Konspekt lekcji „ Estry „

Poziom nauczania: gimnazjum

Podręcznik: „Chemia i my”

Cele lekcji:

1. Dydaktyczno - wychowawcze:

• Kształtowanie myślenia przez analogie,

• Kształtowanie umiejętności wyciągania wniosków,

• Kształtowanie aktywnej i badawczej postawy ucznia,

• Rozwijanie wyobraźni,

• Kształtowanie umiejętności samodzielnego poszukiwania i przetwarzania informacji,

• Wdrażanie do systematycznej i dokładnej pracy.

2. Operacyjne.

Uczeń:

• Poda wzór ogólny estru,

• Wskaże substraty potrzebne do otrzymania określonego estru,

• Wyjaśni mechanizm reakcji estryfikacji i zapisze równanie reakcji chemicznej,

• Umie nazwać produkty reakcji estryfikacji,

• Wymieni właściwości fizyczne estrów,

• Wykaże właściwości chemiczne estrów,

• Poda zastosowanie estrów.

Metody nauczania:

1. Wiodąca: naprowadzająca - poszukująca

2. Wspomagająca: problemowa (rodzaj rozumowania: dedukcyjny)

Środki dydaktyczne:

1. doświadczenie chemiczne,

• odczynniki: etanol, kwas octowy, stężony kwas siarkowy (VI),

• sprzęt: probówki, łapa do probówek, pipeta, zlewki, palnik, trójnóg, siatka azbestowa,

b) modele kulkowe,

c) prezentacja multimedialna .

Tok lekcji:

1. Część organizacyjna: sprawdzenie listy obecności oraz pracy domowej (czas: 5 minut)

2. Część nawiązująca.

Pytania:

• Przedstaw ogólną budowę cząsteczki alkoholu,

• Zbuduj cząsteczkę alkoholu etylowego za pomocą modeli pręcikowo - kulkowych,

• Zapisz wzór strukturalny tego alkoholu na tablicy i zaznacz jego grupę funkcyjną,

• Przedstaw ogólną budowę cząsteczki kwasu karboksylowego,

• Zbuduj cząsteczkę kwasu octowego za pomocą modeli pręcikowo-kulkowych,

• Zapisz wzór strukturalny tego kwasu na tablicy i zaznacz jego grupę funkcyjną,

c) Część postępująca:

1. Estry - otrzymywanie i nazewnictwo.

• Problem: Czy alkohol etylowy reaguje z kwasem octowym? - pytanie do uczniów;

• Uczniowie modelują produkt rekcji między kwasem octowym i alkoholem etylowym -modele pręcikowo-kulkowe;

• Uczniowie proponują doświadczenie, które potwierdzi ich hipotezy.

Doświadczenie 1. (Pokaz nauczycielski)

Doświadczenie nr 1. (Pokaz nauczycielski)

Temat: Reakcja kwasu octowego z alkoholem etylowym.

Cel: Zbadanie czy zachodzi reakcja miedzy powyższymi związkami.

Czynności	Obserwacje
Do probówki dodajemy równe ilości alkoholu etylowego i kwasu octowego. Następnie dodajemy kilka kropel stężonego kwasu siarkowego (VI). Zawartość probówki ogrzewamy do wrzenia.	Pojawia się charakterystyczny (specyficzny) zapach zmywacza do paznokci.

Wnioski: Kwas octowy reaguje z alkoholem etylowym.

Wzór ogólny estrów:

R- gdzie, jednakowe lub różne grupy węglowodorowe

Nazwy estrów są dwuczłonowe. Pierwszą część nazwy estru tworzymy od nazw zwyczajowych lub systematycznych kwasów, dodając do rdzenia tej nazwy końcówkę -an. Drugą część nazwy estru stanowi nazwa rodnika węglowodorowego, pochodzącego z cząsteczki alkoholu.

2. Wyjaśnienie mechanizmu reakcji estryfikacji.

• Wyjaśnienie mechanizmu reakcji estryfikacji na modelach.

Podczas otrzymywania estru w cząsteczce kwasu pęka wiązanie węgiel-tlen, natomiast

w cząsteczce alkoholu pęka wiązanie tlen - wodór.

Cząsteczkę wody tworzy grupa -OH pochodząca z kwasu i atom wodoru pochodzący

z cząsteczki alkoholu. Pozostałe elementy kwasu karboksylowego i alkoholu łączą się tworząc cząsteczkę estru.

KWAS + ALKOHOL
ESTER + WODA

• Mimo podobieństwa do reakcji zobojętniania kwasu z zasadą, reakcja estryfikacji ma inny mechanizm, a powstały ester nie ma charakteru soli.

3. Właściwości fizyczne estrów.

-Ciecz (estry o mniejszej liczbie atomów węgla),

-Bezbarwne,

-Charakterystyczny zapach,

-Nie rozpuszczające się w wodzie,

-Lotne.

4. Właściwości chemiczne estrów.

Reakcje hydrolizy:

-hydroliza kwasowa (reakcja odwracalna)

C₃H₇COOC₂H₅ + H₂O
C₃H₇COOH + C₂H₅OH

-hydroliza zasadowa (reakcja nieodwracalna)

C₃H₇COOC₂H₅ + NaOH
CH₃COONa + C₂H₅OH

5. Występowanie i zastosowanie.

Z estrami praktycznie mamy do czynienia codziennie, ponieważ jest to grupa związków, najliczniejsza i najbardziej rozpowszechniona w przyrodzie.

W przyrodzie estry występują w owocach i kwiatach dając im specyficzny zapach

np.: maślan etylu-zapach ananasa, są także składnikiem substancji zapachowych wydzielanych przez zwierzęta i owady w celu przyciągania partnera.

Wiele estrów charakteryzuje się przyjemnym zapachem, z tego powodu wykorzystuje się je w przemyśle perfumeryjnym i spożywczym jako substancje zapachowe i smakowe. Mają także zastosowanie jako rozpuszczalniki np.: otrzymany octan etylu stosowany jest jako zmywacz do paznokci, w medycynie, w motoryzacji (biopaliwa, oleje syntetyczne).

3. Część podsumowująca.

- Utwórz wzory estrów. Wstaw właściwe podstawniki alifatyczne miejsca R.

• Octan nonylu

• Maślan etylu

• Propanian oktylu

• Octan propylu

R = CH₃, C₂H₅ , C₃H₇, C₈H₁₇, C₉H₁₉.

- Uzupełnij równania reakcji estryfikacji. Wstaw odpowiednie wzory we właściwe miejsca. Nazwij substraty i produkty reakcji

CH3OH + …..
CH3COOCH3 + …..

CH3OH + …..
C2H5COOCH3 + …..

C2H5OH + …..
….. +H2O

C3H7OH + …..
….. + H2O

CH3COOC2H5, CH3COOH, C2H5COOCH3, C2H5COOC3H7, C3H7COOC2H5, H2O, C2H5COOH, C2H5OH.

4. Praca domowa

Ułóż :

- Równania otrzymywania: octanu propylu, mrówczanu metylu, mrówczanu butylu.

- Równania reakcji hydrolizy w środowisku kwaśnym: octanu etylu, maślanu etylu, maślanu propylu.

---