Урок «Карбоновые кислоты»

Автор: Пискунова Ирина Евгеньевна

Организация: МБОУ «Колпская СОШ»

Населенный пункт: Владимирская область, Гусь-Хрустальный р-н, с. Колпь

Пояснительная записка к уроку:

УМК О.С. Габриелян Урок усвоения новых знаний с использованием элементов технологии проблемного обучения для обучающихся 10 класса в Центре образования естественнонаучной и технологической направленностей «Точка роста» на базе МБОУ «Колпская СОШ», разработанный в соответствии с требованиям ФГОС СОО.

Учитель выступает в роли координатора, направляющего деятельность обучающихся. В его основе лежат разнообразные приемы и методы, «включающие» школьников в совместную работу: словесные, наглядные, практические, репродуктивные и поисковые методы, а также методы самостоятельной учебной работы и работы под руководством учителя, интерактивные технологии, которые дают уникальную возможность развиваться не только ученику, но и учителю, технология сотрудничества, позволяющие в полной мере реализовать потенциал каждого ребенка, способствующие развитию коммуникативных, речевых и рефлексивных умений, повышающие уровень активности учащихся на уроке и функциональную грамотность.

Каждое из заданий на уроке характеризуется следующими признаками: компетентность, естественнонаучные знания (т.е. те знания из биологии, физики, химии и географии, которые необходимы для выполнения задания); контекст (т.е. характеристика жизненной ситуации, использующейся в задании); уровень сложности, который предполагает способность учащегося решать практические жизненные задачи и разбирать ситуации в различных сферах жизни и деятельности.

Цель урока: формирование представлений о карбоновых кислотах, как кислородсодержащих органических веществах, гомологическом ряде и номенклатуре карбоновых кислот, умение составлять формулы кислот по названиям и составлять названия, и формулы изомеров, способствовать усвоению нового материала через практические действия и функциональную грамотность учащихся.

Задачи:

обеспечить формирование познавательных, коммуникативных, регулятивных универсальных учебных действий обучающихся способствовать развитию представлений о важности и значимости карбоновых кислот в химической промышленности и жизни человека, повысить интерес к естественно-научной грамотности через творческий подход в изучении химии.

создать условия для решения реальных жизненных проблем, связанных с изучением карбоновых кислот, самостоятельно работать с информацией, таблицей, графиком или рисунком сформировать комплекс знаний у учащихся о карбоновых кислотах, как классе органических веществ, способствовать усвоению материала об особенностях физических и химических свойств карбоновых кислот

сформировать умение самостоятельного добывания знаний с использованием интерактивных, инновационных, проектно-исследовательских технологий, цифровой инфраструктуры.

Планируемые результаты обучения, направленные на формирование и развитие функциональной грамотности у учащихся:

Предметные УУД

Метапредметные УУД

Личностные УУД

научиться определять формулу карбоновых кислот;

называть карбоновые кислоты по международной и тривиальной номенклатуре;

характеризовать связь между составом, строением и свойствами кислот, химические свойства карбоновых кислот;

составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства карбоновых кислот; использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни;

уверенное пользование химической терминологией и символикой;

умение обрабатывать, объяснять результаты проведённых опытов и делать выводы;

готовность и способность применять методы познания при решении практических задач; умение классифицировать изученные объекты и явления, делать выводы и умозаключения из наблюдений,

прогнозировать свойства неизученных веществ по аналогии со свойствами изученных;

 

Регулятивные:

формировать умения ставить цели и задачи в познавательной деятельности;

работать по плану, вносить корректировки и дополнения в соответствии с решаемой проблемой;

овладение приёмами самостоятельного планирования маршрута достижения цели, умения выбирать эффективные способы решения учебных и познавательных задач, соотносить свои действия с планируемыми результатами;

преобразовывать практическую задачу в познавательную.

Познавательные:

давать определение понятиям, обобщать их;

осуществлять сравнение и классификацию, поиск необходимой информации; строить логические рассуждения, устанавливать причинно-следственные связи,

создавать обобщения, делать выводы; проводить наблюдение и эксперимент под руководством учителя; понимать, обобщать и интерпретировать информацию, представленную для практической работы; использовать знаково-символические средства для составления химических уравнений.

Коммуникативные:

Формировать умение эффективно организовывать сотрудничество и совместную деятельность, умение слушать и правильно воспринимать на слух речь учителя

анализировать, классифицировать, обобщать, выбирать основания и критерии для установления причинно-следственных связей;

корректировать свои учебные действия в зависимости от сложившейся ситуации;

формировать ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности, положительное отношение к химии, навыки, направленные на саморазвитие; формировать умение управлять своей познавательной и практической деятельностей;

понимать единство естественнонаучной картины мира химии и значимость естественнонаучных знаний для решения практических задач в повседневной жизни;

решать проблемы поискового и творческого характера;

проводить самоанализ и осуществлять самоконтроль и самооценку.

 

Используемые образовательные ресурсы: Габриелян, О.С. Химия. 10 класс. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных организаций О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, С.А. Сладков. – 4-е изд., стереотипное – М.: Просвещение, 2022. – 128 с.: ил., оборудование и реактивы для проведения эксперимента, раздаточный дидактический материал, цифровые лаборатории, методические рекомендации «Лабораторные работы по химии» 2022г,

Оборудование урока:

1. Ноутбуки для проведения лабораторной работы

2. Кейсы «Цифровая лаборатория» Центра образования естественнонаучной и технологической направленностей «Точка роста»

3. Лаборатория с датчиком рН,

4. Химические стаканы – 2шт., объемом 50мл,

5. Лабораторный штатив с лапкой,

6. Промывалка,

7. Дистиллированная вода, по 25-30 мл 0,1М растворов уксусной СН3СООН и муравьиной НСОО кислот

Дидактический материал: Инструкция по выполнению лабораторной работы

 

 

Конспект урока

Содержание урока

 

 

Этап урока

Обучающие и развивающие компоненты, задания и упражнения

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Формируемые УУД

1. Мотивационно-целевой этап

Цель: создание условий для положительного настроя на урок, включение в учебную деятельность.

 

 

Техника безопасности при работе с кислотами

 

Приветствие учащихся в классе. Создание комфортной рабочей обстановки и положительной мотивации к умственной и практической деятельности на уроке. Проверка учителем готовности класса к уроку; организация внимания.

Приветствуют учителя. Настраиваются на восприятие материала урока Самооценка готовности каждого учащегося.

Коммуникативные: умение слушать и правильно воспринимать на слух речь учителя

Личностные: формирование ценностные ориентиры и смысл учебной деятельности.

 

 

2. Создание проблемной

ситуации. Целеполагание.

 

Цель: с помощью технологии проблемного обучения подвести к теме урока

 

 

Учитель вносит деревянный короб, закрытый серой тканью.

- Ребята, в деревянном коробе находится вещество, хорошо вам знакомое. Традиционно считается, что оно было получено из бочки с вином, которое забродило. В старину говорили: вино прокисало и получилось это вещество. Это произошло случайно, когда кислотность вина в бутылках увеличилась. Частные подробности производства этого вещества не разглашались вплоть до 1864 года.

 

 

 

 

 

- Какое вещество в коробе?

- Правильно, уксусная кислота. Тема нашего урока:

Карбоновые кислоты. Познакомимся с понятием карбоновые кислоты, формулой, химическими свойствами.

 

 

 

- кислота (уксус)

 

 

 

Познавательные: самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели.

Регулятивные: формирование умения целеполагания,

прогнозирования, планирования своей деятельности.

Коммуникативные: устанавливать рабочие отношения в группе, планировать общие способы работы.

Личностные: понимать единство естественнонаучной картины мира для решения практических задач в повседневной жизни.

3. Актуализация знаний

Цель:

актуализация соответствующих мыслительных операций и познавательных процессов мотивацию к пробному учебному действию и его самостоятельное осуществление

 

 

 

Проблемный вопрос: почему данные кислоты называются «карбоновые»?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С древнейших времен люди знали, что при скисании молока образуется уксус, и использовали его для придания пище кислого вкуса. С той же целью использовались и листья щавеля, стебли ревеня, сок лимона. Со временем люди выяснили, что кислый вкус продуктов и напитков обусловлен присутствием в их составе органических кислот – позднее их назвали карбоновыми кислотами.

Что это за соединения?

 

 

 

 

 

Ответ на вопрос:

«Карбо» - углерод, кислоты углерода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Актуализированы знания,

позволяющие начать осваивать новые знания;

Выполнено пробное

учебное действие с фиксацией затруднений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Первичное усвоение новых знаний.

Цель: соотнесение действия учащегося с используемым способом действий (алгоритмом, понятием и т.д.) и на этой основе выявление и фиксирование причины затруднения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работают с раздаточным материалом, выполняя задание: Рассмотреть классификацию карбоновых кислот по типу углеводородного радикала и по числу карбоксильных групп в молекуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изучение химических свойств карбоновых кислот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Карбоновые кислоты – это органические вещества с общей формулой С п Н 2п+1СООН , молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп, соединенных углеводородным радикалом или атомом водорода

 

 

Благодаря работам выдающегося шведского химика Карла Вильгельма Шееле к концу XVIII в стало известно около десяти различных органических кислот. Он выделил и описал лимонную, молочную, щавелевую и другие кислоты

В 1714 г. по указу Петра I в Петербурге был заложен аптекарский сад. Там выращивали лекарственные растения, снабжая ими аптеки или перерабатывая их на лекарства. Так вот, листья одного из таких растений, помещенные в молоко, предохраняют его от скисания. Свежее мясо и рыба, переложенные этим растением, дольше сохраняются. Из его корней можно получить желтый краситель. Из волокон можно изготовить сети, не гниющие в воде. Листья – неистощимая основа для фантазии хозяйки по приготовлению здоровой и полезной пищи. Мы знаем это растение по сказке Андерсена. Личный опыт общения с этим растением способен довести до слез. Наконец, это растение узнают даже слепые.

Это – Крапива, содержащая муравьиную кислоту.

 

Проблемный вопрос: Ребята, как вы думаете, как же давать имена кислотам? Их много, они разнообразны по составу и строению, есть ли закономерности в их номенклатуре?

По систематической номенклатуре названия кислот образуются от названий соответствующих углеводородов с прибавлением слова кислота, например: С Н3 СООН – метановая кислота. Нумерация атомов углерода начинается с карбоксильной группы

 

Химические свойства карбоновых кислот разбирают учащиеся у доски с учителем

Карбоновые кислоты имеют общие свойства с неорганическими кислотами и специфические.

 

1. Диссоциация в водной среде.

С Н3 СООН = С Н3 СОО - + Н +

2. Взаимодействие с металлами.

2С Н3 СООН + Mg - Mg (С Н3 СОО)2 + Н2

3. Взаимодействие с основными оксидами.

2С Н3 СООН + MgО -Mg (С Н3 СОО)2 + Н2 О

4. Взаимодействие с солями

2С Н3 СООН + Са СО 3 - Са (С Н3 СОО)2 + СО2 + Н2 О

Эта реакция лежала в основе отделения уксусной кислоты в России на рубеже XVII-XVIII веков.

5. Взаимодействие со щелочами.

С Н3 СООН + NaOH - С Н3 СООNa + Н2 О

6. Реакция этерификации, со спиртами

С Н3 СООН + НО Н3 С - С Н3 СО О Н3 С + Н2 О

Выполняют задание по сравнению формул карбоновых кислот и делают вывод о различных видах классификации.

 

 

 

По систематической номенклатуре названия кислот образуются от названий соответствующих углеводородов с прибавлением слова кислота, например: С Н3 СООН – метановая кислота. Нумерация атомов углерода начинается с карбоксильной группы

 

 

 

 

 

 

 

Выполняют задания по называнию формул (приложение 3)

Познавательные: умение давать определение понятиям «кислоты», «классификация кислот», «функциональная группа».

 

Регулятивные: умение использовать речь для регуляции своей деятельности.

Коммуникативные: организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность: учитель - ученик

Личностные: понимать значимость основных представлений о строении вещества для формирования целостной естественнонаучной картины мира

 

5. Формирование и закрепление полученного опыта - согласовывают тему лабораторной работы, выбирают способ, строят план достижения цели и определяют средства- алгоритмы, модели и т.д. с помощью цифровой технологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа «Изучение силы одноосновных карбоновых кислот» (цифровая лаборатория) (приложение 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы.

Карбоновые кислоты – это …

За счет чего проявляется кислотный характер карбоновых кислот?

Объясните влияние углеводородного радикала на силу кислоты?

Сравните значение рН муравьиной НСОО и уксусной СН3СООН кислоты

Напишите уровни рН уксусной и муравьиной кислоты, в каком веществе среда более кислая? А также расскажите о взаимосвязи уровня кислоты и рН по каждому веществу.

Объясните, оказывает ли влияние углеводородный радикал на уровне рН предварительно подготовленного раствора кислоты? (приложение 2 – доп.материал)

 

 

 

 

Проанализировав значения уксусной и муравьиной кислот, можно сделать вывод о том, рН раствора муравьиной кислоты меньше, чем уксусной, что говорит о более кислой среде в растворе муравьиной кислоты.

Чем больше сила кислоты, тем меньше рН ее раствора (при одинаковых концентрациях кислот и одинаковой основности).

С увеличением длины углеводородного радикала рН раствора кислоты (при прочих равных условиях) увеличивается.

Регулятивные:

соотносить свои действия с планируемыми результатами;

преобразовывать практическую задачу в познавательную

Познавательные:

проводить наблюдение и эксперимент под руководством учителя;

понимать, обобщать и интерпретировать информацию, представленную для практической работы;

Коммуникативные:

анализировать, классифицировать, обобщать, выбирать основания и критерии для установления причинно-следственных связей;

Личностные:

решать проблемы поискового и творческого характера

6. Первичное закрепление. Цель: организация усвоения новых знаний и способов действий на уровне применения в практической ситуации .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удалить пятна ржавчины со светлых х/б тканей можно с помощью уксусной кислоты. В эмалированной посуде растворяют 1-2 чайные ложки кислоты в стакане воды, подогревают раствор в него на 3-5 минут загрязненную часть ткани. После исчезновения пятна ткань полощут в воде, добавив нашатырный спирт. Объясните химизм этого процесса. Составьте уравнение реакции.

 

 

 

Выполняют самостоятельно

(Ответ: основа ржавчины Fe(OH)3 при нагревании растворяется в уксусной кислоте и пятно удаляется: Fe(OH)3+3CH3COOH=(CH3COO)3Fe+3H2O)

  • : строить логические рассуждения; сопоставлять результаты. Регулятивные: контроль, коррекция своих действий, оценка успешности усвоения. Коммуникативные: формировать функциональную грамотность Личностные: воспитывать самостоятельность в приобретении новых знаний и умений

7. Домашнее задание Цель: обеспечение понимания содержания, цели и способов выполнения домашнего задания.

Учебник, параграф № 15, Раздел - Применить свои знания стр. 81 задание 5-7

 

Объясняет домашнее задание. Отвечает на вопросы учеников.

Обсуждают выполнение домашнего задания, задают вопросы учителя.

Познавательные: осознанно и произвольно строить речевые высказывания.

Личностные: понимать значимость химических знаний в практической жизни.

8. Рефлексия

Цель: подведение итогов урока, организация рефлексии,

 

- Что нового вы узнали на уроке? - Что у вас получилось лучше всего? Озвучивает отметки, поощряет активных учеников.

 

 

 

 

Проводят самооценку проделанной работы

 

 

 

Регулятивные: оценка, саморегуляция.

Коммуникативные: слушать собеседника.

Личностные: формировать умение способности к саморазвитию.

 

Приложение 1.

 

Лабораторная работа «Изучение силы одноосновных карбоновых кислот» (цифровая лаборатория)

  1. С датчика рН снять защитный колпачок, промывалкой сполоснуть его нижнюю часть водой, высушить фильтрованной бумагой.
  2. Подключить датчик лаборатории «Химия» к компьютеру или ноутбуку в соответствии с руководством пользователя ПО «Цифровая лаборатория». Запустить программу измерений.
  3. Закрепить датчик рН в лапке штатива и подключить его к мультидатчику. Запустить программу измерений, нажать на «Пуск».
  4. В химический стакан налить 25-30 мл раствора муравьиной кислоты и погрузить в раствор датчик рН, закрепленный в лапке штатива. Подождать установления показаний несколько секунд и зафиксировать показания рН.
  5. Вынуть датчик из стакана, промыть дистиллированной водой.
  6. В химический стакан налить 25-30 мл раствора уксусной кислоты и погрузить в раствор датчик рН, закрепленный в лапке штатива. Подождать установления показаний несколько секунд и зафиксировать показания рН. Вынуть датчик из стакана, промыть дистиллированной водой.

 

Приложение 2

Дополнительный материал к лабораторной работе

В данной лабораторной работе будет проанализированы теоретические значения рН, которое для 0,1 М раствора муравьиной кислоты составляет 2,4, уксусной – 2,9. Фактически полученные значения могут немного отличаться от обозначенных значений. Обусловлено это тем, что представленные кислоты демонстрируют высокую летучесть и при хранении концентрация их растворов может уменьшаться.

Подобный лабораторный эксперимент представляется возможным оптимизировать. Рационально измерить рН раствора молочной кислоты:

СН3-СНОН-СООН (Ка = 1,37-10-4, рН 0,1 М раствора 2,4) (3)

И сравнить с пропионовой кислотой

СН3-СН2-СООН (Ка = 1,34-10-5, рН 2,9) (4)

Из чего можно сделать вывод о влиянии электроотрицательных заместителей в радикале на силу кислоты. Данный опыт проще и безопаснее обычно описываемого в учебниках сравнения уксусной, хлороуксусной, диклоруксуснойи трихлоруксусной кислот.

Можно распространить работу на двухосновные кислоты:

  • щавелевую кислоту

НООС-СООН (Каi = 5,4-10-2, рН 0,1 М раствора 1,1);

  • сравнить с малоновой

НООС-СН2-СООН (Каi = 1,4-10-3, рН 1,9).

Проанализировав значения уксусной и муравьиной кислот, можно сделать вывод о том, рН раствора муравьиной кислоты меньше, чем уксусной, что говорит о более кислой среде в растворе муравьиной кислоты.

Чем больше сила кислоты, тем меньше рН ее раствора (при одинаковых концентрациях кислот и одинаковой основности).

С увеличением длины углеводородного радикала рН раствора кислоты (при прочих равных условиях) увеличивается.

 

 

Приложение 3

Гомологический ряд предельных карбоновых кислот

 

Название карбоновой кислоты

Химическая формула

Муравьиная ( матановая кислота)

Н - СООН

Уксусная (этановая кислота)

СН 3 - СООН

Пропионовая (пропановая кислота)

СН 3– СН2 - СООН

Масляная (бутановая кислота)

СН 3 – СН 2 – СН2 - СООН

Валериановая (пентановая кислота)

СН 3– СН 2 – С.Н2 – СН 2- СООН

Капроновая (гексановая кислота)

СН3 -СН2 -С.Н 2 -СН 2 -СН2 -СООН

Стеариновая (октодекановая кислота)

СН 3– (СН 2 ) 16 - СООН

 

 


Приложения:
  1. file0.docx.. 36,8 КБ
  2. file1.docx.. 36,8 КБ
Опубликовано: 16.11.2022