background image

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii 

ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 
tel./fax: 12 663 22 58 
www.zmnch.pl

 

 

Temat lekcji : Czy kwasy mogą reagowad z alkoholami? 

Program nauczania: A. Kandia, Z. Kluz, K. Łopata,  

E. Odrowąż, M.Poźniczek, Chemia w gimnazjum, WSiP, 2009 

(lekcja nr 8, dział 9) 

Gimnazjum 

Lekcja bieżąca -  45 minut 

Uwaga: Komentarz zapisany kursywą (kolorem niebieskim) nie 

musi znajdowad się w standardowym konspekcie studenckim 

      

Cele dydaktyczno-wychowawcze: 

 zapoznanie uczniów z nową grupą związków chemicznych 

–  estrami,    dwiczenie  umiejętności  przeprowadzania  obserwacji  i  wyciągania  wniosków, 
ukazanie praktycznego zastosowania związków chemicznych 

 

Cele  operacyjne:   

uczeo  potrafi  podad  definicję  estrów,  na  podstawie  wzoru  podad  nazwę 

estru i odwrotnie, zapisad równanie reakcji estryfikacji, ze zwróceniem uwagi na rolę H

2

SO

4

omówid  właściwości  fizyczne  i  zastosowanie  estrów,  zaprojektowad  doświadczenie 
pozwalające otrzymad dany ester 
 

Metody nauczania:  

  słowna: pogadanka, rozwiązywanie zadań 

  oglądowa: pokaz doświadczeń chemicznych 

  praktyczna: budowa modeli związków chemicznych 

 
Środki dydaktyczne: 

roztwory:  kwasu  octowego  i  alkoholu  etylowego,  st.  H

2

SO

4

,  uniwersalne  papierki 

wskaźnikowe, min. 3 probówki, łapa do probówek, palnik, wkraplacz, modele kulkowe, karty 
pracy nr 1 (dla każdej grupy) i nr 2 (dla każdego ucznia) oraz kserokopie notatki dla każdego 
ucznia, układ okresowy pierwiastków. 
 
 

Uwaga kolorem zielonym wyodrębniono notatkę do zeszytu ucznia. 

 
 
 
 
 
 

background image

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii 

ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 
tel./fax: 12 663 22 58 
www.zmnch.pl

 

 

Częśd nawiązująca: 
 

W  części  nawiązującej  zostaną  powtórzone  najważniejsze  informacje  o  kwasach 
karboksylowych i alkoholach. 

Nauczyciel  ma  przygotowane  dwie  ponumerowane  probówki,  jedną  z  kwasem 
octowym, a drugą z alkoholem etylowym. Uczniowie nie znają zawartości probówek. 
Ich  zadaniem  jest  identyfikacja  tych  substancji  oraz  zbudowanie  modeli 
zidentyfikowanych  związków.  W  tym  celu  pracując  w  grupach  cztero  osobowych, 
najpierw rozwiązują następujące zadanie:

 

 

 
 
 
 
 
 
Poprawne rozwiązanie:   CZY TO JEST POTRZEBNE 
Kwas karboksylowy o masie 60 u to kwas octowy CH

3

COOH 

Identyfikowany alkohol to etanol 
 
 

Po rozwiązaniu zadania jedna osoba, badając odczyn roztworów identyfikuje roztwory 
w  probówkach.  Uczeń  z  innego  zespołu  prezentuje  zbudowane  modele  związków.

 

Uczniowie  z  grupy  która  pierwsza  dobrze  rozwiązała  zadania  otrzymują  plusy  lub 
oceny. 

 

 

         
       

Częśd postępująca: 

 

Przed przystąpieniem do realizacji tematu, w celu zaciekawienia uczniów,  
nauczyciel  prezentuje  foliogram  1,    na  którym  znajdują  się  zdjęcia  różnych 
kwiatów,  owoców,  tłuszczu,  itp.    i    informuje  uczniów,  że  na  dzisiejszej  lekcji 
poznamy związki, które łączą te wszystkie produkty.

 

 

FOLIOGRAM 1 

 

   

  

  

     

 

 kwiaty             warzywa i owoce     woski roślinne      dynamit       tłuszcze                       

Karta pracy nr 1 

1.  Wiedząc, że probówki zawierają kwas karboksylowy i alkohol, zaproponuj sposób 

ich identyfikacji, mając do dyspozycji uniwersalny papierek wskaźnikowy oraz 
następujące dane: 
a.  masa cząsteczkowa kwasu wynosi 60 u 
b.  reakcję całkowitego spalania identyfikowanego alkoholu można zapisać 

równaniem: 

C

x

H

y

OH + 3 O

2

 = 2 CO

2

 + 3 H

2

 

2.  Zbuduj modele zidentyfikowanych związków 
3.   

background image

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii 

ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 
tel./fax: 12 663 22 58 
www.zmnch.pl

 

 

Dalszym wprowadzeniem do tematu lekcji jest skierowanie do uczniów następujących 
pytań: 

 
A.  Czy  kwas  octowy  i  alkohol  etylowy  można  odróżnid  wykorzystując  ich  właściwości 

fizyczne?  Jaka właściwośd fizyczna pozwala odróżnid te substancje? 

B.  Jak  myślicie,  czy  związki  te  mogą  reagowad  ze  sobą?  Jak  to  ewentualnie  można 

sprawdzid? 

C.  Jakie  efekty  mogą  świadczyd  o  zachodzeniu  reakcji  (np.  zmiana  barwy,  wytrącenie 

osadu, wydzielenie się gazu, zmiana odczynu, zmiana zapachu  – obydwie substancje 
mają charakterystyczny zapach)? 

 

Kolejne pytania w trakcie pogadanki będą zależały od odpowiedzi uczniów. Celem jej  
jest uzmysłowienie uczniom, że alkohol etylowy i kwas octowy mają charakterystyczne 
zapachy,  i  że  zmiana  zapachu  substancji  może  być  objawem  zachodzenia  reakcji.  Po 
przypomnieniu nauczyciel przystępuje do wykonania doświadczenia. 

 
 

Doświadczenie: Reakcja kwasu octowego z alkoholem etylowym (pokaz). 
    
(1) kwas octowy 
(2) st. H

2

SO

4

 

 
      etanol 
                         X 
Obserwacje: substancja w probówce ma zapach zmywacza do paznokci. 
Wniosek:  zachodzi  reakcja  chemiczna,  powstaje  związek  o  innym  zapachu  niż 
substancje wyjściowe. 
 

Po wykonaniu doświadczenia nauczyciel wyjaśnia przebieg procesu i formułuje notatkę 
do zeszytu: 

 

 

W  reakcji  kwasu  z  alkoholem  powstaje  ester,  drugim  produktem  reakcji  jest  woda 
powstająca  przez  połączenie  atomu  wodoru  pochodzącego  z  grupy  hydroksylowej 
alkoholu i grupy –OH pochodzącej z grupy karboksylowej. 
 
 
 
 
 

background image

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii 

ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 
tel./fax: 12 663 22 58 
www.zmnch.pl

 

 

Na  podstawie  tej  informacji  uczniowie,  pracując  w  grupach  4-osobowych,  modelują 
przebieg reakcji, wykorzystując modele związków zbudowane wcześniej - w ten sposób 
uczniowie  równocześnie  przypominają  sobie  nazwy  grup  funkcyjnych,  ponieważ 
nauczyciel wyjaśniając przebieg reakcji, podaje tylko ich nazwy. 
Uczniowie  zapisują    równanie  reakcji  wzorami  półstrukturalnymi,  w  których 
zaznaczono wiązania w grupach funkcyjnych, oraz wpisują nazwy związków – nazwa 
estru zostanie wpisana po wyjaśnieniu zasad nomenklatury tych związków.

  

 

 
 

                                    O 

 

 

 

 

 

               CH

3

 –  C                    + C

2

H

5

 – O 

– H

    =   CH

3

 – C                       

+ H

2

O

 

                                    

O – H                                                            

O – C

2

H

5

 

                   kwas etanowy         alkohol etylowy                      etanian etylu 
                              (octowy)                                                                 (octan etylu) 
            
 

Po zapisaniu równania reakcji nauczyciel wyjaśnia zasady nomenklatury estrów. 

 

Nazwy estrów tworzy się podobnie jak nazwy soli, tzn. po nazwie reszty kwasowej 
dodaje się nazwę podstawionej grupy węglowodorowej, np. 

               HCOOCH

3

 – metanian metylu,  lub mrówczan metylu 

C

2

H

5

COOC

2

H

5

 – propanian etylu.  

 
 

Po wyjaśnieniu zasad nomenklatury estrów nauczyciel podaje nazwę reakcji 

(estryfikacja), i zapisuje na tablicy schemat tej reakcji. 

 

 

                                                               H

2

SO

   alkohol + kwas karboksylowy                                  ester + woda 
                                                           estryfikacja 
             
          

Analizując  powyższy  schemat uczniowie,  z pomocą nauczyciela próbują wyjaśnić  rolę 
stężonego  kwasu  siarkowego(VI)  w  reakcji  estryfikacji.  Powinny  się  tutaj  znaleźć 
stwierdzenia: kwas siarkowy(VI) jest katalizatorem tej reakcji, a także jako substancja 
silnie higroskopijna, wiąże wydzielającą się wodę, uniemożliwiając tym samym reakcję 
rozpadu estru, która zachodzi właśnie w obecności wody. Podsumowaniem tego etapu 
jest kolejna notatka do zeszytu ucznia. 

 
 
 

background image

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii 

ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 
tel./fax: 12 663 22 58 
www.zmnch.pl

 

 

Rola kwasu siarkowego(VI) w reakcji estryfikacji: 
 

  Katalizuje przebieg reakcji 

  Wiąże wodę uniemożliwiając przebieg reakcji odwrotnej. 

 

Na  zakończenie  części  postępującej  nauczyciel  rozdaje  uczniom  notatkę  dotyczącą 
właściwości,  występowania  i  znaczenia  estrów.  Rozdanie  notatki  w  formie  odbitek 
kserograficznych, oszczędza czas na jej dyktowanie, a jednocześnie uczniowie uczą się 
czytać tekst ze zrozumieniem. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Rekapitulacja: 

W ramach rekapitulacji uczniowie uzupełniają kartę pracy, dwicząc zapis równao reakcji 
estryfikacji  oraz  nazwy  związków  organicznych.  Zapisując  równania  tłumaczą 
„mechanizm” reakcji. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Estry  to  związki  organiczne,  które  powstają  w  reakcji  kwasów  z  alkoholami. 
Występują  one  w  organizmach  roślinnych  (szczególnie  w  owocach  i  korzeniach)  i 
zwierzęcych. Są one również otrzymywane w laboratoriach na drodze estryfikacji. 
Estry  niższych  kwasów    karboksylowych  są  bezbarwnymi,  lotnymi  cieczami,  słabo 
rozpuszczalnymi  w  wodzie,  o  przyjemnym,  często  owocowym  zapachu.  Naturalny 
zapach  owoców  spowodowany  jest  obecnością  mieszanin  różnych  estrów  i  innych 
substancji lotnych. 
 
 

Karta pracy nr 2. 

 
1. Stosując wzory półstrukturalne, uzupełnij równania reakcji i podaj nazwy związków 
organicznych, biorących udział w tych reakcjach: 
a.    HCOOH  +   CH

3

OH  =  ……………  +  …………….. 

         …………      …………   ………….... 
         …………     ………….   …………… 
 
b.       ………….  + …………..  = ………………. + ……………….   

(wzorami podstrukturalnymi) 

  ……………     ………….       octan metylu 
  …………...      ………….  
 

2. Prawda czy fałsz?  
Określ, które zdanie jest prawdziwe a które fałszywe 
a. Mrówczan etylu jest białym ciałem stałym ……. 
b. Katalizatorem w reakcji estryfikacji jest kwas siarkowy(VI) ……. 
c. Estry nie występują w przyrodzie……… 

background image

Wydział Chemii, Zakład Dydaktyki Chemii 

ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków 
tel./fax: 12 663 22 58 
www.zmnch.pl

 

 

Zadanie domowe:  

 

W  wyniku  reakcji  alkoholu  o  masie  cząsteczkowej  46  u  z  kwasem  karboksylowym 
powstał  ester  o  masie  cząsteczkowej  74  u.  Na  podstawie  tych  danych  zidentyfikuj 
alkohol i kwas, a następnie napisz równanie zachodzącej reakcji i podaj nazwę estru. 

 

Przykładowe rozwiązanie 

Identyfikacja alkoholu: 
Wzór ogólny alkoholu: C

n

H

2n+1

OH  

46 u – 17u = 29 u   - masa reszty węglowodorowej  
 12n + 1 (2n + 1) = 29 u  
 n = 2 
C

2

H

5

OH   to etanol 

 
Identyfikacja kwasu: 

alkohol + kwas = ester + woda 

masa cząsteczkowa kwasu = masa cząsteczkowa estru + masa cząsteczkowa wody – masa 
cząsteczkowa alkoholu (wykorzystane prawo zachowania masy) 
 
masa cząsteczkowa kwasu = 74 u + 18 u – 46 u = 46 u 
masa C

n

H

2n+1+COOH

 = 46 u 

masa reszty węglowodorowej = 46u – 45 u = 1u 
HCOOH to kwas metanowy (mrówkowy) 
Wzór estru: HCOOC

2

H

5

  mrówczan (metanian) etylu 

 
Równanie reakcji: 
 
HCOOH + C

2

H

5

OH = HCOOC

2

H

5

 + H

2