Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo án Hóa học lớp 11 - Tiết 64+65: Axit cacboxylic nhằm giúp các em học sinh biết được định nghĩa, phân loại, đặc điểm cấu tạo phân tử, danh pháp. Tính chất vật lí: nhiệt độ sôi, độ tan trong nước; Liên kết hiđro. Tính chất hoá học: tính axit yếu (phân li thuận nghịch trong dung dịch, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối của axit yếu hơn, kim loại hoạt động mạnh), tác dụng với ancol tạo thành este. Khái niệm phản ứng este hoá.
THPT TÂY GIANG Ngày soạn: Tiết 64 + 65: Chủ đề: AXIT CACBOXYLIC I.MỤC TIÊU CHỦ ĐỀ: 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ: a. Kiến thức Biết được : Định nghĩa, phân loại, đặc điểm cấu tạo phân tử, danh pháp. Tính chất vật lí : Nhiệt độ sơi, độ tan trong nước ; Liên kết hiđro. Tính chất hố học : Tính axit yếu (phân li thuận nghịch trong dung dịch, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối của axit yếu hơn, kim loại hoạt động mạnh), tác dụng với ancol tạo thành este. Khái niệm phản ứng este hố Phương pháp điều chế, ứng dụng của axit cacboxylic b. Kĩ năng Quan sát thí nghiệm, mơ hình, rút ra được nhận xét về cấu tạo và tính chất Dự đốn được tính chất hố học của axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở Viết các phương trình hố học minh hoạ tính chất hố học Phân biệt axit cụ thể với ancol, phenol bằng phương pháp hố học. Tính khối lượng hoặc nồng độ dung dịch axit trong phản ứng Trọng tâm: Đặc điểm cấu trúc phân tử của axit cacboxylic Tính chất hố học của axit cacboxylic Phương pháp điều chế axit cacboxylic c.Thái độ: Say mê hứng thú, tự chủ trong học tập, trung thực, u khoa học Nhận biết được vai trị quan trọng của axit cacboxylic. Tuy nhiên, học sinh phải biết được tác hại của axit cacboxylic 2.Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy, năng lực hợp tác (trong hoạt độ nhóm) Năng lực thực hành hóa học: Làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng, giải thích các hiện tượng xảy ra khi tiến hành thí nghiệm về axit Năng lực vận dụng kiến thức hóa học của axit cacboxylic vào thực tiễn cuộc sống Năng lực sử dụng ngơn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản thân Năng lực tính tốn qua việc giải các bài tập hóa học có bối cảnh thực tiễn II.Phương pháp và kĩ thuật dạy học 1.Phương pháp dạy học : phương pháp dạy học nhóm , dạy học nêu vấn đề 2.Các kĩ thuật dạy học Hỏi đáp tích cực Hoạt động nhóm Thí nghiệm trực quan III.Chuẩn bị của giáo viên và học sinh 1.Giáo viên (GV): Làm các slide trình chiếu ,giáo án Dụng cụ thí nghiệm : Các ống nghiệm , giá để ống nghiệm , kẹp gỗ , nút cao su có gắng ống vút nhọn , Hóa chất :axit axetic, Zn, CaCO3, ancol etylic Nam châm ( để gắn bảng kết quả của hs lên bảng) 2.Học sinh (HS) Học bài cũ Bảng hoạt động nhóm Bút mực viết bảng IV.Chuỗi các hoạt động học A. Hoạt động trải nghiệm, kết nối (10 phút) Mục tiêu Huy động kiến thức học của HS về axit lớp 9, tạo Phương thức tổ chức HĐ nhóm: Kết quả + Hiện tượng: GV chia lớp thành 4 nhóm, các dụng cụ thí nghiệm và hóa TN 1: quỳ tím chuyển sang màu đỏ chất được giao đầy đủ về cho từng nhóm và hồn thành TN 2: bọt khí thốt ra (CO2), khi đưa que diêm đang cháy vào miệng ống phiếu học tập số 1 nghiệm thì ngọn lửa sẽ tắt (khí CO2 Đánh giá + Qua quan sát: Trong trình hoạt động nhóm làm thí nhu cầu tiếp GV giới thiệu hóa chất, dụng cụ và cách tiến hành các thí tục tìm hiểu nghiệm: kiến thức mới (Nếu HS chưa rõ cách tiến hành thí nghiệm, GV nhắc lại Tìm hiểu về một lần nữa để các nhóm đều nắm được) tính chất hóa Phiếu học tập số 1 học axit thơng qua việc 1/ Với những dụng cụ và hóa chất đã có sẵn, hãy làm thí làm các TN sau, khi cho axit axetic lần lượt vào nghiệm TN 1: quỳ tím Rèn năng lực TN 2: đá vơi (CaCO3) thực hành hóa TN 3: Cu(OH)2 học, năng lực Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH hợp tác và 2/ Vì sao bơi vơi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ năng lực sử dụng ngơn đau? ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản Các nhóm phân cơng nhiệm vụ cho từng thành viên: tiến thân hành thí nghiệm, quan sát và thống nhất để ghi lại hiện tượng xảy ra, viết các PTHH, …. vào bảng phụ, viết ý kiến của mình vào giấy và kẹp chung với bảng phụ HĐ chung cả lớp: GV mời một nhóm báo cáo kết quả, các nhóm khác góp ý, bổ sung khơng duy trì sự cháy) TN3: Phản ứng xảy ra làm tan kết tủa Cu(OH)2 HS phát triển được kỹ năng làm thí nghiệm, quan sát, nêu được các hiện tượng và giải thích được một số hiện tượng đó nghiệm, GV quan sát tất các nhóm, kịp thời phát những khó khăn, vướng mắc Mâu thuẫn nhận thức khi HS khơng của HS và có giải pháp hỗ giải thích được tại sao ancol ko tác dụng với dung dịch kiềm, nhưng axit trợ hợp lí + Qua báo axetic lại có phản ứng này ? cáo các nhóm Hs khơng giải thích được vì sao bơi góp ý, vơi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau? bổ sung của nhóm HS sẽ ko giải thích được , như vậy khác, GV địi hỏi học sinh sẽ chú ý đến bài học biết được để giải thích được vấn đề này HS có những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung ở hoạt động tiếp Vì là hoạt động trải nghiệm kết nối để tạo mâu thuẫn nhận thức nên giáo viên khơng chốt kiến thức. Muốn hồn thành đầy đủ và đúng nhiệm vụ được giao HS phải nghiên cứu bài học mới. theo GV chuyển sang hoạt động tiếp theo: HĐ hình thành kiến thức + Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ: HS có thể tiến hành thí nghiệm luống cuống, GV hướng dẫn chi tiết và giúp HS giữ bình tĩnh và thao tác tốt. B. Hoạt động hình thành kiến thức Hoạt động 1: Tìm hiểu định nghĩa, phân loại, danh pháp, axit cacboxylic (20 phút) Mục tiêu Phương thức tổ chức Kết quả Đánh giá Nêu được HĐ nhóm: Các nhóm thảo luận và hồn thành theo u định nghĩa, cầu phân loại, Phiếu học tập số 2 đồng phân, (Phiếu này được dùng để ghi nội dung bài học thay danh pháp của cho vở) axit từ 1C đến 4C 1/ Nêu định nghĩa của axit, phân loại axit, danh pháp của axit (tên thông thường, tên thay thế) Nêu được đặc điểm cấu Định tạo và một số nghĩa: Vídụ: tcvl của ancol Phân loại: (dựa vào liên + theo số lượng nhóm –OH: kết hidro) ………………………… vd:…………… ………………………… vd:…………… Rèn năng lực + theo gốc hidrocacbon: tự học, năng ………………………… vd:…………… ………………………… vd:…………… lực hợp tác, ………………………… vd:…………… lực sử 3/ Danh pháp. dụng ngôn a/ Tên thơng thường: ngữ hóa học HCOOH:………………… Đọc tên các CH3COOH axit theo danh CH3CH2COOH pháp thông b/ Tên thay thế: thường, thay HCOOH:………………… CH3COOH CH3CH2COOH 1. Định nghĩa Axit cacboxylic là những hợp chất hữu mà phân tử có nhóm cacboxyl( COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử C hoặc nguyên tử hiđro Ví dụ: + HCOOH, CH3COOH, CH3CH2COOH,,,, + CH2 = CH- COOH,,,,,, Trong ch ương trình chỉ tìm hiểu axit no ,đơn chức, mạch hở Cơng thức chung: CnH2n+1COOH (n≥0, ngun), hoặc CmH2mO2 (m≥1, ngun) 2. Phân loại: + theo số lượng nhóm –COOH: . 1 nhóm –COOH (axit đơn chức) + Thơng qua quan sát: Trong q trình HS HĐ cá nhân/ nhóm, GV ý quan sát để kịp thời phát những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hợp lí + Thơng qua báo cáo của các nhóm và sự góp ý, bổ sung của các Vd: C2H5COOH nhóm khác, . 2 nhóm –COOH trở lên ( axit đa GV hướng chức) dẫn HS chốt Vd: HCOO [CH2]4 COOH được các kiến thức về + theo gốc hidrocacbon: định nghĩa, . no, mạch hở, đơn chức phân loại, CH3 CHCH2CH2COOH : …………… CH3 4. Nêu đặc điểm cấu tạo của axit cacboxylic? 5. Nêu tính chất vật lý axit cacboxylic? ( giải thích độ tan, nhiệt độ sơi của các axit cacboxylic) HĐ chung cả lớp: GV mời 3 nhóm báo cáo kết quả (mỗi nhóm 1 nội dung), các nhóm khác góp ý, bổ sung, phản biện. GV chốt lại kiến thức. GV lưu ý HS một số ý: Giữa các phân tử axit cacboxylic có khả năng tạo liên kết hidro, liên kết hidro giữa các phân tử axit bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol. Nhiệt độ sơi của axit tăng theo chiều tăng của phân tử khối và cao hơn nhiệt độ sơi của các ancol có cùng phân tử khối Vd: CH3COOH . khơng no, mạch hở, đơn chức Vd: CH2=CHCH2COOH . thơm, đơn chức Vd: C6H5CH2COOH 3/ Danh pháp. a/ Tên thơng thường: HCOOH: axit fomic CH3COOH : axit axetic CH3CH2COOH: axit propionic b/ Tên thay thế: Các bước: *Chọn mạch chính dài nhất chứa –COOH *Đánh số thứ tự bắt đầu từ phía C của nhóm – COOH Axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính +oic Ví dụ: HCOOH: axit metanoic CH3COOH: axit etanoic CH3CH2COOH: axit propanoic CH3 CHCH2CH2COOH : axit 4 cách gọi tên axit cacboxylic; viết được công thức chung của axit cacboxylic và công thức chung của axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở + Thông qua HĐ chung của cả lớp, GV hướng dẫn HS chốt được kiến thức về tính chất vật lí và CH3 metylpentanoic. so sánh được 4/ Đặc điểm cấu tạo: tính chất của O axit C cacboxylic O H với ancol có 5. Tính chất vật lí : SGK cùng phân tử khối Hoạt động 2: Tính chất hóa học, điều chế, ứng dụng( 25ph) Mục tiêu Nêu được tính axit yếu axit cacboxylic ( thông qua phương trình điện li) và viết các PTHH minh Phương pháp tổ chức Kết quả Tính chất hóa học: Đánh giá + Thơng qua quan 1. Tính axit: HĐ nhóm: GV tổ chức hoạt động nhóm cho HS hồn sát mức thành phiếu học tập số 3, tập trung vào việc viết các độ và hiệu a) Trong dung d ị ch, axit cacboxylic phương trình thể hiện tính axit yếu của axit cacboxylic và tham phân li thu ậ n ngh ị ch: phản ứng este hóa gia vào hoạt động + HĐ chung cả lớp: Các nhóm báo cáo kết quả và phản Ví dụ: học biện cho nhau. GV chốt lại kiến thức. sinh Tính chất hóa học: họa axit cacboxylic có dầy đủ tính chất một axit Hiểu phản ứng thế nhóm – OH của axit cacboxylic tác dụng với ancol tạo thành este. Khái niệm phản ứng este hóa + Nếu HS vẫn khơng giải quyết được, GV có thể gợi ý cho HS dựa vào các tính chất chung cả 1 axit đã học và cơng thức cấu tạo của axit cacboxylic đã học ở HĐ 1. GV hướng dẫn HS vị trí cắt liên kết – OH trong nhóm – COOH của axit cacboxylic RCOOH và thế bởi nhóm – OR’ trong ancol R’OH + Thơng qua HĐ Axit cacboxylic làm quỳ tím hóa màu đỏ chung của lớp, b) Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo GV hướng thành muối và nước: dẫn HS thực hiện + GV mời HS viết thêm một số PTHH minh họa tính chất Thí dụ: yêu của axit cacboxylic cầu và CH3COOH + NaOH CH3COONa + điều Phiếu học tập số 3 H2O chỉnh (Phiếu này được dùng để ghi nội dung bài học 2CH3COOH + Ca(OH)2 thay cho vở) (CH3COO)2Ca + 2H2O 1/ Em hãy viết phương trình điện li của 2 axit sau và 2CH3COOH + Na2O 2CH3COONa + so sánh tính axit giữa chúng H2O HCl … Nêu được số ứng dụng và phương pháp điều chế axit cacboxylic CH3COOH Rèn năng lực Từ đó, em hãy kết luận tính chất hố học của axit 2/Ngồi các phản ứng ở phiếu học tập số 1, hãy hồn thành các PTHH sau ( nếu có xảy ra) CH3COOH CH3COO + H+ 2CH3COOH + MgO + H2O (CH3COO)2Mg c) Tác dụng với muối: PTHH: CH3COOH + Na CH3COOH + Cu 2CH3COOH + CaCO3 + CO2 ↑ + H2O (CH3COO)2Ca thực hành hóa học, lực hợp tác và lực sử dụng ngơn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định bản thân cacboxylic? 3/ Em hãy hồn thành PTHH sau,thể hiện phản ứng d) Tác dụng với kim loại ( đứng trước Hh…) thế nhóm – OH trong axit cacboxylic ( Phản ứng este hóa): CH3COOH + C2H5OH 2CH3COOH + 2Na H2↑ 2CH3COONa + ( có xúc tác H2SO4 đặc) 2. Phản ứng thế nhóm OH (Cịn gọi Từ đó em hiểu khái niệm phản ứng este hóa như phản ứng este hố) thế nào? Tổng qt: 4/ Nêu các phương pháp điều chế axit cacboxylic. Viết các PTHH minh họa a/ PP lên men giấm b/ Oxi hóa anđehit axetic:…………………………… c /Oxi hóa ankan:………………………………………… d/ Từ metan:…………………………………………… RC OOH +H O-R' t0, xt RCOOR' +H2O Thí dụ: CH3 - C - OH +H - O -C2H5 H2SO4 đặc O t0 CH3 -C -O-C2H5 +H2O O etyl axetat HĐ chung cả lớp: GV mời 3 nhóm báo cáo kết quả Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H SO đặc (mỗi nhóm 1 nội dung), các nhóm khác góp ý, bổ sung, phản biện. GV chốt lại kiến thức Điều chế: Sau khi hồn thành phần 1,2 và 3 trong phiếu học tập số 1. Phương pháp lên men giấm : 3. GV trình chiếu video thí nghiệm phản ứng este hóa. Từ ( phương pháp cổ truyền) video thí nghiệm do GV chiếu, HS có thể nhận thấy sự biến đổi của các chất qua hiện tượng quan sát được (sự C2H5OH Men giấm CH3COOH+H2O tách lớp của chất lỏng sau khi phản ứng, mùi thơm…) 2. Oxi hố anđehit axetic: GV u cầu HS vận dụng viết phương trình phản ứng 2CH3CHO + O2 xt 2CH3COOH giữa axit fomic và ancol metylic Điều chế, ứng dụng: 3. Oxi hố ankan: HĐ nhóm: GV tổ chức hoạt động nhóm để tiếp tục Tổng qt: hồn thành nhiệm vụ phần 4. phiếu học tập số 3 và xt, t0 2R –CH CH R + 5O 2R 2 phản biện cho nhau. GV chốt lại kiến thức. COOH + 2R COOH + 2H2O GV yêu cầu HS liên hệ thực tế và cho biết các ứng dụng của axit cacboxylic trong đời sống thực tiễn mà các Thí dụ: em đã gặp. Sau đó GV cung cấp thêm thơng tin cho HS về xt 2CH3CH2CH2CH3 1800 C, 50 atm 4CH các ứng dụng thực tiễn của axit cacboxylic như: + Axit fomic có trong nọc con kiến + Giấm ăn là dung dịch axit axetic có nồng độ từ 25% COOH + 2H2O Butan 4. Từ metan ( hoặc metanol phương + Giấm ăn được dùng để khử mùi tanh của cá, tẩy vết pháp hiện đại) dính kẹo su trên quần áo + Axit lactic trong sữa chua… CH4 [O] CH3OH +CO t, xt CH3COOH Ứng dụng: SGK C. Hoạt động luyện tập (25 phút) Mục tiêu Củng cố, khắc sâu kiến thức học về định nghĩa, phân loại, danh pháp, tính chất vật lí, điều chế, tính chất hóa học của axit. Phương thức tổ chức Kết quả + Vịng 1: GV chia lớp thành 2 nhóm lớn để tham gia thi đua với nhau trả lời Kết quả nhanh và chính xác các câu hỏi mà GV đã chuẩn bị (chưa cho HS chuẩn bị trả lời các câu trước). Ghi điểm cho 2 nhóm ở vịng 1 Câu 1: Người ta thường dùng hóa chất nào để phân biệt ancol etylic và axit hỏi/bài tập trong axetic? phiếu học tập Câu 2: Vì trong giấm ăn có chứa axit cacboxylic nào? Mà chúng ta có thể dùng giấm để trộn vào các món ăn hoặc để khử mùi tanh của cá, khi quần áo hay đồ đạc có dính kẹo cao su, hãy dùng giấm để tẩy chúng + Vịng 2: Trên cơ sở 2 nhóm, GV lại u cầu mỗi nhóm lại tiếp tục hoạt Tiếp tục phát động cặp đơi để giải quyết các u cầu đưa ra trong phiếu học tập số 4. GV triển năng lực: quan sát và giúp HS tháo gỡ những khó khăn mắc phải tính tốn, sáng HĐ chung cả lớp: GV mời 4 HS bất kì (mỗi nhóm 2 HS) lên bảng trình tạo, giải quyết bày kết quả/bài giải. Cả lớp góp ý, bổ sung. GV tổng hợp các nội dung trình vấn đề bày và kết luận chung. Ghi điểm cho mỗi nhóm thực tiễn thơng GV sử dụng các bài tập phù hợp với đối tượng HS, có mang tính thực tế, qua kiến thức có mở rộng và u cầu HS vận dụng kiến thức để tìm hiểu và giải quyết mơn học, vận vấn đề dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống Đánh giá + GV quan sát và đánh giá hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm của HS. Giúp HS tìm hướng giải khó khăn trong q trình hoạt động + GV thu hồi một số bài trình bày của HS trong phiếu học tập để đánh giá và nhận xét chung. + GV hướng dẫn HS tổng hợp, điều chỉnh kiến thức để hoàn thiện nội dung bài học + Ghi điểm cho nhóm hoạt động tốt Nội dung HĐ: hoàn thành các câu hỏi/bài tập phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu 1: Số đồng phân axit có cơng thức phân tử C4H8O2 là A. 4 B. 3 C . 2 . Câu 2: Axit propionic có cơng thức là A. HOOCH2CH2OOH B. CH3CH2CH2COOH C. CH3CH2OH D . CH 3CH2COOH Câu 3: Công thức chung của axit no, đơn chức, mạch hở là A. C nH2n+1COOH ( n≥ 0) B. CnH2n+1OH ( n≥ 2) C. CnH2n+2COOH ( n≥ 1) D. CnH2n1COOH ( n≥ 1) D. 5 Câu 4: Tên thay thế của (CH3)2CH—CH2—CH2 COOH là A. 2metyl butanoic B. 3,3đimetyl propanoic C. 4metylpentanoic D. 1,1đimetyl propan2oic Câu 5: Cho 24 gam axit X no, đơn chức, mạch hở phản ứng với Na dư thu được 4,48 lit khí H2 (đkc). Cơng thức phân tử của X là A. C2H5OH B . C 2H4O2 C. CH3OH D. C4H9OH Câu 6: Chất Y có CTPT C4H8O2 tác dụng với NaOH tạo thành Z( C4H7O2Na). Vậy Y thuộc loại chất nào sau đây? A. Anđêhit B. Axit C. Ancol D. Xeton D. Hoạt động vận dụng và mở rộng (10 phút) Mục tiêu Phương thức tổ chức Kết quả Đánh giá Giúp HS vận dụng các kĩ năng, vận dụng kiến thức đã học để giải quyết tình huống trong thực tế GV thiết kế hoạt động và giao việc cho HS về nhà hồn thành. u Bài báo cáo của HS (nộp bài thu cầu nộp báo cáo (bài thu hoạch) hoạch) GV khuyến khích HS tham gia tìm hiểu những hiện tượng thực tế về 1. Do trong nọc ong, kiến và cả axit hiện nay. Tích cực luyện tập để hồn thành các bài tập nâng cao nhện và 1 số cơn trùng khác có axit Nội dung HĐ: u cầu HS tìm hiểu, giải quyết các câu hỏi/tình huống hữu cơ là axit fomic( HCOOH). Vơi sau là chất bazo nên trung hịa axit làm đỡ đau Vì sao bơi vơi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau? 2. Trong rau muống và vài loại rau Vì sao văt chanh vào nước rau muống sẽ chuyển sang màu vàng hoặc đỏ? khác có kiềm, phản ứng như chất chỉ thị màu, ở mơi trường kiềm nó có màu xanh. Trong nước chanh có 7 8 % axit citric( C6H8O7) Giáo dục cho HS ý thức bảo vệ mơi trường vắt chanh vào nước rau làm thay đổi độ axit, do đó làm thay đổi màu của nước rau có thể chuyển từ xanh sang đỏ tùy theo nồng độ. Khi GV yêu cầu HS nộp sản phẩm vào đầu buổi học tiếp theo Căn cứ vào nội dung báo cáo, đánh giá hiệu thực công việc của HS (cá nhân hay theo nhóm HĐ). Đồng thời động viên kết quả làm việc kết làm việc của HS chưa vắt chanh, rau muống có màu xanh lét là do chứa chất kiềm ... c /Oxi? ?hóa? ?ankan:………………………………………… d/ Từ metan:…………………………………………… RC OOH +H O-R'' t0, xt RCOOR'' +H2O Thí dụ: CH3 - C - OH +H - O -C2H5 H2SO4 đặc O t0 CH3 -C -O-C2H5 +H2O O etyl axetat HĐ chung cả ? ?lớp: ... Ví dụ: học? ? biện cho nhau. GV chốt lại kiến thức. sinh Tính chất? ?hóa? ?học: họa axit? ? cacboxylic có dầy đủ tính chất một axit Hiểu phản ứng thế nhóm – OH của? ?axit? ? cacboxylic. .. dụ: HCOOH:? ?axit? ?metanoic CH3COOH:? ?axit? ?etanoic CH3CH2COOH:? ?axit? ?propanoic CH3 CHCH2CH2COOH :? ?axit? ?4 cách gọi tên axit? ? cacboxylic; viết được công thức chung của axit? ? cacboxylic? ?