Разработка урока по химии на тему Многоатомные спирты. Этиленгликоль, глицерин. Свойства, применение
Тема: Многоатомные спирты. Этиленгликоль, глицерин. Свойства, применение.Цели урока:
Дать понятия о многоатомных спиртах на примере этиленгликоля и глицерина. Знать строение, свойства и применение этиленгликоля и глицерина. Уметь записывать уравнения реакций, отражающие химические свойства многоатомных спиртов. Уметь сравнивать свойства одноатомных и многоатомных спиртов, знать причины сходства и отличия. Продолжить формирование мировоззренческих знаний, разъяснять влияние количественных изменений (числа функциональных групп) на качественные (изменение свойств). Отработать теоретические и практические навыки, закрепить и углубить знания, полученные на предыдущих уроках.
Тип урока: урок формирования умений и навыков
Формы учебной работы: фронтальная, индивидуальная
Методы обучения: словесные, наглядные, практические, информационно-развивающие, репродуктивные
Ход урока
I . Организационный момент. Актуализация темы.
II. Повторение сформированных знаний, умений, навыков
Фронтальный опрос
Что обозначает название одноатомный спирт? (Спиртами называются производные углеводородов, в молекулах которых один атомов водорода замещены гидроксильными группами.)
Что обозначает двух- (трех-)атомный спирт? (наличие двух или трех –ОН групп)
Что означает название предельный спирт? (гидроксильная группа соединена с предельным углеводородным радикалом)
Какой спирт обладает большей растворимостью в воде: бутиловый или октиловый? (бутиловый, потому что у него короче УВ-радикал)
Среди шаростержневых моделей спиртов найдите модель этанола и двухатомного спирта (учащиеся находят модели).
Проведение проверочных упражнений
Самостоятельная работа на 2 варианта
Вариант 1
Докажите химические свойства спиртов (реакция окисления и реакция замещения водорода в группе –ОН) на примере пропанола - 1. Запишите уравнения реакций. Где применяются эти свойства?
Дано вещество:
СН3
|
СН3— СН2 — С—СН2—ОН
|
СН3
Напишите формулы двух гомологов и двух изомеров, назовите их.
Вариант 2
Докажите химические свойства спиртов (реакции замещения всей группы –ОН и реакции дегидратации) на примере бутанола – 1. Запишите уравнения реакций. Где применяются эти свойства?
Дано вещество:
СН3— СН2 — СН— СН —СН3
| |
ОН СН3
Напишите формулы двух гомологов и двух изомеров, назовите их.
Объяснение новой темы
Запишите примеры многоатомных спиртов
СН2-СН2 СН2-СН-СН2 СН2-СН-СН-СН-СН2 СН2-СН-–СН-СН- СН-СН2
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОН ОНэтиленгликоль глицерин ксилит сорбит
Для составления названий многоатомных спиртов по международной номенклатуре (ИЮПАК) к названию соответствующих насыщенных углеводородов добавляется суффикс «ОЛ», а перед ним ставят греческое числительное, указывающее количество гидроксогрупп («ДИОЛ» или «ТРИОЛ») и проставляются номера атомов углерода, с которыми связаны гидроксильные группы. Двухатомные спирты называют – диолы (алкандиолы). Трехатомные спирты имеют три гидроксогруппы – триолы (алкантриолы).
1 2
СН3—СН3 " СН2—СН2
этан | |
ОН ОН этандиол-1,2
Задание № 2 инструкционной карты
Назовите следующие вещества по международной номенклатуре
А) СН2—СН—СН2
| | |
ОН ОН ОН (ответ: пропантриол-1,2,3)
Б) СН2—СН—СН2––СН2
| | |
ОН ОН ОН (ответ: бутантриол-1,2,4)
В) СН2—СН—СН3
| |
ОН ОН (ответ: пропандиол-1,2,3)
Г) СН2—СН—СН2
| | |
ОН СН3 ОН (ответ: 2-метилпропандиол-1,3)
Ответ: Глицерин – бесцветная, сиропообразная жидкость сладковатого вкуса, хорошо растворимая в воде, с водой смешивается в любых соотношениях. При температуре 290°С кипит и одновременно разлагается, поэтому перегонку глицерина осуществляют при низком давлении.
Этиленгликоль - бесцветная, сиропообразная жидкость сладковатого вкуса. Температура кипения – 197,6°С, хорошо растворяется в воде. Под влиянием различных неорганических окислителей гликоль легко окисляется. Имеет низкую температуру замерзания (-75°С). Очень ядовит.
Учитель: Обратите внимание, что с увеличением групп –ОН увеличивается температура кипения, это объясняется установлением водородных связей между молекулами спиртов.
Вопрос группе: Вспомните, какие типы реакций характерны для одноатомных спиртов?
Ответ: реакции полного окисления, замещения, дегидратации
Учитель: Прошу в тетрадях выделить блок «химические свойства».
1-й тип. Реакция полного окисления (горение спиртов) у предельных одноатомных спиртов выражается следующей реакцией. Реакция показывается на слайде
С2Н5ОН + 3О2 " 2СО2+ 3Н2О + 1370 кДж
Проблемный вопрос. А будут ли эти свойства характерны для многоатомных спиртов? Чтобы ответить на это вопрос проведем демонстрационный эксперимент. Взаимодействие глицерина с натрием. (Можно показать видеоролик). Следовательно, химические свойства многоатомных спиртов (глицерина и этиленгликоля) сходны с химическими свойствами предельных одноатомных спиртов.
Запишите в тетради первое химическое свойство - «реакция полного окисления». Допишите реакцию полного окисления этиленгликоля, уравняйте реакцию С2Н4(ОН)2+О2→?+?
Ответ: 2С2Н4(ОН)2+5О2→4СО2+ 6Н2О
Аналогично напишите реакцию полного окисления глицерина, уравняйте реакцию С3Н5(ОН)3+О2→?+?
Ответ: С3Н5(ОН)3+5О2→3СО2+ 4Н2О
Учитель: 2-й тип – реакции замещения. Активные металлы (Na, K) взаимодействуют с водородом в гидроксильной группе, металлы занимают место атома водорода в гидроксильной группе
Запишите в тетради второе химическое свойство – «взаимодействие с активными металлами» и используя учебник стр.174 запишите в тетради реакцию этиленгликоля с натрием, где в реакции участвует обе –ОН группы
Ответ:
СН2-ОН СН2-ОNa
│ + 2 Na → │ +Н2 ↑
СН2-ОН СН2-ОNa
Учитель: Водород в гидроксильной группе может замещаться не только активными металлами, но и другой функциональной группой, например, нитрогруппой -NO2 , при взаимодействии с азотной кислотой.
Учитель: Гликоли, взаимодействуя с хлороводородом, образуют дихлорэтан.
Запишите в тетради следующее химическое свойство – «взаимодействие с хлороводородом» и, запишите в тетради данную реакцию.
Учитель: При взаимодействии с одноатомными спиртами гликоли образуют простые эфиры, а при взаимодействии с минеральными и органическими кислотами – сложные эфиры
запишите данные реакции, при образовании сложного эфира вместо R поставьте углеводородный радикал С17Н35
Ответ:
СН2-ОН СН2-О С2Н5
│ + С2Н5ОН → │ +Н2О
СН2-ОН СН2-ОН
СН2-ОН СН2- О – О - С- С17Н35
│ │
СН-ОН +3 С17Н35СООН → СН - О – О - С- С17Н35 + 3Н2О
│ │
СН2-ОН СН2- О- О - С- С17Н35
Триглицерид
Учитель: Проблемный вопрос. Должно ли вызвать появление новых химических свойств увеличение числа гидроксогрупп в молекулах многоатомных спиртов? Чтобы разрешить эту проблему проведем опыт. К двум мл раствора щелочи в пробирке прибавим несколько капель раствора сульфата меди (II). Что наблюдаете? Напишите уравнение реакции.
CuSO4 + 2 NаOH = Cu(OH)2 + Nа2 SO4
Наблюдаем образование синего осадка гидроксида меди (II). К образовавшемуся осадку гидроксида меди (II) прильем глицерин и смесь встряхнем. Какие изменения произошли? Образуется ярко-синий раствор глицерата меди (II). Эта реакция является качественной реакцией на многоатомные спирты. Можно показать видеоролик.
Учитель: многоатомные спирты можно получить теми же способами, что и предельные одноатомные спирты.
Используя параграф учебника, запишите получение этиленгликоля гидролизом дигалогенопроизводных и окислением этилена.
Ответ:
СН2-Cl СН2-ОН
│ + 2Н2 O→│ + 2НCl
СН2-Cl СН2- ОН
этиленгликоль
СН2=СН2 → СН2-ОН- СН2-ОН
этиленгликоль
V. Закрепление
1. Какие вещества называют многоатомными спиртами?
2. Как называется двух-, трехатомный спирт, с которыми мы познакомились сегодня?
3. Для каких целей применяют этиленгликоль и глицерин?
4. Какие химические свойства многоатомных спиртов сходны с одноатомными спиртами?
5. С помощью какой качественной реакции можно отличить глицерин от этанола?
V. Домашнее задание