Estry

1. Cele lekcji

a) Wiadomości

Uczeń:

• wie, jak zbudowane są cząsteczki estrów,

• wie, jakie jest zastosowanie estrów,

• wie, jakie są właściwości fizyczne octanu etylu

• zna pojęcia: stan równowagi dynamicznej, wydajność reakcji.

b) Umiejętności

Uczeń potrafi:

• pisać równania reakcji otrzymywania estrów,

• przedstawić za pomocą równań reakcji najważniejsze właściwości estrów,

• wyjaśnić różnicę między hydrolizą zasadową i kwasową estrów,

• wyjaśnić mechanizm reakcji estryfikacji,

• zapisać wyrażenie na stałą równowagi podanej reakcji estryfikacji,

• podać czynniki powodujące zwiększenie wydajności reakcji estryfikacji,

• rozwiązywać zadania stechiometryczne.

2. Metoda i forma pracy

Metody:

• pokaz,

• pogadanka,

• doświadczenia,

• mini wykład.

Formy pracy:

• praca indywidualna,

• praca w grupach,

• praca z całym zespołem.

3. Środki dydaktyczne

Kolekcja estrów, sprzęt i odczynniki niezbędne do wykonania doświadczeń, karty pracy.

4. Przebieg lekcji

a) Faza przygotowawcza

Określanie właściwości estrów na podstawie kolekcji

b) Faza realizacyjna

1. Podanie tematu zajęć.

2. Otrzymywanie octanu etylu w formie pokazu.

3. Zapis obserwacji i równania reakcji.

4. Omówienie mechanizmu procesu estryfikacji.

5. Określenie na podstawie wzoru octanu etylu wzoru ogólnego estrów, zaznaczenie grupy estrowej.

6. Badanie właściwości produktu reakcji (załącznik 1).

7. Wprowadzenie podstaw nazewnictwa estrów. Ćwiczenia w określaniu substratów reakcji estryfikacji i pisaniu wzorów strukturalnych estrów (załącznik 2).

8. Badanie właściwości chemicznych estrów – praca w grupach – (załącznik 3).

9. Porównanie hydrolizy zasadowej i kwasowej estrów (załącznik 4).

10. Wyjaśnienie odwracalności reakcji estryfikacji.

11. Rozwiązywanie zadań rachunkowych dotyczących stanu równowagi reakcji estryfikacji (załącznik 5).

c) Faza podsumowująca

1. Pogadanka na temat zastosowania i występowania estrów.

2. Stworzenie sytuacji problemowej: Czy tylko kwasy organiczne mogą tworzyć estry?

3. Weryfikacja hipotez poprzez pokaz reakcji otrzymywania boranu trietylu.

4. Miniwykład przygotowany przez ucznia prezentujacy sylwetkę Alfreda Nobla i jego osiągnięcia.

5. Bibliografia

B. Kałuża, F. Kamińska, Chemia organiczna. Ćwiczenia część 2, Wydawnictwo Edukacyjne Zofii Dobkowskiej Żak, Warszawa 2002.

6. Załączniki

a) Karta pracy ucznia

załącznik 1

Zbadajcie właściwości octanu etylu i wypełnijcie kartę pracy.

załącznik 2

Uzupełnij tabelkę.

załącznik 3

Przeprowadźcie doświadczenia według podanej niżej instrukcji, narysujcie rysunek schematyczny, zapiszcie obserwacje (ostrożnie zbadajcie zapach produktów reakcji) i podajcie odpowiednie równania reakcji.

Instrukcja:

Przygotujcie trzy probówki. Do pierwszej wlejcie 3 cmIndeks górny 3³ wody (probówka porównawcza), do drugiej - 3 cmIndeks górny 3³ pięcioprocentowego roztworu wodorotlenku sodu, a do trzeciej – 3 cmIndeks górny 3³ pięcioprocentowego roztworu kwasu siarkowego (VI). Do każdej z probówek dodajcie po 1 cmIndeks górny 3³ octanu etylu i ogrzewajcie na łaźni wodnej o temperaturze ok. 60˚C.

Obserwacje

Wnioski

załącznik 4

Porównaj procesy hydrolizy, zachodzące w środowisku zasadowym i kwasowym.

Hydroliza octanu etylu

załącznik 5

Zadanie 1

Zapisz równanie reakcji otrzymywania mrówczanu metylu i wyrażenie na stałą równowagi tej reakcji oraz

1. określ skład jakościowy mieszaniny, powstającej po reakcji estryfikacji,

2. podaj, w którą stronę przesunie się położenie stanu równowagi reakcji jeśli:

   • z mieszaniny reakcyjnej usunie się wodę,

   • do mieszaniny reakcyjnej wprowadzi się kwas,

   • do mieszaniny reakcyjnej wprowadzi się alkohol.

Reakcję estryfikacji prowadzi się w obecności stężonego kwasu siarkowego (VI).Wyjaśnij, czy zastosowanie tego kwasu ma wpływ na położenie stanu równowagi.

Zadanie 2

Przeprowadzono estryfikację, używając w mieszaninie reakcyjnej o objętości 0,4dmIndeks górny 3³, 0,4 mola kwasu octowego (etanowego) i 0,2 mola alkoholu etylowego.

Zapisz wyrażenie na stałą równowagi tej reakcji i oblicz, jakie są stężenia reagentów po ustaleniu się stanu równowagi w temperaturze pokojowej, jeśli stała równowagi tej reakcji Kc = 1.

b) Zadanie domowe

Oblicz stałą równowagi reakcji tworzenia octanu etylu, jeśli stężenia substancji w stanie równowagi wynoszą:

[alkohol] = 0,1 mol/dm3,

[woda] = 0,25 mol/dm3,

[kwas] = 0,15 mol/dm3,

[ester] = 0,25 mol/dm3.

7. Czas trwania lekcji

2x45 minut

8. Uwagi do scenariusza

brak