Урок по химии Гидроксильные производные углеводородов
Гидроксильные производные углеводородов.
10-й класс
Цели урока. Обобщить пройденный материал по теме"Спирты и фенолы", систематизировать изученный материал, устранить пробелы в знаниях. Закрепить знания учащихся о составе,строении и свойствах предельных(одноатомных и многоатомных)спиртов и фенолов.Расширить понятия о функциональной группе ОН,водородной связи и хим.св-вах орг.соединений данных классов. Совершенствовать умения уч-ся анализировать,сравнивать,устанавливать взаимосвязи между строением и св-вами.Обратить внимание на многообразие орг.в-в,на постепенное усложнение в-в при переходе от углеводородов к спирту и от углеводорода к фенолу.
Уделить внимание проблеме физиологического действия спиртов и вредного воздействия этанола на организм человека.На основе данного материала школьники имеют возможность сделать вывод о взаимосвязи общего и частного,о влиянии колич.изменений на изменения качественные(появление новых свойств).
Проконтролировать качество знаний, умений и навыков.
Ход урока I. Фронтальный опрос Учитель. Какие соединения относятся к гидроксиль-ным производным углеводородов? Что такое спирты? Что такое фенолы? Учащиеся отвечают на вопросы. II. Повторение пройденного, обсуждение основных вопросов темы Учитель. Каково пространственное и электронное стро¬ение молекул предельного спирта? Учащийся. В молекулах спиртов предельный углево¬дородный радикал соединен с гидроксильной группой ОН. Атом кислорода в молекуле является самым элект¬роотрицательным, поэтому к нему смещается электрон¬ная плотность от углеводородного радикала и атома во¬дорода и возникает поляризация связи О—Н. На доске. СН-*0»>-Н* - Учитель. Что вы можете отметить необычного в физи¬ческих свойствах спиртов? Учащийся. Первые представители гомологического ряда спиртов имеют аномально высокие температуры кипе¬ния и очень хорошо растворяются в воде. Учитель. За счет чего спирты имеют высокие темпера¬туры кипения? Учащийся. За счет образования между молекулами спирта водородных связей. Молекулы спирта представ¬ляют собой комплекс, одну гигантскую молекулу. Учитель. Почему спирты, особенно низшие, хорошо растворимы в воде? Учащийся. За счет образования водородных связей меж¬ду молекулами спирта и воды. Учитель. Зависят ли свойства органических веществ от их строения? Учащийся. Да, свойства вещества зависят от его стро¬ения, и достаточно сильно. Зная свойства вещества, мож¬но предположить его строение. Например, по взаимо¬действию этанола с натрием определили, что один из атомов водорода в молекуле спирта отличается от пяти остальных большей подвижностью и, следовательно, вхо¬дит в состав полярной гидроксильной группы, а не угле¬водородного радикала. Но и по строению можно пред¬положить те или иные свойства вещества. Учитель. Как свойства гидроксильных производных зависят от строения их молекул? Учащийся. Попробуем с помощью цветного мела по¬казать распределение электронной плотности в молеку¬лах: а) этанола, б) глицерина, в) фенола - и предполо¬жить наличие определенных химических свойств. На доске. Н Н I I а) Н-С-С -> 0*>-Нй+ I I Н н Учащийся. Атом кислорода оттягивает на себя элект¬ронную плотность и приобретает избыточный отрицатель¬ный заряд. Но из-за того, что углеводородный радикал отталкивает от себя электронную плотность, заряд 8— на
атоме кислорода небольшой. Значит, таким же будет и положительный заряд 6+ на атоме водорода. В связи с этим подвижность атома водорода гидроксильной группы небольшая и кислотных свойств этанол (предельный од¬ноатомный спирт) проявлять не будет.. На доске. б) н ->о ^сн:-сн-сн2->об-<-нв* о* т Учащийся. В молекуле многоатомного спирта глицери¬на углеводородный радикал распределяет электронную плот¬ность между тремя атомами кислорода. Для того чтобы со¬хранить отрицательный заряд б—, атомам кислорода при¬ходится оттягивать электронную плотность от атомов во¬дорода. Положительный заряд на этих атомах увеличивает¬ся, а значит, увеличивается их подвижность и способность к замещению. Многоатомные спирты в большей степени проявляют кислотные свойства, чем одноатомные. На доске. в) (У<-Н* 6 Учащийся. Фенол имеет бензольное кольцо, оттягива¬ющее на себя электронную плотность от атома кислоро¬да. Для сохранения отрицательного заряда атому кисло¬рода приходится оттягивать электронную плотность от атома водорода в еще большей степени, чем в предель¬ных многоатомных спиртах. Атом водорода гидроксиль¬ной группы имеет большой заряд 5+ и очень подвижен. Фенол проявляет кислотные свойства, другое его назва¬ние - карболовая кислота. Учитель подводит итоги этой части урока и сообщает уча¬щимся, что они могут приступить к выполнению письменной работы по индивидуальным карточкам. III. Письменная работа по индивидуальным картам Учитель. Я предлагаю вам карты различного уровня. Если вы справляетесь с заданием, например, уровня В, то при желании можете выполнить задание уровня А пол¬ностью или частично. Карточка 1 Уровень А 1. С помощью выданных химических реактивом распо¬знайте, в какой из пробирок содержится глицерин и фе¬нол. Ответ подтвердите уравнениями реакций (по глице¬рину). 2. Предложите методику производства 2,4.6- три нитрофе¬нола, ИСПОЛЬЗУЯ в качестве ИСХОДНЫХ веществ метан, аммиак и другие вещества. Объясните, почему замещение атомов во¬дорода в феноле при нитровании происходит в положениях 2, 4, 6. Назовите вещества. 3. Приведите сравнительный анализ строения и свойств фенола и толуола. Выявите общие черты и отличия в их свой¬ствах. Объясните причины сходства и различия в свойствах этих соединений. Напишите уравнения соответствующих уравнений реакций. 4. Напишите уравнения реакций, которые могли бы про¬демонстрировать генетическую связь между углеводородами и фенолами. 5. Сколько получится метана при сплавлении ацетата на¬трия массой 10 г и натронной извести массой 10 г, массовая доля гидроксида натрия в которой 80%? Карточка 2 Уровень В 1. С помощью предложенных химических реактивов рас¬познайте, в какой из двух выданных пробирок находятся ра¬створы глицерина и фенола. Ответ подтвердите уравнения¬ми реакций (по глицерину).
Гидроксильные производные углеводородов 2. Проведите сравнительный анализ электронного стро¬ения молекул фенола и бензола. Для этою используйте следующий перечень при знаков сравнения: распределение электронной плотности п-электронного облака бензольного ядра, распределение электронной плотности связи О-Н в феноле; наличие атомов водорода в молекуле, замещаю¬щихся в реакциях бромирования и нитрования. Объясни¬те причины выявленных различий. 3. Проведите сравнительный анализ основных химиче¬ских свойств фенола и толуола. Для этого используйте сле¬дующий перечень признаков сравнения: кислотные свой¬ства; отношение к бромной воде, азотной кислоте, натрию и гидроксиду натрия. Объясните причины выявленных раз¬личий. 4. Напишите уравнения реакций, лежащих в основе по¬лучения фенола. Где, на ваш взгляд, должны располагаться предприятия по его производству? Где фенол и его произ¬водные применяют? Напишите уравнения реакций, с помо¬щью которых можно осуществить превращения: а) метан -> ацетилен -> бензол -> фенол -» 2,4,6-три- бромфенол; б) пропан -» гексан -> циклогексан ~> бензол -> фенол -» фенолят натрия. 5. Сколько получится метана, если в реакционную каме¬ ру для прямого синтеза метана направить смесь, состоящую из углерода массой 2,4 г и водорода объемом 11,2 л? Карточка 3 Уровень С 1. С помощью предложенных химических реактивов рас¬познайте, в какой из выданных пробирок находятся ра¬створы глицерина и фенола. При необходимости исполь¬зуйте таблицу качественных реакций на органические ве¬щества. 2. Опишите физические и химические свойства фенола. Обратите внимание на те из них, которые объединяют фе¬нол со слабыми кислотами. Напишите уравнения реакции, при помощи которой можно доказать, что фенол — слабая кислота. 3. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно было бы продемонстрировать генетическую связь между алканами, циклоалканами, ароматическими углево¬ дородами и фенолами. Используйте для этого схемы превращении: а) метан -► ацетилен -> бензол -» хлорбензол -> фенол; б) гексан -> циклогексан -> бензол -> фенол —> фенолят натрия. 4. Сколько получится фенола, если в реакционную каме¬ ру подали смесь, состоящую из хлорбензола массой 11,45 г и гидроксида натрия массой 8,0 г? Учащиеся выполняют задание. Если ученики не справляют¬ся с ним, то после консультации с учителем они должны вы¬полнить его повторно в другое время. Результаты зачета отме¬чаются в таблице.
Фамилия, имя Оценка, баллы Уровень
Устный ответ Письмен¬ная работа Совокупная оценка дифференцирован¬ного зачета
1 4 4 4 В
2 4 3 3 С 3 5 5 5 А 4 2 3 3 С 5 4 4 4 В 6 5 3 4 В
