Урок по химии " Многоатомные спирты"
учебно-методический материал по химии (10 класс) на тему

 Урок по химии Многоатомные спирты.

Тема урока: « Многоатомные спирты»

Тип урока: комбинированный урок с использованием информационно – коммуникативной технологии.

Форма урока: Рассказучителя, беседа. Демонстрация опыта. Компьютерная презентация. Лабораторная работа

Цель:

• Закрепить полученные знания об одноатомных спиртах.
• Познать новое – многоатомные спирты – в сравнении с одноатомными, найти в общем частное, в частном общее.

Задачи:

образовательные:

• побудить учащихся на уроке к активной и продуктивной умственной деятельности по классификации и систематизации знаний

воспитательные:

• сформировать у учащихся целостное представление по выбранной проблеме;
• становление научного мировоззрения.

развивающие:

• мобилизовать учащихся на рефлексию своего поведения, усвоения принципов самореализации и сотрудничества.

Приемы:

Способствующие формированию правильности понимания

Обеспечение прочности запоминания

Использование элементов педагогических технологий:

• информационно-коммуникативной;
• исследовательской деятельности;
• критического мышления;
• игрового обучения.

Оборудование и материалы к уроку:

• мультимедийная установка, экран;
• компьютерный проект по теме,
• вещества: глицерин, NaOH, Cu(OH)2 вода – на столах учащихся
• пробирки, штатив – на столах учащихся.
• раздаточный материал для закрепления материала на уроке

Лабораторные опыты учащихся:

• качественная реакция на многоатомные спирты с Cu(OH)2
• растворимость глицерина

План урока :

1. Состав и классификация многоатомных спиртов.
2. Изомерия и номенклатура двух– и трёхатомных спиртов.
3. Физические свойства глицерина и этиленгликоля.
4. Химические свойства глицерина:

а) сходные с одноатомными спиртами,
б) качественная реакция на многоатомные спирты.

5. Получение глицерина и этиленгликоля.
6. Применение многоатомных спиртов.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

3. Вступительное слово учителя.

Учитель: За год до смерти Нобель сам, без помощи адвокатов, составил завещание.  Он считал, что унаследованное  богатство плодит бездельников, поэтому друзьям и родственникам  завещал немного. «Капитал мои душеприказчики должны перевести в ценные бумаги, создав фонд,  проценты с которого будут выдаваться в виде премии тем, кто в течение предшествующего года принёс большую пользу человечеству..»

- За счёт какого изобретения у Альфреда Нобеля образовался приличный капитал?

- Как объяснить следующее четверостишье?

Я пью его в мельчайших дозах,

 На сахар капаю раствор,

 А он способен бросить в воздух

Любую из ближайших гор.

-О каком веществе идёт речь?

- На поставленные вопросы вы сможете ответить, изучив новую тему.

Для ответа на вопрос решим задачу вещество которое используется в качестве пищевой добаки Е 422 имеет следующий состав 39.1 %  С, 8,7 % Н, 52, 5 % О. Определите формулу вещества. Если молекулярная масса 92.

C3H8O3.  Оказывается, структурная формула этого углеводорода вот такая…… мы видим наличие нескольких гидроксильных групп. Такие соединения называются многоатомными спиртами! Это и есть тема нашего сегодняшнего урока

III. Изучение нового материала

Учитель. Оказывается, существуют ещё и другие спирты, которые имеют две, три, шесть гидроксогрупп.

Формулы многоатомных спиртов, как и одноатомных, можно вывести из формул соответствующих углеводородов, заменяя в них атомы водорода гидроксильными группами.
Если, например, в формуле молекулы этана гидроксильными группами заместить два атома водорода (у каждого атома углерода по одному), то получится формула молекулы двухатомного спирта:

СН2ОН – СН2ОН этиленгликоль, по систематической номенклатуре этандиол – 1,2.

В названиях многоатомных спиртов сначала называют углеводород, который лежит в основе спирта, затем, перед суффиксом – ОЛ ставят префикс, указывающий количество гидроксогрупп.( ди-, три, тетра-, пента, гекса- и т.д.), а в конце указывают номера атомов углерода при которых находятся гидроксогруппы.

Задание: из формулы молекулы пропана вывести формулу молекулы трехатомного спирта глицерина и дать название по систематической номенклатуре. Слайд 6

Ученик выполняет задание на доске, а учащиеся в тетрадях.

СН3 – СН2 – СН3  СН2ОН – СНОН – СН2ОН глицерин или пропантриол – 1, 2, 3.

Вывод: к названиям предельных углеводородов добавляем суффикс – триол, цифрами указываем положение гидроксогрупп.

Изомерия трёхатомных спиртов и двухатомных (гликолей) зависит от строения цепи и положения в ней гидроксильных групп.

Учитель. Напишите формулы спиртов: Слайд 8

А теперь вопрос являются ли двух и трех атомные спирты гомологами? Ответ :нет, гомологи отличаются на гомологическую разницу -СН2

Ученик выполняет задание на доске, а учащиеся в тетради.

Физические свойства 

Учитель. Ребята, перед вами пробирка с глицерином. Рассмотрите, что представляет собой это вещество. Опишите его физические свойства.

Лабораторный опыт: растворимость глицерина в воде.

К одному мл воды в пробирке прилейте равный объем глицерина и взболтайте смесь. Затем добавьте еще столько же глицерина. Что можно сказать о растворимости его в воде? Опишите свойства, которые вы наблюдаете.

Ученики записывают в тетрадях планируемый ответ.

Глицерин – бесцветная, сиропообразная жидкость сладковатого вкуса, хорошо растворимая в воде.

Учитель. Добавлю, что многоатомные спирты сладковаты на вкус, причем сладость увеличивается с увеличением числа гидроксо групп, эти физические свойства присущи и другим многоатомным спиртам, в том числе и этиленгликолю. Надо помнить! Этиленгликоль очень ядовитое вещество!

Задание: сравните физические свойства многоатомных и одноатомных спиртов Слайд 10

Учитель. Подумайте о причине различия физических свойств одноатомных и многоатомных спиртов? Каковы изменения в относительных молекулярных массах спиртов? Каковы причины резкого различия температуры кипения?

Ответы учащихся. Изменения в относительной массе одноатомных и многоатомных спиртов незначительные.

Резкие изменения температуры кипения спиртов объясняются увеличением числа гидроксогрупп.

Следует вывод: число гидроксогрупп в спирте оказывает влияние на их физические свойства (за счет увеличения числа водородных связей).

Химические свойства. 

Учитель. Какие химические свойства характерные для одноатомных спиртов?

Учащиеся перечисляют свойства: реакция горения, реакция замещения водорода гидроксогруппы на щелочной металл, реакция обмена всей гидроксогруппы на галоген (с галогеноводородами и другие).

Учитель. Проблемный вопрос. А будут ли эти свойства характерны для многоатомных спиртов?
Чтобы ответить на это вопрос проведем демонстрационный эксперимент. 
Взаимодействие глицерина с натрием: Слайд 12

Взаимодействие глицерина с галогеноводородными кислотами: в пробирку налили соляной кислоты и добавили метиловый оранжевый. Далее прилили раствор глицерина до изменения окраски (происходит замещение гидроксогрупп).

Вывод: как вещества, содержащие гидроксогруппы, многоатомные спирты имеют сходные свойства с одноатомными спиртами.

Учитель. Проблемный вопрос. Должно ли вызвать появление новых химических свойств увеличение числа гидроксогрупп в молекулах многоатомных спиртов?
Чтобы разрешить эту проблему проведем лабораторный опыт: Слайд 14

1. К двум мл раствора щелочи в пробирке прибавьте несколько капель раствора сульфата меди (II). Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции. Ученик записывает уравнение на доске, а учащиеся в тетрадях.

Наблюдали образование синего осадка гидроксида меди (II).

2. К образовавшемуся осадку гидроксида меди (II) прилейте глицерин и смесь встряхните. Какие изменения произошли?

Ученик. Осадок растворяется и образуется раствор ярко-синего цвета, глицерат меди (II).

Учитель. Это качественная реакция на многоатомные спирты.

Уравнение дано в упрощенном виде, одновременно образуются и соединения более сложного состава.

Вывод: особенностью многоатомных спиртов является большая подвижность атомов водорода в гидроксогруппе и легкая окислительность радикала. 
Причина: влияние этих групп друг на друга и на углеводородный радикал.

Ребята, на примере многоатомных спиртов мы убеждаемся в том, что количественные изменения переходят в изменения качественные: накопление гидроксильных групп в молекуле обусловило в результате их взаимного влияния появление у спиртов новых свойств по сравнению с одноатомными.

Получение многоатомных спиртов. 

1. Подобно одноатомным спиртам, многоатомные спирты могут быть получены из соответствующих углеводородов через галогенопроизводные: (щелочной гидролиз)

2. При пропускании этилена через раствор перманганата калия:

Учащиеся могут написать уравнения самостоятельно, т.к. знакомы с ними.

3. Гидратация оксида этилена:

Глицерин получают:

1. гидролизом жиров
2. синтетическим способом из пропена

Применение. 

Рассмотрим вопрос о применении.
Глицерин применяется для получения смазочных материалов, как умягчитель кожи и тканей, в парфюмерной фармацевтической и пищевой промышленности.
Водные растворы этиленгликоля и глицерина замерзают при низких температурах, поэтому их используют в качестве антифризов – жидкостей с низкой температурой замерзания, применяемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Широко используется пропиленгликоль(  добавку E 1520 ) косметическая отрасль. Вещество в качестве растворителя и влагоудерживающего компонента включают в состав большинства привычных средств: шампуней, кондиционеров, ополаскивателей для волос; мыла; дезодорантов; средств по уходу за кожей лица и тела; губных помад; кремов и гелей для бритья; зубных паст. Пропиленгликоль предупреждает высыхание косметических средств. Кроме того, продукт обладает умеренным противогрибковым и антимикробным действием. Растворяющие, влагоудерживающие, стерилизующие свойства добавки Е 1520 нашли применение в фармацевтике. Пропиленгликоль — один из компонентов заменителей плазмы крови. Вещество добавляют в составы для заживления ожоговых ран

Особо хочется сказать о продукте, получаемом из глицерина – нитроглицерине

Закрепление материала

Кроссворд

1. Производные углеводородов в молекулах которых атомы водорода замещены гидроксильными группами образуют класс? (спирты)
2. Как называются вещества с одинаковым составом молекул но разным строением и свойствами? (изомеры)
3. Мельчайшие частицы вещества. (молекулы)
4. Взаимодействие глицерина с азотной кислотой называется реакцией? (нитрования)
5. Галогенопроизводное метана, которое долгое время применяли в медицине для наркоза? (хлороформ)
6. Как называются органические вещества, состоящие из углерода и водорода? (углеводороды)
7. Назовите вещество: С8Н18 (октан)
8. Определите вид межмолекулярной химической связи  у спиртов (водородная)

Заключение

Подведение итогов, анализ работы на уроке, выставление оценок

 задание на дом

Тестовая работа см.