Piano di Lezione Teknis | Reazioni Organiche: Eliminazione

Obiettivo

Durata: 10 - 15 minuti

L’obiettivo di questa fase è fornire agli studenti una comprensione approfondita delle reazioni di eliminazione, con particolare attenzione a meccanismi, catalizzatori e prodotti. Questo approccio è fondamentale per sviluppare abilità pratiche, utili sia in laboratorio sia in ambito industriale, preparandoli ad affrontare le sfide reali del mercato del lavoro, dove la sintesi organica e la conoscenza delle reazioni chimiche sono essenziali.

Obiettivo Utama:

1. Comprendere le principali reazioni di eliminazione nei composti organici.

2. Identificare i catalizzatori più diffusi nelle reazioni di eliminazione.

3. Descrivere le vie sintetiche e i prodotti ottenuti dalle reazioni di eliminazione.

Obiettivo Sampingan:

1. Collegare la teoria delle reazioni di eliminazione alle applicazioni pratiche nel mondo del lavoro.
2. Sviluppare competenze sperimentali attraverso attività pratiche.

Introduzione

Durata: 10 - 15 minuti

Questa fase è finalizzata a stimolare l'interesse degli studenti, evidenziando l'importanza delle reazioni di eliminazione nella chimica organica e le loro applicazioni pratiche nel mondo del lavoro. Così facendo, si crea la base per un successivo approfondimento teorico e pratico.

Curiosità e Connessione al Mercato

 Fatti Interessanti e Collegamento con il Mondo del Lavoro: Nel settore farmaceutico, le reazioni di eliminazione sono spesso impiegate per ottenere composti con proprietà terapeutiche mirate; ad esempio, alcuni antinfiammatori e analgesici vengono sintetizzati tramite questi processi. Nell’industria petrolchimica, tali reazioni sono cruciali per la produzione di etilene e propilene, fondamentali per la realizzazione di plastiche come polietilene e polipropilene. Catalizzatori come l'acido solforico e l’idrossido di sodio (NaOH) sono ampiamente utilizzati per facilitare queste reazioni su scala industriale.

Contestualizzazione

Le reazioni di eliminazione rappresentano processi chiave in chimica organica, in cui vengono rimossi atomi o gruppi di atomi da una molecola, portando alla formazione di doppi o tripli legami. Queste reazioni sono fondamentali per la sintesi di una vasta gamma di prodotti, come plastiche, farmaci e carburanti, e permettono non solo la creazione di nuovi materiali, ma anche l’ottimizzazione dei processi industriali, rendendoli più efficienti e sostenibili.

Attività Iniziale

 Attività Iniziale: • Video Breve: Proietta un video di 3 minuti che illustra una reazione di eliminazione in un contesto industriale (ad esempio, la produzione di etilene a partire dall'etanolo). • Domanda Provocatoria: Al termine del video, chiedi agli studenti: "In che modo pensate che una solida comprensione delle reazioni di eliminazione possa favorire l'innovazione sul mercato?" • Discussione Veloce: Dedica 5 minuti a un confronto in cui gli studenti condividono le proprie idee e impressioni.

Sviluppo

Durata: 75 - 80 minuti

Questa fase è pensata per approfondire la comprensione degli studenti riguardo alle reazioni di eliminazione, attraverso esperienze pratiche che integrano teoria e laboratorio. In questo modo, verranno sviluppate competenze critiche e applicabili anche in contesti industriali e accademici.

Argomenti

1. Definizione e meccanismi delle reazioni di eliminazione

2. Tipi di reazioni di eliminazione: E1 ed E2

3. Catalizzatori più comuni nelle reazioni di eliminazione

4. Vie sintetiche che coinvolgono reazioni di eliminazione

5. Prodotti ottenuti dalle reazioni di eliminazione

Riflessioni sull'Argomento

Invita gli studenti a riflettere su come una conoscenza approfondita dei meccanismi delle reazioni di eliminazione possa contribuire alla creazione di nuovi materiali e processi industriali più efficienti. Incoraggiali a considerare le implicazioni economiche e ambientali di tali reazioni, evidenziando il loro impatto nei settori farmaceutico, petrolchimico e dei materiali.

Mini Sfida

Mini Sfida: Sintesi di Alcheni da Ialoalcani

Gli studenti parteciperanno a un’attività laboratoriale pratica per sintetizzare alcheni a partire da ialoalcani tramite una reazione di eliminazione, identificando il catalizzatore appropriato, prevedendo i prodotti e analizzando le vie sintetiche.

1. Dividere gli studenti in gruppi di 3-4 membri.

2. Fornire un elenco di materiali e reagenti, come haloalcani (ad esempio, cloroetano), catalizzatori (ad esempio, NaOH), vetreria e attrezzature di sicurezza.

3. Guidare gli studenti nell'esecuzione della reazione di eliminazione in un ambiente controllato, seguendo tutte le norme di sicurezza del laboratorio.

4. Incoraggiare gli studenti ad osservare e registrare i prodotti formati e l'efficienza della reazione.

5. Facilitare una discussione di gruppo sui risultati, valutando possibili varianti e l'importanza dei catalizzatori.

6. Richiedere la preparazione di un breve rapporto da parte di ogni gruppo, in cui si descriva l’esperienza, i risultati ottenuti e le conclusioni sull’importanza delle reazioni di eliminazione nella sintesi organica.

L’obiettivo è sviluppare competenze pratiche in laboratorio, comprendere il ruolo fondamentale dei catalizzatori nelle reazioni di eliminazione e collegare le conoscenze teoriche alle applicazioni concrete nella sintesi di composti organici.

**Durata: 45 - 50 minuti

Esercizi di Valutazione

1. Descrivi i meccanismi delle reazioni di eliminazione E1 ed E2.

2. Elenca i principali catalizzatori usati nelle reazioni di eliminazione e spiega la loro funzione.

3. Disegna la via sintetica per la produzione di propilene da 1-bromopropano, specificando reagenti e condizioni.

4. Spiega come la conoscenza delle reazioni di eliminazione possa essere applicata nel settore farmaceutico.

5. Discuti le implicazioni ambientali dovute a reazioni di eliminazione non controllate nei processi industriali.

Conclusione

Durata: 10 - 15 minuti

Lo scopo finale è consolidare le conoscenze acquisite, offrendo una visione integrata tra teoria e pratica, e preparare gli studenti ad affrontare sfide sia accademiche che professionali.

Discussione

 Discussione: Avvia un dibattito finale in cui gli studenti possano condividere ciò che hanno appreso durante la lezione, riflettendo sulle difficoltà sperimentate e sulle possibili applicazioni pratiche nel mondo del lavoro, con particolare attenzione alle implicazioni ambientali ed economiche.

Sommario

 Riassunto: Ripassa i concetti principali affrontati – dalla definizione e dai meccanismi delle reazioni di eliminazione (E1 ed E2), ai catalizzatori, alle vie sintetiche e ai prodotti ottenuti – sottolineando l’importanza di tali processi nella sintesi organica e nelle applicazioni industriali.

Chiusura

 Chiusura: Concludi la lezione mettendo in evidenza il collegamento tra teoria e pratica, e come la conoscenza delle reazioni di eliminazione sia fondamentale per lo sviluppo di nuovi materiali e processi industriali più sostenibili. Sottolinea inoltre l’applicabilità di questi concetti in contesti reali, specialmente nei settori farmaceutico e petrolchimico.