Конспект уроку «Насичені одноосновні карбонові кислоти: 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 за §21 підручника Григоровича із семи етапів із хронометражем, трьома демонстраціями на побутових об'єктах, чотирма завданнями на закріплення з відповідями та шістьма запитаннями для швидкої довідки. Він підійде вчителеві, який хоче провести урок без небезпечних реактивів. Усі досліди проводять з оцтом, содою, соком і розчином Люголя, а добування кислот і естерифікацію учні розбирають за підручником і відео. Користуйтеся етапами по порядку, а питання й відповіді з розділів закріплення, домашнього завдання та рефлексії зачитуйте класові майже дослівно.
«Усе є отрутою, усе є ліками; те й інше визначає доза». Парацельс
Мета уроку
Знаннєві
- учень/учениця записує схему дисоціації карбонових кислот і пояснює, чому основність кислоти дорівнює числу карбоксильних груп
- називає фізичні властивості перших членів ряду та причину високих температур кипіння кислот
- називає лабораторний і промислові способи добування етанової кислоти
- наводить приклади природних джерел метанової та етанової кислот
Діяльнісні
- складає рівняння реакцій етанової кислоти з металом, лугом, сіллю та спиртом
- складає рівняння добування етанової кислоти окисненням етаналю та витісненням із солі
- добирає реагент і ознаку, щоб відрізнити розчин кислоти від розчину етанолу
Ціннісні
- оцінює небезпеку подразнювальної дії метанової кислоти й обґрунтовує правила безпечної роботи з кислотами
- наводить приклад, який показує, що харчова кислота безпечна лише в доступній концентрації та кількості (розведений столовий оцет)
Проблемне питання уроку
Чому столовий оцет, який додають до їжі, і метанова кислота з листка жалкої кропиви належать до карбонових кислот, але одна безпечна для їжі, а друга пече шкіру?
Базові поняття і терміни
карбоксильна група, основність кислоти, електролітична дисоціація, естерифікація, естер, етаноати (ацетати).
Міжпредметні зв'язки
- Біологія. Метанова кислота в залозах лісових мурах і ворсинках жалкої кропиви; щавлева й аскорбінова кислоти в овочах і плодах
- Основи здоров'я. Безпечна робота з кислотами й аналіз етикеток харчових продуктів
- Мова й література. Походження назви «мурашина» кислота (лат. formica означає «мураха»)
Обладнання та реактиви
- виставка: пляшка столового оцту, лимон, пакет кефіру, томат і щавель, таблетки аскорбінової кислоти з аптеки, пачка питної соди, закрита аптечна пляшечка «мурашиного спирту», фото листка жалкої кропиви
- штатив із пробірками або прозорі стаканчики, піпетки
- універсальний індикаторний папір
- розчин Люголя
- мультимедійний проєктор для відео та слайдів
- підручник Григоровича «Хімія. 10 клас», §21
Демонстрації
Індикаторний папір у столовому оцті, кефірі та лимонному соку червоніє, що засвідчує наявність кислот у продуктах
Питна сода й столовий оцет у склянці спричиняють спінення від вуглекислого газу, CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂↑
У розчині аскорбінової кислоти (таблетка з аптеки) й розчині Люголя жовте забарвлення зникає
Безпека
- У кабінеті не використовують концентровані кислоти й нагрівання сумішей із ними. Добування кислоти витісненням із солі, естерифікацію та розкладання метанової кислоти учні розглядають лише на відео або слайдах.
- Беруть невеликі кількості речовин (по 1–2 мл), остерігаються потрапляння реактивів на шкіру, в очі та одяг.
- Продукти й розчини в кабінеті не пробують на смак і не нюхають впритул.
- Якщо розчин потрапив на шкіру чи одяг, одразу змити його великою кількістю проточної води; у разі потрапляння в очі промивати водою й негайно повідомити вчителя.
- Розчин Люголя використовує лише вчитель; листки жалкої кропиви в кабінет не приносять, бо ворсинки містять метанову кислоту і подразнюють шкіру.
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: Вітає клас, перевіряє готовність до уроку, оголошує тему та план уроку.
Учні: Готують зошити й підручники, записують дату й тему.
Зміст етапу
Тема уроку «Насичені одноосновні карбонові кислоти, їхні властивості та добування». Учитель повідомляє, що на уроці учні побачать, як кислоти з кухні виявляють себе в реакціях.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Проводить письмовий «мозковий штурм». Зачитує запитання, учні відповідають одним рядком у зошиті; потім коротко перевіряє відповіді фронтально.
Учні: Кожен письмово відповідає на всі запитання, після цього звіряє свої відповіді з відповідями вчителя.
Зміст етапу
1. Яка характеристична група визначає клас карбонових кислот? Відповідь. Карбоксильна група –COOH. 2. Як за систематичною номенклатурою називається кислота CH₃COOH? Відповідь. Етанова кислота. 3. Що утворюється внаслідок окиснення етаналю? Відповідь. Етанова кислота (альдегіди досить легко окиснюються лабораторними окисниками). 4. Які йони обов'язково з'являються під час дисоціації кислот у розчині? Відповідь. Йони Гідрогену H⁺. 5. Речовини якого класу є міжкласовими ізомерами карбонових кислот? Відповідь. Естери.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує виставку побутових предметів і ліків, у яких є карбонові кислоти (оцет, лимон, кефір, щавель, аскорбінка, закрита пляшечка «мурашиного спирту»), показує фото листка жалкої кропиви, зачитує епіграф і ставить проблемне питання.
Учні: Розглядають виставку, називають, у яких предметах, на їхню думку, є кислоти, висловлюють здогадки щодо проблемного питання.
Зміст етапу
Питання вчителя: «Що спільного в цих предметах? Чому оцет можна додати до їжі, а дотик до листка жалкої кропиви пече? Це й буде проблемне питання: чому столовий оцет, який додають до їжі, і метанова кислота з листка жалкої кропиви — обидві карбонові кислоти, але одна безпечна для їжі, а друга пече шкіру?» Очікувані здогадки учнів: різні кислоти, різна кількість і форма (гострі ворсинки встромляються в шкіру).
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три активності: роботу з текстом підручника (6 хв), заповнення таблиці в парах (7 хв), демонстрації та відео з питаннями для спостереження (8 хв). Керує обговоренням, пояснює складні моменти, нагадує про безпеку.
Учні: Працюють із текстом §21, записують схеми й рівняння, заповнюють таблицю в парах, спостерігають демонстрації та відповідають на запитання.
Зміст етапу
Активність 1. Робота з текстом підручника (6 хв), §21, с. 127–130. Завдання: виписати в зошит схему дисоціації кислот, перелік реакцій і способи добування етанової кислоти. Питання: 1) Скільки атомів Гідрогену відщеплюється від молекули кислоти під час дисоціації? Відповідь: лише Гідроген карбоксильної групи, тому основність дорівнює числу карбоксильних груп. 2) Як змінюється сила кислот зі збільшенням вуглеводневого залишку? Відповідь: зменшується. 3) Назвіть лабораторний і промислові способи добування етанової кислоти. Відповідь: у лабораторії — витіснення із солі (2CH₃COONa + H₂SO₄ → 2CH₃COOH + Na₂SO₄, нагрівання); у промисловості — окиснення етаналю киснем повітря з манган(II) етаноатом і окиснення н-бутану. Продукт для запису: конспект у вигляді схеми «дисоціація — реакції — добування». Фізичні властивості (за Величком, проф., с. 161–163): перші три кислоти — рідини з різким кислим запахом, добре розчинні у воді; від десятого члена ряду — тверді речовини; розчинність зменшується із зростанням молекулярної маси; кислоти киплять за вищих температур, ніж спирти, бо між молекулами утворюються димери. Активність 2. Робота в парах (7 хв). Продукт: таблиця «Реакція — реагент — рівняння — ознака». Учні заповнюють рядки: з металом (Zn): 2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑ (виділення газу); з основним оксидом (MgO): 2CH₃COOH + MgO → (CH₃COO)₂Mg + H₂O; з лугом (NaOH): CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O; із сіллю (Na₂CO₃): 2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂↑ (спінення); зі спиртом (етанол, H₂SO₄ конц., t): CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O (естерифікація, естер етилетаноат). Додатково: з хлором за наявності PCl₃ реакція йде за атомом Карбону, найближчим до карбоксильної групи (пропанова кислота дає 2-хлоропропанову). Питання: яку роль відіграє концентрована сульфатна кислота в естерифікації? Відповідь: каталізатор і водовіднімальний засіб. Активність 3. Демонстрації та відео (8 хв). Учитель показує три побутові досліди (див. розділ demonstrations): індикаторний папір в оцті, кефірі та лимонному соку (спостереження: червоніє); питна сода й оцет (спостереження: спінення, виділяється CO₂); розчин аскорбінової кислоти й розчин Люголя (спостереження: жовте забарвлення зникає). Потім короткий відеоролик або слайди з добуванням етанової кислоти з натрій етаноату й сульфатної кислоти та естерифікацією; питання для спостереження: яка речовина випаровується з суміші й чому її можна зібрати в окрему посудину? Відповідь: етанова кислота, бо вона леткіша за сульфатну. Фізіологічна дія: метанова кислота з ворсинок жалкої кропиви подразнює шкіру; у медицині її 1%-й розчин у спирті («мурашиний спирт») застосовують як розтирання для лікування невралгії та міозитів. Метанову кислоту в промисловості добувають із карбон(II) оксиду, її використовують для фарбування тканин, дублення шкір і консервування кормів. Мовна пауза (30 с): латиною formica означає «мураха», тому метанову кислоту називають мурашиною. Відповідь на проблемне питання частково: різниця — у виді кислоти, її кількості та способі потрапляння на шкіру; повернутися до нього в рефлексії.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Видає чотири завдання по черзі, організовує усну й письмову роботу, перевіряє відповіді.
Учні: Виконують завдання в зошитах, перевіряють у парах, коригують помилки.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Пропонує прийом «Відповідь на проблемне питання» і підводить підсумок усно.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання, потім усно діляться висновками.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Оголошує й коротко пояснює домашнє завдання.
Учні: Записують завдання в щоденники.
Завдання для закріплення
Яка з формул належить насиченій одноосновній карбоновій кислоті серед C₂H₅OH, CH₃COOH, CH₃CHO, CH₃COOCH₃? Назвіть характеристичну групу.
Відповідь
CH₃COOH — етанова кислота; характеристична група — карбоксильна –COOH.
Складіть рівняння реакції етанової кислоти з магнієм. Яка ознака реакції?
Відповідь
2CH₃COOH + Mg → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑; виділяється безбарвний газ (водень).
Як відрізнити розчин етанової кислоти від розчину етанолу? Назвіть два способи й ознаки.
Відповідь
1) Лакмус: у розчині кислоти стає червоним, у розчині етанолу колір не змінюється. 2) Розчин натрій карбонату: у кислоти виникає спінення (CO₂), з етанолом змін немає.
Складіть рівняння реакції етанової кислоти з метанолом за наявності концентрованої H₂SO₄ і назвіть естер.
Відповідь
CH₃COOH + CH₃OH → CH₃COOCH₃ + H₂O (t, H₂SO₄ конц.); естер — метилетаноат.
Диференціація
Сильним: Етаналь масою 22 г окиснили киснем повітря за наявності манган(II) етаноату. Обчисліть масу утвореної етанової кислоти й складіть рівняння реакції. Відповідь: 2CH₃CHO + O₂ → 2CH₃COOH; n(CH₃CHO) = 22 : 44 = 0,5 моль; n(CH₃COOH) = 0,5 моль; m = 0,5 · 60 = 30 г.
Підтримка: Опора. Зразок для метанової кислоти, HCOOH + NaOH → HCOONa + H₂O (кислота + луг → сіль + вода; сіль називають за зразком «натрій метаноат»). Завдання. За зразком складіть рівняння реакції етанової кислоти з калій гідроксидом і назвіть сіль. Відповідь. CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O; калій етаноат.
Домашнє завдання
Базове: Опрацювати §21 (с. 127–130); письмово відповісти на запитання 314 та 315, виконати завдання 318 (а) за схемою етанол → етаналь → етанова кислота → натрій етаноат.
За вибором: На вибір можна розв'язати задачу 325 (маса солі з етанової кислоти масою 42 г і розчину натрій гідроксиду) або виконати дослід 5 лабораторного досліду № 1. Для цього проаналізувати етикетки двох харчових продуктів і виписати органічні кислоти та їхні солі.
Рефлексія
Прийом «Мій висновок». Письмово (2 хв) учні дають відповідь на проблемне питання уроку. Чому столовий оцет безпечний для їжі, а метанова кислота з листка жалкої кропиви пече шкіру? Зразок відповіді. Обидві є карбоновими кислотами з карбоксильною групою й кислотними властивостями, але це різні речовини, і діє не сама наявність кислоти, а її вид, кількість і спосіб потрапляння. У столовому оцті етанова кислота розведена, а ворсинки кропиви встромляються в шкіру з метановою кислотою. Потім усно (2 хв) 3–4 учні закінчують речення «Сьогодні я дізнався, що …» і оцінюють свою роботу на уроці.
Історична довідка
Метанову (мурашину) кислоту вперше виділив із залоз лісових мурах Джон Рей 1670 року; латиною formica означає «мураха». Грецьке слово oksos означає «кислий», а властивості та методи добування похідних карбонових кислот досліджував Сергій Миколайович Реформатський (1860–1934).
Місце уроку в темі
Попередній урок: Попередній урок присвячено номенклатурі та ізомерії карбонових кислот (§ 20), хімічним властивостям спиртів і альдегідів (§ 14, 19).
Наступний урок: Наступний урок присвячено естерам, їхньому складу, назвам, фізичним і хімічним властивостям (§ 22).
Часті запитання
З чим реагує етанова кислота?
Етанова кислота реагує з активними металами (2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑), основними оксидами, лугами та солями, наприклад з натрій карбонатом із виділенням вуглекислого газу. Крім того, вона вступає в реакцію естерифікації зі спиртами та в реакцію галогенування за атомом Карбону, найближчим до карбоксильної групи.
Як добувають етанову кислоту?
У лабораторії її витісняють із солі сильнішою кислотою за нагрівання, 2CH₃COONa + H₂SO₄ → 2CH₃COOH + Na₂SO₄. У промисловості її добувають окисненням етаналю киснем повітря за наявності манган(II) етаноату та окисненням н-бутану, а в природі вона утворюється під час скисання фруктових соків і вина.
Чому карбонові кислоти називають слабкими?
Вони дисоціюють у розчині лише частково за схемою RCOOH ⇌ RCOO⁻ + H⁺, тому ступінь дисоціації невеликий. Зі збільшенням вуглеводневого залишку сила кислот ще зменшується.
Що таке реакція естерифікації?
Це реакція утворення естерів під час кип'ятіння карбонової кислоти зі спиртом за наявності концентрованої сульфатної кислоти. Наприклад, CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O; від кислоти відщеплюється група –OH, а від спирту відщеплюється атом Гідрогену.
Чому метанову кислоту називають мурашиною?
Її вперше виділили із залоз лісових мурах 1670 року, а латиною formica означає «мураха». Вона міститься також у листках жалкої кропиви, тому дотик до них спричиняє подразнення шкіри.
Як відрізнити розчин етанової кислоти від розчину етанолу?
Індикатор покаже кислоту. Лакмус у її розчині стане червоним, а в розчині етанолу колір не зміниться. Можна також додати розчин натрій карбонату. З кислотою з'явиться спінення від вуглекислого газу.
Джерела
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 127–142
- Величко. Хімія, 10 клас (проф), с. 161–166
- Величко. Хімія, 10 клас (стандарт), с. 65–69
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.
