Конспект урока по химии в 10 классе по теме Эфиры(межпредметная связь с биологией)

(Урок в 10 классе по химии с использованием ИКТ)

Тема: Строение и свойства сложных эфиров, их применение.

Цели: дать представление о классе эфиры на примере реакции этерификации; расширить представления учащихся об органических соединениях на примере эфиров, развивать умения и навыки применять теоретические знания при решении задач, развивать логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, прогнозировать; осуществлять экологическое воспитания на примере бережного отношение к растениям.

Тип урока: бинарный (химия и биология).

Методы и приемы работы: беседа, рассказ, демонстрация.

Оборудование: яблоки, бананы, апельсины, травы, мяты, лаванды, набор масел.

Ход урока

I. Психологические настройки

Учитель химии. Неизвестно, кто, когда, но кто-то сказал слова, которые передаются нам и которые мы передаем нашим потомкам: «Старайтесь каждый день найти какое-то положительное начало, так как от того настроения, с которым ты вступаешь в день, зависят твои успехи, а возможно, и неудачи ».

А от чего зависит наше настроение?

А как вы считаете, имеют какое-то отношение приятные запахи к хорошему настроению?

Живая природа дала человеку невероятно богатую палитру цветов и гамму звуков; она также подарила ей большой и многообразный мир запахов, которые издают цветы, плоды, травы. И всеми этими запахами мы обязаны новому классу органических веществ - эфирам.

II. План (на доске) (слайд 1)

• Что такое эфиры?

• Как назвать эфиры по номенклатуре ИЮПАК?

• Какие реакции называют реакциями этерификации?

• Физические свойства эфиров.

• Химические свойства эфиров.

• Способы получения эфиров.

• Применение.

Наука о запахах называется аромотерапия. Мы предлагаем вам заглянуть в историю (слайд 2),

Б и о л о г.

Запах трав, цветов, плодов зависит от содержания в них именно природных эфиров (слайд 3)

Душистые вещества играли важную роль в обрядах многих религий; они дают возможность украсить нашу повседневную жизнь. В конце концов они применяются как лекарства, как косметологические средства для натирания тела использовались с давних времен. Древние римляне натирали стены мятой для приятного запаха, Клеопатра не представляла себя без аромата роз, а ладан и мира были найдены в гробницах Тутанхамона.

Итак, мы приглашаем вас совершить небольшое путешествие по миру эфиров.

Прошу вспомнить строение органических кислот, спиртов, потому что они нам понадобятся в дальнейшей работе.

Химик. Упражнение «Микрофон»

• Какие вы знаете классы кислородсодержащих соединений?

• Какие из них называются спиртами, карбоновыми кислотами?

• Какие они содержат группы? Записать на доске общие формулы.

Слайд 4. Общая формула эфиров - СnН2n O2, или R1 -COO-R2.

Названия эфиров происходят от названий соответствующих кислот и спиртов или от названия продукта, в котором их обнаружили. Например:

• метиловый эфир муравьиной кислоты - запах рома;

• этиловый эфир масляной (бутановой) кислоты - запах абрикосов;

• пентиловый эфир муравьиной кислоты - запах вишен.

Слайд 5. Физические свойства эфиров

Эфиры - соединения простейших карбоновых кислот и спиртов - летучие жидкости, с приятным фруктовым запахом, легче воды. В воде растворимы только эфиры с небольшим молекулярной массой. Например:

• бутиловый эфир масляной кислоты

(СН3-СН2-СН-СОО-С4Н9) - запах ананаса;

• этиловый эфир изовалериановой кислоты

(CH3-СН2 (CH3) - CH2 - COO - С2Н5) -запах яблок;

• изопентиловый эфир уксусной кислоты

(Н3С-СOOC-СН2-СН2-СН3) -запах груш;

Перед вами набор трав и фруктов: помните траву или потрите фрукт, и вы почувствуете аромат продукта.

Химические свойства

Для эфиров характерна реакция гидролиза - взаимодействие с водой:

Rl-COO-R2 + H2O = R1-COOH + R2-OH

Эта реакция обратима. Для того чтобы сместить равновесие в сторону продуктов реакции, необходимо химически связать карбоновую кислоту или спирт, чтобы они опять не вступили в реакцию эстерификации. Для этого добавляют щелочь, которая образует соль с карбонатной кислотой. Спирт, который образовался удаляют отгонкой, а кислоту - с помощью минеральных кислот на оставшуюся смесь.

Слайды 6, 7. Способы получения эфиров

Реакция получения эфиров называется реакцией этерификации (лат.- эфир).

Эфиры получают в результате взаимодействия карбоновых кислот со спиртами при нагревании в присутствии катализатора (серной кислоты). Ученым удалось установить, что гидроксильная группа отщепляется от молекулы карбоновой кислоты.

kat

R1COOH + R2OH = R1СOOR2 + H2О

Слайды 11-13. Проникновение в организм

Опережающее задание «Использование эфиров» (слайд 14).

1. Благодаря запахам эфиры нашли широкое применение в качестве добавок в производстве освежающих напитков, кондитерских изделий, парфюмерии.

Природные душистые вещества (вместе с веществами синтетического происхождения) широко используются в современной парфюмерии. Начиная с 1870 года, все самые интересные ароматные растительные экстракты хотя бы раз побывали в руках известных химиков-органиков, которые изучали их состав.

Вторжение органической химии в парфюмерию имело много последствий. Например, оно естественно породило производство синтетических душистых веществ, что заставило парфюмеров приспосабливаться к новой ситуации: им пришлось изучать свойства и возможности использования необычных продуктов, выходящих из стен лаборатории. Парфюмеры с восторгом поняли эту полную возможностей техническую революцию. Они начали создавать оригинальные духи на основе нового сырья. Им удалось даже более или менее точно имитировать важнейшие природные ароматы: розы, жасмина, хризантем, акации и др.

2. Эфиры нашли свое применение в медицине. Самым известным медицинским препаратом, который используется как противовоспалительное и жаропонижающее средство, является аспирин - незаменимый при болях в суставах и, предположительно, необходимый для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Эфиры ацетилсалициловой кислоты с фенолом - салол, является хорошим антисептиком, используемый для лечения желудочно-кишечных заболеваний.

Эфиры используют в качестве обезболивающих препаратов. Но нередко яда и лекарства имеют одну природу. В небольших количествах яда=ы могут выступать как лекарство. Морфин - хороший обезболивающий препарат, а эфир морфина и уксусной кислоты - сильный наркотик - героин.

Слайды 15,16

3. Эфиры, входящих в состав эфирных масел, издавна успешно использовались народной медицине. Почки березы содержат эфирное масло, представляющее собой чистую бальзамическую жидкость с приятным запахом. Водная настойка и отвар почек, их спиртовая настойка обладают мочегонным, желчегонным, потогонным, кровоочистительным, противовоспалительным, дезинфицирующим действием.

Ванны с добавлением лекарственных трав также используются в медицине. Например, ванны с хвоей имеют успокоительное действие и укрепляют сердце и нервы. Ванны из дубовой коры действуют

как жаропонижающее и способствуют заживлению влажных высыпаний на коже.

4. Мы живем в мире запахов. Запахи влияют на наше самочувствие, работоспособность. Эфирные масла широко используются в ароматерапии. Известно, что запах аммиака усиливает боль, запах камфары повышает чувствительность к зеленому цвету и тому подобное. Лечение ароматами человек интуитивно использовал издавна: различные пахучие вещества, наслаждение запахом роз - все это способствовало восстановлению энергии.

Слайд 17

5. На основе эфиров изготавливают синтетические масла. В автомобильной промышленности полиэфирные масла используются как добавки к синтетическим, минеральным и крекинговым маслам. Полиэфирные масла имеют высокий индекс вязкости, низкой температуры застывания, малую способность к испарению, отличные смазывающие свойства. Они обеспечивают хорошие пусковые свойства при экстремально низкой температуре, гарантируя оптимальное смазывание. Высокие смазочные свойства полиэфирных масел можно объяснить высокой способностью прилипать, и самое главное - они биоразлогаются. Сегодня это одно из важнейших преимуществ. Такие масла можно назвать чудо-маслами.

Обобщение и закрепление материала «Проверь себя»

Вариант 1

1) Выберите правильное утверждение:

а) эфиры высших спиртов и насыщенных кислот являются твердыми веществами;

б) пропил ацетат получают из пропановой кислоты и этилового спирта;

в) реакцией этерификации называется реакция взаимодействия эфира с водой;

г) все эфиры являются летучими жидкостями с приятным запахом.

2. Напишите уравнение реакции получения «бананового» эфира (пентиловый эфир уксусной кислоты).

Вариант II

1) Выберите правильное утверждение:

а) атом кислорода, соединяющий радикалы кислоты и спирта в эфирах, принадлежит кислотам;

б) все эфиры плохо растворяются в воде;

в) концентрированная серная кислота играет роль водоотбирателя в реакции этерификации.

г) эфиры - пахучие вещества.

2. Напишите уравнение реакции получения «вишневого» эфира (пентиловый эфир муравьиной кислоты).

Задача

Какую массу уксусноэтилового эфира можно получить в результате взаимодействия 25,3 г этанола и 45 г уксусной кислоты?

III. Заключительная часть урока

Выводы

• К эфирам относятся органические вещества, образованные в результате взаимодействия карбоновых кислот со спиртами

• Реакция образования эфиров называется реакцией этерификации.

• Главное химическое свойство эфиров - реакция гидролиза (взаимодействие с водой).

• Эфиры очень распространены в природе и применяются в различных отраслях производства.

Мы продолжим знакомство с представителями эфиров - жирами - на

следующем уроке.

IV. домашнее задание

Изучить § 29, ответить на вопросы 2, 5, 6 - письменно.

Слайды

Эфиры - природные душистые вещества

• Что такое эфиры

• Реакции этерификации

• Свойства эфиров

• Способы получения эфиров

• Применение

История ароматерапии

• Родовые племена

• Египет, 6000 до н. е.- уход за кожей, массаж

• Мумификация - мирра, ладан

• Тутанхамон - масла в гробнице

• Клеопатра - розовое масло

История ароматерапии

• Наука о запахах

• Часть фитотерапии

• Профессиональное применение эфирных масел

• Воздействие на тело, ум, эмоции

СnH2nO2, или R1 -СОО-R2

• Реакция эстерификации:

органическая кислота + спирт = эфир

• Метиловый эфир муравьиной кислоты

• Этиловый эфир масляной кислоты

• Пентиловый эфир уксусной кислоты

Физические свойства эфиров

• Летучие жидкости

• Легче воду

• 3 небольшой массой растворимые в воде

• Природный коктейль - бутиловый эфир масляной кислоты - ананас; этиловый эфир изовалериановой кислоты - яблоко; пентиловый эфир уксусной кислоты - банан; бутиловый эфир масляной кислоты - абрикос; пентиловый эфир муравьиной кислоты - ром

Что такое эфирные масла?

Свойства

Эссенция ума

• Растение излучает характерное только ей эфирное масло для идентификации самого себя в процессе общения с другими растениями или животными.

• Летучие вещества высокой концентрации.

Электронно-микроскопическое фотография листа лаванды

На нижней поверхности листа видно много секреторных желез и острых волосков

Сбор урожая лаванды в Крыму (2-5 кг масла получают из 1 т цветков)

Промышленное производство эфиров

Производство цитрусовых масел

• Экстракция раствором

• Холодный отжим

• Концентрация

Проникновение эфирных масел в организм

1. Дыхание - диффузор, ингаляция, пар, сауна

2. Через кожу - компресс

3. Массаж

Дыхание

1. Хеморецепторы носовой полости

2. Память - аромат вызывает зрительные ассоциации

3. Инстинкт

4. Частично утоляет боль

Проникновение через кожу

• поры - капилляры - кровеносные сосуды

• свободное испарения

Применение

Народная медицина

• детский массаж (успокаивающий, смягчающий, расслабляющий (ромашка, лаванда, герань))

• бальзамы

• свежесть и хорошее настроение

Использование

• парфюмерия

• кондитерские изделия

• освежающие напитки

• медицина: яда и лекарства

• присадки к смазочным маслам