Цели:
- Продолжить формировать умение применять теоретические знания о химических свойствах и качественных реакциях органических соединений для решения экспериментальных задач, наблюдать явления, описывать их и делать умозаключения.
- Развивать специальные умения и навыки обращения с веществами, учить выполнять несложные исследования, соблюдая правила ТБ.
- Способствовать воспитанию экологической грамотности, как основы экологической культуры и здорового образа жизни.
Реактивы и оборудование: пробирки, спиртовки, мензурки, стаканы, пипетки, спички, пробиркодержатель.
Гречка, растительное масло, мед, антифриз, этиловый спирт, белок куриного яйца, сульфат меди, гидроксид натрия, азотная кислота, соляная кислота, фенол, щелочь, ацетат свинца, йод, раствор перманганата калия.
Ход урока
I. Организационный этап.
Вводное слово учителя.
Тема практической работы: "Решение экспериментальных задач по органической химии".
Слайд №1.
Какова цель нашего урока? (Цель урока - решить экспериментальные задачи).
Что мы должны знать к этому уроку? (Знать свойства органических веществ, их качественные реакции, правила техники безопасности).
Что должны уметь? (Уметь записывать уравнения реакций, обращаться с реактивами, с химическим оборудованием, на основании полученных результатов эксперимента - делать выводы).
Сегодня на уроке вы должны применить теоретические знания и умения для решения практических задач. Знаний у нас достаточно, чтобы применять их для решения реальных задач повседневной жизни. Доказать, что умеем ориентироваться в полученной информации, обращаться с веществами окружающими нас в быту.
Вспомним правила работы с веществами и оборудованием.
Слайд №2.
Работаем в парах. Каждая группа получает задание и инструкцию с теоретической справкой. Проводите эксперимент, обсуждаете результаты, готовите выступление, используя материал теоретической справки.
Вам для работы выданы тетради на печатной основе. Подпишите их. В этой тетради записаны все задачи, которые будут рассмотрены на уроке. Находите свою задачу и заполняете все необходимое по задаче. В дальнейшем вы слушаете своих одноклассников и по ходу выступления заполняете пропущенные места. В конце занятия вы сдаете эту тетрадь.
На эксперимент и выводы дается 10 - 15 минут.
II. Основной этап. Решение экспериментальных задач. (10 - 15минут)
Слайд №3
Задача № 1. Исследовать водный раствор смыва с крупы на содержание пестицидов.
Задача № 2. Исследовать влияние этилового спирта различной концентрации на белок.
Задача № 3. Докажите опытным путем содержание многоатомного спирта этиленгликоля в антифризе и исследуйте его влияние на белок.
Задача № 4. Исследуйте влияние минеральных кислот, щелочей, солей тяжелых металлов и фенола на белок.
Задача № 5. Исследуйте реакцию раствора мыла и сделайте вывод, какие из исследуемых вами сортов мыла наиболее подходит для ухода за вашей кожей.
Задача № 6. Исследовать растительное масло на пригодность к употреблению.
Задача № 7. Исследуйте мед на содержание сахарозы вместо глюкозы в поддельном меде.
Задача № 8. Исследуйте мед на содержание крахмала в поддельном меде.
Выступление от групп.
Учитель: Переходим к обсуждению полученных результатов по решению экспериментальных задач.
Слайд №4.
Утро французского короля Людовика XIV начиналось с многочасового ритуала одевания и очень короткого умывания. Ему приносили большую великолепную чашу, на дне которой плескалась вода. Король смачивал кончики пальцев и слегка дотрагивался ими до век. На этом процедура заканчивалась - мыться в те времена не принято.
Слайд №5.
В России промышленное производство мыла было налажено при Петре I, вплоть до середины XIX века им пользовалась только знать. Крестьяне стирали и мылись щелоком - древесную золу заливали кипятком и распаривали в печке.
Как вы догадались, речь пойдет о моющих средствах. Слово предоставляется ребятам, которые исследовали щелочность мыла.
Слайд №6.
Группа № 1. (Примерный ответ) Выступление по теме "Щелочность мыла".
Цель нашей работы: "Исследовать реакцию раствора мыла и сделать выводы, какие из исследованных сортов мыла наиболее подходит для ухода за кожей разного типа".
Мы исследовали 10 сортов мыла на щелочность. Основой мыла являются соли натрия (твердое мыло) и калия (жидкое мыло), высших карбоновых кислот.
Разберем соль стеарата натрия С17Н35СООNa
Соль образована слабой кислотой и сильным основанием в водной среде подвергается гидролизу.
С17Н35СООNa +Н2О > С17Н35СООH + Na +OH -
В результате реакции образуется сильная щелочь, которая и обусловливает щелочную среду. Щелочь сушит кожу, поэтому важно правильно подобрать мыло для своей кожи.
С помощью индикаторной универсальной бумаги исследовали среду мыла и с помощью цветовой эталонной шкалы на упаковке индикатора и цифровой шкалы мы установили рН мыла.
с рН = 7,
рН > 7,
pH <7.
Различают следующие типы кожи (сообщение).
Учитель: Дальше разговор пойдет о меде.
Слайд № 7.
Варят поддельный мед из сахарного сиропа, в который для запаха добавляют немного натурального меда. А еще добавляют мел и крахмал, поэтому, если нагреть настоящий мед, то он превратится в совершенно прозрачную жидкость. Мед же с примесью крахмала и сахара при нагревании дают густую мутную жидкость, которая при охлаждении окрашивается несколькими каплями раствора йода в синеватый или буроватый цвет.
Как отличить поддельный мед от натурального меда занимались две группы. Каждой группе даны две пробы и согласно задаче должны определить, где находится натуральный мед, а где поддельный.
Слово первой группе, которая исследовала мед на содержание сахарозы.
Слайд № 8.
Группа № 2. Выступление 1 по теме "Углеводы".
Цель работы: Исследовать мед на содержание глюкозы.
В основе определения глюкозы в растворе лежит реакция ее окисления свежеосажденным гидроксидом меди (II). Эта качественная реакция на альдегидную группу.
Уравнение реакции окисления глюкозы:
СН2ОН-(СНОН)4-СНО + 2Cu(OH)2 > СН2ОН-(СНОН)4-СОOH +Cu2O +2H2O
В результате взаимодействия сахарозы с водой также образуется глюкоза и фруктоза. Однако эта реакция в нейтральной среде протекает очень медленно, а в щелочной среде сахароза не подвергается гидролизу. Мы проводили реакцию в сильно щелочной среде. Следовательно, о соотношении глюкозы и сахарозы можно судить по количеству красного осадка.
У нас было 2 пробы с медом, в одной пробирке находился натуральный мед, в другой - поддельный.
Провели качественную реакцию на глюкозу с гидроксидом меди. Образовался осадок в каждой пробирке. Интенсивность красного осадка больше в натуральном меде, чем в поддельном.
Вывод:
В пробирке № 1-натуральный мед.
В пробирке № 2 - поддельный мед.
Слово второй группе. Ребята исследовали мед на содержание крахмала и мела.
Слайд № 9.
Группа № 3. Выступление по теме "Углеводы".
Цель: Исследовать мед на содержание крахмала и мела.
Так как качественной реакцией на крахмал является реакция с раствором йода, образуется синее окрашивание, то мы в пробирки с медом добавили раствор йода.
В пробирке №2 обнаружили синее окрашивание, следовательно, это поддельный мед. В пробирке №1 натуральный мед.
Чтобы обнаружить мел, на пробы с медом подействовали соляной кислотой (в домашних условиях можно использовать уксусную кислоту). В пробирке с поддельным медом наблюдали пузырьки газа, так как проходит реакция:
СаСО3 + 2HCI > CaCI2 + CO2^ + H2O
В другой пробирке пузырьков газа не наблюдали.
Вывод:
1. В пробирке № 1-натуральный мед.
В пробирке № 2 - поддельный мед.
Учитель: Дальше разговор пойдет о растительном масле.
Слайд № 10.
Срок хранения растительного масла от 4 до 6 месяцев. Не секрет, что запасы растительного масла в России сохранились со времен ВОВ. И очень важно уметь определять пригодность растительного масла в употребление. Растительное масло содержит незаменимые жирные кислоты, которые уменьшают содержание холестерина в крови, а также содержат витамины В,А,Е,К. По степени пригодности к употреблению и биологической ценности растительные масла располагаются:
Кукурузное - оливковое - горчичное - подсолнечное - соевое - арахисовое - хлопковое.
Слово предоставляется ребятам, которые исследовали растительное масло на пригодность к употреблению.
Слайд № 11.
Группа № 4. Выступление по теме "Жиры".
Цель работы: Исследовать растительное масло на пригодность к употреблению.
В состав жидких жиров, растительных масел входят высшие непредельные карбоновые кислоты, которые способны к реакциям присоединения по месту двойных связей.
Уравнение взаимодействия с йодом в водной среде.
CH2 - O - CО - (CH2)7- CH=CH-(CH2)7-CH3
CH - O - CО - (CH2)7- CH=CH-(CH2)7-CH3 + 3I2 >
CH2 - O - CО - (CH2)7- CH=CH-(CH2)7-CH3
CH2 - O - CО - (CH2)7- CHI - CHI - (CH2)7-CH3
CH - O - CО - (CH2)7- CHI - CHI - (CH2)7-CH3
CH2 - O - CО - (CH2)7- CHI - CHI - (CH2)7-CH3
Исследовали масло "::" и использованное, старое масло.
При добавлении йодной воды наблюдали обесцвечивание в масле сорта "::.", а в старом, использованном масле йодная вода не обесцветилась.
По мере старения масло за счет реакций окисления двойные связи в радикалах непредельных карбоновых кислот подвергаются деструкции, т. е. неспособны присоединять. Поэтому масло легко исследовать на пригодность в домашних условиях. Старое масло нельзя употреблять в пищу. У человека появляется сильная изжога, тошнота - первые признаки отравления.
Вывод: В пробирке № 1 - масло, в пробирке № 2 - .
Старое масло можно легко отличить от пригодного по реакции с раствором йода. В пригодном масле раствор йода обесцвечивается, в старом масле не обесцвечивается.
Учитель: Дальше разговор пойдет о пестицидах.
Слайд № 12.
За последние десятилетия использование пестицидов в нашей стране увеличилось в 7 раз.
Серьезную опасность для живых организмов представляет то обстоятельство, что чужеродные для природы вещества нередко обладают мутагенными действиями.
Предпочтение следует отдавать пестицидам, которые быстро разлагаются на безопасные вещества. К сожалению таких ядохимикатов очень мало. И мы чаще всего сталкиваемся с вредными для природы веществами.
Слово предоставляется группе, которая исследовала водные растворы смыва с круп.
Слайд № 13.
Группа № 5. Выступление по теме "Пестициды".
Цель работы: Исследовать водный раствор смыва с крупы на содержание пестицидов.
Сорняки и вредители уничтожают более трети урожая. Поэтому человек использует пестициды для сохранения урожая. Это единственный вид загрязняющих веществ, который человек вносит сознательно в окружающую среду.
Отличительная черта этих ядохимикатов - стойкость к воздействию факторов среды. Они почти не разлагаются в воде, и почве. Накапливаются в растениях, почве. Попадают в организм человека. Возникает хроническое отравление с поражениями у человека печени, ЦНС и других жизненно важных органов.
Мы исследовали водные растворы смыва с крупы гречки на содержание пестицидов. Взяли смывы после каждого промывания крупы и действовали раствором перманганатом калия на каждый смыв. Моментальное обесцвечивание раствора перманганата калия подтверждает предположение о присутствии пестицидов.
На 5-м смыве крупы раствор не обесцветился.
Вывод: Гречку и другие крупы следует промывать перед употреблением от 4 до 5 раз.
Учитель: Наш город Нефтеюганск насыщен автомобильным транспортом. И всем хорошо знакомо слово антифриз. Основой антифриза является ядовитое вещество этиленгликоль.
Слайд № 14.
Антифриз хранят и перевозят в герметичных емкостях с завертывающимися пробками. На таре должны быть надпись "ЯД" и знак маркировки, установленный для ядовитых веществ. Для переливания антифриза, применяют насосы, засасывать его ртом нельзя. После работы с антифризом следует тщательно вымыть руки водой с мылом.
Слово предоставляется группе, которая исследовала антифриз на содержание этиленгликоля и его влияние на белок.
Слайд № 15.
Группа № 6. Выступление по теме "Многоатомные спирты".
Цель работы: доказать опытным путем содержание многоатомного спирта этиленгликоля в антифризе и исследовать его влияние на белок.
Антифризы используются как незамерзающая жидкость. В северных условиях часто применяемое вещество, без которого обойтись нельзя. Основой антифризов является многоатомный спирт этиленгликоль. Этиленгликоль сильнейший яд и с ним надо правильно обращаться.
Мы исследовали антифриз на содержание этиленгликоля. Провели качественную реакцию на многоатомные спирты с гидроксидом меди. Образовался ярко-синий раствор.
Далее исследовали влияние антифриза на белок куриного яйца. Наблюдали осаждение белка.
Вывод:
1 Антифриз содержит этиленгликоль.
2. Антифриз разрушает белок куриного яйца.
3. Антифриз яд, с ним надо работать осторожно.
Учитель: Основой всех алкогольных напитков является этиловый спирт.
Слайд № 16.
Смертность от алкоголизма превышает число смертельных случаев, вызываемых всеми инфекционными заболеваниями вместе взятыми. Этиловый спирт окисляется до конечных продуктов распада только в том случае, если суточное потребление этанола составляет 20 г, при увеличении дозы в организме накапливаются промежуточные вещества распада, а именно уксусный альдегид. Вещество, которое в 30 раз токсичнее этилового спирта.
Слово предоставляется группе, которая исследовала влияние этилового спирта на белок.
Слайд № 17.
Группа № 7. Выступление по теме "Одноатомные спирты"
Цель нашей работы "Исследовать влияние этилового спирта разной концентрации на белок".
Приготовили пять растворов этилового спирта с разной концентрацией, которые отличаются, друг от друга на пять объемов воды. При взаимодействии этилового спирта с водой образуются гидраты, за счет водородных связей.
Наиболее токсичны гидраты, образующие при крепости 86-70%. При снижении крепости токсичность снижается в несколько раз быстрее, чем концентрация. Поэтому токсичность спирта в слабоалкогольных напитках выражена гораздо меньше, чем в таком же количестве крепких напитков.
Этими растворами спирта подействовали на белок. Наблюдали образование осадков. Интенсивность осадков уменьшается с разбавлением спирта.
В организме этиловый спирт окисляется под действием ферментов до уксусного альдегида ядовитого вещества.
СН3-СН2-ОН + [O] фермент> СН3- СНО + Н2О
Альдегид ядовитое вещество разрушает жизненно важные органы.
Наносит вред организму.
Вывод: Моментальное осаждение белка под действием спирта, означает, что спирт имеет отрицательное влияние на живой организм.
Учитель: "Жизнь - есть способ существование белковых тел" определение жизни дал немецкий философ Ф. Энгельс.
Слайд № 18.
Иллюстрации, расположенные на слайде красочнее всяких слов выражают действие токсичных веществ на живые организмы.
Слово предоставляется группе, которая исследовала влияние различных веществ на белок.
Слайд № 19.
Группа № 8. Выступление по теме "Белки".
Цель нашей работы: исследовать влияние минеральных кислот, щелочей, солей тяжелых металлов, фенола на белок.
Подействовали азотной кислотой качественная реакция на белок, щелочью, ацетатом свинца, фенолом на белок. Во всех случаях наблюдали осаждение белка.
Белки теряют присущие им специфические свойства, становятся нерастворимыми, денатурируют.
Денатурация - это разрушение пространственных структур белка. Денатурация бывает двух видов: обратимая и необратимая.
Опыты по осаждению белков свидетельствует о том, что загрязнения природной среды минеральными кислотами, щелочами, солями тяжелых металлов и фенолом имеет отрицательное последствие на живые организмы.
Увеличение концентрации тяжелых металлов в окружающей среде увеличивает число мутаций, передающих по наследству. Мутанты подвержены порокам физического и умственного развития. Средняя продолжительность жизни в России 60 лет. Поэтому необходимо уже сейчас резко ставить вопросы об экологических проблемах. Нельзя допускать попадание этих вредных веществ в окружающую среду превышающих ПДК.
Вывод: Минеральные кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов, и фенолы являются токсичными веществами для живых организмов.
III. Итог работы:
Рефлексия.
Что сегодня происходило на уроке?
Что останется после нашего урока?
Какие умения вы сегодня приобрели?
Что нового вы узнали?
Литература.
- Габриелян О.С.,. Маскаев Ф. Н, Пономарев С. Ю., Теренин В.И. Химия 10. Профильный уровень. Дрофа. Москва. 2005.
- Габриелян О.С, Остроумов И.Г. "Химия. 10 класс. Настольная книга учителя" Дрофа. Москва. 2004.
- Захаров Ю. Фитокосметика. Рецепты, дарующие молодость, здоровье и красоту. М.: ООО "Издательство "ЯУЗА", 1999.
- Как защитить себя от опасных веществ в быту. Под ред. М. Браунгарта и Л.А. Алексеевой. М.; Изд-во МГУ, 1994.
- Назаренко В. М. Химия и экология в школьном курсе. Газета "Химия". № 14, 2005.
- Сажнева Т.В.Экологическая оценка окружающей среды. Практикум. РО ИПК и ПРО, 1997;
- Сборник нормативных документов. Химия. Дрофа. Москва. 2004.
- Турлакова Е.В. определение показателей качества воды. Химия в школе, 2001, №7.