Temat: Alkohole – budowa

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa:

Szkoła podstawowa. Chemia.

IX. Pochodne węglowodorów. Uczeń:

1) pisze wzory sumaryczne, rysuje wzory półstrukturalne (grupowe) i strukturalne alkoholi monohydroksylowych o łańcuchach prostych zawierających do pięciu atomów węgla w cząsteczce; tworzy ich nazwy systematyczne; dzieli alkohole na mono- i polihydroksylowe.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń zapisuje wzory alkoholi i tworzy ich nazwy

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• dokonywać podziału alkoholi w zależności od ilości grup funkcyjnych;

• definiować pojęcie alkoholi;

• wzoru ogólnego alkoholi jednowodorotlenowych;

• wskazywać grupę funkcyjną we wzorze związku organicznego;

• rozpoznawać alkohole na podstawie grupy funkcyjnej;

• nazywać na podstawie wzoru sumarycznego alkohol;

• pisać wzory sumaryczne i strukturalne alkoholi.

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. Zapisuje na tablicy podział alkoholi na monohydroksylowe i polihydroksylowe – uczniowie przepisują dane do zeszytów.

2. Nauczyciel zapisuje na tablicy wzór ogólny alkoholi jednowodorotlenowych i podaje definicję tych związków. Uczniowie zapisują informacje w zeszytach.

3. Nauczyciel wyświetla na tablicy prezentację „Zasady tworzenia wzorów alkoholi”.

4. Prowadzący zajęcia podaje na tablicy wzór na szereg homologiczny alkoholi jednowodorotlenowych. Omawia – na przykładzie metanolu – zasady zastosowania tego wzoru do tworzenia wzorów sumarycznych alkoholi jednowodorotlenowych.

5. Prowadzący zajęcia dzieli uczniów na grupy. Rozdaje im modele kulkowe. Poleca, by na podstawie szeregu homologicznego alkoholi zbudowali modele pierwszych pięciu alkoholi.

6. 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

Alcohols – structure

Alcohols are derivatives of hydrocarbon where carbon atom (or atoms) was (were) replaced with hydroxyl functional group $\text{–OH}$, so‑called hydroxyl group (hydrogenium is the Latin name of hydrogen, oksygenium – of oxygen).
If one hydrogen atom in an alkane molecule is replaced with one hydroxyl group, then a compound consisting of a hydrocarbon chain ($\text{R}$) and alcohol functional group $\text{–OH}$ is formed.

Formula of monohydric alcohol is:

$\text{R – OH}$

Alcohol names can consist of one or two parts.

Alcohols containing one hydroxyl group in the molecule, like hydrocarbons, form a homologous series. The name of an alcohol derived from an alkane is formed from the name of an alkane with the same number of carbon atoms in the molecule, adding to it the ending -ol and removing the ending -e, e.g. methanol is a methane derivative, ethanol – an ethane derivative. Names of alcohols consisting of two parts are formed by adding the name derived from particular hydrocarbon to the ‘alcohol’, changing the ending -ane into -yl, e.g. methyl alcohol.

${\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n+2}}$

General formula of monohydric alcohol is formed by replacing one hydrogen atom by hydroxyl functional group $\text{–OH}$ in alkanes.

${\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n+1}}\text{OH}$

The table contains alcohols ranked according to the increasing number of carbon atoms. Each of the following compounds differs from the previous one by group $\text{–}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{–}$. This series is called the homologous series.

In monohydric alcohol molecules the hydroxyl group can be attached to various atoms of carbon. This phenomenon is called position isomerism. The number contained in the alcohol name indicates the number of the carbon atom where the $\text{–OH}$ group is located.

Alcohol with the simplest structure derives from methane, which means that its molecule contains only one carbon atom. One hydrogen atom in methane is replaced by functional group. Due to the number of $–\text{OH}$ groups, it is a monohydric alcohol. Methanol is a methane derivative.

The process of alcohol fermentation occurs under the influence of a special yeast species found in the peels of ripe grapes (or other fruits). Glucose – sugar contained in fruit juice – under favourable conditions, undergoes a chemical reaction where ethyl alcohol is produced.

Reaction equation – in words:

$\text{glucose}\stackrel{\text{yeast}}{\to }\text{ethyl alcohol + carbon dioxide}$

Reaction equation – molecular form:

${\text{C}}_{\text{6}}{\text{H}}_{\text{12}}{\text{O}}_{\text{6}}\stackrel{\text{yeasts}}{\to }{\text{2CH}}_{\text{3}}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{OH +}{\text{2CO}}_{\text{2}}$

The reaction equation shows that alcohol fermentation is a process that takes place under the influence of yeast. Its products are ethyl alcohol and carbon dioxide.

Ethyl alcohol contains as many carbon and hydrogen atoms as ethane. Due to this similarity of composition, ethanol is one of ethane derivatives.

Based on the position of carbon in the periodic table, we can conclude that the atom of this element has four valence electrons. Thus, it can create up to four bonds in organic compounds. In the ethyl alcohol molecule, the carbon atoms are connected with each other by a single bond. The oxygen atom forms two bonds: one with a hydrogen atom and one with a carbon atom. Each of the hydrogen atoms is monovalent, i.e. it creates only one bond.

Molecular formula of alcohol does not inform how the molecule is build. Thus, to determine differences in structure of various of alcohols, structural forms are used.

Ethanol formula:

${\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH}$

• The alcohol fermentation products are ethanol and carbon dioxide.

• Monohydric alcohols are compounds in which one hydrogen atom has been replaced by a monovalent group $–\text{OH}$.

• Methanol and ethanol contain one functional group in their molecules. These are monohydric alcohols.

• Alcohols have many applications.