Важнейшие представители карбоновых кислот

Цели:

• Образовательная: Углубить знания о карбоновых кислотах на примере представителей пищевых кислот как объектах их профессиональной деятельности, практическое значение пищевых карбоновых кислот.
• Развивающая: продолжить развитие навыков учащихся по подготовке устных сообщений, формирование умений наблюдать, переносить знания в новую ситуацию, расширить кругозор учащихся, любознательность, интерес к познанию.
• Воспитательная: формирование интереса к предмету и избранной профессии, наблюдательности, увлеченности им, показ необходимости знаний по теме урока, а также применению знаний в будущей производственной деятельности учащихся, уверенность в своих силах, коммуникативные качества.

Тип урока: урок совершенствования знаний, умений и навыков.

Методы:

• обучения - рассуждения
• преподавания – объяснительно-иллюстративный
• учения – частично-поисковый, репродуктивный.

Оборудование и реактивы: Мультимедийный проектор, презентации учащихся “Молочная кислота”, “Винная кислота”, “Яблочная кислота”, “Лимонная кислота”, www.КМ.ru, www.vSCHOOL.ru

• На доске – задания для индивидуального опроса, эталоны ответов на тестовые задания (с тыльной стороны доски).
• На демонстрационном столе – пластмассовый штатив с пробирками, зажим для пробирок; ледяная уксусная кислота, 70%,9%-е водные растворы уксусной кислоты, лед.
• На столах учащихся – пластмассовый штатив с пробирками уксусной, молочной, лимонной кислот, карточки с текстами тестовых работ, таблицы “Уксусная кислота”, “Важнейшие пищевые карбоновые кислоты”.

Этапы урока:

1. Актуализация знаний о строении карбоновых кислот, химических свойствах.

- индивидуальный опрос

- работа с тестовыми заданиями

2. Формирование новых понятий и способов действия:

- вновь вводимые понятия: ледяная уксусная, уксусная эссенция, уксус, яблочная, молочная, винная, лимонная кислоты.

- предполагаемые приращения к знаниям: понимание многообразия карбоновых кислот, их использование в кулинарии, природные источники получения.

- создание проблемной ситуации: (основная проблема) имеют ли место применение и использование карбоновых кислот в пищевой промышленности?

- способ решения: - выполнение демонстрационных опытов

- анализ сообщений учащихся в виде презентаций

о свойствах и применении пищевых карбоновых кислот

- самостоятельная работа с таблицей репродуктивного типа по ходу формирования новых знаний.

3. Формирование умений и навыков при закреплении программного материала

- фронтальная беседа

- проверка заполнения таблицы “Важнейшие пищевые органические кислоты”

4. Домашнее задание: конспект, задачи.

Примерно за неделю до проведения урока в группе предлагаются опережающие задания для пяти групп учащихся, различающихся уровнем подготовки, проявляющие повышенный интерес к изучению химии и успешно справляющиеся с дополнительной литературой. Каждой группе предлагается подготовить к уроку сообщение по определенной теме и выступить с ним на уроке.

• Задание группе 1. Уксусная кислота – история открытия, происхождение названия, нахождение в природе и физические свойства, использование в кулинарии.
• Задание группе 2. Яблочная кислота – история открытия, происхождение названия, нахождение в природе и физические свойства, использование в кулинарии.
• Задание группе 3. Молочная кислота – история открытия, происхождение названия, нахождение в природе и физические свойства, использование в кулинарии.
• Задание группе 4. Винная кислота – история открытия, происхождение названия, нахождение в природе и физические свойства, использование в кулинарии.
• Задание группе 5. Лимонная кислота – история открытия, происхождение названия, нахождение в природе и физические свойства, использование в кулинарии.

ХОД УРОКА

УЧИТЕЛЬ. На прошлом занятии вы познакомились с новым классом органических соединений. Вспомните название и определение данного класса.

УЧАЩИЕСЯ. Это карбоновые кислоты – органические вещества, молекулы которых содержат одну, две и более функциональных карбоксильных групп – СООН.

УЧИТЕЛЬ. Какие из карбоновых кислот наиболее распространены и что характерно для строения их молекул?

УЧАЩИЕСЯ. Наиболее распространены предельные одноосновные карбоновые кислоты (монокарбоновые) – это производные предельных углеводородов, молекулы которых содержат одну функциональную карбоксильную группу. Существуют большая группа пищевых карбоновых кислот, с которыми мы встречаемся дома: уксусная, лимонная, щавелевая и другие.

УЧИТЕЛЬ. Сегодня мы познакомимся с представителями некоторых кислот, способами получения, физическими свойствами, практическим значением представителей пищевых кислот.

Прежде чем начать обсуждение данных вопросов, вспомним материал прошлых уроков.

1. Актуализация знаний.

индивидуальный опрос (у доски):

1. Закончите уравнения реакций, назовите вещества:

С₃ Н₇ СООН <—

С₃ Н₇ СООН + М_g —>

С₃ Н₇ СООН + N_a ОН —>

С₃ Н₇ СООН + N_a2 СО₃ —>

С₃ Н₇ СООН + С₂ Н₅ ОН —>

С₃ Н₇ СООН + СI₂ —>

2.Дать названия кислотам, определить к какому классу кислот относятся по систематической номенклатуре:

3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения, назовите вещества:

С₂Н₂ —> С₂Н₄ —> С₂Н₅СI —> С₂Н₅ОН —> СН₃ – СООН

Работа с тестовыми заданиями (предлагается каждому учащемуся)

Тест: “Карбоновые кислоты”

(Приложение 3)

Эталоны ответов

2. Формирование новых понятий и способов действия.

Начнем работу нашей учебной конференции с рассмотрения вопросов о пищевых карбоновых кислотах с истории открытия, происхождения названий, нахождения в природе и физических свойств, а также с применением их в кулинарии это:

- Уксусной кислоты

- Яблочной кислоты

- Молочной кислоты

- Винной кислоты

- Лимонной кислоты

Работу построим следующим образом:

На столах имеются:

- штативы с представителями пищевых карбоновых кислот, которые необходимы для ознакомления с их физическими свойствами.

- Задание: В ходе обсуждения материалов необходимо заполнить все графы таблицы

Слово для вступления имеют ребята из первой группы.

Уксусная кислота.

(Приложение №1),

(Приложение №2)

Слово для вступления имеют ребята из второй группы (электронное сопровождение, выполненное учащимися).

Яблочная кислота.

(гидроксиянтарная, 2-гидроксибутандиовая кислота)

Двухосновная многоатомная оксикислота

• Физические свойства: кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.
• Природные источники: содержится в недозрелых ягодах рябины, плодах яблок и груш, малине.
• Использование: её применяют в кулинарии в виде кристаллов, в производстве вина, фруктовых вод, кондитерских изделий, лекарственных средств.

Слово для вступления имеют ребята из третьей группы (электронное сопровождение, выполненное учащимися).

Молочная кислота

(2-гидроксипропионовая кислота)

Одноосновная двухатомная оксикислота.

Была открыта в 1780г. шведским химиком-фармацевтом К. Шееле в прокисшем молоке, поэтому она получила такое название.

• Физические свойства: Бесцветная, прозрачная вязкая жидкость, хорошо растворима в воде.
• Природные источники: молочная кислота образуется при закисании ряда продуктов. Она содержится в квашеной капусте, соленых огурцах, образуется при созревании сыра. Закисание этих продуктов вызывает жизнедеятельность молочнокислых бактерий, попадающих из воздуха и действующих на крахмал, дисахариды, моносахариды. Значительно позднее, в 1804г., шведский химик Й.Я.Берцелиус обнаружил, что вещество, подобное молочной кислоте, содержится в мышечной ткани.
• Использование: при квашении овощей, добавляют к лимонадам и эссенциям, используется в виде 40-70%-ного раствора.

Молочная кислота крайне гигроскопична. Это свойство используется в медицине: её применяют для прижигании в виде 80%-ного сиропа. Молочную кислоту применяют также в текстильном производстве и кожевенной промышленности.

Слово для вступления имеют ребята из четвертой группы (электронное сопровождение, выполненное учащимися).

Винная кислота

Виннокаменная кислота

(2,3-дигидроксибутадиовая кислота)

Группа: двухосновная многоатомная оксикислота

• Физические свойства: бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Называется так потому, что впервые один из изомеров был выделен К. Шееле из так называемого винного камня – осадка, выпадающего в бочках при изготовлении виноградного вина.
• Природные источники: отходы виноделия. Виннокаменную кислоту можно выделить действием минеральных кислот на винный камень.
• Использование: применяется в вде кристаллов как добавка к кондитерским изделиям, хлебопечение, сиропам, фруктовым эссенциям и в производстве безалкогольных напитков. Винная кислота применяется в медицине как легкое слабительное в виде шипучих порошков (при растворении их в воде выделяется углекислый газ), а также как противоядие при отравлении щелочами.

Слово для вступления имеют ребята из пятой группы (электронное сопровождение, выполненное учащимися).

Лимонная кислота

(2-гидрокси-1,2,3-пропантрикарбоновая кислота)

Группа: многоосновная многоатомная оксикислота

• Физические свойства: бесцветные или со слабым желтоватым оттенком кристаллы, хорошо растворимые в воде.
• Природные источники: содержится в плодах цитрусовых (лимон, апельсин), ананасы, хвое (сосна, ель), листьях хлопчатника. Лимонную кислоту получают из природных продуктов при грибковом брожении виноградного сахара, мальтозы, мелассы
• Использование: применяется для приготовления соусов, желе, киселей, слоеного теста. Обработка лимонной кислотой уменьшает прочность прикрепления плодов цитрусовых к материнским растениям. Для очистки и шлифовки нержавеющей стали и других металлов.

УЧИТЕЛЬ. Итак, вы изучили физические свойства, способы получения и практическое использование важнейших представителей пищевых кислот, познакомились с историей их открытия и использования человечеством.

3. Формирование умений и навыков при закреплении программного материала.

- проверка заполнения таблицы “Важнейшие пищевые органические кислоты” (электронное сопровождение), её корректировка.

- фронтальная беседа

Блиц-опрос.

1. Какая связь между уксусной кислотой и древесиной? (уксусную кислоту получают при сухой перегонке древесины)
2. Чем отличаются между собой: ледяная уксусная кислота, уксусная эссенция, столовый уксус? (концентрацией - безводная, 70%, 6%, 9%)
3. Как можно “перелить” ледяную уксусную кислоту? (Нагреть)
4. Где находят применение изученные пищевые кислоты?

4. В конце урока учитель подводит его итог.

5. Домашнее задание: параграф 27 -29. (Химия 10, Г.Е. Рудзитис, Ф.Г.Фельдман)

УЧИТЕЛЬ. Дома вам необходимо повторить вопросы о нахождении в природе, физических свойствах, практическом значении пищевых кислот, а также решить задачу. Карточки с текстами задач находятся на ваших столах.

Задачи различаются по уровню сложности. Учащимся 1-й и 2-й групп предлагаются комбинированные задачи средней трудности на нахождение массы продукта реакции при избытке одного из исходных веществ и известном практическом выходе продукта. Учащимся 3-й и 4-й групп – наиболее сложные комбинированные задачи на нахождение молекулярных формул органических веществ известных гомологических рядов по данным о протекании химических реакций с их участием. Учащимся 5-й и 6-й групп достаются наименее трудные типовые задачи на нахождение массы продукта реакции при известном его практическом выходе либо массовой доли выхода продукта реакции при известной его массе, полученной в результате реакции.

Задача для группы 1. (средней трудности) Рассчитать массу продукта, полученного при нагревании 120 г уксусной кислоты, 230 г этанола и нескольких капель концентрированной серной кислоты, если массовая доля выхода продукта составила 70% по сравнению с теоретически возможным.

(123,2 г этилацетата.)

Задача для группы 2. (средней трудности) Рассчитать массу металлического осадка, образовавшегося при нагревании 9,2 г муравьиной кислоты и 15,9 г гидроксида диамминсеребра (I), если массовая доля выхода продукта составила 96% по сравнению с теоретически возможным.

(10,37 г серебра.)

Задача для группы 3. (средней трудности) Для полной нейтрализации 100 г водного раствора неизвестной предельной монокарбоновой кислоты с массовой долей 12% потребовалось 50 г водного раствора гидроксида калия с массовой долей 22,4%. Определить, какая кислота была нейтрализована.

(СН₃СООН – уксусная кислота.)

Задача для группы 4. (сложные) При полной нейтрализации 50 г раствора неизвестной предельной монокарбоновой кислоты с массовой долей 23% избытком водного раствора гидрокарбоната калия выделилось 5,6 л некоторого газа (объем измерен при нормальных условиях). Определить, какая кислота была нейтрализована.

(НСООН – муравьиная кислота.)

Задача для группы 5. (сложные) При карбонилировании 64 кг метанола было получено 114 г уксусной кислоты. Рассчитать массовую долю выхода уксусной кислоты (в %) по сравнению с теоретически возможным.

(95%.)

Задача для группы 6. (трудные) Рассчитать массу муравьиной кислоты, которую можно получить из 136 кг формиата натрия, если массовая доля выхода муравьиной кислоты составляет 80% по сравнению с теоретически возможным.

(73,6 кг.)