Temat: Wyższe kwasy karboksylowe

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

X. Substancje chemiczne o znaczeniu biologicznym. Uczeń:

1) podaje nazwy i rysuje wzory półstrukturalne (grupowe) długołańcuchowych kwasów monokarboksylowych (kwasów tłuszczowych) nasyconych (palmitynowego, stearynowego) i nienasyconego (oleinowego);

2) opisuje wybrane właściwości fizyczne i chemiczne długołańcuchowych kwasów monokarboksylowych; projektuje i przeprowadza doświadczenie, które pozwoli odróżnić kwas oleinowy od palmitynowego lub stearynowego.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń zdobywa wiedzę i umiejętności na temat zagadnień poruszanych na zajęciach

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• co oznacza nazwa wyższe kwasy karboksylowe;

• nazywać wyższe kwasy karboksylowe nasycone (kwas palmitynowy i stearynowy) oraz nienasycone (kwas oleinowy);

• zapisywać wzory wyższych kwasów karboksylowych (kwasu palmitynowego, stearynowego i oleinowego);

• jakie są właściwości wyższych kwasów karboksylowych;

• jakie zastosowanie mają wyższe kwasy karboksylowe;

• projektować doświadczenie pozwalające odróżnić kwas oleinowy od palmitynowego lub stearynowego.

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.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel stosuje metodę odwróconej lekcji. Uczniowie odpowiadają na postawione pytania, np. co oznacza nazwa „wyższe kwasy karboksylowe”; dlaczego ich synonim to kwasy tłuszczowe; jaki jest podział kwasów z uwagi na stan skupienia; jaki jest podział kwasów z uwagi na budowę łańcucha węglowego; jakie mają wzory sumaryczne kwasy: palmitynowy, stearynowy, oleinowy (tu nauczyciel po omówieniu może wyświetlić lub polecić uczniom pracę z aktywnym schematem z abstraktu); gdzie występują wyższe kwasy karboksylowe; jakie zastosowanie mają wyższe kwasy karboksylowe.

2. Prowadzący zajęcia dzieli uczniów na grupy. Rozdaje karty pracy, sprzęt, szkło i odczynniki według instrukcji do doświadczenia dotyczącego właściwości wyższych kwasów karboksylowych z abstraktu. Uczniowie wykonują doświadczenie, spostrzeżenia zapisują w kartach pracy, omawiają wspólnie z nauczycielem wnioski.

3. Prowadzący zajęcia wykonuje – w formie pokazu nauczycielskiego – doświadczenie 2 na podstawie instrukcji z abstraktu. Uczniowie formułują obserwacje i wnioski, a następnie notują je w kartach pracy. Nauczyciel zapisuje równanie na tablicy i jednocześnie tłumaczy mechanizm reakcji. Dla utrwalenia wiadomości wyświetla na tablicy interaktywnej zapis równania i podsumowującą ilustrację różnego rodzaju mydeł.

4. Uczniowie utrwalają zdobyte informacje, omawiając je ze swoimi najbliższymi sąsiadami (metoda „powiedz sąsiadowi”).

5. Nauczyciel poleca uczniom wykonanie pozostałych ćwiczeń interaktywnych w abstrakcie.

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

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

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

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

Pojęcia

Teksty i nagrania

Higher carboxylic acids

Carboxylic acids, among others the acetic acid $\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{COOH}$ or butyric acid ${\text{C}}_{\text{3}}{\text{H}}_{\text{7}}\text{COOH}$, due to the small number of carbon atoms in the hydrocarbon chain, are classified as lower carboxylic acids. Higher carboxylic acids are compounds containing a long carbon chain (a dozen or so carbon atoms) as well as the group $\text{– COOH}$ which is characteristic of carboxylic acids.

Higher carboxylic acids are also called fatty acids. Fat molecules contain radicals of fatty acids.

Remember the concept of organic saturated and unsaturated compounds. Do you recall which hydrocarbons are classified as saturated, and which as unsaturated?

There are saturated and unsaturated fatty acids.

Saturated higher carboxylic acids include palmitic acid that has the following formula: ${{\text{C}}_{\text{15}}\text{H}}_{\text{31}}\text{COOH}$, as well as stearic acid ${\text{C}}_{\text{17}}{\text{H}}_{\text{35}}\text{COOH}$. In the molecules of these acids, there are single bonds between carbon atoms. Oleic acid ${\text{C}}_{\text{17}}{\text{H}}_{\text{33}}\text{COOH}$ contains a double bond between the 9th and 10th carbon atoms, which is why it belongs to unsaturated organic compounds.

Stearic and palmitic acids melt at low temperatures. Carboxylic acids undergo the combustion reaction. They burn with a yellow flame – like the one we observe while candles burn.

Exercise summary
In order to distinguish stearic or palmitic acid from oleic acid, use bromine water ${\text{Br}}_{\text{2(aq)}}$ or a solution of potassium permanganate ${\text{KMnO}}_{\text{4}}$. The molecules of unsaturated oleic acid contain a double bond and therefore discolor the bromine water and the solution of potassium permanganate. What is more, this reaction produces a white solid – saturated stearic acid. It transitions into a saturated acid, which we observe as a change in the state of the substance from liquid to solid. Higher carboxylic acids introduced into water with the addition of methyl orange do not change the color of the indicator because they do not dissolve in water and do not undergo the process of electrolytic dissociation.

Fatty acids play an important role in obtaining soaps.

The salts of higher carboxylic acids, e.g. palmitic, stearic and oleic, are soaps.

• Higher carboxylic acids are acids containing long carbon chains.

• Higher carboxylic acids are also referred to as fatty acids because fat molecules contain the radicals of these acids.

• Saturated fatty acids include palmitic and stearic acids.

• Oleic acid is an unsaturated fatty acid.

• Soaps are the salts of higher carboxylic acids.