Урок - исследование по теме 'Реакция серебряного зеркала в органической химии' (10-11 класс)

Проведение занятия элективного курса «Эксперимент в органической химии»

Урок исследование

Практическая работа №3 «Реакция серебряного зеркала»

Тема: Изучение взаимодействия органических соединений различных классов с соединениями серебра (I).

Цель урока:

Общеобразовательная

Исследовать взаимодействие классов органических соединений с соединениями серебра, выяснить причину избранности этого взаимодействия.

Развивающая

Развитие мыслительных навыков, сравнение, анализ, синтез познавательных умений. Умение поставить и задать вопрос, сформулировать проблему, делать выводы; совершенствование навыков самостоятельного поведения.

Дидактическая

Сформировать компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, навыков работы в команде, умение увидеть проблему и наметить пути ее решения.

Воспитательная

Формирование мировоззренческого мышления, расширение кругозора, формирование положительного отношения к изучению предмета, привычку оказывать помощь товарищам, добросовестное отношение к выполняемому заданию, развить требовательность к себе и товарищам.

Методы: исследовательский, работа с учебной литературой, частично-поисковый, лабораторная работа, групповой.

Оборудование: На столах учащихся приборы и реактивы для проведения лабораторной работы "Реакция "серебряного зеркала"», карточки с заданием, презентация к уроку.

Ход урока

1. Организационный момент

«Пора чудес прошла, и нам

Подыскивать приходится причины

Всему, что совершается на свете»

У. Шекспир

(слайд №1)

Вступительное слово учителя: Каждый, кто имеет представления о науке химии, знает, что неотъемлемой ее частью является химический эксперимент. Занимательные опыты и практические занятия помогают развивать химическое мышление и способствуют усвоению химии. Элективный курс «Изучение органической химии через систему экспериментальных задач» рассчитан на 17 часов 12 - практические работы. Большинство практических работ выполняется небольшими группами учащихся. Работа на занятиях курса строится следующим образом. Учащиеся получают задания по теме предстоящей практической работы. Дома они знакомятся с теоретическим материалом, изучают содержание самой работы.

Сегодня мы проводим практическую работу №3 (см. выше название)

(слайд №2)

Цель данной работы: опытным путем исследовать взаимодействие классов органических соединений с соединениями серебра, выяснить причину избранности этого взаимодействия, закрепить практические навыки, необходимые в деятельности экспериментатора.

(слайд №3)

Учащиеся получили предварительное задание к уроку.

Учитель: Реакция взаимодействия соединения серебра получила название «реакция серебряного зеркала». Расскажите историю получения этого зеркала.

1 учащийся: История получения зеркала. Зеркала… Сегодня это вполне обыденный предмет нашей жизни. Мало кто знает, что зеркала появились задолго до нашей эры. Сначала ими служили отполированные до блеска металлические пластинки из золота, серебра, меди или бронзы. Изготовлению зеркал современного типа (на стекле) положил начало в 1858 году немецкий химик Юстус Либих. Он использовал для этого способность катионов серебра образовывать многочисленные комплексные соединения. Однажды, промыв внутреннюю поверхность колбы раствором соды, а потом водой, этиловым спиртом и диэтиловым эфиром, Либих налил в нее немного разбавленного формалина - 10% раствора формальдегида. Затем, добавив к формалину раствор аммиаката серебра состава, он осторожно нагрел колбу. Через несколько минут колба стала зеркальной.

Комплексный серебросодержащий катион восстанавливается до металла (серебра), а формальдегид окисляется до муравьиной кислоты НСООН. Впоследствии вместо формалина Юстус Либих использовал для получения «серебряного зеркала» глюкозу.

Учитель: расскажите об истории получения реактива Толленса, который широко применяется в аналитической химии.

2 учащийся: История получения реактива Толленса. В 1881 г. Немецкий химик Бернгард Христиан Толленс предложил использовать для обнаружения в растворе соединений с альдегидной группой комплексное соединение серебра. При добавлении к раствору нитрата серебра водного раствора аммиака происходит выпадение серо-черного осадка оксида, поскольку гидроксид серебра при обычных условиях не существует.

2AgNO₃ + 2NH₄OH → Ag₂O + 2NH₄NO₃ + H₂O

Оксид серебра растворяется в избытке амммиачной воды, образует комплексное соединение.

Ag₂O + 4NH₄OH → 2 [Ag(NH₃)₂] OH +3H₂O

Полученный бесцветный раствор и получил название реактива Толленса.

2. Основная часть

«Химиком никоим образом стать невозможно,

не видав самой практики

и не принимаясь за химические операции»

М.В. Ломоносов

(слайд №4)

А) Ролевая игра: Класс это научно-исследовательская лаборатория, которая начинает свою работу по исследованию взаимодействия различных классов органических соединений с соединениями серебра (I). Учащиеся делится на три творческие группы. В каждой творческой группе имеется информационный отдел и химическая лаборатория. Группы получают теоретические и практические задания и работают (5-7мин). Вместе с заданием, выдается инструкция к выполнению опыта. (слайд №5)

Инструкция к лабораторному опыту

Реакция «серебряного зеркала»

В пробирку налейте 2 мл 1% раствора нитрата серебра AgNO₃ и небольшими порциями добавьте 10% аммиачную воду NH₄OH до полного растворения образующегося осадка оксида серебра. (Или использовать готовый реактив Толленса)

К полученному раствору прилейте 1мл. исследуемого вещества. Нагрейте содержимое, вращая пробирку вокруг пламени нагревая не дно, а стенки. Пробирку держите вертикально.

1. Что наблюдаете в пробирке?

2. Почему поверхность стекла становиться зеркальной?

3. Напишите уравнение реакции.

Задание 1 творческой группе

1. Химическая лаборатория: В пробирках находятся два органических вещества: глюкоза и этанол, проведите реакцию взаимодействия этих веществ с аммиачным раствором оксида серебра (I). Какое из веществ не взаимодействует? Почему?

2. Информационный отдел: К каким классам органических соединений относятся выданные вещества? Какие функциональные группы они имеют?

Задание 2 творческой группе

1. Химическая лаборатория: В пробирках находятся два органических вещества: формальдегид (формалин, метаналь) и уксусная кислота, проведите реакцию взаимодействия этих веществ с аммиачным раствором оксида серебра (I). Какое из веществ не взаимодействует? Почему?

2. Информационный отдел: К каким классам органических соединений относятся выданные вещества? Какие функциональные группы они имеют?

Задание 3 творческой группе

1. Химическая лаборатория: В пробирках находятся два органических вещества: муравьиная кислота и глицерин, проведите реакцию взаимодействия этих веществ с аммиачным раствором оксида серебра (I). Какое из веществ не взаимодействует? Почему?

2. Информационный отдел: К каким классам органических соединений относятся выданные вещества? Какие функциональные группы они имеют?

(слайд №6)

«Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,

пока не удается связать воедино разрозненные факты,

им наблюдаемые»

Д. Хевеши.

(слайд №7)

Б) Обсуждение отчетов каждой группы

Учитель: А теперь творческие группы, должны отчитаться в проделанной работе. Ученик химической лаборатории рассказывает о своих наблюдениях, происходящих при проведении опыта, делая вывод о классе с которым взаимодействует соединение серебра. В это время ученик, составляющий информационный отдел, выходит и записывает уравнение реакции взаимодействия органического вещества с оксидом серебра (I), выделяя функциональную группу каждого класса.

Запись реакции проверяется на соответствующем слайде № 8, 9,10

Формулируется общий вывод что, реактив Толленса (соединение серебра (I)) является качественным для альдегидной группы, которая находится в составе альдегидов, глюкозы и муравьиной кислоты. (слайд №11)

Подводится итог урока.

«Радость видеть и понимать

есть самый прекрасный дар»

А. Эйнштеин

(слайд №12)

Реакцию серебряного зеркала используют для изготовления зеркал, серебрения украшений и елочных игрушек.

Качественный анализ веществ - важная тема при изучении органической химии. Знание её помогает в работе не только химикам, но и медикам, экологам, биологам, эпидемиологам, фармацевтам, работникам пищевой промышленности.

Заключение. Подводим итоги, выставляем оценки. Спасибо за внимание!

Инструкция к лабораторному опыту

Реакция «серебряного зеркала»

В пробирку налейте 2 мл 1% раствора нитрата серебра AgNO₃ и небольшими порциями добавьте 10% аммиачную воду NH₄OH до полного растворения образующегося осадка оксида серебра. (Или использовать готовый реактив Толленса)

К полученному раствору прилейте 1мл. исследуемого вещества. Нагрейте содержимое, вращая пробирку вокруг пламени нагревая не дно, а стенки. Пробирку держите вертикально.

1. Что наблюдаете в пробирке?

2. Почему поверхность стекла становиться зеркальной?

3. Напишите уравнение реакции.

Инструкция к лабораторному опыту

Реакция «серебряного зеркала»

В пробирку налейте 2 мл 1% раствора нитрата серебра AgNO₃ и небольшими порциями добавьте 10% аммиачную воду NH₄OH до полного растворения образующегося осадка оксида серебра. (Или использовать готовый реактив Толленса)

К полученному раствору прилейте 1мл. исследуемого вещества. Нагрейте содержимое, вращая пробирку вокруг пламени нагревая не дно, а стенки. Пробирку держите вертикально.

1. Что наблюдаете в пробирке?

2. Почему поверхность стекла становиться зеркальной?

3. Напишите уравнение реакции.

Инструкция к лабораторному опыту

Реакция «серебряного зеркала»

В пробирку налейте 2 мл 1% раствора нитрата серебра AgNO₃ и небольшими порциями добавьте 10% аммиачную воду NH₄OH до полного растворения образующегося осадка оксида серебра. (Или использовать готовый реактив Толленса)

К полученному раствору прилейте 1мл. исследуемого вещества. Нагрейте содержимое, вращая пробирку вокруг пламени нагревая не дно, а стенки. Пробирку держите вертикально.

1. Что наблюдаете в пробирке?

2. Почему поверхность стекла становиться зеркальной?

3. Напишите уравнение реакции.

Задание 1 творческой группе

1. Химическая лаборатория: В пробирках находятся два органических вещества: глюкоза и этанол, проведите реакцию взаимодействия этих веществ с аммиачным раствором оксида серебра (I). Какое из веществ не взаимодействует? Почему?

2. Информационный отдел: К каким классам органических соединений относятся выданные вещества? Какие функциональные группы они имеют?

Задание 2 творческой группе

1. Химическая лаборатория: В пробирках находятся два органических вещества: формальдегид (формалин, метаналь) и уксусная кислота, проведите реакцию взаимодействия этих веществ с аммиачным раствором оксида серебра (I). Какое из веществ не взаимодействует? Почему?

2. Информационный отдел: К каким классам органических соединений относятся выданные вещества? Какие функциональные группы они имеют?

Задание 3 творческой группе

1. Химическая лаборатория: В пробирках находятся два органических вещества: муравьиная кислота и глицерин, проведите реакцию взаимодействия этих веществ с аммиачным раствором оксида серебра (I). Какое из веществ не взаимодействует? Почему?

2. Информационный отдел: К каким классам органических соединений относятся выданные вещества? Какие функциональные группы они имеют?