Temat: Aminy

Adresat

Uczniowie liceum ogólnokształcącego i technikum

Podstawa programowa

Nowa podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XVIII. Związki organiczne zawierające azot. Uczeń:

1) opisuje budowę i klasyfikacje amin; 2) porównuje budowę amoniaku i amin; rysuje wzory elektronowe cząsteczek amoniaku i metyloaminy;
3) wskazuje na różnice i podobieństwa w budowie metyloaminy i fenyloaminy (aniliny);
4) porównuje i wyjaśnia przyczynę zasadowych właściwości amoniaku i amin; pisze odpowiednie równania reakcji;
5) pisze równania reakcji metyloaminy z wodą i z kwasem solnym.

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres rozszerzony:

XVIII. Związki organiczne zawierające azot. Uczeń:

1) opisuje budowę amin; wskazuje wzory amin pierwszo-, drugo- i trzeciorzędowych;
2) porównuje budowę amoniaku i amin; rysuje wzory elektronowe cząsteczek amoniaku i aminy (np. metyloaminy);
3) wskazuje podobieństwa i różnice w budowie amin alifatycznych (np. metyloaminy) i amin aromatycznych (np. fenyloaminy (aniliny));
4) porównuje i wyjaśnia przyczynę zasadowych właściwości amoniaku i amin; pisze odpowiednie równania reakcji;
5) pisze równania reakcji otrzymywania amin alifatycznych (np. w procesie alkilowania amoniaku) i amin aromatycznych (np. otrzymywanie aniliny w wyniku reakcji redukcji nitrobenzenu);
6) opisuje właściwości chemiczne amin na podstawie reakcji: z wodą, z kwasami nieorganicznymi (np. z kwasem solnym) i z kwasami karboksylowymi; pisze odpowiednie równania reakcji.

Stara podstawa programowa:

Liceum ogólnokształcące i technikum. Chemia – zakres podstawowy:

XVIII. Związki organiczne zawierające azot. Uczeń:

1) opisuje budowę i klasyfikacje amin;
2) porównuje budowę amoniaku i amin; rysuje wzory elektronowe cząsteczek amoniaku i metyloaminy;
3) wskazuje na różnice i podobieństwa w budowie metyloaminy i fenyloaminy (aniliny);
4) porównuje i wyjaśnia przyczynę zasadowych właściwości amoniaku i amin; pisze odpowiednie równania reakcji.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń opisuje budowę i właściwości metyloaminy.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• definiować aminy;

• opisywać budowę i właściwości związków zawierających azot – na przykładzie metyloaminy (aminy);

• zapisywać wzory metyloaminy i etyloaminy;

• wskazywać zastosowanie amin.

Metody/techniki kształcenia

• podające

  • pogadanka.

• aktywizujące

  • dyskusja.

• 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;

• arkusze szarego papieru;

• kolorowe pisaki;

• zestawy do budowania modeli cząsteczek.

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.

Faza realizacyjna

1. Uczniowie zapoznają się z treścią abstraktu i definiują pojęcie amin. Następnie, pracując w parach, na podstawie dostępnych sobie źródeł szukają informacji na temat podziału amin ze względu na charakter podstawników przy atomie azotu oraz ze względu na rzędowość. Wyniki swojej pracy przedstawiają w formie graficznej (w postaci schematu). Nauczyciel upewnia się, że zadanie zostało poprawnie wykonane, i udziela informacji zwrotnej.

2. Nauczyciel prezentuje wzór ogólny amin i omawia ich budowę. Następnie podaje – jako przykład tych związków – metyloaminę i wyświetla animację „Tworzenie wzoru metyloaminy”.

3. Uczniowie dobierają się w grupy. Otrzymują zestawy do budowy modeli cząsteczek, z których tworzą modele cząsteczki metyloaminy. Nauczyciel sprawdza poprawność wykonania zadania, po czym zapisuje na tablicy wzory sumaryczny, półstrukturalny i strukturalny aminy o dwóch atomach węgla. Wyjaśnia zasady tworzenia nazw amin na przykładzie metyloaminy i etyloaminy. Uczniowie zapisują w zeszytach wzory tych związków.

4. Uczniowie, pracując w tych samych grupach, opracowują na podstawie różnych źródeł wiedzy zagadnienie właściwości i zastosowania metyloaminy. Na dużych arkuszach papieru tworzą plakaty, ilustrujące zebrane informacje. Po zakończeniu działań liderzy grup prezentują efekty zespołowej pracy.

5. Uczniowie wykonują ćwiczenie interaktywne. Nauczyciel omawia z nimi właściwe rozwiązanie.

6. Uczniowie układają krzyżówki dotyczące zagadnień poznanych w czasie lekcji. Wymieniają się nimi w parach i rozwiązują je.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi chętnego ucznia o podsumowanie lekcji z jego punktu widzenia. Pyta pozostałych uczniów, czy chcieliby coś dodać do wypowiedzi kolegi na temat wiedzy i umiejętności opanowanych na lekcji.

Praca domowa

1. Wykonaj polecenie nr 2.1.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Amines

The unpleasant smell of fish is caused by the presence of a compound containing nitrogen atoms in its molecules. This substance is methylamine, belonging to the group of amines.

Amines can be treated as derivatives of ammonia, in which at least one hydrogen atom has been replaced with a hydrocarbon group.

Genera formula of amines:

where:

$\text{R}$ – a hydrocarbon group,
${\text{– NH}}_{\text{2}}$ – amino group (functional group).
The amine compound is methylamine of the formula ${\text{CH}}_{\text{3}}\text{–}{\text{NH}}_{\text{2}}$.

An example of an amine containing two carbon atoms is ethylamine of the formula ${\text{CH}}_{\text{3}}{\text{– CH}}_{\text{2}}{\text{– NH}}_{\text{2}}$. Ethylamine is a colourless liquid (at a temperature less than 16.6°C) with sharp, ammonia odour. It is a natural component of the urine.

With the increase in the number of carbon atoms in the molecules of amines, their properties change – the boiling point increases and the solubility in water decreases. Amines are mostly toxic compounds. These occur in small amounts in many plants. These are also secreted during the decomposition of fish. Amines are very important because these are used to receive medicines and also found application in the production of synthetic fibres and dyes.

Aniline is the prototypical aromatic amine consisting of a phenyl group attached to an amino group. Its main use is in the manufacture of precursors to polyurethane and other industrial chemicals. Like most volatile amines, it has the odor of rotten fish. It ignites readily, burning with a smoky flame characteristic of aromatic compounds.

Degree of amine substitution is determined in the same way as the degree of carbon atoms. It is equal to the number of hydrogen atoms on the nitrogen atom replaced with carbon atoms. Amines are divided into primary (HIndeks dolny 2₂NR), secondary (HNRIndeks dolny 2₂), tertiary (NRIndeks dolny 3₃). It is also possible to have four organic substituents on the nitrogen. These species are not amines but are quaternary ammonium cations and have a charged nitrogen center. Quaternary ammonium salts exist with many kinds of anions. Amines with high molecular weights, usually tertiary and higher, are also called macromolecular amines.

The basic amine naming system is the use of the „amine” core and the names of the hydrocarbon substituents listed alphabetically in the prefix.
In the case of amines containing more amino groups, the name is derived from the parent hydrocarbon and after the linker „o”, the di‑tri‑etc. tip is added.
However, when an amine contains yet another functional group, the presence of an amino group is indicated by the prefix „amino” with the appropriate locant.
Sometimes in the names of secondary and tertiary amines, to avoid ambiguity, the names of the substituents associated with nitrogen are preceded by the inclined letter N.
For aromatic and heterocyclic amines, special names are used instead. See the examples below.

• Amines and amino acids are organic compounds containing nitrogen atoms in their molecules.

• The properties of amines change with increasing number of carbon atoms in the molecule.