Химические свойства карбоновых кислот

Цели:

• на примере уксусной кислоты изучить химические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот;
• показать сходство и отличие неорганических и органических кислот;
• развивать умение записывать химические реакции с участием органических веществ;
• воспитывать самостоятельность мышления и аккуратность в обращении с химическими веществами.

Тип урока: изучения нового материала.

Методы и методические приемы: демонстрационный, словесный (беседа по вопросам, рассказ), наглядный, исследовательская работа.

Оборудование и реактивы:

а) на столах у учащихся: штативы с 5 пробирками, в 1-ой пробирке – раствор уксусной кислоты, в остальных – магний, оксид магния, гидроксид меди и карбонат кальция; лакмусовая бумажка, инструктивные карточки для выполнения практической работы;
б) на демонстрационном столе: 8 химических стаканов (50 мл), из них в 4 –х стаканах – раствор соляной кислоты, в 4-х других – магний, оксид магния, гидроксид меди, карбонат кальция; этиловый спирт, уксусная кислота, концентрированная серная кислота; пробирка, спиртовка, спички, пробиркодержатель.

Ход урока

I. Организация.

II. Проверка домашнего задания (7 мин).

- На прошлом уроке вы познакомились с новым классом кислородсодержащих органических веществ – карбоновыми кислотами. Вы узнали как классифицируют кислоты, познакомились с отдельными представителями веществ этого класса. Ответьте на вопросы.

1. Какие вещества называют карбоновыми кислотами?
2. Как классифицируют карбоновые кислоты?
3. Каким способом получают карбоновые кислоты?
4. С какой кислоты начинается гомологический ряд предельных одноосновных карбоновых кислот? Чем она отличается от гомологов по строению и свойствам?
5. Какие физические свойства характерны для муравьиной и уксусной кислот?
6. Каковы области применения муравьиной кислоты и уксусной кислоты?

III. Изучение нового материала.

- На сегодняшнем уроке продолжим изучать кислоты. Выясним, какие химические свойства характерны для них, отличаются ли химические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот от химических свойств неорганических кислот. Запишите дату и тему урока.

- Вспомните, с какими классами веществ взаимодействуют неорганические кислоты.

Планируемый ответ ученика.

(Неорганические кислоты изменяют цвет индикаторов, взаимодействуют с металлами, основными и амфотерными оксидами, основаниями, амфотерными гидроксидами и с солями.)

Учитель демонстрирует опыты, подтверждающие химические свойства соляной кислоты:

1) изменение цвета индикатора,
2) взаимодействие с магнием,
3) взаимодействие с оксидом магния,
4) взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди,
5) взаимодействие с карбонатом кальция.

- Химические свойства карбоновых кислот обусловлены подвижность атома водорода гидроксогруппы в карбоксиле. Для выяснения химических свойств карбоновых кислот вы проведёте небольшое исследование.

Рассмотрите выданные вам наборы веществ, внимательно прочитайте инструктивную карточку. По ходу выполнения опытов заполните второй и третий столбцы таблицы. Соблюдайте правила проведения опытов.

(На выполнение работы и обсуждение её результатов – 30 мин).

Содержание инструктивной карточки

1. Выполните опыты, указанные в таблице.
2. Во втором столбце запишите наблюдаемые явления.
3. В третьем столбце запишите выводы. Если затрудняетесь сделать вывод самостоятельно, заполнение столбца оставьте до обсуждения.

- Вы провели исследование химических свойств карбоновых кислот. Ответьте на вопросы:

1. Как изменяет свой цвет лакмусовая бумажка в растворе уксусной кислоты?

Планируемый ответ ученика.

(В растворе уксусной кислоты лакмусовая бумажка краснеет.)

- Подобно неорганическим кислотам, карбоновые кислоты являются слабыми электролитами, а потому диссоциируют обратимо:

СН₃ СООН = СН₃СОО^- + Н⁺ .

- Что вы наблюдали при проведении второго опыта? Какой вывод можно сделать?

Планируемый ответ ученика.

(Видели, что при взаимодействии уксусной кислоты с магнием выделялся газ. Значит, уксусная кислота взаимодействует с металлами.)

- Уксусная кислота взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода:

2СН₃ СООН + Мg = (СН₃ СОО)₂Мg + Н₂ .

Соли уксусной кислоты называются ацетатами, соли муравьиной кислоты – формиатами.

- Что вы наблюдали при проведении третьего опыта? Какой вывод можно сделать?

Планируемый ответ ученика.

(При проведении третьего опыта мы наблюдали исчезновение порошка оксида магния в растворе уксусной кислоты. Это говорит о том, что уксусная кислота взаимодействует с оксидами металлов.)

- Уксусная кислота взаимодействует с основными оксидами и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

2СН₃ СООН + МgО = (СН₃ СОО)₂Мg + Н₂О,

2СН₃ СООН + ZnО = (СН₃ СОО)₂ Zn + Н₂О.

- Каковы результаты четвертого опыта?

Планируемый ответ ученика.

(В четвертом опыте мы наблюдали исчезновение осадка гидроксида меди. Уксусная кислота взаимодействует с основаниями.)

- Уксусная кислота взаимодействует с основаниями и амфотерными гидроксидами. Запишем уравнение реакции взаимодействия уксусной кислоты с гидроксидом меди и гидроксидом цинка:

2СН₃ СООН + Сu(ОН) ₂ = (СН₃ СОО)₂Сu + 2Н₂О,

2СН₃ СООН + Zn(ОН) ₂ = (СН₃ СОО)₂ Zn + 2Н₂О.

- Что можно сказать о результатах пятого опыта? Какой вывод можно сделать?

Планируемый ответ ученика.

(При взаимодействии уксусной кислоты с карбонатом кальция наблюдали бурное течение реакции с выделением газа. Это говорит о том, что уксусная кислота взаимодействует с солями.)

- Уксусная кислота как слабый электролит взаимодействует с солями более слабых кислот:

2СН₃ СООН + СaСО₃ = (СН₃ СОО)₂ Са + Н₂О + СО₂ .

- Вспомните, при каких условиях реакции идут до конца?

Планируемый ответ ученика.

(Реакции идут до конца, если выпадает осадок, выделяется газ или образуется малодиссоциируемое вещество или вода.)

- Подведем итоги проведенного исследования. Какие химические свойства характерны для одноосновных карбоновых кислот?

Планируемый ответ ученика.

(Предельные одноосновные карбоновые кислоты диссоциируют, взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду напряжения металлов до водорода, основными и амфотерными оксидами, основаниями, амфотерными гидроксидами и солями.)

- Вы увидели, что для предельных одноосновных карбоновых кислот характерны такие же свойства, что и для неорганических кислот. В этом заключается их сходство. Но предельные одноосновные карбоновые кислоты вступают и в такие реакции, которые мы не рассматривали у неорганических кислот.

В пробирку с уксусной кислотой прильем этилового спирта (демонстрация опыта). Сначала мы не заметим каких – либо признаков реакции. Но если добавить немного серной кислоты и смесь подогреть, то вскоре появляется приятный запах этилового эфира уксусной кислоты:

СН₃ СООН + С₂Н₅ОН = СН₃ СООС₂Н₅ + Н₂О.

Как вы знаете, эта реакция называется реакцией этерификации, в результате которой образуется сложный эфир.

Все свойства кислот, с которыми вы познакомились, связаны с присутствием в их молекуле гидроксильной группы.

IV. Закрепление.

Беседа по вопросам.

1. Какие свойства являются общими для неорганических и органических кислот?
2. Какая реакция называется реакцией этерификации?
3. Наличие какой группы в молекуле карбоновых кислот обуславливает рассмотренные химические свойства?
4. Как называются соли муравьиной и уксусной кислот?

V. Домашнее задание.

§12, с.89 - 90. Написать уравнения реакций взаимодействия муравьиной кислоты с магнием, оксидом кальция, гидроксидом натрия, силикатом натрия. Дать названия продуктам реакций.