Temat: Alkohole wielowodorotlenowe

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

IX. Pochodne węglowodorów. Uczeń:

3) zapisuje wzór sumaryczny i półstrukturalny (grupowy) propano‑1,2,3‑triolu (glicerolu); bada jego właściwości fizyczne; wymienia jego zastosowania.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń opisuje budowę, wybrane właściwości i zastosowanie glicerolu i etanodiolu

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• wyjaśniać pojęcie: alkohol wielowodorotlenowy;

• zapisywać wzór sumaryczny i strukturalny glicerolu i etanodiolu;

• wymienić i omówić właściwości glicerolu oraz etanodiolu;

• zapisywać równania reakcji spalania glicerolu i etanodiolu;

• projektować i przeprowadzać doświadczenie na zbadanie właściwości glicerolu;

• wymienić zastosowania glicerolu i etanodiolu.

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

3. BHP – przed przystąpieniem do eksperymentów uczniowie zapoznają się z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcji. Nauczyciel wskazuje na konieczność zachowania ostrożności w pracy z nimi.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wprowadza uczniów w zagadnienie alkoholi wielowodorotlenowych, podając kilka przykładów z naszego otoczenia, gdzie mają one zastosowanie, a z których często nie zdajemy sobie sprawy. Następnie omawia budowę i nazewnictwo alkoholi wielowodorotlenowych. Najpierw zapisuje na tablicy wzór sumaryczny glicerolu. Dzieli uczniów na grupy, rozdaje modele kulkowo‑pręcikowe i prosi o zbudowanie modelu cząsteczki glicerolu – sprawdza poprawność ułożonych wzorów. Zapisuje na tablicy wzór strukturalny propanu, a obok glicerolu, omawia zasady nazewnictwa, podaje nazwy zwyczajowe i systematyczne (glicerol, gliceryna, propanotriol, propano‑1,2,3‑triol) oraz zapisuje wzór półstrukturalny.

2. Prowadzący zajęcia omawia budowę i zasady nazewnictwa etanodiolu. Zapisuje wzór sumaryczny tego alkoholu na tablicy i prosi uczniów o zbudowanie modelu cząsteczki – sprawdza poprawność wykonania zadania. Zapisuje na tablicy wzór strukturalny etanu, a obok wzór strukturalny etanodiolu i tłumaczy zasady nazewnictwa (podaje obie nazwy etanodiol i glikol etylenowy). Zapisuje wzór półstrukturalny tego alkoholu. Uczniowie notują w zeszytach wzory i nazwy. Dla zobrazowania budowy alkoholi wielowodorotlenowych nauczyciel odwołuje się do jeszcze jednego przykładu tej grupy alkoholi – erytrytolu (erytrytu) i postępuje podobnie jak w przypadku glicerolu i etanodiolu. Na podsumowanie wyświetla prezentację z abstraktu „Budowa modelu cząsteczki erytrytolu”.

3. Nauczyciel przeprowadza pokaz – określanie stanu skupienia, barwy oraz zapachu glicerolu. Uczniowie wskazują cechy tego alkoholu, zapisują obserwacje w kartach pracy.

4. Nauczyciel prosi uczniów o analizę tabeli „Właściwości fizyczne glicerolu” w abstrakcie, ze szczególnym uwzględnieniem temperatury wrzenia, i o porównanie tego parametru z cechującymi metanol i etanol.

5. Prowadzący zajęcia wyświetla na tablicy multimedialnej film z abstraktu „Badanie palności glicerolu”. Uczniowie – jak poprzednio – formułują pytanie badawcze i hipotezy, zapisują je w abstrakcie; podobnie postępują z obserwacjami i wnioskami z eksperymentu. Nauczyciel zapisuje na tablicy i omawia równanie niecałkowitego spalania glicerolu (produkty: węgiel i woda).

6. Nauczyciel wyświetla na tablicy multimedialnej film z abstraktu „Badanie odczynu wodnego roztworu glicerolu”. Uczniowie formułują pytanie badawcze i hipotezy, zapisują je w abstrakcie, a po projekcji notują również obserwacje i wnioski.

7. Prowadzący zajęcia prezentuje pokaz „Badanie przewodnictwa prądu elektrycznego wodnego roztworu glicerolu” – uwaga w komentarzu metodycznym. Uczniowie postępują jak w poprzednim punkcie scenariusza.

8. Nauczyciel prosi uczniów o wykonanie ćwiczeń interaktywnych w abstrakcie.

Faza podsumowująca

1. Wskazany przez nauczyciela uczeń podsumowuje lekcję, opowiadając, czego się nauczył i jakie umiejętności ćwiczył.

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Polyhydric alcohols

Glycerol, commonly called glycerine, is a propane derivative in which three hydrogen atoms have been replaced with hydroxyl groups. Hence the name propanetriol. The first component (propane-) originates from a hydrocarbon whose chain is part of the alcohol, tri- means three groups $\text{–OH}$, and -ol ending is characteristic of alcohols.

Propane‑1, 2, 3‑triol is the systematic name of glycerine. As explained above, propane - indicates that this compound is a propane derivative, numbers: 1, 2, 3, so‑called. locants, inform that each hydroxyl group (hydroxyl group) is connected to another carbon atom, numeral tri- defines the presence of three hydroxyl groups, and -ol ending confirms that glycerol is part of alcohols.

${\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{(O}{\text{H)}}_{\text{3}}$

Ethylene glycol is a derivative of ethane, in which two hydrogen atoms have been replaced with hydroxyl groups. The systematic name of this compound is ethanediol.

Glycerol (glycerine) is a colourless liquid, freely soluble in water. The boiling point and the density of the liquid are the substance‑specific quantities and allow the identification of the alcohol in question.

By conducting further experiments, we will see what the chemical properties of glycerol are. Does it react like ethanol? Does the presence of three hydroxyl groups affect the reaction of aqueous glycerol solutions? Are warning signs placed on the glycerol labels?

Glycerol has no smell. It has a sweet taste and this feature is of great importance for its various applications.

Glycerol, like other alcohols, undergoes combustion. It is necessary to preheat glycerol in order to start the reaction. Depending on the amount of available oxygen, the glycerol combustion may be complete or incomplete.

In cosmetics there are two types of glycerol – natural and of petrochemical origin. Glycerol is obtained, among others from coconut oil.

Glycerol has hygroscopicproperties and naturally protects the skin by binding the water necessary to maintain proper skin hydration. Effectively moisturizes dry skin. It smoothens skin, improves elasticity, regulates skin renewal processes. It is added to almost all hand creams, face creams and balms.

Glycerol is used as a sweetener in antitussive syrups. It is also used in the production of explosives (nitro glycerine). It has many applications in medicine because it is easily absorbed into the gastrointestinal tract. Oral glycerol preparations have a mild laxative effect.

Crude glycerine obtained from vegetable fats is used as an additive to cattle feed (for cows and pigs). It is tasty, maintains feed moisture, provides energy and affects e.g. cow's milk yield and pig mass gain.

Ethylene glycol is a colourless liquid with a high viscosity. It dissolves well in water. It is a poisonous substance. It is used in the manufacture of artificial fibres, paints and anti‑freezing engine coolants.

Ethanediol is toxic for humans. After consumption, it causes metabolic acidosis and damages to many organs, kidneys, liver and brain.

• Glycerol and glycerine are common names of the same chemical compound – propanetriol.

• The glycerol molecule consists of three hydroxyl groups.

• Glycerol is a thick oily, colourless and odourless liquid with a sweet taste. It is not a poisonous substance.

• Glycerol is widely used in the cosmetics, food and textile industries.