Получение и химические свойства альдегидов

Учитель химии Елагина. РР.

Цели урока: формирование опыта творческой работы учащихся, развитие личности, открытой для общения и сотрудничества, способной найти выход в проблемной ситуации (решать проблемные задачи ); формирование устойчивой потребности в знаниях, труде , здоровом образе жизни; развитие способности к анализу и синтезу, наблюдательности и внимания, памяти, умений обобщать, делать выводы, объяснять взаимосвязь между строением и свойствами, причины проявления альдегидами двойственной окислительно-восстановительной функции, проводить лабораторные опыты с соблюдением правил безопасности, оформлять отчет, способность к само- и взаимоконтролю, самоорганизации.

Девиз: “ Деятельность заключает награду в самой себе. Действовать, создавать, вступать в борьбу с обстоятельствами, побеждать их или чувствовать себя побежденным - вот вся радость, все человеческое здоровье заключается в этом” (Э. Золя).

Цели для учащихся:

1. Знать тривиальные названия простейших альдегидов, строение альдегидной группы; уметь составлять структурные формулы альдегидов и называть их по систематической номенклатуре.

2. Знать способы получения и химические свойства альдегидов, качественные реакции на альдегиды, правила безопасной работы с альдегидами; уметь составлять уравнения реакций, практически определять альдегиды по характерным реакциям.

3. Знать причину проявляемых альдегидами свойств; уметь сравнивать состав и свойства метаналя и этаналя, устанавливать зависимость между составом, строением, свойствами и применением, связь между классами органических соединений.

Реактивы и оборудование: спиртовка, держатель, штатив для пробирок, пробирки ; этанол, медная проволока (группа 1); этаналь, растворы сульфата меди (ІІ), гидроксида калия (группа 2); этаналь, аммиачный раствор нитрата серебра (группа 3).

В кабинете должен чувствоваться запах ванили.

Ход урока

Знакомим учащихся с темой урока и трехуровневыми целями, записанными на доске. Обращаем их внимание на вопросы диктанта, которые находятся на партах, предлагаем оценить, на сколько вопросов они могут ответить сейчас. Выполнять задание учащиеся будут в конце урока.

Предлагаем просмотреть первый пакет информации- четыре формулы:

Учащиеся, работая парами, определяют, что общего во всех четырех формулах. Один из школьников записывает функциональную группу на доске и показывает распределение электронной плотности в ней . 

Если у учащихся возникают проблемы с ответом, то предлагаем им перевернуть лист с данной информацией: на обороте предложен второй пакет информации с тремя более простыми формулами:

Один из учащихся называет акролеин по систематической номенклатуре.

Характеризуем физические свойства низших альдегидов: формальдегид – газ с резким запахом, ацетальдегид - жидкость с запахом прелых яблок. Обращаем внимание на запахи альдегидов: неприятные, действуют на организм человека неблагоприятно, вызывают повышение давления. Однако высшие и ароматические альдегиды имеют приятные запахи. Запах ванили в воздухе (чувствуется в кабинете) человек улавливает при концентрации 2*10-11 г/л (79 млрд. молекул ).

Это наименьшая концентрация химического соединения, которую человек способен обнаружить в воздухе. Приятные запахи действуют на организм положительно, так запахи ванили и лимона понижают давление, запах лимона тонизирует нервную систему, повышает концентрацию внимания, снимает головную боль и усталость. Лечение запахами называется ароматерапией.

Затем учащиеся расходятся по группам, таблички на столах указывают расположение групп в кабинете. Группы сформированы по рядам. Динамичность урока дает возможность не проводить физкультминутку, перемещение по классу позволяет размять мыщцы.

На партах находятся учебник, реактивы на подносе, разноцветные листы с четырьмя магнитиками по углам (для крепления на магнитную доску во время презентации), задания для работы в группах.

Учащиеся выполняют в группах лабораторные опыты.

Группа 1. Окисление этанола в этаналь.

Группа 2. Окисление этаналя гидроксидом меди (І І ).

Группа 3. Окисление этаналя аммиачным раствором оксида серебра.

Обращаем их внимание на необходимость соблюдать правила безопасного поведения.

Выполнив лабораторный опыт, учащиеся обсуждают его результаты в группе, делают выводы, записывают уравнения реакции и выполняют задания. В карточках указаны страницы учебника, где учащиеся могут найти интересующую их информацию.

Группа 1. Предложите два способа получения этаналя в промышленности:

а) из этилена;

б) из этина (реакцией Кучерова ).

Группа 2. Напишите уравнение реакции окисления этаналя в общем виде для любого окислителя или кислородом воздуха. Назовите продукты реакции.

Группа 3. Напишите уравнение реакции горения этаналя.

Группа 1 работает на желтых листах, на столе табличка с надписью: ” Желтый цвет ассоциируется с солнцем и интуицией, стимулирует нервную систему, укрепляет печень и сердце, повышает аппетит”. Группа 2 работает на синих листах: синий цвет ассоциируется со спокойствием и умом, создает атмосферу умиротворения, снимает раздражительность, понижает высокую температуру при болезни. Группа 3 работает на красных листах: красный - цвет жизни, помогает бороться со стрессом, выводит яды и стимулирует чувственность, возвращает жизненную силу. Сообщаем учащимся, что лечение цветом называется хромотерапией.

Через 10 мин группы проводят презентацию работы: прикрепляют к доске листы с уравнениями химических реакций, рассказывают о проведенном опыте, демонстрируют его результаты (например, медную проволоку, осадок), делают выводы на основании проведенного опыта и выполненного задания.

После презентации все учащиеся расходятся по своим местам и оформляют результаты всех опытов в тетрадях.

Затем предлагаем им обобщить рассмотренные превращения в виде схемы (прикрепляем к доске на магнитах):

этанол>этаналь>уксусная кислота.

Выясняем причины двойственной окислительно-восстановительной функции альдегидов: по степени окисления атома углерода функциональной группы альдегиды занимают промежуточное положение между спиртами и карбоновыми кислотами:

Поэтому степень окисления атома углерода может как понижаться, при этом альдегиды восстанавливаются до спиртов, так и повышаться, при этом они окисляются до карбоновых кислот.

Общий вывод по рассмотренным превращениям записываем в виде схемы:

Таким образом, установлена взаимосвязь между альдегидами и другими классами органических веществ.

С помощью карточек зеленого цвета составляем на доске уравнение реакции восстановления ацетальдегида до этилового спирта - это реакция присоединения водорода по двойной связи. Зеленый цвет- цвет природы, успокаивает при болезненных состояниях. Учащиеся записывают уравнение в тетрадях.

Делаем паузу- обучаем проводить разминку для глаз. Последние 10 мин учащиеся переписывали уравнения с доски, для глаз полезно последовательно перемещать фокус до тетради 40-50 см, до доски несколько метров. Чтобы глаза учащихся отдохнули, зачитываем памятку о том, что полезно и что вредно для глаз, а также обращаем внимание на стенд в кабинете, где прикреплено описание нескольких упражнений для глаз, которые учащиеся могут делать дома.

Для зрения

- полезно

1. Смотреть вдаль: на зелень, цветы, небо, облака, воду.

2. Рассматривать цветные картины, репродукции , пейзажи.

- вредно

1. Читать, писать лежа или близко наклонившись к тексту.

2. Слишком часто пользоваться солнцезащитными очками.

3. Употреблять алкоголь.

4. Курить.

- необходимо

1. Яркое освещение (60 Вт ) без попадания прямого света в глаза.

2. Располагать книгу или тетрадь на расстоянии 40-50см, монитор компьютера - на расстоянии 60 см.

3. Смотреть телевизор при мягком освещении на расстоянии, равном шестикратному размеру экрана по диагонали (3-4 м).

4. При напряженной работе через каждые 40 мин делать перерывы на 3-4 мин, при плохом зрении - через каждые 20 мин.

Упражнения для глаз

Сделать спокойный вдох через нос и закрыть глаза. Во время медленного выдоха через нос массировать закрытые веки подушечками ладоней, которые ближе к запястью, в направлении к носу и от носа. На паузе после выдоха, не открывая глаз, положить ладони на глаза, рот и нос так, чтобы к глазам не проникал свет. Задержаться в таком положении, сколько возможно, не вдыхая воздух. Затем, не отрывая ладоней от лица, открыть глаза и сделать спокойный вдох через нос. На медленном выдохе через нос открыть лицо, повернув ладони так, чтобы мизинцы были осью вращения.

Вращательные движения глазами: сначала в левый нижний угол, потом на межбровье, потом в правый нижний угол, потом на кончик носа (повторить столько раз, сколько возможно не дышать после выдоха). Повторить то же, но в обратную сторону.

Делать дома в ванной. Набрать полный рот воды, чтобы щеки раздулись. Наклониться вперед, держа глаза широко открытыми. Теперь пригоршнями плескать холодную воду себе в глаза, не моргая, до тех пор, пока вода во рту не согреется (10- 20 раз).

Если позволяет время, предлагаем учащимся записать в тетрадь химические свойства формальдегида, которые записаны заранее на обратной стороне доски (если времени нет, то прокомментировать их устно, а записать на следующем уроке).

Химические свойства метаналя:

1. Окисляется до СО2, а не до кислоты:

Н-СН=О+2Ag2O> СО2 +H2O+4Ag

2. Восстанавливается до метанола:

Н-СН=О+H2>CH3OH

Реакцию поликонденсации с образованием фенолформальдегидной смолы учащиеся должны рассмотреть по учебнику дома.

Затем предлагаем учащимся прочитать, работая в парах, третий пакет информации и ответить на вопрос: о каком веществе идет речь?

Вариант 1

Представляет собой едкую бесцветную жидкость, кипящую при комнатной температуре. Первичный продукт метаболизма этанола на пути его превращения в уксусную кислоту в организме человека. Один из химических агентов, ответственных за состояние опьянения. Вносит свой вклад в запах спелых фруктов. Используется для получения уксусной кислоты, этилового спирта, лекарственных препаратов. (Этаналь).

Вариант 2

Токсичен, раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, глаз. Газообразное вещество с острым удушливым запахом, хорошо растворимое в воде, 40% - ный водный раствор называется формалином. Используется для сохранения анатомических препаратов, дезинфекции помещений, при дублении кож. Содержится в древесном дыме и является одним из консервантов при копчении пищевых продуктов. (Метаналь).

После этого учащиеся пишут химический диктант. На заранее заготовленных листах для ответов они записывают вариант и фамилию, а также фамилию соседа по парте, который будет проверять работу:

Вариант   Выполнил   Проверил

Школьники отвечают на вопросы, проставляя знаки”+” (да ) или “-“ (нет ), обмениваются листами и проверяют друг друга, ставя свои “+” и “-“. Таким образом все учащиеся выполняют оба варианта.

Химический диктант

Вариант 1: этаналь.

Вариант 2: метаналь.

1.     Муравьиный альдегид.

2.     Его 40%-й водный раствор называют формалином.

3.     Формальдегид.

4.     В его молекуле карбонильная группа соединена с двумя атомами водорода.

5.     Ацетальдегид.

6.     Уксусный альдегид.

7.     Газообразное вещество с резким запахом.

8.     Ядовит.

9.     Жидкость с температурой кипения 200⁰C.

10.  Имеет запах прелых яблок.

11.  Хорошо растворим в воде.

12.  Восстанавливается на катализаторе до этанола.

13.  Окисляется до муравьиной кислоты.

14.  Качественной реакцией на это вещество является реакция “ серебряного зеркала”.

15.  Получают в промышленности окислением этена кислородом воздуха.

16.  Расходуется на получение уксусной кислоты.

17.  Используется для производства фенолформальдегидных пластмасс.

18.  Характерна качественная реакция с гидроксидом меди (ІІ).

19.  Получают присоединением воды к ацетилену.

20.  Является слабой кислотой.

Ответы (знаки”+”). Вариант 1: 5,6,9,10,11,12,14,15,16,18,19. Вариант 2: 1, 2,3,4,7,8,11,13,14,17,18.

Демонстрируем правильные ответы, учащиеся осуществляют самопроверку, выставляют себе отметку: за каждые два правильных ответа 1 балл.

Обращаем внимание школьников на девиз урока и предлагаем им вспомнить правила долгожителей, которые вывел еще Гиппократ: питание, движение, гигиена. Обсуждаем эти правила.

Питание. Есть понемногу, не переедать, бороться с вредными привычками.

Движение. Известно, что работающий человек живет дольше, чем тот, кто не работает и малоподвижен; интеллектуалы живут дольше тех, кто не использует свой мозг активно.

Гигиена. Необходимо соблюдать санитарные нормы и правила.

Предлагаем дифференцированное домашнее задание по учебнику, указывая число баллов, которое учащиеся получат при выполнении различных упражнений.

В заключение урока организуем процесс рефлексии. Уходя с урока, учащиеся к нарисованной на доске “елке эмоций” (урок проводился в декабре) прикрепляют на магнитах шары разного цвета: красный шар означает азарт, интерес, радость победы, достижение целей, желтый- спокойствие, неторопливость, достижение целей наполовину, серый- скуку, безразличие, недостигнутые цели. С обратной стороны шарика учащиеся могут написать о своих впечатлениях. Предлагаем им также подумать, что они делали на уроке, в чем преуспели, над чем еще надо поработать дома, какие эмоции испытывали на разных этапах урока, какие испытывают сейчас. На следующем уроке можно обсудить цвет выбранных шаров и пожелания ребят