Качественные реакции на органические соединения конспект

Обновлено: 07.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

10 класс ,профильный уровень.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Значительное место в содержании курса в 10 классе ( профильный уровень) отводится химическому эксперименту. Он открывает возможность формировать у учащихся специальные предметные умения работать с химическими веществами, выполнять простые химические опыты, учит школьников безопасному и экологически грамотному обращению с веществами в быту и на производстве.

В результате изучения органической химии на профильном уровне ученик должен выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших органических веществ; получению конкретных веществ, относящихся к изученным классам соединений. При наполнении раздела химического практикума рабочей программы по химии я учитывала ,что подготовка к ЕГЭ по химии предусматривает повторение качественных реакций на органические вещества, идентификацию органических соединений.

На занятие отводится 1 час

Урок, построенный на основе самостоятельной исследовательской деятельности, стимулирует стремление учащихся самостоятельно мыслить, развивает их умения ориентироваться в новой ситуации, находить свои пути решения задач, осваивать различные способы добывания знаний, поощряет независимость суждений, обеспечивает высокое качество знаний на профильном уровне обучения химии.

Основными средствами для реализации данного занятия являются: учебник Химия.10 класс. Профильный уровень под редакцией О.С.Габриеляна, Ф.М.Маскаева, С.Ю.Пономарева, В.И. Теренина – М.:Дрофа,2013; мультимедийная презентация к занятию.

Тип занятия : обобщающего повторения .

Вид занятия : семинар – практикум.

Методы обучения : проблемно-поисковый и исследовательский .

Вид деятельности учащихся : исследовательская работа.

Обучающая : обобщить знания обучающихся о качественных реакциях на органические вещества, через организацию исследовательской деятельности на уроке, выработать умения записывать химические реакции, подтверждающие индивидуальные свойства веществ.

Развивающая : развивать у школьников умение выделять главное, сравнивать, обобщать изученные факты, логически излагать свои мысли при выполнении заданий различного уровня сложности; развивать у школьников самостоятельность, умение преодолевать трудности в учении; развивать положительное отношение к предмету, создавая условия для успешности в обучении.

Воспитывающая : способствовать воспитанию экологической грамотности, как основы экологической культуры и здорового образа жизни.

Формы и приемы работы: парная и групповая работа исследовательского характера

Основные средства: Учебник Химия. 10класс. Профильный уровень, автор Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н., Пономарев С.Ю., Теренин В.И., презентация.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, спиртовка, пробирки, пипетки, спички, химические реактивы: сульфат меди, гидроксид натрия, иодная вода (перманганат калия), …….

Формируемые результаты обучения:

Предметные умения:

Учащиеся должны знать : качественные реакции органических соединений

Учащиеся должны уметь : обращаться с лабораторным оборудованием и нагревательными приборами в соответствии с правилами техники безопасности; наблюдать свойства органических веществ и происходящие с ними явления; описывать химический эксперимент; формулировать выводы по результатам проведенного эксперимента.

Метапредметные универсальные учебные действия:

познавательные: общеучебные – организовать свою учебную деятельность ; формулировать ответы на вопросы учителя; участвовать в групповой работе (работа в паре); использовать приемы работы с информацией; осваивать приемы исследовательской деятельности; соблюдать правила поведения и работы с лабораторным оборудованием в кабинете химии; осуществлять рефлексию способов и условий действия, контроль и оценку процесса и результатов деятельности; самостоятельно выделять и формулировать познавательную цель; создавать алгоритм деятельности при решении проблемы творческого и поискового характера; логические - самостоятельно создавать способы решения проблем творческого и поискового характера; строить логическую цепочку рассуждений.

регулятивные: принимать учебную задачу; адекватно воспринимать информацию учителя ; планирование – составлять план работы, выполнять задания в соответствии с поставленной целью; планировать свою деятельность под руководством учителя; целеполагание – осуществлять постановку учебной задачи; осуществление учебных действий – выполнять практическую работу.

Личностные умения: самоопределение – проявляют интеллектуальные и творческие способности, демонстрируют познавательный интерес и мотивы, направленные на изучение программы

Организационный этап

-умение определять цели обучения;

-выбор наиболее оптимального способа достижения поставленной цели;

-умение самостоятельно планировать пути достижения целей.

Подводит учащихся к самостоятельной

формулировке целей урока через показ слайдов презентации

Какова цель нашего урока? (Цель урока — решить экспериментальные задачи).

Что мы должны знать к этому уроку?

Что должны уметь?

У: Сегодня на уроке вы должны применить теоретические знания и умения для решения практических задач. Знаний у нас достаточно, чтобы применять их для решения реальных задач
повседневной жизни. Доказать, что умеем ориентироваться в полученной информации, обращаться с веществами окружающими нас в быту.

Вспомним правила работы с веществами и оборудованием.

Самостоятельно формулируют цель урока и определяют оптимальный способ изучения качественных реакций –

это практическая работа.

Знат ь : знать свойства органических веществ, их качественные реакции, правила ТБ;

Уметь : Уметь записывать уравнения реакций, обращаться с реактивами, с химическим оборудованием, на основании полученных результатов эксперимента — делать выводы

В дальнейшем учащиеся слушают своих одноклассников и по ходу выступления заполняют таблицу.

Парная работа

Основной этап. Решение экспериментальных задач

- умение работать по заданному плану;

-формирование ИКТ компетентности;

- владение основами самоконтроля, самооценки и осуществления осознанного выбора в познавательной деятельности;

- умение работать в режиме ограниченного времени;

- умение выявить пробелы собственной деятельности, найти их причины и устранить

Организует работу обучающихся

На эксперимент и выводы дается 10 – 15 минут

У: Переходим к обсуждению полученных результатов по решению экспериментальных задач.

Утро французского короля Людовика XIV начиналось с многочасового ритуала одевания и
очень короткого умывания. Ему приносили большую великолепную чашу, на дне которой плескалась вода. Король смачивал кончики пальцев и слегка дотрагивался ими до век. На этом процедура заканчивалась — мыться в те времена не принято.

У: В России промышленное производство мыла было налажено при Петре I, вплоть до середины XIX века им пользовалась только знать. Крестьяне стирали и мылись щелоком — древесную золу заливали кипятком и распаривали в печке.

Как вы догадались, речь пойдет о моющих средствах. Слово предоставляется ребятам, которые исследовали щелочность мыла.

У: Дальше разговор пойдет о меде.

Варят поддельный мед из сахарного сиропа, в который для запаха добавляют немного
натурального меда. А еще добавляют мел и крахмал, поэтому, если нагреть настоящий мед, то он превратится в совершенно прозрачную жидкость. Мед же с примесью крахмала и сахара при нагревании дают густую мутную жидкость, которая при охлаждении окрашивается несколькими каплями раствора йода в синеватый или буроватый цвет.

У: Как отличить поддельный мед от натурального меда. Даны две пробы и согласно задаче должны определить, где находится натуральный мед, а где поддельный.

У: Слово второй группе, которая исследовала мед на содержание сахарозы и крахмала

Постепенное обесцвечивание подкисленного раствора KMnO₄. Выпадения бурого осадка MnO₂ не наблюдается, поскольку марганец восстанавливается до практически бесцветной соли двухвалентного марганца. Чаще всего в качестве подкислителя изпользуют серную кислоту. На примере с толуолом реакция выглядит следующим образом:

Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка трибромфенола:

Разбавленный водный раствор соли железа (III), например,

Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка триброманилина:

Одноатомные первичные и вторичные спирты

Черный CuO при нагревании со спиртом изменяет свою окраску на красную в связи с восстановлением до Cu 0 . Первичный спирт при этом превращается в альдегид:

R-CH₂-OH + CuO =t o => R-CHO + Cu + H₂O,

вторичный — в кетон:

R-C(OH)-R’+ CuO =t o => R-C(O)-R’ + Cu + H₂O,

В случае метанола появляется легко узнаваемый запах формальдегида (естественно, чтобы он был узнаваемым, нужно до этого быть знакомым с его запахом:-) )

Растворение голубого осадка Cu(OH)₂ с образование ярко-синего раствора комплексного соединения меди. На примере с глицерином уравнение реакции выглядит следующим образом:

Альдегиды,

—CHO

Аммиачный раствор оксида серебра

Так называемая реакция серебряного зеркала. В результате восстановления Ag +1 в металлическое серебро Ag 0 на стенках сосуда образуется зеркало. При небрежном смешении реагентов или в недостаточно чистом сосуде вместо серебряного зеркала может образоваться черный осадок, состоящий из мелкодисперсных частиц металлического серебра. В обоих случаях наблюдаемые явления описываются уравнением в общем виде:

Образование оранжево-красного осадка Cu₂O при нагревании в результате реакции:

Карбоновые кислоты,

-COOH

Выделение углекислого газа в результате разложения образующейся нестойкой угольной кислоты H₂CO₃:

Появление запаха сложного эфира, образующегося в результате реакции:

R-COOH + R’-OH → R-COO-R’ + H₂O

Запахи эфиров весьма разнообразны, но общим является ярко выраженная пахучесть, нередко, могут напоминать ароматы различных фруктов.

Муравиная кислота

-СНО

-СООН

Окрашивание лакмуса в красный цвет, по причине кислой среды, создаваемой муравьиной кислотой:

HCOOH ↔ HCOO — + H +

Аммиачный раствор оксида серебра

Молекуле муравьиной кислоты, не смотря на ее малый размер удается сочетать в себе помимо карбоксильной группы также и карбонильную, которая позволяет вступать муравьиной кислоте в реакцию серебряного зеркала подобно альдегидам:

Растворимые соли жирных карб. кислот, например, стеарат натрия

Любая сильная неорганическая кислота или кислота средней силы H₂SO₄ (разб.) HCl HI HBr HNO₃ _(разб.) H₃PO₄

Выпадение хлопьевидного белого осадка малорастворимой жирной кислоты:

Выпадение белого осадка нерастворимой кальциевой или магниевой соли жирной кислоты. Ионное уравнение в общем виде:

где R-длинный углеводородный радикал.

На примере, стеарата натрия и хлорида кальция молекулярное уравнение реакции выглядит так:

Окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет как в щелочах, ввиду того, что соли жирных кислот гидролизуются по аниону:

Качественные реакции в органической химии используются для быстрого распознавания класса соединения. Для таких реакций характерно проявление внешних эффектов — изменение цвета раствора, выпадение осадка или выделение газа.

Качественные реакции на алканы

При горении алканов пламя становится голубым.
Реакция окисления алканов перманганатом калия на холоде не идет – раствор не меняет цвет.

Качественные реакции на алкены

Реакция Вагнера – обесцвечивание раствора перманганата калия, сопровождается выпадением темно-коричневого осадка диоксида марганца:
Обесцвечивание бромной воды:

Качественные реакции на алкины

Реакция Вагнера – раствор перманганата калия обесцвечивается и выпадает осадок черного цвета (диоксид магния):
Обесцвечивание бромной воды:
С реактивом Толленса (гидроксид диамин серебра) только алкины с крайними тройными связями образуют осадок ацетиленида серебра. Алкины с другим расположением тройной связи в реакцию не вступают:

Качественные реакции на альдегиды

Реакция серебряного зеркала с реактивом Толленса при нагревании — серебро покрывает зеркальным слоем стенки пробирки. При некачественном проведении эксперимента выпадает черный осадок мелкодисперсного серебра:
Со свежеприготовленным гидроксидом меди при нагревании альдегиды образуют красно-оранжевый осадок оксида меди (I):
С реактивом Несслера (щелочной раствор тетраиодомеркурата (II) калия) образуется осадок металлической ртути черного цвета:
При взаимодействии бесцветных альдегидов с раствором бесцветной фуксинсернистой кислоты раствор окрашивается в светло-фиолетовый цвет.

Качественные реакции на спирты

Спирты делят на одно- и многоатомные (по количеству ОН-групп) и определяют с помощью разных качественных реакций.

1. Для одноатомных спиртов

1.1 С оксидом меди (II) — над раскаленным оксидом пропускают пары спирта, образуется альдегид, который выявляют пробой с фуксинсернистой кислотой – раствор окрашивается в характерный бледно-фиолетовый цвет:

1.2 Йодоформная проба – с йодом и гидроксидом натрия образуется йодоформ, осадок желтого цвета:

1.3. Проба Лукаса для выявления вторичных и третичных спиртов – первичные в реакцию не вступают. При взаимодействии одноатомных спиртов с концентрированным раствором соляной кислоты и хлорида цинка раствор расслаивается и образуется мутный маслянистый слой алкилхлорида:

2. Для многоатомных спиртов на примере глицерина

Голубой осадок гидроксида меди (II) при нормальных условиях растворяется в глицерине с образованием комплексного соединения меди ярко-синего цвета:

Качественные реакции на карбоновые кислоты

1. Фиолетовый раствор лакмуса карбоновые кислоты окрашивают в красный цвет.

2. Разложение под действием серной кислоты на угарный газ и воду. Выделяющийся угарный газ можно поджечь – он горит синим пламенем.

Для муравьиной кислоты:

Аналогично разлагается и многоосновная щавелевая кислота:

3. Реакция щавелевой кислоты с солями меди (II) – выпадает зелено-голубой кристаллический осадок оксалата меди:

Качественные реакции на амины

Фиолетовый раствор лакмуса амины окрашивают в синий цвет.
Образование дыма в результате взаимодействия летучих аминов с газообразным хлороводородом.
Первичные амины с хлороформом в щелочной среде образуют соединения – изонитрилы с характерным неприятным запахом:

Качественные реакции на анилин

При действии хлорной извести водный раствор анилина приобретает интенсивный фиолетовый цвет.
При бромировании образуется белый осадок 2,4,6-триброманилина:

Качественные реакции на фенол

При взаимодействии с хлоридом железа (III) раствор приобретает фиолетовый цвет:
С бромной водой образует твердый белый осадок 2,4,6-трибромфенола:
При поликонденсации фенолов с альдегидами в кислой или щелочной среде образуются смолообразные полимеры и вода.

Качественные реакции на алкилхлориды

Проба Бейльштейна – качественная реакция определения хлора в органических соединениях.

Образец алкилхлорида на прокаленной медной проволоке помещают в пламя горелки, которое становится сине-зеленым.

Качественные реакции на углеводы

Углевод содержат альдегидные и гидрокси- группы — характерными будут реакции на спирты и альдегиды.

1. Крахмалсодержащие растворы под действием йода становятся синими.

при нагревании раствор обесцвечивается;
охлажденный – восстанавливает синий цвет.

2. Проба Селиванова определяет наличие фруктозы. В присутствии резорцина и соляной кислоты углевод приобретает красно-вишневый цвет.

Органическая химия

Качественные реакции в органической химии

Качественные реакции на алканы

Для этого газ либо поджигают — горение алканов сопровождается синим пламенем, либо пропускают через раствор перманганата калия. Алканы не окисляются перманганатом калия на холоду, вследствие этого раствор не будет изменять окраску.

Качественные реакции на алкены

а) Обесцвечивание перманганата калия (реакция Вагнера).

При этом этилен окисляется в двухатомный спирт этиленгликоль .

б) Обесцвечивание бромной воды:

Качественные реакции на алкины

а) Обесцвечивание перманганата калия (реакция Вагнера).

C₂H₂ + [О] —> НOOC-COOН (щавелевая кислота)

б) Обесцвечивание бромной воды:

в) Взаимодействие с с аммиачным раствором оксида серебра (гидроксид диаминсеребра (I)) (реактив Толленса)

Получившийся ацетиленид серебра (I) выпадает в осадок.

Алкины, у которых тройная связь в середине (R-C≡C-R) в эту реакцию не вступают.

Такая способность алкинов — замещать протон на атом металла, подобно кислотам — обусловлено тем, что атом углерода находится в состоянии sp-гибридизации и электроотрицательность атома углерода в таком состоянии такая же, как у азота. Вследствие этого, атом углерода сильнее обогащается электронной плотностью и протон становится подвижным.

Качественные реакции на альдегиды

а) Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала)

Примечание: реакцией серебряного зеркала также можно выявить метановую (муравьиную) кислоту HCOOH. При чем тут кислота, если мы говорим про альдегиды? Все просто: муравьиная кислота — единственная из карбоновых кислот, содержащая одновременно альдегидную и карбоксильную группы:

В ходе реакции метановая кислота окисляется до угольной, которая разлагается на углекислый газ и воду:

б) Взаимодействие с гидроксидом меди (II) (реакция медного зеркала)

Для этого к свежеприготовленному гидроксиду меди (II) добавляют альдегид и нагревают смесь:

CH ₃ -CHO + 2Cu(OH) ₂ —> CH ₃ -COOH + Cu ₂ O↓ + 2H ₂ O (реакция идет при нагревании)

Выпадает оксид меди (I) Cu₂O — осадок красного цвета.

в) Взаимодействие с раствором фуксинсернистой кислоты.

При добавлении альдегида к раствору фуксинсернистой кислоты раствор окрашивается в светло-фиолетовый цвет.

Качественные реакции на спирты

Спирты по количеству гидроксильных групп бывают одно-, двух-, многоатомными. Для одно- и многоатомных спиртов реакции различны.

а) Окисление спирта оксидом меди.

Для этого пары спирта пропускают над раскаленным оксидом меди. Затем полученный альдегид улавливают фуксинсернистой кислотой, раствор становится фиолетовым:

б) Взаимодействие с натрием.

Качественные реакции на многоатомные спирты

а) Взаимодействие с гидроксидом меди (II).

В отличии от альдегидов многоатомные спирты реагируют с гидроксидом меди (II) без нагревания.

К примеру, при приливании глицерина образуется глицерат меди (II) ( хелатный комплекс темно-синего цвета):

Качественные реакции на карбоновые кислоты

а) Лакмус.

Качественные реакции на муравьиную кислоту

а) Р еакция серебряного зеркала.

б) Взаимодействие с концентрированной серной кислотой.

При добавлении концентрированной серной кислоты H₂SO₄ к раствору муравьиной кислоты образуется угарный газ и вода:

Читайте также: