Вы не зарегистрированы

Авторизация



Использование культурологического материала при изучении темы "Сложные эфиры"

Фото пользователя Елена Александровна Пономарева
Размещено: Елена Александровна Пономарева - чт, 14/04/2011 - 21:52
Данные об авторе
Автор(ы): 
Пономарева Елена Александровна
Место работы, должность: 
МОУ гимназия № 9 города Воронежа, учитель химии
Регион: 
Воронежская область
Характеристики урока (занятия)
Уровень образования: 
среднее (полное) общее образование
Целевая аудитория: 
Учитель (преподаватель)
Класс(ы): 
10 класс
Предмет(ы): 
Культурология
Предмет(ы): 
Химия
Цель урока: 

Изучить номенклатуру, получение, свойства сложных эфиров, их роль в природе и жизни человека.

Задачи:

Образовательная: познакомить с классом сложных эфиров, научить давать названия веществам этого класса, научить составлять уравнение реакции этерификации;

Воспитательная: формировать культурологическую компетентность учащихся, создать условия для нравственного формирования личности.

Развивающая: Расширить кругозор, формировать единую картину мира, учить понимать роль химических веществ в жизни человека. 

Тип урока: 
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний
Используемое оборудование: 

Компьютер, проектор, восковая свеча, репродукции икон, выполненных в технике энкаустики 

Используемые ЦОР: 

Видеоопыт: получение этилацетата http://sc.uriit.ru/dlrstore/2638df79-e8e5-0109-e2e2-cd2fa153a7bb/index.htm

Презентация

Краткое описание: 
В разработке интегрированного урока химии и культурологии по теме "Сложные эфиры" использован материал об энкаустической живописи.
Интегрированный урок химии и культурологии по теме  знакомит учащихся с одной из сфер применения воска - энкаустической живописью и шедеврами культуры, созданными в этой технике.
Тема "Сложные эфиры" изучается на уроках химии после темы "Карбоновые кислоты", поэтому на предыдущем уроке обучающиеся получили задание по химическим свойствам карбоновых кислот. Кроме того, было дано индивидуальное задание одному из учащихся - подготовить сообщение о Ченстоховской иконе Пресвятой Богородицы.
  1. Оргмомент  (Учитель сообщает тему и цель урока).
  2. Проверка усвоения материала предыдущего урока

Самостоятельная работа с проверкой на доске. В течение 7 минут учащиеся выполняют задание по вариантам на листочках (слайд 2), потом листочки сдаются учителю, правильные ответы демонстрируются в презентации (слайд 3).

  • Составьте уравнения реакций взаимодействия с цинком, гидроксидом натрия, карбонатом натрия

1 вариант -  муравьиной кислоты                                                                 2 вариант – пропионовой кислоты

Дайте названия полученным веществам.

3. Объяснение и закрепление нового материала

Учитель: Итак, карбоновые кислоты взаимодействуют так же, как и неорганические, с металлами, их оксидами, основаниями, солями (последнее - если образуется осадок или газ). Сегодня мы узнаем еще об одном свойстве кислот: кислоты могут взаимодействовать со спиртами.  Это также общее свойство органических и минеральных кислот. (Слайд 4)

                                   Н2SO4, t

СН3COOH + HOC2H5   -->   СН3COOC2H5 + H2O

Эта реакция называется реакцией этерификации. Этер – лат. «эфир».

  • Как вы думаете, почему эта реакция имеет такое название?

Предполагаемый ответ обучающихся: Реакция этерификации, потому что образующееся вещество - эфир.

Учитель: Правильно, в ходе реакции получается эфир. Такой эфир называется сложным. В отличие от простого эфира, полученного из двух молекул спирта: R-O-R'. Реакция каталитическая, катализируется неорганическими кислотами.

 

Специальными исследованиями с применением меченых атомов удалось установить, что в процессе синтеза атом О, входящий в состав образующейся воды, отрывается от кислоты (отмечено красной пунктирной рамкой), а не от спирта (нереализующийся вариант выделен синей пунктирной рамкой). [2]

 

  • Составьте уравнения реакций этерификации, протекающих между уксусной кислотой и 3-метилбутанолом-1; масляной кислотой и пропанолом-1. (1ученик работает у доски, остальные - в тетрадях) (Слайд 5)

Предполагаемый ответ обучающихся:

 

Просмотр видеоопыта получения сложного эфира.

 

Номенклатура сложных эфиров  (Слайд 6)

Учитель: Чтобы назвать сложный эфир, можно поступить следующим образом:

1 способ: назвать радикал, присоединившийся из спирта, потом добавить название кислотного остатка: этилацетат.

2 способ: из названия радикала сделать прилагательное, присоединив название кислоты: этиловый эфир уксусной кислоты.

 

  • Дайте названия следующим эфирам: НСООС3Н7, С2Н5СООС2Н5.

            Предполагаемый ответ обучающихся: 1. Пропилформиат, или пропиловый эфир муравьиной кислоты; 2. Этилпропионат, или  этиловый эфир пропионовой кислоты)

 

Классификация сложных эфиров (Слайд 7)

Учитель: Сложные эфиры можно получить как на основе карбоновых кислот, так и на основе минеральных (неорганических) кислот. Но эфиры минеральных кислот встречаются реже.

Сложные эфиры карбоновых кислот можно разделить на три группы. Когда число атомов С в исходных карбоновой кислоте и спирте не превышает 6–8, соответствующие сложные эфиры представляют собой бесцветные маслянистые жидкости – эфирные масла, чаще всего с фруктовым запахом. (Слайд 8). Если в образовании сложного эфира участвует ароматический спирт (содержащий бензольное кольцо), то такие соединения обладают, как правило, не фруктовым, а цветочным запахом. Все соединения этой группы практически нерастворимы в воде, но легко растворимы в большинстве органических растворителей. Интересны эти соединения широким спектром приятных ароматов (табл. 1, Слайд 9), некоторые из них вначале были выделены из растений, а позже синтезированы искусственно. [3]

 

Табл. 1. НЕКОТОРЫЕ СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ, обладающие фруктовым или цветочным ароматом (фрагменты исходных спиртов в формуле соединения и в названии выделены жирным шрифтом)

Формула сложного эфира

Название

Аромат

СН3СООС4Н9

Бутилацетат

грушевый

С3Н7СООСН3

Метиловый эфир масляной кислоты

яблочный

С3Н7СООС2Н5

Этиловый эфир масляной кислоты

ананасовый

С4Н9СООС2Н5

Этиловый эфир изовалериановой кислоты

малиновый

С4Н9СООС5Н11

Изоамиловый эфир изовалериановой кислоты

банановый

СН3СООСН2С6Н5

Бензилацетат

жасминовый

С6Н5СООСН2С6Н5

Бензилбензоат

цветочный

 

При увеличении размеров органических групп, входящих в состав сложных эфиров, до С15–30 соединения приобретают консистенцию пластичных, легко размягчающихся веществ. Эту группу называют восками. Воски не смачиваются водой, растворимы в бензине, хлороформе, бензоле.

 

Третья группа – жиры. С ними мы познакомимся на следующем уроке.

Химические свойства сложных эфиров    (Слайд 10)

Это достаточно химически инертные вещества.

  1. Они хорошо горят, образуя углекислый газ и воду.
  • Составьте уравнение реакции горения метилформиата. (Обучающиеся составляют уравнение реакции в тетрадях, потом кто-то из учеников записывает его на доске)

                                       Предполагаемый ответ обучающихся: НСООСН3 + 2 О2 --> 2 СО2 + 2 Н2О

2. Подвергаются гидролизу.

Гидролиз – реакция, обратная этерификации, в нейтральной среде он протекает медленно и заметно ускоряется в присутствии кислот или оснований, т.к. ионы Н+и ОНкатализируют этот процесс.

СН3COOC2H5 + H2O --> СН3COOH + HOC2H5

СН3COOC2H5 + NaOH --> СН3COONa+ HOC2H5

Гидролиз в присутствии щелочей называется омылением. Название связано с тем, что высшие карбоновые кислоты (С15–19) в виде солей щелочных металлов представляют собой мыло.

  • Вещество С3Н6О2 – бесцветная жидкость, не взаимодействующая с натрием. Составьте его структурную формулу. Как изменится ответ, если в условии будет сказано, что вещество способно взаимодействовать с натрием? (Слайд 11) (2-3 минуты на обсуждение задания в парах, потом проверяем у доски)

            Предполагаемый ответ обучающихся: Это вещество - сложный эфир. Возможные структурные формулы: НСООС2Н5 или  СН3СООСН3. Изомерны сложным веществам - карбоновые кислоты. Они, в отличие от эфиров, взаимодействуют с активными металлами. Вещество с формулой С3Н6О2, взаимодействующее с натрием - это пропионовая кислота: С2Н5СООН) 

 

Учитель: Где можно использовать сложные эфиры? (Слайды 12-13)

Парфюмерия, бытовая химия, пищевая промышленность используют сложные эфиры в качестве ароматизаторов. С успехом их применяют в качестве растворителей, пластификаторов (вещества, улучшающие свойства пластмасс). В конце XIX — начале XX века, когда органический синтез делал свои первые шаги, было синтезировано и испытано фармакологами множество сложных эфиров. Они стали основой таких лекарственных средств, как салол, валидол, аспирин и др. Из сложного эфира – метилметакрилата – получают органическое стекло. Из восков изготавливают политуры (полировочный состав для древесины), смазки, пропиточные составы для бумаги (вощеная бумага) и кожи, они входят и в состав косметических кремов и лекарственных мазей.

  • Сложные эфиры высших карбоновых кислот и высших спиртов называются восками. (Слайд 14). Пчелиный воск на 70 % состоит из сложных эфиров, главным образом пальмитиновой кислоты С15Н31СООН и миристинового спирта С14Н29ОН. [4] В Православии традиционными являются свечи, изготовленные из воска. (Слайд 15). (Показать восковую свечу, обратить внимание на ее удивительный запах). Свечи зажигают перед иконами. Символика свечи – горение человека Богу. Кроме того, свеча является жертвой на храм. Покупая ее, мы вносим свою лепту в благоустройство храма.

Напишите формулу миристилпальмитата и запишите уравнение реакции его получения. (1 ученик работает у доски, остальные - в тетрадях)

Предполагаемый ответ обучающихся: С15Н31СООС14Н29 - миристилпальмитат.

                                                           H2SO4, t

С15Н31СООН + С14Н29ОН     ----->  C15H31COOC14H29 + H2O

  • Составьте уравнение реакции горения миристилпальмитата.

                Предполагаемый ответ обучающихся:   С15Н31СООС14Н29 + 44  О2 -----> 30 CO2 + 30 H2O

Учитель: Воск может применяться в искусстве как основа для красок. В древности существовала особая техника восковой живописи – энкаустика. (Слайд 16). Для приготовления восковых красок обычные пигменты растирали в тонкий порошок, размешивали в расплавленном воске и тщательно проваривали. Наносили в горячем виде. Энкаустическая живопись очень прочна. Воск водонепроницаем, поэтому и дерево не разрушается, и расширяется-сжимается при изменении температур одинаково с древесиной, поэтому красочный слой не растрескивается. [5] (Слайд 17).

 

Все ранние иконы, как и фаюмские портреты, созданы в технике восковой живописи — энкаустики, наиболее виртуозной и ценимой в античности. Восковые краски придавали изображению удивительную объемность и «живоподобность». Благодаря необыкновенной пластичности и податливости мягкого воска образ возникал подобно лепной статуе. Второе важное свойство энкаустики — особый колорит, обладающий стереоскопическим эффектом и к тому же не подвластный разрушительным атмосферным явлениям, равно как и времени. Красочный пигмент, обволакиваемый со всех сторон воском, делал цвет объемным, живым, загадочным, мерцающим из глубины. Фаюмские портреты — созданные в технике энкаустикипогребальные портретыв Римском Египте I—III веков н. э. Своё название получили по месту первой крупной находки в Фаюмском оазисев 1887 годубританской экспедицией во главе с Флиндерсом Питри. Находятся в коллекции многих музеев мира, в том числе

Портрет мальчика из музея Метрополитен

Британского музея, Лувраи в Музея Метрополитенв Нью-Йорке, Государственного музея изобразительных искусств имени А.С. Пушкина. [6]

(Слайд 18)

Среди самых ранних энкаустических икон — образ Спасителя из монастыря Святой Екатерины на Синае, обнаруженный в XIX в. Икона была прислана в монастырь из Константинополя при обустройстве его Юстинианом в середине VI в. Образ, несомненно, принадлежит руке столичного и притом гениального мастера. В лике Христа черты индивидуальной

портретности соединяются с идеальной возвышенностью и гармоничностью. [7] Иллюзия трехмерного пространства, заполненного архитектурными формами, подчеркивает естественность позы Христа и полноценную округлость Его фигуры, реальность Его пребывания в пространстве, а не «приставленность» к фону. Взгляд Иисуса выражает особый оттенок спокойного размышления, не утонченной рефлексии, скорее — глубокой мудрости. Образ не отличается особой миловидностью, но и суровости в нем тоже нет. Ни малейшего намека на стилизацию или упрощение — Он действительно норма всех норм, Путь, Истина и Жизнь. (Слайд 19).

В техники энкаустики выполнена Ченстоховская икона Пресвятой Богородицы, хранящаяся в Ясногорском монастыре в Польше. Когда-то эта чудотворная святыня являлась фамильной реликвией русских князей. По преданию она была написана самим Святым евангелистом Лукой. В 326 году, когда святая Елена посетила Иерусалим для поклонения святым местам, она, по преданию, получила эту икону в дар и привезла ее в Константинополь. [8]

Сообщение учащегося.  Ченстоховская икона Пресвятой Богородицы являет собой редкий пример образа, почитаемого как православными, так и католиками. В прошлом известная константинопольская святыня, икона стала самым чтимым образом католической Польши и одним из наиболее почитаемых образов в центральной Европе, получив от короля Яна Казимира в XVII веке характерное наименование «Польской Королевы». [9] Насколько в Польше почитают этот образ, подчеркивает и такой факт: Ясногорский монастырь приобрел фрагмент самолета, на котором разбился президент Польши Лех Качиньский. Обломок самолета будет вставлен в новый оклад Ченстоховской иконы Божией Матери.

Достоверная история иконы Ченстоховской Божией Матери прослеживается с конца XIII века, когда галицко-волынский князьЛев Данилович(основатель города Львова) перевез образ в город Белз, находившийся на территории бывшей Червонной Руси, где икона прославилась многочисленными чудесами. В частности, одно из чудес произошло во время осады города татаро-монголами. Осажденные, уповая на заступничество Пресвятой Богородицы, вынесли образ на городскую стену, и одна из стрел, выпущенных татарами, вонзилась в лик Царицы Небесной. Из раны на иконе истекла кровь, а татарами овладело полное помрачение: они подняли оружие друг на друга. Оставшиеся в живых в ужасе бежали прочь от города. С тех пор на святой иконе остался знак в виде раны на лике Богородицы, который сохранился и до настоящего времени. Икону пытались реставрировать, но шрамы всё равно проступали вновь.[8]

В Белзе чудотворный образ находился в храме княжеского замка до 1377 года, когда после завоевания Польшей западно-русских земель, польский князь Владислав Опольский перенес ее в свою столицу - город Львов. Через несколько лет после своего отказа от наместничества в Русской земле князь Владислав вывез чудотворную икону в свои западные владения - в Велюньское княжество. По дороге князь Опольский остановился на ночлег у бедной деревушки Частоховы (ныне город Ченстохов), на берегу реки Варты. Святая икона была помещена на ночь в частоховскую приходскую церковь Успения Божией Матери, которая стояла на Ясной горе (польск.Jasna Góra), где в древности находилось языческое капище.

На следующий день, когда Владислав хотел тронуться в путь со святыней, икону стало невозможно сдвинуть с места. В этом чуде все присутствующие увидели явное указание Самой Матери Божией о месте пребывания Ее святого образа. При этом жители деревеньки донесли князю Владиславу, что еще прежде на этом месте иногда виделось по ночам светлое сияние.

Через некоторое время князь Опольский отдал свою приходскую церковь на Ясной горе монашествующей братии недавно образовавшегося ордена паулинов. Деревянная церковь была разобрана, и на ее месте для иконы был построен каменный храм, в котором икона хранится и в наши дни. Выбор места для иконы, конечно, был не случаен. Местность эта, по преданию, связана с именами святых равноапостольных Кирилла и Мефодия. Они проповедовали здесь в IXвеке, останавливаясь в деревеньки у истока реки Варты. Кроме того до победы католичества на этой территории находилось 12 монастырей восточного православного обряда.

В течение нескольких веков иноземцы не раз пытались захватить святой образ. В начале XV века монастырь подвергся нападению гуситов и был разграблен, однако чудотворный образ чудом был спасён. По одной из версий, два шрама на иконе остались от ударов сабель гуситов.

Почитаемый список с Ченстоховской иконы

В середине XVII века, когда почти вся Польша была захвачена шведами, шведский король Карл Х Густав, потерпел поражение под Ченстоховским монастырем. Помощь и заступление Царицы Небесной подняли патриотический дух поляков, и война со шведами закончилась для Польши успешно. В том же 1656 году польский король Ян Казимир, возвратясь во Львов, обнародовал манифест, по которому поручал свое государство покровительству Божией Матери.

Монастырь был занят русской армией в 1813 году в ходе наполеоновских войн, настоятель Ясной Горы преподнёс русским военачальникам список иконы, который потом хранился в Казанском соборе Санкт-Петербургаи был утерян после революции 1917 года. Русская армия разрушила крепостные стены Ясной Горы, однако, в 1843 году Николай I повелел восстановить их.

В условиях, когда Польша была разделена между другими государствами, Ясногорский монастырь и хранящаяся в нём икона были важными символами единства нации, так на знамёнах участников Польского восстания 1863 годабыл изображён Ченстоховский образ. За что некоторые из монахов-паулинов были обвинены в поддержке восставших и высланы в Сибирь.

Ченстоховский образ Пресвятой Богородицы в дореволюционной России считался иконой, оказывающей особое покровительство Царственному Дому. С чудотворным образом связаны имена пяти русских императоров (Петр I, Александр I, Николай I, Александр I, Александр II), посетивших монастырь на Ясной горе или принимавших участие в его благоустройстве. В настоящее время перед образом совершаются моления о даровании православного Царя.

Во время второй мировой войны монастырь был оккупирован нацистами, паломничества запрещены. 16 января1945 года внезапная атака советских танков на Ченстохову привели к тому, что нацисты оставили монастырь, не причинив ему вреда.

Паломники идут к иконе и сейчас. Как правило, организованные группы паломников собираются в соседних с Ченстоховой городах и затем идут в Ясную Гору пешком. По давней благочестивой традиции, жители тех населённых пунктов, через которые проходят паломники, предоставляют бесплатный кров и еду нуждающимся в них. На праздник Успения Пресвятой Богородицы в последние годы сюда собираются более 200 тысяч человек. [10]

Ченстоховская икона выполнена на деревянной панели размерами 122.2 x 82.2 x 3.5 см. Икона относится к типу Одигитрия. Отрок-Христос сидит на руках Богородицы, правой рукой Он благословляет, а левой — держит книгу. На Руси известно не менее 12 чудотворных списков с этой иконы. [8]

 

Другой святыней, дошедшей до нас из V века, написанной в технике энкаустики, является икона Божией Матери из Киевского музея изобразительных искусств. Эта небольшая иконка (всего 35 на 21 сантиметр) является, наверное, одной из самых древних сохранившихся икон и самых красивых.

В эпоху иконоборчества секрет энкаустики был утрачен. Интересно, что в конце ХХ века были неоднократно предприняты попытки восстановить технику энкаустики, но положительного результата они не дали.

4. Обобщение (Слайды 20-21)

Учитель: Сегодня на уроке мы познакомились с ещё одним классом кислородсодержащих соединений – сложными эфирами.

  • Дайте определение классу сложных эфиров.

Предполагаемый ответ обучающихся: Сложные эфиры - это вещества, являющиеся продуктом взаимодействия кислоты и спирта.

  • Запишите общую формулу сложных эфиров.

Предполагаемый ответ обучающихся: R-COO-R'

  • Как получают сложные эфиры?

Предполагаемый ответ обучающихся: Cложные эфиры получают в реации этерификации. Это взаимодействие кислоты и спирта в присутствии концентрированной серной кислоты при небольшом нагревании.

  • Какими химическими свойствами обладают сложные эфиры?

Предполагаемый ответ обучающихся: Сложные эфиры - малоактивные вещества, среди их свойств можно отметить горение (очень легко воспламеняются) и гидролиз - разложение водой на соответствующие кислоту и спирт в присутствии ионов водорода или гидроксид-ионов.

  • На какие группы можно разделить сложные эфиры?

Предполагаемый ответ обучающихся: Сложные эфиры делятся на эфирные масла (низшие сложные эфиры, бесцветные жидкости с фруктовым или цветочным запахом), воски (высшие сложные эфиры, твердые пластичные вещества) и жиры.

  • Перечислите области применения сложных эфиров:
    • в промышленности;
    • В других сферах жизнедеятельности.

Предполагаемый ответ обучающихся: Сложные эфиры применяют для изготовления пластмасс, растворителей, в пищевой промышленности, парфюмерии, производстве лекарств. Воск используется для изготовления свечей и как основа для красок.

  • Что такое энкаустика? Почему восковые краски наиболее долговечны?

Предполагаемый ответ обучающихся: Это особая техника живописи, в которой использовались краски, изготовленные на основе воска. Воск водонепроницаем, поэтому и дерево не разрушается, и расширяется-сжимается при изменении температур одинаково с древесиной, поэтому красочный слой не растрескивается.  

5. Подведение итогов урока, выставление оценок за урок

6. Домашнее задание: § 21, упр. 1,3 (Учебник О.С. Габриелян. 10 класс)

 

Список использованных источников

  1. Видеоопыт "Получение сложного эфира" http://sc.uriit.ru/dlrstore/2638df79-e8e5-0109-e2e2-cd2fa153a7bb/index.htm
  2. Карцова А.А. Покорение вещества. Органическая химия. Издательство Химиздат, 1999
  3. Пустовалова Л.М. Органическая химия. Феникс, 2003
  4. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия. 10 класс: Настольная книга учителя химия. – М.: Дрофа, 2004. – 480 с.
  5. Титова И.М. Химия и искусство: 10-11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. – М.: Вентана-Граф, 2007. - 368 с. – (Библиотека элективных курсов).
  6. http://ru.wikipedia.org/wiki
  7. Алексеев С. Энциклопедия православной иконы. Основы богословия иконы. – СПб.: Сатисъ, Держава, 2004. – 335 с.
  8. Васильева А.В. Ченстоховская икона божией Матери. http://www.portal-slovo.ru/art/42358.php
  9. http://www.proza.ru/2010/03/06/1280
  10. http://www.kongord.ru/Index/Screst/sk87-6.htm
Прикрепленный файлРазмер
Сложные эфиры.doc526.5 Кбайт
Сложные эфиры.ppt1.58 Мбайт

»  Размещено в сообществах:   

Поиск

Loading
Сообщество преподавателей ОПК

Оценка материала

...