року законодавчо встановлено 7 %. Вуглекислий газ від його згоряння засвоюють рослини, тож додаткового CO₂ в атмосферу майже не надходить.
Джерела
- Попель, Крикля. Хімія, 10 клас, 2018, с. 83–90
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 90–94
- Ярошенко. Хімія, 10 клас, 2018, с. 76–79
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
