Презентація «Етаналь: властивості та добування» з хімії для 10 класу

Запитайте, яка речовина може бути проміжною під час окиснення етанолу до етанової кислоти. Поки що не називайте її. Запропонуйте учням шукати підказки на наступному слайді.

Вислухайте припущення учнів, а тоді відкрийте відповідь, етаналь. Запитайте, чому реакція срібного дзеркала вказує на клас сполук, але сама по собі не визначає конкретну речовину. Число 44 і підказка про назву допомагають уточнити відповідь.

Тепер назвіть тему уроку. Окресліть шлях від будови молекули до хімічних властивостей і способів добування. Добування етаналю з етанолу пов’язане з уже вивченими властивостями спиртів.

Запропонуйте учням наприкінці уроку перевірити кожен результат на власному прикладі. Розмежуйте молекулярну й скорочену структурну формули. Під час запису реакцій зверніть увагу на різні продукти окиснення та відновлення.

Перший запис показує кількість атомів кожного елемента. Другий допомагає побачити альдегідну групу −CHO. Попросіть учнів знайти в ній атом Карбону, сполучений подвійним зв’язком з Оксигеном. CH₃CHO не слід називати молекулярною формулою.

Порівняйте два наведені в підручнику альдегіди за кількістю атомів Карбону. Учні мають помітити спільну альдегідну групу та різну довжину карбонового ланцюга. Це порівняння двох представників, а не повна класифікація альдегідів.

За таблицями 8 і 9 підручника учні мають побачити, що зі збільшенням карбонового ланцюга температури кипіння споріднених речовин зростають, а спирти киплять за вищої температури, ніж альдегіди з такою самою кількістю атомів Карбону. Це пов’язано з відмінністю їхніх характерних груп −OH і −CHO. Для температур плавлення перевіряйте кожну пару за таблицями, не переносьте на них автоматично закономірність кипіння. Так само зіставте наведені там значення розчинності. Числові значення учні беруть безпосередньо з таблиці 8 на сторінці 85 і таблиці 9 на сторінці 113. На сторінці 115 підручник окремо зазначає, що етаналь розчиняється у воді краще за метаналь.

Група −CHO займає кінцеве положення. Попросіть учнів порахувати зв’язки її атома Карбону, щоб обґрунтувати відповідь, а не лише повторити правило. Зіставте їхнє пояснення із запитанням 286 на сторінці 115.

Зіставте характерні групи −CHO і −OH, а не лише кількість атомів у формулах. Під час окиснення етанолу купрум(II) оксидом група −OH змінюється на −CHO, утворюється етаналь. Відновлення етаналю воднем повертає етанол. Для порівняння числових значень фізичних властивостей зверніться до таблиць 8 і 9 підручника, як запропоновано на слайді 7. Свіжодобутий Cu(OH)₂ використовують для виявлення альдегідів, а не для окиснення етанолу до кислоти.

На сторінці 115 Ю. Лібіха названо одним із перших дослідників альдегідів і першим, хто синтезував етаналь. Він розглядав альдегіди як проміжні продукти окиснення етанолу до етанової кислоти. Поверніться до запитання, з якого розпочався урок.

Покажіть, як змінюється кінцева група молекули під час окиснення. Позначення [O] у підручнику означає схематичний запис дії окисника, а не формулу окремої речовини. Серед наведених окисників є KMnO₄, K₂Cr₂O₇, Ag₂O і Cu(OH)₂.

У підручнику реакцію срібного дзеркала показано на прикладі метаналю, а Ag₂O названо окисником альдегідів. Тут рівняння складено для етаналю за тим самим принципом. У досліді використовують амоніачний розчин сполуки Аргентуму, а виділене срібло утворює наліт на стінках посудини. Не плутайте його з початковим жовтуватим осадом під час підготовки реактиву.

Правильна послідовність така. Синій Cu(OH)₂ під час нагрівання з альдегідом дає жовтий CuOH, а той перетворюється на морквяно-червоний Cu₂O. У підручнику дослід показано на прикладі метаналю. Рівняння першого перетворення HCHO + 2Cu(OH)₂ → HCOOH + 2CuOH↓ + H₂O. Рівняння другого перетворення 2CuOH → Cu₂O↓ + H₂O. Демонстраційний дослід проводить учитель.

Покажіть, що етаналь може не лише окиснюватися, а й відновлюватися. Під час приєднання водню змінюється подвійний зв’язок у молекулі альдегіду, продуктом стає спирт C₂H₅OH. Попросіть назвати продукт до того, як відкриєте його підпис на схемі.

Нагадайте, що це окиснення спирту, яке учні вже розглядали раніше. Попросіть знайти в рівнянні речовину, що перетворюється на мідь. Зіставте цю реакцію з попереднім слайдом, щоб учні побачили два протилежні перетворення етанолу й етаналю. Зверніть увагу на воду серед продуктів.

Назвіть цей спосіб гідратацією етину, або реакцією Кучерова. Запис у квадратних дужках показує вініловий спирт, що одразу перетворюється на етаналь. Підручник називає цю реакцію одним із промислових способів добування етаналю.

На сторінці 118 зазначено, що О. П. Бородін досліджував методи добування карбонових кислот з альдегідів. Числа 1833–1887 позначають роки його життя, а не дату синтезу етаналю. Попросіть учнів назвати продукт кожного з двох напрямів перетворення етаналю.

Правильна відповідь, етанол. Попросіть учнів коротко пояснити вибір через приєднання водню до етаналю. Учні можуть переплутати відновлення з окисненням, продуктом якого є етанова кислота.

Правильна відповідь, етин. Запропонуйте відтворити на словах шлях через вініловий спирт, не вимагаючи пояснення нового механізму реакції. Учні можуть пригадати інший спосіб добування етаналю з етанолу, але не помітити слова «гідратацією» в запитанні.

Поверніться до початкового запитання. Етаналь є проміжною речовиною під час окиснення етанолу до етанової кислоти. Окремо покажіть зворотне для першого кроку перетворення, відновлення етаналю воднем до етанолу. Інший шлях добування етаналю починається з етину і проходить через вініловий спирт. Нехай учні назвуть напрям кожної стрілки.

Попросіть у відповіді на запитання 287 окремо назвати окиснення, відновлення та способи добування. Для самоперевірки учні можуть ще раз пройти обидва міні-тести без підказок. Нагадайте, що рівняння слід перевірити за кількістю атомів з обох боків стрілки.