Открытый урок в 10 классе. Тема: «Химические свойства карбоновых кислот. Получение и применение карбоновых кислот»

1 Открытый урок в 10 классе Тема: «Химические свойства карбоновых кислот. Получение и применение карбоновых кислот» Цели урока: Закрепить знания о классификации, номенклатуре и физических свойствах карбоновых кислот. Рассмотреть химические свойства и способы получения карбоновых кислот. Расширить знания учащихся о применении карбоновых кислот. Воспитательные задачи: Привить навык осторожного обращения с кислотами, формировать внимательное отношение учащихся друг к другу Оборудование и реактивы: раствор уксусной кислоты, раствор гидроксида натрия, гранулы цинка, оксиды двух валентных металлов(mg, Zn), карбонат кальция, этиловый спирт, фенолфталеин. Ход урока: I. Организационный момент. Проверка домашнего задания. Вопросы для проведения опроса учащихся. 1. Сформулируйте определение карбоновых кислот 2. Какие виды классификации карбоновых кислот вам известны. 3. Перечислите тривиальные названия первых семь членов гомологического ряда предельных одноосновных карбоновых кислот. 4. В чем проявляется взаимное влияние карбонильной и гидроксильной групп в составе молекул карбоновых кислот. 5. Какая кислота лучше растворима бутановая или гептановая? Почему? Решение задачи 3 на стр.188. Составьте уравнение реакции горения стеариновой кислоты. Какой объем кислорода и воздуха (н.у.) потребуется для сжигания 568г стеариновой кислоты? М (С 17 H 35 COOH)=17* =284 г/моль 1) Определение объема кислорода: 568г Х л С 17 H 35 COOH + 26О 2 = 18СО 2 +18Н 2 О

2 284г 26*22,4 2) Определение объема воздуха: в 100 л воздуха 21 л кислорода а x л воздуха 1164,8 л кислорода х = 74г/моль х = 5547 л воздуха или 5,55 м 3 ответ: V(O) = 1164,8 л; V (воздуха) = 5547л. II. Химические свойства карбоновых кислот. Разъясняю учащимся, что карбоновые кислоты обладают всеми свойствами неорганических кислот. Уделяю 5 минут классного времени на повторении свойств неорганических кислот. - какие химические реакции характерны для кислот? - какие продукты получаются при диссоциации кислот? - как называется кислотный остаток уксусной кислоты? - что означает выражение сильная кислота «сильная кислота» («слабая кислота»)? Объясняю, что предельные одноосновные карбоновые кислоты являются слабыми кислотами, т.е. в водных растворах содержится мало свободных ионов водорода, но этого количества вполне достаточно для того, чтобы обеспечить кислый вкус растворов. Все прекрасно известен кислый вкус уксуса, который является водным раствором уксусной кислоты. Самой сильной в ряду предельных одноосновных кислот является муравьиная кислота, у которой центральный атом углерода карбонильной группы соединен не с УВ радикалом, а с атомом водорода. Чем длиннее УВ радикал кислоты, тем более слабой кислотой она является.

3 Демонстрационные эксперименты с участием уксусной кислоты. Взаимодействие уксусной кислоты с металлами, кислотными оксидами, с солями серной(азотной, соляной) кислот. По ходу выполнения эксперимента задаю соответствующие вопросы. 1. Какие металлы способны вытеснять водород из растворов карбоновых кислот? 2. Будут ли взаимодействовать карбоновые кислоты с кислотными оксидами? 3. Будут ли взаимодействовать карбоновые кислоты с солями серной(азотной, соляной) кислот?(нет). Ответ обоснуйте(реакции обмена протекают в сторону образования слабого электролита, газа или осадка.) Далее перехожу к рассмотрению реакции этерификации. Опыт получения сложного эфира.(изоамиловый спирт, уксусная кислота и 0,5 мл конц. серной кислоты). Напоминаю ребят, что в реакции этерификации могут вступать также и неорганические кислоты. Общие свойства кислот. Тип химической реакции уравнения химических реакций Общие свойства кислот 1) Диссоциация RCOOH RCOO - +H + 2) Взаимодействие с металлами реакции замещения Ca + 2CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Ca+H 2 3) Взаимодействие с основными оксидами реакция обмена CaO+2CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Ca+H 2 O 4) Реакция нейтрализации реакция обмена Mg(OH) 2 +2CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Mg+2H 2 O 5) Взаимодействие с солями: MgCO 3 +2CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Mg+H 2 O+CO 2 6) Реакция этерификации: CH 3 -COOH+OH-C 2 H 5 CH 3 -CO-O-C 2 H 5 +H 2 O,отмечаю, что в реакции этерификации могут вступать и многоатомные спирты. 7) Реакция горения: CH 3 COOH+O 3 2CO 2 +H 2 O

4 Химические свойства УВ радикала: Реакция присоединения 1) Гидрирование Присоединение водорода по кратной связи C n H 2n-1 COOH+H 2 C n H 2n+1 COOH 2) Бромирование Присоединение галогена по кратной связи C n H 2n-1 COOH+Br 2 C n H 2n-1 Br 2 COOH Реакция замещения 1) Галогенирование Замещение атомов водорода у а-углеродного атома RCH 2 COOH+CL 2 RCHClCOOH+HCl RCHClCOOH+Cl 2 RCCl 2 COOH+HCl Подвожу итог: карбоксильная группа обладает набором специфических свойств, не характерных для карбонильной и гидроксильной групп в спиртах и альдегидах, т.е. взаимное влияние этих двух групп таково, что полностью изменяются их свойства. Доказательства этого утверждения: 1) в спиртах ион водорода группы ОН не способен к диссоциации, а в кислотах отщепляется в виде протона. 2) Для карбоновых кислот не характерны реакции присоединения по карбонильной группе. Реакции присоединения в карбоновых кислотах протекают только в непредельном УВ радикале.

5 III. Способы получения карбоновых кислот. Окисление первичных спиртов R CH₂ OH R COOH Окисление альдегидов R COH R COOH Окисление гомологов бензола C₆H₅CH₃ C₆H₅COOH Специфические способы получения важнейших карбоновых кислот Получение муравьиной кислоты Реакция соединения и обмена NAOH+CO HCOONa 2HCOONa+H 2 SO 4 =2HCOOH+Na 2 SO 4 Декабокселирование щавелевой кислоты HOOC-COOH HCOOH+CO 2 Получение уксусной кислоты Каталитическое окисление бутана О 2 воздуха 2C 4 H 10 +5O 2 4CH 3 COOH+2H 2 O Синтез из метанола CH₃OH+CO CH₃COOH Уксуснокислое брожение спирта CH₃CH₂OH CH₃COOH+H₂O IV. Применение карбоновых кислот Самостоятельная работа учащихся с учебником на стр V. Подведение итогов за урок Домашнее задание 20 упр.6,7 стр.189

Задания В7 по химии 1. Фенол реагирует с 1) хлором 2) бутаном 3) серой 4) гидроксидом натрия 5) азотной кислотой 6) оксидом кремния (IV) Фенолы- кислородсодержащие органические соединения, в молекуле которых