Temat: Estry – budowa i właściwości

Adresat

Uczeń ośmioletniej szkoły podstawowej

Podstawa programowa

Szkoła podstawowa. Chemia.

IX. Pochodne węglowodorów. Uczeń:

6) wyjaśnia, na czym polega reakcja estryfikacji; zapisuje równania reakcji między kwasami karboksylowymi (metanowym, etanowym) i alkoholami (metanolem, etanolem); tworzy nazwy systematyczne i zwyczajowe estrów na podstawie nazw odpowiednich kwasów karboksylowych (metanowego, etanowego) i alkoholi (metanolu, etanolu); planuje i przeprowadza doświadczenie pozwalające otrzymać ester o podanej nazwie; opisuje właściwości estrów w aspekcie ich zastosowań.

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:

• czym są estry, jakie są ich właściwości i zastosowania;

• opisywać budowę estrów;

• na czym polega reakcja estryfikacji;

• zapisywać równanie reakcji pomiędzy kwasami karboksylowymi i alkoholami jednowodorotlenowymi;

• tworzyć nazwy estrów pochodzących od podanych nazw kwasów i alkoholi;

• projektować doświadczenie pozwalające otrzymać ester o podanej nazwie;

• wyjaśnić rolę stężonego kwasu siarkowego(VI) jako katalizatora w reakcji estryfikacji.

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;

• metodnik lub kartki zielone, żółte i czerwone.

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 występowania estrów w przyrodzie, np. zapach kwiatów, i wykorzystywanie ich w przemyśle, np. produkcja perfum i olejków eterycznych (kosmetycznych, spożywczych). Zachęca ich do wymiany spostrzeżeń na ten temat.

2. Prowadzący lekcję zapowiada film. Poleca podopiecznym, żeby w formularzu zamieszczonym w abstrakcie zapisali pytanie badawcze i hipotezę. Następnie wyświetla film, a uczniowie odnotowują swoje obserwacje i wnioski. Nauczyciel wskazuje osobę, która dzieli się swoimi spostrzeżeniami i wyjaśnia zasadność zanotowanych przez siebie wniosków.

3. Nauczyciel zapisuje na tablicy równanie reakcji estryfikacji na wzorach sumarycznych, stosując substraty użyte w eksperymencie podczas filmu. Następnie to samo równanie zapisuje na wzorach strukturalnych i tłumaczy mechanizm reakcji estryfikacji. Poleca uczniom, by przyjrzeli się interaktywnej ilustracji (abstrakt) omawiającej tę reakcję. Wyjaśnia też rolę kwasu siarkowego(VI) w przebiegu estryfikacji. W odniesieniu do wzoru powstałego w równaniu reakcji estryfikacji nauczyciel wyświetla wzór ogólny estrów z abstraktu i tłumaczy go. Następnie tworzy nazwę systematyczną estrów i nazwę zwyczajową – przedstawia uczniom zasady ich tworzenia. Wyświetla tabelę z nazwami kwasów i estrów oraz wzorami estrów; może również polecić uczniom przyjrzenie się im bezpośrednio w abstrakcie. Zachęca ich także do zapoznania się ze sliderem‑prezentacją przedstawiającą nazwy, wzory ogólne i ilustracje odnoszące się do aromatów estrów .

4. Nauczyciel przeprowadza - w formie pokazu - eksperyment. Zanim przystąpi do działania, prosi uczniów o sformułowanie pytania badawczego i zapisanie go w kartach pracy. Po przeprowadzonym eksperymencie następuje podsumowanie spostrzeżeń i wniosków, które także powinny znaleźć się w kartach pracy. Nauczyciel prosi chętnego ucznia o zapisanie na tablicy równania reakcji, jaka miała miejsce podczas eksperymentu (jeśli brak chętnych, sam zapisuje równanie na tablicy), a następnie tłumaczy jej mechanizm.

5. Nauczyciel wyświetla na tablicy interaktywnej ogólny zapis reakcji estryfikacji (z abstraktu) i omawia go.

6. Prowadzący zajęcia zapisuje na tablicy i tłumaczy przebieg równania reakcji hydrolizy przykładowego estru.

7. Nauczyciel odtwarza nagranie abstraktu. Co jakiś czas zatrzymuje je, prosząc uczniów, by opowiedzieli własnymi słowami to, co przed chwilą usłyszeli. W ten sposób uczniowie ćwiczą słuchanie ze zrozumieniem.

8. Uczniowie, pracując indywidualnie lub w parach, wykonują ćwiczenia interaktywne sprawdzające i utrwalające wiadomości poznane w czasie lekcji. Wybrane osoby omawiają prawidłowe rozwiązania ćwiczeń interaktywnych. Prowadzący uzupełnia lub prostuje wypowiedzi podopiecznych.

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

Esters – structure and properties

Esters are compounds composed of carbon, hydrogen and oxygen atoms.

General formula for esters is ${\text{R}}_{\text{1}}{\text{COOR}}_{\text{2}}$

${\text{R}}_{\text{1}}$ – hydrocarbon group derived from carboxylic acid
${\text{R}}_{\text{2}}$ – hydrocarbon group derived from alcohol

Group $\text{– COO –}$ is called the ester group.

Examples of esters with a characteristic odour.

In previous lessons you learned about the structure and properties of two important groups of organic compounds: alcohols and carboxylic acids. Remember their structure.

The reaction of carboxylic acid and alcohol produces esters. This reaction is called an esterification reaction.

General equation for the esterification reaction:

${\text{R}}_{\text{1}}$ – hydrocarbon group derived from carboxylic acid
${\text{R}}_{\text{2}}$ – hydrocarbon group derived from alcohol

In order to examine the properties of esters, we will perform an experiment which will result in ethyl acetate.

The use of lower esters of carboxylic acids results from their properties.

• Esters are an important group of compounds in living organisms.

• Esters are obtained as a result of esterification reaction, i. e. reaction of carboxylic acids with alcohols.

• In the esterification reaction sulfuric acid acts as a catalyst, i. e. accelerates the reaction process.

• General formula for esters is ${\text{R}}_{\text{1}}\text{COO}{\text{R}}_{\text{2}}$, and the characteristic group is the ester group$\text{–}\text{COO –}$.

• Esters are slightly soluble in water, but dissolve well in organic solvents and are therefore used as solvents for paints and varnishes.

• Some esters have a pleasant smell and these are used, among others, in the production of perfumes and essential oils.