Лабораторное занятие по теме "Свойства карбоновых кислот"

Министерство образования и науки Челябинской области Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования (ССУЗ)

«Южно-Уральский государственный технический колледж»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

лабораторного занятия

По дисциплине: Химия

Раздел: Органическая химия

Тема: «Свойства карбоновых кислот»

Специальность: 270802 Курс: первый

Составитель:

Кривошеева В. В.

Челябинск

2013

Пояснительная записка.

По новым стандартам сокращена программа теоретических занятий. На изучение кислородсодержащих соединений отводится два академических часа. Поэтому часть теоретического материала, проработка и закрепление его переносится на лабораторные занятия.

Вследствие этого время на химический эксперимент сокращается, и некоторые опыты целесообразно вынести в самостоятельную работу студентов, как исследовательские проекты. Метод проектов – это совокупность учебно-познавательных приемов, которые позволяют решить ту или иную задачу в результате самостоятельных действий студентов в процессе обучения и вне его, с обязательной презентацией результатов. Работая над исследовательским проектом, студенты учатся искать пути решения поставленной задачи, развивают творческое мышление, умение сотрудничать, коммуникабельность. Повышается личная уверенность у каждого участника проектного обучения.

Тема «Карбоновые кислоты» довольно обширна по объему. Поэтому на уроке и на лабораторной работе используется компьютерная презентация, где изучение материала сопровождается демонстрацией слайдов, на которых представлены схемы, некоторые уравнения реакций, фрагменты опытов исследовательских проектов. Данное занятие содержит дополнительный материал по теме, позволяет научиться составлять формулы нового класса соединений, давать им названия, на основе предложенных упражнений, закрепить полученные знания и умения.

План урока

Специальность: 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Дисциплина: Химия

Дидактическая единица (тема): «Карбоновые кислоты»

Тип занятия: лабораторное занятие

Вид занятия: беседа, самостоятельная работа, защита проектов

Мотивация темы: Кроме того, что многие карбоновые кислоты (уксусная, лимонная, яблочная, и т.д.) используются в пищевой промышленности, их назначение широко в строительстве и связанных с ним областях. Например, уксусную кислоту используют для получения ацетилцеллюлозы, из которой изготавливают органическое стекло; щавелевую кислоту, стеариновую и пальмитиновую кислоты – в металлургической промышленности при удалении окалины, в качестве поверхностно-активных веществ, смазочных материалов в металлообработке. Нужно согласиться, что и оргстекло, и металлические конструкции важны и часто применяются в строительстве. Но непосредственное отношение к профессии строителя имеет масляная кислота, из которой получают пластификаторы. Их вводят в строительные растворы и бетонные смеси для облегчения укладки в форму и снижения содержания воды. Это улучшает большинство характеристик затвердевшей смеси, а также позволяет снизить расход цемента, уменьшить энергозатраты при вибрировании бетона (самоуплотняющиеся смеси) или разравнивании стяжек. С этими понятиями студенты познакомятся на старших курсах, на практике и при работе по профессии.

Цели занятия:

1. Образовательная:

   1. систематизировать сведения об общих химических свойствах кислот, зная их строение;

   2. показать роль карбоновых кислот в природе, жизни человека и профессиональной деятельности.

2. Развивающая:

   1. развивать исследовательские способности, совершенствовать умение самостоятельно и творчески мыслить, анализировать и оценивать свою деятельность.

3. Воспитательная:

   1. формировать коммуникативные качества у студентов при работе в парах;

   2. воспитывать аккуратность при работе с химическим оборудованием

Методы обучения:

Наглядно - иллюстративный, словесный, проблемно-исследовательский, проблемно-поисковый, практический.

Методические приемы:

Организация самостоятельной работы, исследовательской работы, работы в парах.

Междисциплинарные связи:

1. История (история открытия кислот),

2. Биология (кислоты в растительном мире),

3. Культура речи (освоение навыков публичного выступления),

4. Математика (расчёт коэффициентов).

Внутридисциплинарные связи:

1. «Типы химических реакций»

2. «Свойства неорганических кислот»,

3. «Окислительно-восстановительные реакции»,

4. «Теория электролитической диссоциации».

Все темы рассматривались в I разделе «Общая и неорганическая химия», в результате изучения которых студент должен уметь определять типы химических реакций, характеризовать свойства классов неорганических соединений, записывать уравнения реакций ионного обмена, составлять электронный баланс для окислительно-восстановительных реакций и применять его для расстановки коэффициентов.

Учебное оборудование занятия:

Химическое оборудование и реактивы.

Средства обучения:

Технические: Электронная презентация с использованием мультимедийной техники.

Методические: Инструкция лабораторного занятия, тесты.

Наглядные: Оформленные исследовательские проекты, реактивы, штатив с пробирками, химическая посуда.

Методическое и материальное обеспечение занятия:

Тесты, таблица, исследовательские проекты, инструкционная карта лабораторного занятия.

Критерии и методы диагностики уровня готовности студентов к занятию:

Фронтальный опрос, выполнение лабораторного опыта.

Критерии и методы диагностики эффективности занятия:

Тестирование, выполнение отчётов по лабораторной работе.

По итогам обучения студент должен:

Иметь представление о роли карбоновых кислот в природе, жизни человека и профессиональной деятельности.

Знать свойства карбоновых кислот;

Уметь составлять уравнения реакций, характерные для карбоновых кислот.

Хронологическая карта лабораторного занятия.

№ п/п	Этапы и содержание занятия	Время
1. 1.1. 1.2. 1.3. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4. 4.1. 5. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.	Вступительная часть занятия: мотивация темы, цель занятия оценка готовности аудитории, оборудования и студентов характеристика содержания, порядок проведения и оценки результатов лабораторной работы Актуализация базовых (теоретических) знаний студентов: фронтальный опрос химический эксперимент исследовательский проект № 1 исследовательский проект № 2 Лабораторная работа студентов под контролем преподавателя: вводный инструктаж (знакомство студентов с содержанием предстоящей работы, анализ инструкционных карт, предупреждение о возможных ошибках) текущий инструктаж по правилам техники безопасности проведение студентами лабораторной работы оформление отчета о выполнении задания Контроль качества ЗУН по теме занятия: тестирование Заключительная часть занятия: подведение итогов выполнения учебных задач разбор допущенных ошибок и выявление их причин сообщение результатов работы каждого домашнее задание.	5 мин 3 мин 1 мин 1 мин 18 мин 3 мин 8 мин 3 мин 4 мин 55 мин 4 мин 1 мин 20 мин 30 мин 7 мин 5 мин 1 мин 2 мин 1 мин 1 мин

Домашнее задание

1. Повторить основные характерные особенности кислородсодержащих соединений, их свойства.

2. Подготовить сообщение на тему «Углеводы в природе»

Литература

Основная:

1. Габриелян О.С. «Химия», учебник для ССУЗов, - М.: 2008;

2. Ерохин Ю.М. «Химия: Учебник для ССУЗов», - М.: Издательский центр «Академия», 2009.

Дополнительная

1. Л. А. Цветков «Преподавание органической химии в средней школе».

2. Е. В. Барковский, А. И. Врублевский «Тесты по химии».

3. him.1september.ru/view_article.php?ID=200901306

4. www.chem.asu.ru/org/ochem_bio_bak/files/lab09.pdf

Технологическая карта занятия.

Этап заня-тия	Вре-мя (мин)	Содержание деятельности преподавателя	Содержание деятельности студентов	Методы и приёмы обучения	Сред-ства обуче-ния	Формы и методы контроля качества обучения
1.	5	Постановка темы занятия, её мотивация и цели. Ознакомление с порядком оценивания результатов лаб. работы.		словесный, наглядный	слайды 1 – 2
2.	18	Фронтальный опрос, Постановка проблемы: «Почему кислоты обладают схожими свойствами?», организация химического эксперимента. Подведение итогов выступления ребят:	Ответы на вопросы, Проведение химического эксперимента, подтверждающего качествен-ную реакцию на кислоты Исследователь-ский проект №1 Исследователь-ский проект №2	беседа поисковый, работа в парах исследова-тельский, наглядный, словесный	слайды 3 – 6 реакти-вы, обо-рудо-вание слайды 7 – 14 слайды 15 – 23	устный практи-ческий
3.	55	Знакомство студентов с содержанием предстоящей работы, анализ инструкционных карт, предупреждение о возможных ошибках, текущий инструктаж по правилам техники безопасности	Проведение студентами лабораторной работы	практичес-кий	инструкцион-ная карта	оформ-ление отчета о выпол-нении задания
4.	7	Тестирование	Ответы на вопросы теста, самопроверка	письменный	тесты	дидактические тесты
5.	5	Подведение итогов выполнения учебных задач, сообщение результатов работы каждого, домашнее задание.	Заполнение таблицы самооценки, выставление оценок	словесный	слайд

Ход урока.

1. Вступительная часть занятия (5 мин)

Мотивация темы (применение карбоновых кислот и их солей в строительстве)

Тема лабораторного занятия «Свойства карбоновых кислот». (Слайд 1).

Цели занятия: (Слайд 2).

1. Провести опыты, подтверждающие свойства органических кислот (на примере уксусной кислоты);

2. Используя химический эксперимент, установить связь между минеральными и органическими кислотами;

3. Написать уравнения выполненных реакций.

Объяснение порядка проведения и оценки результатов лабораторной работы (Приложение 1)

1. Актуализация знаний (18 мин)

Фронтальный опрос (Слайды 3 – 6)(Приложение 2)

Возникает вопрос: «В чём сходство всех кислот?» Химический эксперимент по установлению качественной реакции для минеральных и органических кислот.

Исследовательский проект «Сравнение свойств органических кислот» (Слайды 7-14).

Исследовательский проект «Свойства органических и неорганических кислот» (Слайды 15-22).

Сравнивая два проекта, можно подвести итог (Слайд 23):

- Во-первых, разные кислоты одинаково взаимодействуют с индикаторами и солями слабых кислот;

- Во-вторых, сходство проявляется за счёт присутствия в растворе иона водорода.

1. Выполнение лабораторных опытов (55 мин).

Вводный инструктаж.

Правила техники безопасности (Слайд 24).

Химический эксперимент (Приложение 3)

1. С основаниями (Слайд 25)

2. С оксидами (Слайд 26)

3. С солями слабых кислот

4. С металлами.

1. Закрепление изученного материала (7 мин).

Студентам предлагается проверить себя по тестам (Приложение 4). Ответы к заданиям с критериями оценок преподаватель показывает с помощью экрана (Слайд 27) (Приложение 5). Студенты проверяют друг у друга задания и выставляют оценки.

VI. Заключительная часть занятия (5 мин).

Преподаватель просит поднять руки тех студентов, которые получили оценки «5», «4», «3». Дополнительно прибавляются баллы за активность.

Вывод о достижении целей урока (Слайд 28).

1. Органические кислоты вступают в реакции с металлами, основаниями, солями слабых кислот, основными оксидами.

2. Карбоновые кислоты обладают общими свойствами с неорганическими кислотами за счёт иона водорода, который образуется при их диссоциации.

Домашнее задание.

Перечень слайдов презентации лабораторного занятия по дисциплине:

«Химия»

на тему: «Свойства карбоновых кислот».

Слайд 1 Тема лабораторного занятия: «Карбоновые кислоты»

Слайд 2 Цели лабораторного занятия.

Слайд 3 Определение карбоновых кислот

Слайд 4 – 5 Деление карбоновых кислот по основности

Слайд 6 Свойства карбоновых кислот

Слайд 7 – 14 Исследовательский проект: «Сравнение свойств органических кислот»

Слайд 15 – 22 Исследовательский проект: «Свойства органических и неорганических кислот»

Слайды 23 Итог исследовательских проектов

Слайды 24 Правила техники безопасности

Слайды 25 – 26 Уравнения реакций для некоторых свойств кислот

Слайд 27 Самопроверка тестов и критерии оценок.

Слайд 28 Цели урока.

Выборочные слайды презентации к занятию на тему:

«Свойства карбоновых кислот»

Слайд 1	Слайд 2
Слайд 4	Слайд 5
Слайд 9	Слайд 11
Слайд 15	Слайд 17
Слайд 25	Слайд 27

Приложение 1.

Таблица самооценки студентов.

Фамилия студента	Активность на уроке (max 3)	Экспери-мент (max 5)	Выполнение отчёта (max 5)	Работа с тестом (max 5)	Общее количество баллов	Оценка

Выставление оценок.

Фамилия студента	Активность на уроке (max 3)	Экспери-мент (max 5)	Выполнение отчёта (max 5)	Работа с тестом (max 5)	Общее количество баллов (max 5)	Оценка
					От 16 до 18 От 12 до 15 От 9 до 11	«5» «4» «3»

Приложение 2

Фронтальный опрос.

1. Какие вещества относятся к кислородсодержащим? Из каких соединений их можно получить?

2. Дайте определение карбоновым кислотам.

3. Охарактеризуйте карбоксильную группу.

4. На какие группы делятся карбоновые кислоты?

5. Какие свойства характерны для кислот?

Ответы на фронтальный опрос.

1. К кислородсодержащим соединениям относятся карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны, спирты, фенолы. Их можно получить из предельных и непредельных углеводородов.

2. Карбоновые кислоты – это органические вещества, в составе молекул которых углеводородный радикал связан с одной или несколькими карбоксильными группами.

3. Карбоксильная группа состоит из карбонильной С=О и гидроксильной ОН групп, связанных друг с другом.

4. Кислоты могут быть многоосновными и одноосновными, низшими и высшими.

5. Реакции с металлами, основными оксидами, основаниями, солями.

Приложение 3

Лабораторная работа № 16

Тема: Свойства уксусной кислоты

Цели работы:

1. Используя химический эксперимент, установить связь между минеральными и органическими кислотами;

2. Провести опыты, подтверждающие свойства органических кислот;

3. Написать уравнения выполненных реакций.

Реактивы: соляная кислота, гидроксид натрия, оксид меди (II), мел, уксусная кислота, цинк, фенолфталеин, лакмус.

Оборудование: штатив с пробирками сухое горючее, спички, держатель, крышечка, асбестовая сетка.

Ход работы

Опыт 1. Свойства уксусной кислоты.

1.1. Поместите в 2 пробирки 1-2 мл раствора щелочи (гидроксид натрия), добавьте в каждую каплю фенолфталеина. Нейтрализуйте раствор уксусной и соляной кислотами. Обратите внимание на изменение окраски. Запишите наблюдения. Напишите уравнение реакции в молекулярном, ионном виде для гидроксида натрия с уксусной и соляной кислотами. Подпишите названия веществ.

1.2. Поместите в 2 пробирки немного оксида меди (II) и добавьте в первую 1-2 мл уксусной кислоты, во вторую – 1-2 мл соляной кислоты. Внимательно пронаблюдайте за происходящим процессом. Запишите наблюдения. Напишите уравнение реакции оксида меди (II) с уксусной и соляной кислотами в молекулярном, ионном виде. Подпишите названия веществ.

1.3. Поместите в 2 пробирки немного мела (карбоната кальция) и добавьте в первую 1-2 мл уксусной кислоты, во вторую – 1-2 мл соляной кислоты. Внимательно пронаблюдайте за происходящим процессом. Запишите наблюдения. Напишите уравнение реакции карбоната кальция с уксусной и соляной кислотами в молекулярном, ионном виде. Подпишите названия веществ.

1.4. Поместите в 2 пробирки несколько гранул цинка и добавьте в первую 1-2 мл уксусной кислоты, во вторую – 1-2 мл соляной кислоты. Обратите внимание на появление пузырьков газа. Запишите наблюдения. Напишите уравнение реакции цинка с уксусной кислотой. Составьте электронный баланс. Подпишите названия веществ.

По ходу работы заполните таблицу и сделайте выводы.

Свойства	Соляная кислота	Уксусная кислота
1 Окрашивание метилоранжевого
2 Действие на металлы
3 Взаимодействие с основными оксидами
4 Взаимодействие с основаниями
5 Взаимодействие с солями

Приложение 4

Вариант 1.

1. Уксусная кислота в растворе реагирует с веществами:

   Na2CO3	CO
   N2	HCl

2. При взаимодействии уксусной кислоты с карбонатом натрия образуются вещества:

   CO2	H2SiO3
   NaOH	Na

3. Соли уксусной кислоты называются:

   Формиаты	Цитраты
   Ацетаты	Пропионаты

4. Сходство в свойствах органических и минеральных кислот обусловлено наличием:

   Иона Н+	Группы С=О
   Атома О	Иона ОН-

5. Цвет лакмуса в растворах кислот

Красный	Жёлтый
Фиолетовый	Синий.

Вариант 2.

1. Цвет индикатора метилоранжевый в растворах кислот

   Розовый	Малиновый
   Фиолетовый	Синий.

2. Уксусная кислота в растворе не взаимодействует с веществами:

   Zn	CaO
   NaOH	HCl

3. Соли уксусной кислоты называются:

   Формиаты	Оксалаты
   Пропионаты	Ацетаты

4. При взаимодействии уксусной кислоты с карбонатом калия образуются вещества:

   CO	H2O
   KOH	K

5. Сходство в свойствах органических и минеральных кислот обусловлено наличием:

Иона CH3COO-	Группы С=О
Иона Н+	Группы ОН

Приложение 5

Ответы к тесту

1 вариант:	2 вариант
А	А
А	Г
В	Г
А	Б
А	В