Презентація «Естери: утворення, властивості та гідроліз» з хімії для 10 класу

Не називайте тему відразу. Запропонуйте учням висловити здогади за підказкою про запах квітів і фруктів. Після відповідей відкрийте наступний слайд із назвою теми.

Відповідь на загадку, естери. Назвіть тему уроку й запитайте, що учні вже знають про ці речовини. Будову, утворення та гідроліз розглянемо на наступних слайдах.

Окресліть три кроки уроку. Спочатку розглянемо будову, далі утворення естеру, а потім його взаємодію з водою. Попросіть учнів стежити за тим, із яких частин вихідних молекул складаються продукти.

Прочитайте результати як критерії самоперевірки наприкінці заняття. Зверніть увагу, що для назви естеру потрібні відомості і про кислоту, і про спирт. Типова помилка полягає в називанні естеру лише за кислотною частиною.

Покажіть у структурі етилетаноату фрагмент C(=O)O і частину, що походить від етанолу. Розрізняйте молекулярну формулу C₄H₈O₂ та скорочену структурну формулу CH₃COOCH₂CH₃. Типова помилка полягає в тому, що учні сприймають COO як три атоми Оксигену, хоча їх два.

Скористайтеся прикладами з таблиці підручника, метилметаноатом і етилетаноатом. Поясніть, що це групування за кислотою, від якої утворено естер. Типова помилка полягає в тому, що учні вважають «метил» у назві метилметаноату назвою кислотної частини.

Відповідь, етилпропаноат. Запропонуйте спершу назвати залишок спирту, а потім кислотну частину із суфіксом -оат. Типова помилка полягає в перестановці частин назви або відповіді «пропілетаноат».

Попросіть учнів відділити загальні властивості класу від числового показника конкретного етилетаноату. Запах квітів і фруктів переважно зумовлений естерами, але за самим запахом не визначають точну речовину. Етилетаноат кипить за 77 °C. Естери киплять за нижчих температур, ніж кислоти близької молекулярної маси, бо між їхніми молекулами немає водневих зв’язків. Нагадайте також, що естери легкозаймисті. Не підносьте їх до полум’я і не пропонуйте перевіряти запах без вказівки вчителя.

Назва естеру стоїть на початку кожного рядка. Два заголовки columns позначають числові стовпці температур плавлення й кипіння. Це дані таблиці 16 підручника. Порівняйте температури кипіння етилметаноату й етилетаноату, 54 °C і 77 °C відповідно. Запитайте, чи однакові вони в усіх естерів.

У першій чверті XIX століття М. Шеврель установив хімічний склад жирів. М. Бертло у 1854 році синтезував жироподібну речовину, нагріваючи гліцерол зі стеариновою кислотою. Поясніть, як синтез доповнив дослідження складу. Тригліцериди, про будову яких ітиметься під час вивчення жирів, є естерами гліцеролу й вищих карбонових кислот.

Пентанова кислота є одним із можливих прикладів. Покажіть, що етилпропаноат, метилбутаноат і пентанова кислота мають однакову молекулярну формулу, але різну будову. Такий самий склад мають і інші карбонові кислоти. Типова помилка полягає в називанні наведених структур однією речовиною.

Назвіть усі чотири речовини в рівнянні. Поясніть за схемою підручника, що гідроксильна група кислоти й атом Гідрогену спирту утворюють воду. Реакція відбувається в кислому середовищі за нагрівання. Двобічна стрілка показує оборотність. Утворений естер може взаємодіяти з водою, утворюючи кислоту й спирт. Типова помилка полягає в тому, що учні від’єднують для води гідроксильну групу саме від спирту.

Розгляньте гідроліз метилметаноату як приклад зворотного до естерифікації процесу. Попросіть назвати продукти, метанову кислоту й метанол, за частинами структури естеру. Типова помилка полягає в записі етанолу замість метанолу.

Порівняйте продукти цієї реакції з продуктами гідролізу за участю води. Поясніть, що луг зв’язує кислоту з утворенням солі, тому на схемі стоїть стрілка в одному напрямі. Типова помилка полягає в записі вільної етанової кислоти серед кінцевих продуктів реакції з NaOH.

На схемі показані вихідні речовини для добування етилметаноату. Запитайте, яка частина його назви походить від етанолу, а яка від метанової кислоти. На відміну від попередньої схеми реакції, тут зосередьте увагу на зміщенні рівноваги. Збільшення концентрації кислоти чи спирту сприяє утворенню естеру. Також естер можна відганяти, а воду видаляти осушувальним засобом.

Підкресліть, що етилетаноат має два наведені застосування. На с. 177 його названо засобом для ароматизації мила й розчинником жирів. Етилметаноат наведено окремо в завданні на с. 178. Не плутайте ці дві назви.

Правильна відповідь, естер і вода. Попросіть учня підтвердити вибір прикладом реакції етанової кислоти з етанолом, а не лише назвати продукти. Типова помилка полягає в забуванні води серед продуктів.

Правильна відповідь, етанова кислота й етанол. Попросіть показати в структурі етилетаноату частини, з яких визначають назви продуктів. Типова помилка полягає в підміні гідролізу водою реакцією з лугом.

Правильна відповідь, відганяти естер із реакційної суміші. Запитайте, чому видалення продукту сприяє його подальшому утворенню. Типова помилка полягає в пропозиції видаляти спирт, хоча він є вихідною речовиною.

Поверніться до очікуваних результатів і попросіть учнів оцінити, які дії вони вже можуть виконати. Зіставте утворення естеру з гідролізом, не забуваючи про оборотність реакції з водою. Типова помилка полягає в тому, що учні називають реакцію з лугом простим поверненням до початкової кислоти.

Завдання 1, 3 і 5 є в переліку самоконтролю після параграфа. Для додаткового рівняння учні мають визначити кислоту й спирт за назвою етилметаноату. На наступному уроці перевірте, чи не плутають вони гідроліз водою з реакцією естеру та лугу.