ГАПОУ АО «Котласский техникум сервиса имени »
Изучение новой темы в разделе «Кислородсодержащие органические соединения»
«КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ»
Преподаватель химии
и биологии:
2017 г.
тема: «Карбоновые кислоты. Классификация, номенклатура и изомерия одноосновных предельных карбоновых кислот. Карбоновые кислоты в природе»
Цель урока: Сформировать комплекс знаний у обучающихся о карбоновых кислотах как о классе органических веществ.
Задачи урока: 1) Обучающая: - сформировать знания по теме: «Карбоновые кислоты. Классификация, номенклатура и изомерия»; - выявление уровня усвоения основных понятий, правил; - проверка умений классифицировать органические соединения, давать им названия по международной номенклатуре и записывать формулы изомеров. 2) Развивающая: - развивать познавательные интересы, коммуникативные качества; - развивать монологическую речь. 3) Воспитательная: - воспитывать у обучающихся интерес к учению; - воспитывать стремление добиваться успехов в учёбе за счёт добросовестного отношения к своему труду.
4) Методическая: - использование интеграции (межпредметных связей) для развития познавательных интересов и коммуникативных качеств, обучающихся на уроке изучения нового материала.
Средства обучения: - Периодическая система химических элементов (таблица). - Опорные схемы. - Компьютер.
Методы: - Организация УПД: беседа, объяснение. - Стимулирование: поощрение, озадачивание. - Контроль: беседа, фронтальные и групповые самостоятельные работы на закрепление, письменная домашняя работа.
Тип урока: Изучение нового материала.
Форма урока: Урок - изучения опорных знаний по теме: «Карбоновые кислоты».
Этапы урока: 1. Организационная часть: Цель – подготовить обучающихся к началу работы на уроке.
2. Подготовка к восприятию новой темы: Цель – актуализация ранее полученных знаний через восстановление опорных знаний – целеполагание. 3. Повторение и закрепление нового материала: Цель – повторение, закрепление и систематизация знаний нового материала. 4. Подведение итогов, оценка деятельность учащихся: Цель – анализ, самоанализ, применение теоретических знаний обучающихся на практике.
Планируемые результаты обучения:
- знать определение одноосновные предельные карбоновые кислоты;
- Гомология и изомерия карбоновых кислот;
- Уметь называть карбоновые кислоты по международной номенклатуре.
План урока.
- Организационный момент. Психологический настрой. Изучение новой темы. Закрепление изученного материала. Контроль знаний. Домашнее задание. Выводы по теме урока. Рефлексия занятия.
Отзыв:
Ход урока.
1)Организационный момент. Здравствуйте. Посмотрите на слайд с изображением спелых и сочных фруктов. Как вкусовые ощущения в ротовой полости вызывает у вас эта картинка?
С давних времён люди использовали приправы для придания пище кислого вкуса. С этой целью использовались листья щавеля, стебли ревеня, сок лимона. ягоды кислицы. Разумеется, тогда никто и не думал о том, что кислый вкус во всех случаях обусловлен присутствием соединений одного класса – карбоновые кислоты. Немало кислот содержится в нашей пище – фруктах, овощах, молочных продуктах, соусах приправах, лекарствах. Ежедневно они поставляют в наш организм целый «букет» кислот: яблочная, щавелевая, уксусную, лимонную, аскорбиновую, винную, молочную, масляную. Сегодня мы с вами проводим урок знакомство с новым классом кислородсодержащих соединений: «Карбоновые кислоты».
2) Изучение нового материала и закрепление на каждом этапе урока.
- Открытие кислот:
Благодаря работам известного шведского химика Карла Вильгельма Шееле к концу 18 века стало известно около десяти различных органических кислот. Он выделил и описал щавелевую, лимонную, молочную и другие кислоты.
- Интересные исторические факты, связанные с органическими кислотами:
В 1714 г. по указу Петра I в Петербурге был заложен аптекарский сад. Там выращивали лекарственные растения, снабжая ими аптеки или перерабатывая их на лекарства. Так вот, листья одного из таких растений, помещенные в молоко, предохраняют его от скисания. Свежее мясо и рыба, переложенные этим растением, дольше сохраняются. Из его корней можно получить желтый краситель. Из волокон можно изготовить сети, не гниющие в воде. Листья – неистощимая основа для фантазии хозяйки по приготовлению здоровой и полезной пищи. Мы знаем это растение по сказке Андерсена. Личный опыт общения с этим растением способен довести до слез. Наконец, это растение узнают даже слепые. Это – …Назовите это растение!
(Правильно! Это - крапива, содержащая муравьиную кислоту!)
- Карбоновые кислоты в природе:
Есть ли кислоты опасные для здоровья человека?
(Да, например: HOOC-COOH
Щавелевая кислота.
Она широко распространена в природе: содержится в щавеле, смородине, апельсинах, малине. Но её не используют в пищевой отрасли промышленности. Эта кислота сильнее уксусной в 200 раз и может разъедать посуду.
Её соли могут откладываться в организме человека, образуя камни).
Синильная кислота, которая считается сильнейшим ядом, знакома каждому, кто разбивал косточки абрикосов, слив и вишен и лакомился их ядрышками. Так что ядрышками увлекаться не следует, особенно если они взяты из недозрелых плодов. «Химическое оружие» широко используется в природе, особенно в растительном царстве. Около 800 видов растений вырабатывают синильную кислоту и используют её как оружие межвидовой борьбы.
Сообщения обучающихся:
Муравьиная кислота
Муравьиная кислота открыта в кислых выделениях рыжих муравьев. Она является одним из компонентов яда, который выделяют жалящие муравьи, а также компонентом жгучей жидкости жалящих гусениц шелкопряда. Это и был раствор муравьиной кислоты. В чистом виде муравьиную кислоту впервые получил в 1749 г. Андреас Сигизмунд Маргграф. Муравьиная кислота служит насекомым своеобразным «химическим оружием» для защиты и нападения. Практически каждый человек хотя бы раз в своей жизни получил ожог от укусов муравьев. Ощущение очень напоминает ожог крапивой – ведь муравьиная кислота содержится и в тончайших волосках этого весьма распространенного растения. Вонзаясь при соприкосновении в кожу, они сразу же обламываются, а их содержимое болезненно обжигает. Муравьиная кислота также присутствует в пчелином яде, сосновой хвое, в небольших количествах найдена в различных фруктах, тканях, органах, выделениях животных и человека.
Уксусная кислота
Уксусная кислота широко распространена в природе – содержится в выделениях животных (моче, желчи, испражнениях), в растениях (в зеленых листьях). Образуется при брожении, гниении, скисании вина, пива, содержится в кислом молоке и сыре. Температура плавления безводной уксусной кислоты + 16,5°C, кристаллы ее прозрачны как лед, поэтому ее называют ледяной уксусной кислотой. Впервые получена в конце XVIII века русским ученым . Натуральный уксус содержит около 5% уксусной кислоты. Из него приготовляют уксусную эссенцию, используемую в пищевой промышленности для консервирования овощей, грибов, рыбы. Уксусная кислота широко используется в химической промышленности для различных синтезов.
А тропический паук педипальпида, спасаясь от врагов, стреляет в них струйкой жидкости, состоящей на 84% из уксусной кислоты.
Кроме упомянутых карбоновых кислот, хорошо известны янтарная, стеариновая кислоты.
Янтарная кислота
Это важный фактор регуляции физиологического состояния организма. Известно, что нормализующее действие янтарной кислоты на органы основано на усилении восстановительных процессов при патологии сердца, почек, возрастных нарушений регуляторных нервных центров, при интенсивной мышечной работе, а также при действии на организм токсических веществ, в первую очередь лекарств. Янтарную кислоту сравнивают с топливом, сгорающим в клетках.
Янтарная кислота повышает умственную и физическую активность; восстанавливает силы организма после тяжелых заболеваний; увеличивает защитные силы организма; даёт ясность ума и быстроту мышления; помогает максимально сконцентрироваться; снимает головную боль при нарушении мозгового кровообращения; помогает вернуть хорошее самочувствие и энергию; выводит из состояния опьянения; снижает влечение к алкоголю; снимает похмельный синдром; используется для замедления старения организма на клеточном уровне.
Стеариновая кислота Стеариновая кислота относится к высшим карбоновым кислотам и имеет формулу С17Н35СООН. Она является одной из наиболее распространённых в природе высших жирных кислот. Стеариновая кислота — главная составная часть многих жиров и масел, из которых её выделяют гидролизом. Соли стеариновой кислоты называются стеаратами.
Стеараты кальция, магния или железа, так же как сама стеариновая кислота, в воде нерастворимы. Стеараты щелочных металлов, например стеарат натрия С17Н35СООNa, хорошо растворимы в воде. Они являются основой мыла: хозяйственного, банного, туалетного, детского.
- Понятие, общие формулы:
КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ – органические соединения, содержащие в своем составе
одну или несколько карбоксильных групп.
R – COOH общая формула карбоновых кислот.
CnH2n+1 – COOH общая формула предельных одноосновных карбоновых кислот.
- Классификация карбоновых кислот:
а) одноосновные R – COOH (метановая, этановая кислоты);
б) многоосновные HOOC – R – COOH (щавелевая, янтарная кислоты).
2) по природе углеводородного радикала:
а) предельные (метановая, этановая кислоты);
б) ароматические (бензойная кислота);
г) непредельные (олеиновая, линолевая, линоленовая кислоты).
- Закрепление пройденного этапа урока:
- Номенклатура карбоновых кислот:
Номенклатура карбоновых кислот. Алгоритм названия кислоты:
- Находим главную цепь атомов углерода и нумеруем её, начиная с карбоксильной группы. Указываем положение заместителей и их название (названия). После корня, указывающего число атомов углерода в цепи, идет суффикс «-овая» кислота. Если карбоксильных групп несколько, то перед «- овая» ставится числительное ( - ди, - три…).
Алгоритм записи формул карбоновых кислот:
- Выделить корень слова на основании, которого записать углеродный скелет в состав, которого входит карбоксильная группа. Нумеруем атомы углерода, начиная с карбоксильной группы. Указываем заместители согласно нумерации. Необходимо дописать недостающие атомы водорода (углерод четырёхвалентен). Проверить правильность записи формулы (выдаётся обучающимся табличка с основными карбоновыми кислотами).
АЛКАН + ОВ + АЯ КИСЛОТА
МЕТАНОВАЯ КИСЛОТА (муравьиная кислота)
СН3 – СООН этановая кислота (уксусная кислота)
СН3 – СН2 – СН2 – СООН бутановая кислота (масляная кислота)
СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СООН пентановая кислота (валерьяновая кислота)
НООС – СООН этандиовая кислота (щавелевая кислота)
СН3 – СН (ОН) – СООН
2 – гидроксопропановая кислота (молочная кислота)
- Закрепление пройденного этапа урока:
Дайте название веществам по международной номенклатуре:
1) СН3 – СН(СН3) – СООН (2 – МЕТИЛПРОПАНОВАЯ КИСЛОТА)
2) СН3 – СН2 – СН(СН3) – СН(СН3) – СООН (2, 3 – ДИМЕТИЛПЕНТАНОВАЯ КИСЛОТА)
3) СН3 – СН2– СН(СН3) – СООН (2 – МЕТИЛБУТАНОВАЯ КИСЛОТА)
4) СН3 – СН = СН – СН – СООН (ПЕНТЕН – 3 – ОВАЯ КИСЛОТА)
5) НООС – СН2 – СН(СН3) – СООН (2 – МЕТИЛБУТАНДИОВАЯ КИСЛОТА)
- Изомерия карбоновых кислот:
1) Для предельных карбоновых кислот:
а) изомерия углеродного скелета;
б) межклассовая изомерия (сложные эфиры).
2) Для непредельных карбоновых кислот:
а) изомерия углеродного скелета;
б) изомерия кратной связи;
в) межклассовая изомерия.
- Закрепление пройденного этапа урока:
Составить изомеры для предложенных заготовок формул карбоновых кислот:
С – С – С – С – С – С – СООН
С – С – С – С – С – С – С – С – С – СООН
С
3)Контроль знаний.
Тестирование (работа в парах).
1. Какие из названных кислот являются органическими?
а) муравьиная б) азотная;
в) серная г) лимонная.
2. Почему болезненны укусы муравьев?
а) обжигают муравьиной кислотой
б) выделяют яд
в) разъедают муравьиной щелочью
г) вонзают острые зубчики.
3. Как называют соли карбоновых кислот?
а) ацетаты б) бустилаты
в) пропилаты г) постулаты.
4. Какого названия кислоты не существует?
а) лимонная б) щавелевая
в) винная г) виноградная.
5. Какие кислоты являются витаминами?
а) никотиновая б) аскорбиновая;
в) ацетилсалициловая г) янтарная.
Выполните задания: (на время)
1. Выпишите формулы карбоновых кислот и дайте им названия (выбрать из перечня).
2. Составьте формулы кислот по названию.
Далее проверка выполнения заданий.
проверка выполнения задания 2.
Пояснения и исправления ошибок (коррекция знаний).
Сообщение в формате «Черного ящика»
Утверждения:
- В Европу впервые его привезли португальцы.
- Он предположительно является гибридом мандарина и помело.
- Верхний слой кожуры плода называют цедра.
Ответ: Апельсин.
Вопрос: Какие карбоновые кислоты содержатся в апельсине?
(Ответ: аскорбиновая, лимонная, яблочная, винная и другие).
Сообщение о лимонной кислоте:
Она занимает первое место в списке кислот, входящих в большинство ягод и фруктов.
Е330, Е331 и Е333 – под такими названиями сегодня можно встретить ее в составе многих продуктов питания.
Немного истории Впервые лимонная кислота была получена в 1784 году шведским химиком и аптекарем Карлом Шееле из неспелых лимонов.
Цитрусовые, томаты, клюква, ананас, вишня, черная и красная смородина, земляника, персик и абрикос и др.
Общая характеристика лимонной кислоты Лимонная кислота относится к пищевым кислотам. Основные источники лимонной кислоты, как и других пищевых кислот, – растительное сырье и продукты его переработки.
В природе лимонная кислота встречается в растениях, различных плодах, соках. Вкус плодов и ягод нередко создаётся, благодаря сочетанию лимонной кислоты с сахарами и ароматическими соединениями.
Кислота обладающая приятным, легким вкусом; применяется при изготовлении плавленых сыров, майонезов, рыбных консервов, а также кондитерских изделий и маргаринов.
Суточная потребность в лимонной кислоте Комитет экспертов продовольственной и сельскохозяйственной организации во всемирной организации здравоохранения установил для человека приемлемую суточную дозу лимонной кислоты: 66-120 миллиграммов на килограмм массы тела.
Лимонную кислоту не следует путать с аскорбиновой, которая является витамином C.
Потребность в лимонной кислоте возрастает: • при повышении физических нагрузок;
• когда организм оказывается под воздействием экстремальных внешних факторов;
• при проявлении последствий стрессов.
Потребность в лимонной кислоте снижается:
• в состоянии покоя;
• при повышенной кислотности желудочного сока;
• при эрозии зубной эмали.
Усваиваемость лимонной кислоты: Лимонная кислота хорошо усваивается нашим организмом, именно поэтому она завоевала большую популярность во всем мире.
Полезные свойства лимонной кислоты и ее влияние на организм: Эта кислота полезна людям с больными почками. Она замедляет образование камней и разрушает мелкие камни. Она обладает защитными свойствами; чем выше её содержание в моче, тем лучше защищен организм от образования новых почечных камней.
Данная кислота занимает особое место в процессе обмена веществ. Она является обязательным промежуточным продуктом в обеспечении организма энергией. Эта кислота найдена в тканях мышц, моче, крови, в костях, зубах, волосах, и молоке.
Взаимодействие с другими элементами Данная кислота способствует лучшей усваиваемости других веществ. Например, калия, кальция и натрия.
Признаки нехватки лимонной кислоты Желанием съесть чего-нибудь кислого организм сигнализирует о недостатке кислоты в организме, в том числе и лимонной. При длительной нехватке органических кислот, внутренняя среда организма защелачивается.
Признаки избытка лимонной кислоты: Избыток лимонной кислоты ведёт к тому, что в крови увеличивается содержание ионов кальция. При избытке лимонной кислоты могут произойти ожоги слизистой оболочки ротовой полости и желудочно-кишечного тракта, а это может привести к болям, кашлю и рвоте.
Чрезмерное употребление лимонной кислоты может повредить зубной эмали и слизистой желудка.
Факторы, влияющие на содержание лимонной кислоты в организме Лимонная кислота поступает в наш организм с продуктами питания. Самостоятельно в организме человека не вырабатывается.
Лимонная кислота для красоты и здоровья
Данная кислота оказывает исцеляющее действие на кожу головы, сужает чрезмерно расширившиеся поры. Полезно добавлять лимонную кислоту в трубопроводную воду, чтобы смягчить её перед тем, как ополаскивать голову. Это прекрасная замена ополаскивателям для волос. Следует применять следующее соотношение: одна чайная ложка лимонной кислоты на один литр воды. Волосы станут мягче и приобретут блеск, их легче будет расчёсывать.
4)Домашнее задание (дифференцированное).
- Записать формулы изомеров для пентановой кислоты. Назвать их. Написать два гомолога для этой кислоты и назвать их (Эти два задания на «4»). По желанию: подготовить презентацию о других карбоновых кислотах (5-6 слайдов).
( например, некоторые карбоновые кислоты применяются в качестве консервантов Е…)
Эти три задания на «5».
5)Выводы по теме урока. Рефлексия.
В конце урока подводим его итог. Оценивается работа групп. Обучающиеся отвечают на вопрос (Что мы сегодня нового узнали на уроке?) Каждым подростком проводится рефлексия занятия.
Список литературных источников:
: «Химия. Методическое пособие 10 класс» Москва. Дрофа.2010г
: «Химия. Уроки. 10» Москва. Просвещение. 2009г
Сайты интернета.
