Презентація «Карбонові кислоти: склад, класифікація, ізомерія та фізичні властивості» з хімії для 10 класу
- Тип
- Презентація
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Слайдів
- 20
- 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.
Презентація містить 20 слайдів і розрахована приблизно на 35 хвилин уроку. Вона допоможе пояснити склад, класифікацію, номенклатуру, ізомерію та фізичні властивості карбонових кислот.
1. Карбонові кислоти
- Що спільного в лимонах, мурахах і молочних продуктах? Склад, класифікація, ізомерія та фізичні властивості
- −COOH
Картинки згодом додадуться
Нотатки для вчителя
Поставте проблемне запитання до пояснення назви теми. Попросіть учнів назвати спільну ознаку знайомих природних кислот. Підведіть клас до поняття карбоксильної групи −COOH.
2. Що спільного в цих прикладах?
- Мурашина кислота є в мурахах і кропиві.
- Лимонна кислота міститься в цитрусових.
- Молочна кислота утворюється під час бродіння глюкози.
- Усі вони мають спільну характеристичну групу.
- Яка частина молекули пояснює кислотні властивості?
Нотатки для вчителя
Попросіть учнів знайти спільну ознаку названих речовин. Підведіть їх до поняття характеристичної групи. Уточніть, що природне походження не є класифікаційною ознакою.
3. Будова карбоксильної групи
- Загальна структурна формула (R−COOH)
- Карбоксильна група (−COOH)
- Склад групи (−C(=O)−OH)
Нотатки для вчителя
Поясніть, що R позначає вуглеводневий залишок. Атом Карбону карбоксильної групи має подвійний зв’язок з Оксигеном і одинарні зв’язки з OH та R. Саме −COOH є характеристичною групою карбонових кислот.
4. Кислоти серед органічних сполук
- Карбоксильна група відрізняє карбонові кислоти від альдегідів.
- В обох класах є карбонільна частина C=O. У кислотах до неї приєднана група −OH, а в альдегідах атом Гідрогену.
- Формули складу (Кислоти CₙH₂ₙO₂, альдегіди CₙH₂ₙO)
Нотатки для вчителя
Порівняйте формули насичених одноосновних кислот і насичених альдегідів. Спільною є карбонільна частина. Відмінність полягає в наявності гідроксильної частини у карбоксильній групі. Альдегіди окиснюються до відповідних карбонових кислот, наприклад, етаналь перетворюється на етанову кислоту.
5. Взаємний вплив у групі −COOH
- Карбонільна частина
- містить зв’язок C=O
- входить до складу −COOH
- впливає на гідроксильну частину
- −COOH (карбоксильна група)
- → взаємний вплив частин
- ← кислотні властивості
- Гідроксильна частина
- містить зв’язок O−H
- входить до складу −COOH
- зумовлює здатність відщеплювати H⁺
Нотатки для вчителя
Поясніть взаємний вплив карбонільної та гідроксильної частин. Він пов’язаний із поляризацією зв’язку O−H. Через це Гідроген може відщеплюватися у водному розчині.
6. Як класифікують карбонові кислоти
- За основністю (Кількість карбоксильних груп у молекулі.)
- Приклади (одно-, дво-, триосновні)
- За силою (Переважна більшість є слабкими кислотами.)
- Виняток (трифлуороетанова, середня сила)
- За залишком (Враховують характер вуглеводневого залишку.)
- Групи (насичені, ненасичені, ароматичні)
- За кількістю Карбону (Розрізняють нижчі та вищі кислоти.)
- Межа (до 10 і понад 10 атомів)
Нотатки для вчителя
Основність визначають кількістю карбоксильних груп. За будовою залишку кислоти бувають насиченими, ненасиченими та ароматичними. Нижчі кислоти містять до 10 атомів Карбону, вищі, понад 10.
7. Кислоти в природі
- Мурашина кислота (мурахи, бджоли, кропива. Є в захисних виділеннях і рослинах.)
- Молочна кислота (кисломолочні продукти. Утворюється під час бродіння глюкози.)
- Щавлева кислота (щавель, помідори, ревінь. Міститься в багатьох рослинних продуктах.)
- Лимонна кислота (лимони та апельсини. Поширена в цитрусових плодах.)
Картинки згодом додадуться
Нотатки для вчителя
Поясніть походження традиційних назв кислот. Молочна кислота утворюється під час бродіння глюкози. Природні джерела допомагають запам’ятати приклади, але не визначають будову молекул. Бурштинову кислоту вперше добув Агрикола, прожарюючи бурштин.
8. Формула насичених одноосновних кислот
- Структурна формула (R−COOH)
- Формула гомологічного ряду (CₙH₂ₙ₊₁COOH, n ≥ 0)
- Молекулярна формула (CₙH₂ₙO₂, n ≥ 1)
Нотатки для вчителя
У формулі пропанової кислоти C₂H₅COOH два атоми Карбону належать залишку C₂H₅, а третій входить до карбоксильної групи. Структура має вигляд CH₃−CH₂−C(=O)−OH. Усі наведені молекули містять одну карбоксильну групу.
9. Кислоти й альдегіди за складом
| Порівняймо формули двох класів | Насичені одноосновні кислоти | Альдегіди |
|---|---|---|
| Молекулярна формула | CₙH₂ₙO₂ | CₙH₂ₙO |
| Кількість атомів Оксигену | 2 | 1 |
| Характеристична група | −COOH | −CHO |
| Зв’язок із окисненням | Продукти окиснення альдегідів | Можуть окиснюватися до кислот |
Нотатки для вчителя
Порівняйте формули насичених одноосновних кислот і насичених альдегідів. Спільною є карбонільна частина. Карбонові кислоти містять два атоми Оксигену, альдегіди, один.
10. Завдання на формули
- 1. Знайдіть у формулі групу −COOH.
- 2. Порахуйте кількість карбоксильних груп.
- 3. Перевірте, чи є в залишку лише одинарні зв’язки.
- 4. Зробіть висновок про клас і тип кислоти.
- Пам’ятайте. Одна −COOH і насичений залишок означають насичену одноосновну кислоту.
Нотатки для вчителя
Спочатку знайдіть характеристичну групу та визначте її кількість. Потім перевірте наявність подвійних або потрійних зв’язків у залишку. Насиченість визначають за будовою залишку.
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.
11. Як утворюють назви кислот
- Порахувати атоми Карбону (Урахуйте атом Карбону карбоксильної групи.)
- Знайти відповідний алкан (Кількість атомів Карбону визначає основу назви.)
- Додати закінчення (До назви алкану додають закінчення «-ова» і слово «кислота».)
- CH₃CH₂COOH (пропанова кислота)
- Нумерацію ланцюга починають із Карбону карбоксильної групи.
- HCOOH (метанова кислота)
- CH₃COOH (етанова кислота)
Нотатки для вчителя
Покажіть, що карбоксильний Карбон входить до загальної кількості атомів. У CH₃CH₂COOH три атоми Карбону, тому назва походить від пропану.
12. Традиційні й систематичні назви
| П’ять кислот, дві назви для кожної | Систематична назва | Традиційна назва |
|---|---|---|
| HCOOH | метанова кислота | мурашина кислота |
| CH₃COOH | етанова кислота | оцтова кислота |
| C₂H₅COOH | пропанова кислота | пропіонова кислота |
| C₃H₇COOH | бутанова кислота | масляна кислота |
| C₄H₉COOH | пентанова кислота | валеріанова кислота |
Нотатки для вчителя
Поясніть, що систематична назва походить від назви відповідного алкану. Традиційні назви пов’язані з історією виділення або природними джерелами кислот. Наприклад, оцтова кислота міститься в оцті. У таблиці наведено 5 пар назв.
13. Ізомерія карбонового ланцюга
- Спільна молекулярна формула (C₄H₈O₂)
- Лінійний ланцюг (бутанова кислота)
- Розгалужений ланцюг (2-метилпропанова кислота)
Нотатки для вчителя
Ізомери мають однаковий склад, але різну будову. Ізомерія карбонового ланцюга починається з бутанової кислоти. Нумерацію починають із Карбону карбоксильної групи.
14. Кислота та естер
| Одна формула, два класи сполук | Пропанова кислота | Метилетаноат |
|---|---|---|
| Молекулярна формула | C₃H₆O₂ | C₃H₆O₂ |
| Характеристична група | −COOH | −COO− |
| Клас сполук | карбонові кислоти | естери |
| Тип ізомерії | міжкласова | міжкласова |
Нотатки для вчителя
Порівняйте речовини з формулою C₃H₆O₂. Пропанова кислота містить групу −COOH, а метилетаноат належить до естерів. Це приклад міжкласової ізомерії. Обидві речовини містять 3 атоми Карбону, 6 атомів Гідрогену й 2 атоми Оксигену.
15. Яка назва правильна?
- Як називається кислота CH₃CH₂COOH?
- А. метанова кислота
- Б. етанова кислота
- В. пропанова кислота
- Г. бутанова кислота
Нотатки для вчителя
Правильна відповідь, пропанова кислота. У молекулі три атоми Карбону, враховуючи Карбон карбоксильної групи.
16. Фізичні властивості кислот
- 8,25 °C (плавлення метанової кислоти)
- 118,1 °C (кипіння етанової кислоти)
- 0,97% (розчинність гексанової кислоти)
- Метанова, етанова та пропанова кислоти необмежено розчиняються у воді.
- Із подовженням ланцюга розчинність зменшується.
- Кислоти з понад 10 атомами Карбону є твердими речовинами.
- Перші представники мають гострий подразливий запах.
- Фізичні властивості змінюються разом із довжиною карбонового ланцюга.
Картинки згодом додадуться
Нотатки для вчителя
Числові дані показують різні температури плавлення, кипіння та розчинність. Основна закономірність полягає у зменшенні розчинності зі збільшенням вуглеводневого ланцюга. Кислоти з понад 10 атомами Карбону є твердими.
17. Водневі зв’язки й димери
- Димер Дві молекули карбонової кислоти, сполучені водневими зв’язками.
- 1. Карбоксильна група має атом Оксигену і групу −OH.
- 2. Між молекулами виникають водневі зв’язки.
- 3. Дві молекули можуть об’єднуватися навіть у випарах.
- Вищі температури кипіння й плавлення.
Картинки згодом додадуться
Нотатки для вчителя
Водневі зв’язки утворюються за участю атома Оксигену і гідроксильної групи. У парах кислоти можуть існувати у вигляді димерів. Це пояснює вищі температури кипіння порівняно зі спиртами та альдегідами.
18. Чому кислоти киплять за вищої температури?
- Яка властивість карбоксильної групи є головною причиною?
- А. Утворення водневих зв’язків
- Б. Наявність лише одинарних зв’язків
- В. Збільшення кількості атомів Карбону
- Г. Однакова будова всіх кислот
Картинки згодом додадуться
Нотатки для вчителя
Правильна відповідь, утворення водневих зв’язків. Вони посилюють притягання між молекулами кислот і сприяють утворенню димерів.
19. Підсумок уроку
- −COOH (Карбоксильна група визначає належність речовини до карбонових кислот.)
- Класифікація (За основністю, силою та будовою залишку.)
- одно-, дво-, триосновні
- Ізомерія (Зміна карбонового ланцюга та ізомерія з естерами.)
- C₄H₈O₂, C₃H₆O₂
- Властивості (Водневі зв’язки впливають на температури й розчинність.)
- димер у парах
- Будова групи пояснює властивості, а будова ланцюга впливає на назву й розчинність.
Нотатки для вчителя
Попросіть учнів відновити логіку уроку за трьома гілками. Пов’яжіть карбоксильну групу з класифікацією, ізомерією та фізичними властивостями. Попросіть навести приклад ізомерії карбонового ланцюга та пояснити роль водневих зв’язків.
20. Домашнє завдання
- Запишіть загальні формули насичених одноосновних кислот.
- Складіть формули кислот C₅H₁₀O₂ та C₆H₁₂O₂.
- Назвіть природні карбонові кислоти та їхні джерела.
- Поясніть роль водневих зв’язків у властивостях кислот.
- Опрацюйте матеріал §20 та повторіть приклади з уроку.
Картинки згодом додадуться
Нотатки для вчителя
У другому пункті учні мають урахувати ізомерію карбонового ланцюга. Під час перевірки попросіть назвати природну кислоту, її джерело та походження традиційної назви. Окремо перевірте пояснення ролі водневих зв’язків.
Часті запитання
Що називають карбоновими кислотами?
Карбонові кислоти є похідними вуглеводнів, у молекулах яких міститься одна або кілька карбоксильних груп −COOH. Саме карбоксильна група зумовлює їхні кислотні властивості.
Яка загальна формула насичених одноосновних карбонових кислот?
Структурна формула має вигляд R−COOH, формула гомологічного ряду CₙH₂ₙ₊₁COOH, де n ≥ 0. Молекулярна формула має вигляд CₙH₂ₙO₂, де n ≥ 1.
Як назвати кислоту CH₃CH₂COOH?
У молекулі три атоми Карбону, зокрема один у карбоксильній групі. Систематична назва цієї речовини, пропанова кислота.
Які бувають карбонові кислоти за кількістю карбоксильних груп?
За основністю розрізняють одноосновні, двоосновні, триосновні та інші багатоосновні кислоти. Основність визначається кількістю карбоксильних груп у молекулі.
Чому карбонові кислоти мають високі температури кипіння?
Карбоксильні групи утворюють сильні водневі зв’язки. У парах молекули кислот можуть об’єднуватися в димери, тому температури кипіння й плавлення вищі, ніж у відповідних спиртів та альдегідів.
Чому розчинність карбонових кислот зменшується зі збільшенням ланцюга?
Із подовженням вуглеводневого ланцюга зростає частка неполярної частини молекули. Тому нижчі кислоти добре розчиняються у воді, а вищі кислоти є нерозчинними.
Джерела
- Григорович. Хімія, 10 клас, с. 119–126
- Величко. Хімія, 10 клас (проф), с. 152–157
- Ярошенко. Хімія, 10 клас, 2018, с. 94–98
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.
