Технологическая карта учебного занятия

Раздел программы: «Кислородсодержащие органические соединения»

Тема занятия: «Химические свойства уксусной кислоты. Применение   уксусной кислоты на основе свойств»

Учебная дисциплина: Химия

Девиз урока: «Наиболее рациональный прием изучения нового есть перенос знаний раннее изученного на новый изучаемый объект»

Тип занятия: изучение новых знаний.

Время: 90 мин.

Цели занятия: изучение химических свойств карбоновых кислот на примере уксусной кислоты, развитие компетенций, связанных с проведением химического эксперимента, и рассмотрение основных областей применения уксусной кислоты.

По окончании урока студент:

а) знает:

— классификацию карбоновых кислот;

— строение карбоновых кислот;

— физические и химические свойства;

— роль карбоновых кислот и уксусной кислоты в жизни человека и животных;

— области применения уксусной кислоты;

б) умеет:

— работать с информацией;

— проводить опыты по исследованию физических и химических свойств уксусной кислоты;

Задачи занятия:

Воспитательные:

— продолжить формирование у студентов научно – материалистического мировоззрения;

— подтвердить единство природы, выражающееся во взаимных превращениях неорганических и органических веществ;

— формирование, ответственного, добросовестного отношения к качественному овладению знаниями;

— воспитание самостоятельности;

— Образовательные:

— изучить состав и строение уксусной кислоты;

— выделить ее свойства;

— объяснить химические свойства на основе строения;

— выявить роль карбоновых кислот в жизни человека и животных;

— научить самостоятельно составлять уравнения реакций;

— расширить и углубить знания о карбоновых кислотах;

Развивающие:

— развивать навыки экспериментальной работы;

— умение сравнивать, обобщать;

— делать самостоятельные выводы;

Межпредметные связи: биология, история, обществознание, кулинария.

Учебно — методическое обеспечение занятия:

Технические средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентации к уроку, химическая посуда, штатив с пробирками, спиртовка, пробиркодержатель.

Реактивы: индикаторы (метиловый оранжевый, фенолфталеин), цинк, соляная кислота, оксид магния,  гидроксид натрия, карбонат кальция, пальмитиновая, стеариновая, бензойная, щавелевая, олеиновая, лимонная, муравьиная, уксусная кислота.

Наглядные пособия: таблица «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», таблица «Растворимость гидроксидов и солей в воде», таблица «Электрохимический ряд напряжений металлов», плакат «Водородная связь», плакат «Электролитическая диссоциация», схема «Классификация неорганических веществ», набор для создания моделей молекул.

Дидактические материалы: инструкционная карта (приложение №1),  карточки – задания  для самостоятельной работы (приложение №2), (приложение № 3).

Методы обучения: объяснительно – иллюстративный, частично поисковый,  использование элементов технологии развития критического мышления (ТРКМ).

Ход занятия

1 Организационный этап урока

• Проверка готовности студентов к уроку.
• Проверка присутствующих.

 

• Актуализация прежних знаний

Вступительное слово преподавателя.

Химия – наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения.  Химия – это неотъемлемая часть нашей жизни; с ее процессами и реакциями приходится сталкиваться ежедневно. Химия – наука, такая же, как физика и биология, которая помогает нам описать и объяснить окружающий мир.

М.Ломоносов «Широко распростирает руки свои химия в дела человеческие».

Б. Акунин «Химия не только объясняет внутреннюю суть вещей, но и позволяет эту суть менять».

Преподаватель проводит фронтальный опрос группы.

Вопросы:

— Какие классы органических веществ мы изучили (углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны).

— Перечислите классы углеводородов, и по какому принципу они разделяются на классы (по типу связи между углеродом – алканы, алкены, алкадиены, алкины, арены).

— Какой функциональной группой характеризуются спирты одноатомные и многоатомные (гидроксильной функциональной группой).

— Какой функциональной группой характеризуются кетоны и альдегиды (карбонильной функциональной группой).

— Какой функциональной группой характеризуются карбоновые кислоты (карбоксильной функциональной группой). Проводится запись в инструкционную карту. (Приложение № 1)

 

3 Подготовка к изучению нового материала

Сегодня мы с вами вспомним детство и представим сказочную виртуальную реальность.

В большой стране, которая называется «Органическая  химия», очень много больших и малых городов. Это президентская республика . В президентской республике главой государства фактически является президент, избираемый всеобщим голосованием и обладающий большими полномочиями. Он — глава кабинета министров- предлагает членов правительства.  Президентом в виртуальной стране «Органическая химия» является углерод, без которого ничего не может проходить в этой стране.

Мы с вами знаем, что  «Органическая химия —  это химия соединений углерода», и мы с вами в течение определенного времени путешествовали по этой стране. Посетили ряд  «городов» этой страны, такие, как «Углеводороды», «Спирты», «Альдегиды и Кетоны».

А сейчас приехали в большой и интересный  «город», который называется «Карбоновые кислоты».  Как туристы, вспомним основные улицы  и проспекты.

На доске написаны группы сокращенных структурных формул многообразных представителей карбоновых кислот: 1-я группа – муравьиная, уксусная, 2-я группа – пальмитиновая, стеариновая,3-я группа – акриловая, линолевая, 4-я группа – щавелевая, адипиновая, 5-я группа – лимонная, яблочная, 6 – бензойная.

К доске, по желанию, вызываются студенты – «экскурсоводы», которые знакомят всех с этими «проспектами» «города» «Карбоновые кислоты».

Экскурсоводами называются проспекты и их характеристики:

1– Предельные одноосновные;

2– Высшие предельные одноосновные;

3 – Непредельные;

4- Двухосновные;

5 – Многоосновные;

6 – Ароматические;

При этом преподаватель демонстрирует на экране таблицы классификаций карбоновых кислот  и показывает эти кислоты как демонстрационный материал.  Студенты группы уточняют химические формулы кислот, их агрегатные состояния  и определение:

«Органические вещества, содержащие в молекуле одну или несколько карбоксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом, называются карбоновыми кислотами», продолжение работы с инструкционной  картой.( Приложение № 1)

 

4 Изучение нового материала

Из всего вышесказанного мы делаем вывод о том, что карбоновые кислоты играют значительную роль в жизни, но знание о них будет неполным, не зная их химических свойств. На примере уксусной кислоты мы постараемся изучить их химические свойства, сравнить их с минеральными (неорганическими) кислотами. Вопрос к группе: «Какие минеральные кислоты вы знаете?» Ответ: «Серную, соляную, азотную, угольную, ортофосфорную и др.» Для сравнения химических свойств уксусной кислоты выбираем, например, соляную кислоту.

4.1 Агрегатное состояние уксусной кислоты

Преподаватель. Проблемный вопрос. Почему у карбоновых кислот с малыми и  легкими молекулами, такими, как уксусная кислота, нет газообразных веществ? Преподаватель показывает макеты молекул уксусной кислоты и бутана. Студенты называют агрегатные состояния этих веществ, считают их относительные атомные массы и сравнивают их между собой.

Вывод: уксусная кислота (жидкость), бутан (газ) имеют почти одинаковую относительную атомную массу  М _r CH₃COOH=60,  M _r  C₄H₈ = 58.

Преподаватель показывает плакат: «Водородная связь между молекулами воды и спирта», объясняет ее механизм, потом на слайде презентации демонстрирует димеры карбоновых кислот, которые объясняют  их агрегатное состояние.

4.2 Электронное и пространственное строение карбоксильной группы

Для того, чтобы понять, какие химические свойства будет проявлять уксусная кислота, нужно посмотреть, как распределяется электронная плотность внутри молекулы. Преподаватель показывает следующий слайд презентации и объясняет, что у карбоновых кислот возрастает полярность связи О – Н гидроксильного фрагмента, ион водорода легче отщепляется, кислотные свойства значительно сильнее по сравнению со спиртами.

 

4.3 Химические свойства уксусной кислоты

1) Диссоциация

HClß-à H⁺ + Cl ^—

CH₃COOHß—àCH₃COO ^—   + H⁺

Преподавателем демонстрируется плакат на тему: «Электролитическая диссоциация». Кислотные свойства этих веществ определяются индикаторами,  по желанию, студент выходит к доске и проводит испытание кислот индикаторами, результат – красно — розовый цвет.

В дальнейшем все химические реакции проводят, по желанию, студенты, руководствуясь  слайдом  из презентации и учебником. Результаты химических реакций демонстрируются всей группе, а сама реакция записывается на доске.

2) С металлами

2HCl + Znà ZnCl₂ +H₂

t

2CH3COOH + Zn à (CH3COO) ₂ Zn + H₂

Называется тип реакции (реакции замещения), при определении руководствуемся таблицей «Электрохимический ряд напряжений металлов» Вопрос: «Что наблюдаем  во второй реакции без нагревания и с нагреванием?»

 

3) С оксидами

2HCl + MgO à MgCl₂ + H₂O

2CH₃COOH + MgOà (CH₃COO)₂Mg +H₂O Вопрос: « Что наблюдаем?»

4) С основаниями

HCl + NaOH à NaCl  + H₂O

CH₃COOH  +  NaOHà CH₃COONa  + H₂O

Называется тип реакции (реакции нейтрализации), проводится с индикатором до получения нейтральной реакции среды.

5) С солями более слабых кислот

2HCl + CaCO₃ àCaCl₂ + H₂O +CO₂

2CH₃COOH + CaCO₃ à (CH3COO)₂ Ca + H₂O +CO₂

Называется тип реакции (реакции обмена). Вопрос. «Что наблюдаем?»

Последняя реакция вошла в историю под названием «реакция царицы Клеопатры» Она по совету придворного медика растворила в уксусе самую крупную из известных ювелирам жемчужину (CaCO₃), а затем принимала полученный раствор в течение некоторого времени.

Вопрос: «Каким химическим элементом она обогатила свой организм?»

Таким образом, из всех проведенных химических реакций с уксусной и соляной кислотой студенты делают вывод, что у обеих кислот химические свойства  одинаковые.

4.4 Специфические свойства

Кроме вышеперечисленных химических свойств, карбоновым кислотам свойственные и другие реакции. Это:

— реакции этерификации

Кислота + спирт  ß-à Сложный эфир + вода (будет подробно рассмотрена при прохождении тем «Сложные эфиры» и «Жиры»)

— реакции присоединения по кратной связи (для непредельных карбоновых кислот)

— реакции замещения (для предельных карбоновых кислот)

Эти реакции мы можем рассмотреть дополнительно на консультациях.

4.4 История уксуса. Интересные факты об уксусной кислоте    Применение уксусной кислоты

(опережающее задание – мини – проекты студентов)

Заслушивается в виде  подготовленного доклада.

5 Формирований умений и навыков

Преподаватель: уксус – это водный раствор уксусной кислоты.

Давайте приготовим уксус.

Эксперимент № 1 приготовить 70% уксус.

Проведение эксперимента:

W_{(массовая доля растворенного вещества)} = ^{m (растворенного вещества)} . 100%

                                                                                  _{m(раствора)}

Вывод: нужно взять 70 мл. CH₃COOH и  30 мл. H₂O

Эксперимент № 2 приготовить 3% уксус.

Вывод: нужно взять 3мл. . CH₃COOH и  97 мл. H₂O

Преподаватель обращает внимание на предостерегающие надписи, которыми снабжены этикетки на бутылочках с уксусной эссенцией.

 

6 Закрепление изученного материала

Всем раздаются карточки – задания с вопросами по пройденной теме  (Приложение 2).  Студенты выполняют задания на отдельных листочках и  сдают их на проверку преподавателю. Результаты объявляются на следующем занятии.

 

 

7 Рефлексивное задание

7.1 Пятиминутное эссе

Выполнить следующие задания: написать, что узнали по данной теме, и задать один вопрос, на который так и не получили ответа. (Эти данные преподаватель может использовать при планировании следующего урока.)

 

7.2 Усвоение учебного материала.

Если считать, что полное усвоение учебного материала соответствует дистанции А_________________Б, то покажите точкой ваше место нахождения.

Преподаватель (совместно со студентами) оценивает урок, принимает их предложения и пожелания.

 

8 Подведение итогов занятия.

Проводится обобщение деятельности групп и отдельных студентов. Отмечаются наиболее удачные моменты урока и моменты, требующие доработки. Выставляются оценки. Оценивается степень достижения целей. Окончание работы с инструкционной картой ( Приложение № 1)

 

9 Инструктаж по выполнению домашнего задания

— Конспект;

-Выполнить более сложные задания с карточек – заданий       (Приложение 3).

Урок завершен, всем спасибо!

 

Литература

Основная:

1.Химия. Учеб. для профессий и специальностей технического профиля/ О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов; 5-е издание, стереотип. – М.: издательский центр «Академия», 2012.

2.Химия. 10 класс:  Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян, Ф. Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И. Теренин; Под ред. В.И. Теренина. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2009.

3. Настольная книга учителя Химия. 10 класс: Учебно – методическое пособие /О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов; Под ред. Н.В. Губина. – М.; Дрофа, 2004.

 

 

 

Дополнительная:

1.Органическая химия в тестах, задачах, упражнениях. 10 класс: Учеб. пособие для общеобразоват. учреждений / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов, Е.Е. Остроумова, — М.: Дрофа, 2003.

2.Химия. 10 класс. Базовый уровень: Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян – М.; Дрофа, 2008.

3.Химия. 11 класс. Базовый уровень: Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.С. Габриелян – М.; Дрофа, 2008.

4.Материалы компакт – дисков:

— « Органическая химия» (Демонстрационное поурочное планирование, в помощь учителю, изд-во « Учитель», 2009)

— « Химия для профессий и специальностей технического профиля» (Электронный образовательный ресурс. – М.; издательский центр «Академия», 2013)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение № 1 (технология развития критического мышления ТРКМ)

Инструкционная карта

Знаю	Хочу знать	Узнал

 

Приложение № 2

Задание №1

CH₃COOH + NaHCO₃ =

Продолжить реакцию.  Почему эта реакция применяется в поварском деле и с какой целью?

Задание №2

Для удаления пятен ржавчины их обрабатывают раствором уксусной кислоты. Составьте молекулярные уравнения, происходящие при этом реакций. Ржавчина содержит оксид железа F₂O₃ и гидроксид железа | | | Fe(OH)₃

Приложение № 3

Задание №1

Относительная молекулярная масса предельной одноосновной карбоновой   кислоты равна 284. Составьте молекулярную формулу.

Какое тривиальное название этой кислоты?

Задание №2

Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Метан —- ацетилен —— уксусный альдегид ——- уксусная кислота ——— метиловый эфир уксусной кислоты (метилацетат)