"Мир запахов". Урок химии по теме "Сложные эфиры"
(11 класс)
Марыгина Е.А.
Эпиграф к уроку:
“Мыслящий ум не чувствует себе счастливым, пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты, им наблюдаемые”.
(Д. Хевеши)
Дьёрдь де Хе́веши (известен также как Георг Чарльз де Хевеши или Георг Карл фон Хевеши вег. Hevesy György, нем. Georg Karl von Hevesy; 1 августа 1885, Будапешт, — 5 июля 1966, Фрайбург, ФРГ) — венгерский химик, почётный академик Венгерской АН, иностранный член Лондонского королевского общества (1939), лауреат Нобелевской премии по химии (1943), один из открывателей гафния.
Цели:
Рассмотреть простейшие по составу и строению сложные эфиры, суть этерификации.
Создание условий для развития умений самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации.
Формирование опыта творческой деятельности, опыта делового общения.
Развитие творческого мышления, памяти, внимания, наблюдательности.
Развитие социальной активности учащихся через установление межпредметных связей химии с историей, биологией, медициной, литературой.
Важнейшая задача учителя состоит в том, что на данном уроке - не руководить, а поддерживать и направлять учащихся, не давать готовые знания, а уметь добывать их. Именно этим я руководствовалась при выборе в качестве метода обучения самостоятельной работы на разных этапах учебно-познавательной деятельности.
Форма организации познавательной деятельности – дифференцированная групповая работа, в результате которой каждая группа вырабатывает общее мнение по заданной проблеме и делает сообщение об итогах своей работы для всего класса, реализуя тем самым идею взаимообучения.
Реактивы и оборудование к уроку: (этиловый и изоамиловый спирт, органические кислоты: масляная, муравьиная, уксусная, концентрированная серная кислота, штативы для пробирок, пробирки с пробками).
Дополнительная выставка парфюмерной продукции: мыло разных видов, духи и одеколоны, лосьоны, лаки, элексиры, живые цветы (герань, гвоздика, роза, фиалки), свежие фрукты: лимон, апельсин, мандарин, пихтовое и эфкалиптовое масла.
1. Ориентировочно-мотивационный этап.
Обращаю внимание учащихся на стол учителя, где находятся цветы и фрукты.
Читаю: Среди всех человеческих ощущений нет ощущения более загадочного, неуловимо ускользающего, чем обоняние. Что может быть приятнее, чем аромат свежеиспеченной булочки?.. А магический аромат молотого кофе?.. Как же это волшебно ощущать – нежный, немного пряный запах корицы, ванили… Запахи бывают самые разнообразные – от аромата пролитого на ковер красного вина и табачного дыма, до запаха дымящегося риса и аромата солнца.
Предлагаю им установит связь между ними и темой урока. Записываем тему урока в тетрадях. Прошу учащихся по группам обсудить и закончить фразу “Запах – это…
Заслушиваем мнения всех групп, без исправления и комментария.
Понятие «запаха» из викисловаря - на слайде.
Запах - специфическое ощущение присутствия в воздухе летучих пахучих веществ (ЛАВ), обнаруживаемых химическими рецепторами обоняния, расположенными в носовой полости животных и людей. (Викисловарь).
Запах – это свойство вещества, которое распознается обонянием и используется для гигиенической оценки окружающей среды и пищи.
Сегодня мы составим коллекцию запахов сложных эфиров. А что называют коллекцией?
Коллекция (от лат. collectio — собирание, сбор) — систематизированное собрание чего-либо, объединённое по какому-то конкретному признаку, имеющее внутреннюю целостность и принадлежащее конкретному владельцу — частному лицу, организации, государству.
А вы что - нибудь коллекционировали?
А что нужно для составления коллекции?
1. Знать, что будет входить в коллекцию.
2. Признак, по которому будет составляться коллекция.
3. Сопроводительный лист в коллекции (что входит).
4. Год составления.
5. Автор – составитель.
6. Название самой коллекции.
Придумываем название проекта.
II. Учебно-информационный этап.
Для изучения данного класса соединений предлагаю учащимся вспомнить классы “Спирты” и “Карбоновые кислоты”.
Проводится беседа по вопросам:
В результате взаимодействия каких веществ можно получить сложные эфиры?
Слайд с изображение разных формул веществ. Среди них найти формулы спиртов и карбоновых кислот.
Учитель предлагает учащимся вспомнить реакцию получения сложных эфиров при изучении спиртов и карбоновых кислот.
Реакция этерификации (от латинского слова aether – эфир).
Номенклатура. Названия сложных эфиров происходит от названия предельного углеводородного радикала и названия соответствующей кислоты, в которой окончание - овая заменяется на суффикс – ат.
Предлагаю обсудить в группах определение, какие вещества называются сложными эфирами и вывести для них общую формулу.
Слайд . Появляется общая формула сложных эфиров:
Сложные эфиры – продукт совместной дегидратации молекулы спирта и молекулы кислоты.
Физические свойства сложных эфиров (сложные эфиры – жидкости, легче воды, летучие, обладающие приятным запахом в большинстве случаев, t°кип. и t° пл. ниже, чем t°кип. и t°пл. исходных карбоновых кислот, в воде плохо растворимы, за исключением эфиров с меньшим содержанием атомов углерода, хорошо растворимы в спиртах.
Фруктовые эфиры. Характер многих фруктовых запахов, таких, как запахи малины, вишни, винограда и рома, отчасти обусловлены летучими эфирами, например этиловым и изоамиловым эфирами муравьиной, уксусной, масляной и валериановой кислот.
III. Информационно-поисковый этап.
Учащиеся, используя дополнительную литературу, готовят небольшие сообщения и знакомят с ними учащихся класса.
Задания по группам:
1 гр. – Запахи имеют историю (Химия для любознательных, стр.233-234)
2 гр. – Натуральные и синтетические душистые вещества (Химия для любознательных, стр. 235-236.
3 гр. – Природа запаха.
(пакет информации на столе)
Способность различать запахи называют обонянием. В носу у человека около 50 млн. рецепторов обонятельного эпителия (у собаки – свыше 200млн), представляющих собой оголенные нервные окончания. Это свидетельствует о том, что обоняние – это одно из самых древних и примитивных чувств. Ощущение запаха возникает только при вдохе (надо нюхать). Ученые предполагают, что молекула пахнущего вещества приближается к рецептору и “укладывается” в особую шель, которая имеет форму, соответствующую форме данной молекулы (принцип ключа и замка), т.е. молекулы веществ, имеющих запах одного типа, должны иметь сходное пространственное строение.
4 гр. – Значение и влияние запахов для человека.
(пакет информации на столе)
Наш организм не безразличен к запахам. Если воздух загрязнен дымом, плохо пахнет, мозг подает сигнал тревоги, носовая щель сужается, и в легкие поступает меньше воздуха. Аромат цветов, леса, моря вдыхать приятно, мы чувствуем, как легко дышится, когда воздух приятно пахнет.
Неприятный запах испорченной пищи предупреждает нас: “Не бери в рот! Опасно!” О пожаре предупреждает запах дыма.
Одежда впитывает запахи табачного дыма, пищи, духов; часто по запаху одежды можно определить профессию человека.
У курящих острота обоняния ниже, чем у некурящих. Огорчение и волнение притупляет обоняние. Во влажном воздухе запах ощущается сильнее.
К запахам можно привыкнуть. Неумеренные дозы и слишком продолжительное воздействие неприятных запахов могут безвозвратно лишить человека обоняния.
Химическое соединение, запах которого человек может обнаружить, при наименьшей концентрации вещества в воздухе - ванилин. Достаточно 2.10-11 г ванилина на 1 л воздуха, чтобы мы почувствовали его присутствие.
Люди способны выделять не только притягивающие ароматические вещества (антрактанты), но и отталкивающие (репелленты).
Антрактанты чаще выделяются тогда, когда человек находится в хорошем состоянии, репелленты – во время депрессии, стрессов, ссор, когда человек ощущает страх и дискомфорт. По-видимому, существует запах страха, об этом писал А. Вознесенский :
Когда человек боится, выделяется адреналин,
Это знают собаки и с лаем бегут за ним.
Науку о лечении запахами называют ароматерапией. замечено, что запахи мирта, лимона, мяты оказывают тонизирующее действие на нервную систему, ароматы розы, жасмина, лаванды – успокаивающее. Запахи пиридина и толуола повышают остроту ночного зрения, а запахи бензола и гераниола – остроту слуха.
5 гр. Значение запахов для животных.
(пакет информации на столе у учащихся)
Животные используют обоняние для поисков пищи, запах для них – средство коммуникации, взаимодействия полов.
Акула способна за 1 км почуять в воде запах капли крови. Лосось находит место своего рождения по запаху за сотни километров.
Собака-ищейка различает до 500 тыс. запахов, может обнаружить масляную кислоту в воздухе при ее содержании 10-18 г/см3.
Моль чует запах за 10-11 км. Комаров привлекает запах молочной кислоты, содержащейся в поте человека.
Сильный запах сложных эфиров очень мудро используют пчелы. Ужалив жертву, они вместе с ядом впрыскивают в ранку смесь сложных эфиров, характерный запах которой и побуждает других пчел устремиться к месту укуса.
Некоторые виды клопов и муравьев для предупреждения соплеменников об опасности выделяют гексаналь.
Самки обезьян для привлечения самцов выделяют уксусную и пропионовую кислоты.
В Бразилии обитают бабочки, которые издают сильный и приятный запах, поэтому их специально держат дома для ароматизации воздуха.
После выступления представителей всех групп учащиеся обдумывают и предлагают свои определения понятия “запах”. Затем на слайде появляется определение: “Запах – это свойство вещества, которое распознается и используется для гигиенической оценки окружающей среды и пищи”.
IV этап – Творческая лаборатория.
Учащиеся по группам получают задания синтезировать сложные эфиры и охарактеризовать полученное вещество (структурную формулу, запах, цвет).
Формула сложного эфира
|
Название
|
Аромат
|
СН3СООС4Н9
|
Бутилацетат, бутиловый эфир уксусной кислоты
|
грушевый
|
С3Н7СООС2Н5
|
Этилбутират, этиловый эфир масляной кислоты
|
ананасовый
|
CH3COOC2H5
|
Этилацетат, этиловый эфир уксусной кислоты
|
|
C3H7COOC4H9
|
Бутилбутарат, бутиловый эфир масляной кислоты
|
запах ананаса
|
HCOOC2H5
|
Этилформиат, этиловый эфир муравьиной кислоты
|
запах рома
|
C3H7COOCH2CH2CH(CH3)2
|
Изоамилбутират, изоамиловый эфир масляной кислоты,
|
запах груш
|
Презентация полученных эфиров.
Составление коллекции «Мир запахов», оформление.
V. Рефлексивно-оценочный этап.
Учащиеся выполняют рефлексивный тест. Листочки могут не подписывать, в случае соглашения с утверждением ставят около него знак “+”.
Рефлексивный тест.
Я узнал (а) много нового.
Мне это пригодится в жизни.
На уроке было над, чем подумать.
На все возникшие у меня в ходе урока вопросы, я получил (а) ответы.
На уроке я поработал (а) добросовестно и цели урока достиг (а).
Идут слайды.
Учитель: Запахи – это целый мир эмоций и настроений. Обратите внимание на них внимание, и ваш мир, станет богаче. Прочувствуйте все запахи, ароматы, с которыми вы сталкиваетесь за день. Однажды овладев человеком, запах может вернуть ему былые ощущения через многие десятилетия.
Линия жизни любого человека пронизана музыкой ароматов.
Утро – бодрящим запахом мятной пасты и ароматным кофе…
День – таниновой терпкостью бергамотового чая…
Ночь – лавандовой прохладой простынного шелка…
Там, где начинаются ароматы, заканчивается обыденность…, действия приобретают эстетическую глубину и рождается красота.
Домашнее задание: Подготовить сообщение: “Применение сложных эфиров органических кислот”.
Инструкция к выполнению практической части
Получение сложного эфира
В пробирку налейте 2 мл спирта, прилейте 1,5 мл кислоты и 0,5 мл концентрированной серной кислоты (ТБ – осторожно! Кислоты!).
Закройте пробирку газоотводной трубкой и нагрейте на водяной бане в течение 7-10 минут.
После охлаждения добавьте в пробирку несколько мл воды.
Вопросы:
Что наблюдаете?
Определите аромат полученного эфира.
Запишите уравнение реакции получения эфира на ватмане.
Назовите полученный сложный эфир.
Подпишите этикетку (название эфира) и наклейте на флакон.
Перелейте эфир из пробирки во флакон.
Заполните таблицу (последнюю колонку не заполнять).
.
«Мир запахов» (коллекция эфиров)
|
№
|
Формула сложного эфира
|
Название
|
Аромат
|
Применение
|
1
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
