Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów, Notatki z Chemia

Pobierz Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów i więcej Notatki w PDF z Chemia tylko na Docsity! Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów Wprowadzenie Przeczytaj Wirtualne laboratorium - I Sprawdź się Dla nauczyciela Niewiele osób zdaje sobie sprawę z tego, że aceton – popularny składnik zmywaczy do paznokci – jest ketonem. Nie oznacza to jednak, że zdolność do rozpuszczania innych substancji jest charakterystyczna dla wszystkich ketonów. Z kolei aldehyd benzoesowy stosuje się w przemyśle perfumeryjnym do produkcji olejków zapachowych. Jak sądzisz, czy wszystkie aldehydy mają tę samą właściwość i tę samą przyjemną woń? Co odróżnia od siebie poszczególne aldehydy i ketony? Czy wiesz, jakie właściwości fizyczne posiadają obie grupy związków? Twoje cele Przeanalizujesz i porównasz właściwości fizyczne aldehydów i ketonów. Wykonasz doświadczenia, w których zbadasz właściwości fizyczne aldehydów i ketonów. Aceton jest popularnym zmywaczem farb i sprayów. Źródło: domena publiczna, dostępny w internecie: www.pixabay.com. Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów Zmiany właściwości fizycznych ketonów w szeregu homologicznym Wykresy szeregu homologicznego ketonów Źródło: GroMar Sp. z o.o. przygotowano na podstawie M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Chemia Repetytorium, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa 2010., licencja: CC BY-SA 3.0. Keton T [°C] T [°C] Właściwości fizyczne w temperaturze pokojowej Wzory półstrukturalne propanon (aceton) CO -94,7 56,20 bezbarwna, lotna ciecz o charakterystycznym zapachu, rozpuszczalna w wodzie, eterze dietylowym i alkoholu metylowym butan‐2‐on COCH -86,7 79,6 bezbarwna, lotna ciecz o charakterystycznym zapachu, rozpuszczalna w wodzie pentan‐3‐on CH COCH -39,0 101,7 bezbarwna, lotna, palna ciecz o charakterystycznym zapachu, z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe T W CH 3 CH 3 CH 3 2 CH 3 CH 3 2 2 CH 3 Źródło: M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Chemia Repetytorium, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa 2010. Polecenie 1 Na podstawie powyższych tabel podsumuj zdobyte informacje i sporządź tabelę, w której porównasz właściwości fizyczne ketonów i aldehydów. Właściwości fizycze ALDEHYDY KETONY Stan skupienia Barwa Zapach Rozpuszczalność w wodzie Rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych Polecenie 2 Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. Na podstawie obserwacji tych substancji, sprawdzenia ich rozpuszczalności w wodzie, uzupełnij tabelę (ćwiczenie nr 1.), a następnie sformułuj obserwacje i wnioski. Problem badawczy: Rozpuszczalność ketonów w wodzie. Hipoteza: Propanon nie rozpuszcza się w wodzie. Sprzęt laboratoryjny: probówki; pipety. Odczynniki: formalina (jest to ok. 30% wodny roztwór metanalu); propanon (acetonu); benzenokarboaldehyd (aldehyd benzoesowy); woda zabarwiona niebieskim atramentem. Instrukcja wykonania doświadczenia: Do trzech probówek wlej wodę zabarwioną atramentem. Do pierwszej próbówki wlej powoli po ściankach 1 cm roztworu formaliny.3 Wirtualne laboratorium - I Polecenie 1 Wykorzystując wirtualne laboratorium, przeanalizuj, jak zmieniają się właściwości fizyczne aldehydów i ketonów. Przeprowadź badanie rozpuszczalności przykładowych substancji w wodzie, oraz oznacz ich temperatury wrzenia, a następnie rozwiąż przedstawione zadania. Wirtualne laboratorium pt. ,,Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów” Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0. Ćwiczenie 2 Określ rozpuszczalność w wodzie i temperatury wrzenia podanych poniżej aldehydów i ketonów. etanal rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia propanal rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia butanal rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia pentanal rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia propanon rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia 輸 butanon rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia pentan-3-on rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia heksan-2-on rozpuszczalność w wodzie temperatura wrzenia Ćwiczenie 3 Na podstawie badania rozpuszczalności aldehydów i ketonów w wodzie sformułuj wniosek, który określi zależność pomiędzy rozpuszczalnością tych substancji w wodzie, a wzrostem długości łańcucha węglowego w ich cząsteczce. Odpowiedź: Uzupełnij 醙 Ćwiczenie 3 Wyjaśnij, dlaczego pentan-3-on należy przechowywać w dobrze wentylowanym miejscu. Odpowiedź: Uzupełnij 醙 Ćwiczenie 4 1 2 Schemat rozdzielacza pokazujący dwie niemieszające się ciecze, w których 1 oznacza dowolną fazę o mniejszej gęstości niż 2. Faza 1 jest zazwyczaj rozpuszczalnikiem organicznym, a 2 fazą wodną. Źródło: licencja: CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie: wikipedia.com. Pewna ciekła substancja organiczna o gęstości 1,2 rozpuszcza się w acetonie, natomiast nie rozpuszcza się w wodzie. Opisz jak będzie wyglądała zawartość rozdzielacza, jeśli jako rozpuszczalnik do ekstrakcji zostanie zastosowany aceton. Odpowiedź: Ekstrakcja – ta szeroko stosowana metoda rozdzielania, wykorzystująca różnice rozpuszczalności związków chemicznych w dwóch niemieszających się cieczach (z których jedną jest z reguły roztwór wodny, a drugą odpowiedni rozpuszczalnik organiczny), służyć może zarówno do wydzielania (a często także do zagęszczania) oznaczanego składnika, jak i do usuwania składników przeszkadzających. “ Źródło: T. Lipiec, Z. Szmal, Chemia Analityczna z elementami analizy instrumentalnej, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, Warszawa 1980. g cm 3 難 Polecenie 1 Zapoznaj się z poniższym artykułem i rozwiąż ćwiczenia 5-8. Co przyciąga komary? Uzupełnij Wiadomo już, co sprawia, że komary na nas lecą. Amerykanie zidentyfikowali główny związek chemiczny, który przyciąga do nas te krwiopijcze insekty.Nieszczęsnym wabikiem dla komarów jest aldehyd pelargonowy(nonanal), organiczny związek z grupy aldehydów. Nonanal ma skłonność do utleniania się podczas przechowywania, dlatego zaleca się h ć Źródło filmów i zdjęć: www.pixabay.com, licencja: domena publiczna. Tekst opracowano na podstawie: www.naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,369183,co‐przyciaga‐komary [dostęp: 22.08.2020 r.] Dla nauczyciela Autor: Gabriela Iwińska Przedmiot: Chemia Temat: Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum ogólnokształcące, technikum Podstawa programowa: Zakres podstawowy XV. Związki karbonylowe − aldehydy i ketony. Uczeń: 5) porównuje metody otrzymywania, właściwości i zastosowania aldehydów i ketonów. Zakres rozszerzony XV. Związki karbonylowe − aldehydy i ketony. Uczeń: 4) porównuje metody otrzymywania, właściwości i zastosowania aldehydów i ketonów. Kształtowane kompetencje kluczowe: kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii. Cele operacyjne Uczeń: analizuje i porównuje właściwości fizyczne aldehydów i ketonów; przeprowadza doświadczenia, w których bada właściwości fizyczne aldehydów i ketonów. Strategie nauczania: strategia asocjacyjna; strategia problemowa. Metody i techniki nauczania: metoda kosza i walizki; analiza materiału źródłowego oraz ćwiczenia uczniowskie; dyskusja; technika zdań podsumowujących; eksperyment chemiczny; burza mózgów; metoda JIGSAW. Formy pracy: praca indywidualna; praca w parach; praca w grupach; praca całego zespołu klasowego. Środki dydaktyczne: komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda; rzutnik multimedialny. Przebieg lekcji Faza wstępna: 1. Zaciekawienie i dyskusja. Nauczyciel zadaje uczniom pytania, zaciekawiając tematem. Przykładowe pytania: Czy wszystkie aldehydy mają tę samą właściwość i tę samą przyjemną woń? Co odróżnia od siebie poszczególne aldehydy i ketony? Czy wiecie, jakie właściwości fizyczne posiadają obie grupy związków? 2. Przybliżenie przez nauczyciela tematu: „Badanie właściwości fizycznych aldehydów i ketonów” i celów lekcji. Określenie wiążących dla uczniów kryteriów sukcesu. 3. Rozpoznawanie wiedzy wyjściowej uczniów. Burza mózgów wokół właściwości fizycznych aldehydów i ketonów. 4. Zasady BHP. Nauczyciel zapoznaje uczniów z kartami charakterystyk substancji, które będą używane na lekcjach. Faza realizacyjna: 1. Praca metodą JIGSAW. Nauczyciel dzieli uczniów losowo na dwie grupy zadaniowe. Są to tzw. grupy eksperckie. Każdy uczestnik zostaje ekspertem, który w istotny sposób przyczyni się do sukcesu całej grupy. Każdy uczeń występuje w roli uczącego się i nauczającego.poszczególne grupy otrzymują arkusze papieru i mazaki. Nauczyciel przydziela im różne zagadnienia do opracowania: I grupa: aldehydy – właściwości fizyczne; II grupa: ketony – właściwości fizyczne. 2. Każda grupa zapoznaje się z informacjami w ramach swojego zagadnienia, korzystając z różnych źródeł informacji, w tym z e‐materiałów. Efektem pracy powinno być wspólne opracowanie na podstawie dyskusji oraz uczenia się nawzajem. 3. Na umówiony znak uczniowie tworzą nowe grupy tak, aby w każdej nowej grupie znaleźli się eksperci z wszystkich pozostałych grup. 4. Eksperci kolejno relacjonują to, czego nauczyli się w swoich pierwotnych grupach, czyli ekspert grupy I uczy pozostałych tego, czego się nauczył sam przed chwilą itd. Uczący uczestnicy przekazują wiedzę pozostałym uczniom. Każda z grup w ten sposób zapoznaje się z całym materiałem przewidzianym do realizacji na danej jednostce lekcyjnej. 5. Eksperci wracają do swoich pierwotnych grup, konfrontują zdobytą wiedzę, uzupełniają, sprawdzają, czy wszyscy posiadają zbieżne informacje w omawianych kwestiach. 6. Eksperyment chemiczny – „Badanie rozpuszczalności aldehydów i ketonów w wodzie”. Nauczyciel dzieli uczniów losowo na grupy, przygotowuje odpowiednie szkło i sprzęt laboratoryjny oraz odczynniki chemiczne. Uczniowie przeprowadzają kolejno czynności podane w instrukcji (patrz e‐materiały sekcja „przeczytaj”- polecenie 2), rozwiązują problem badawczy i weryfikują hipotezę, obserwują zmiany i zapisują w dzienniczku elektronicznym, po czym wyciągają wnioski i zapisują je w dzienniczku elektronicznym. Nauczyciel monitoruje przebieg pracy uczniów i wspiera ich. Następnie na forum całej klasy następuje weryfikacja pod względem merytorycznym zaprezentowanych przez chętnych uczniów efektów pracy. 7. Uczniowie w parach pracują z wykorzystaniem wirtualnego laboratorium, wykonując zawarte tam polecenia. Nauczyciel monitoruje pracę uczniów, wspiera ich, wyjaśnia niezrozumiałe kwestie. Chętni uczniowie na forum przedstawiają wyniki pracy, a nauczyciel weryfikuje je pod kątem poprawności. 8. Uczniowie samodzielnie sprawdzają swoją wiedzę wykonując ćwiczenia zawarte w e‐materiale „sprawdź się”. Faza podsumowująca: 1. Nauczyciel omawia przebieg zajęć, wskazuje mocne i słabe strony pracy uczniów, udzielając im tym samym informacji zwrotnej. 2. Nauczyciel prosi, aby uczniowie na kartkach wypisali wszystkie poruszone w dzisiejszej lekcji wątki. Następnie, do każdego podtematu mają narysować skalę od zera do dziesięciu i zaznaczyć, na ile oswoili dany wątek. Skala zerowa oznacza, że uczeń nadal pewnych kwestii nie rozumie, skala 10 – rozumie wszystko i potrafi daną wiedzę