Kiến thức : * Hs biết : - Sự hình thành liên kết và cấu trúc không gian của ankan - Gọi tên các ankan với mạch chính không quá 10 nguyên tử C * Hs hiểu :Tính chất vật lý , tính chấ
Trang 1Giáo án hóa học lớp 11 nâng cao - Bài 35 :ANKAN
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
I MỤC TIÊU :
1 Kiến thức :
* Hs biết :
- Sự hình thành liên kết và cấu trúc không gian của ankan
- Gọi tên các ankan với mạch chính không quá
10 nguyên tử C
* Hs hiểu :Tính chất vật lý , tính chất hoá học ,
phương pháp điều chế và ứng dụng của ankan
2 Kỹ năng :
Viết CTPT , công thức cấu tạo và phương trình phản ứng của các ankan
Trang 23 Trọng tâm :
- Biết sự hình thành liên kết và cấu trúc không gian của ankan
- Biết gọi tên cac ankan với mạch chính không quá
10 cacbon
- Hiểu tính chất vật lý tính chất hóa học của ankan
- Biết phương pháp điều chế và ứng dụng của ankan
II PHƯƠNG PHÁP :
Hoạt động nhóm – đàm thoại
III CHUẨN BỊ :
- Bảng tên gọi 10 ankan không phân nhánh đầu tiên trong dãy đồng đẵng các ankan
- Mô hình phân tử propan ; n-butan và isobutan
- Bảng 6.2 SGK
- Etxăng , mỡ bôi trơn động cơ , nước cất , cốc thuỷ tinh
- Bộ dụng cụ điều chế CH4
Trang 3- Hoá chất : CH3COONa rắn ; NaOH rắn , CaO rắn
IV THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG :
1 Kiểm tra :
* Định nghĩa đồng đẳng , cho ví dụ ?
* Cho một số ví dụ về các hợp chất HC có thể gặp trong cuộc sống ?
2 Bài mới :
Hoạt động 1:
* Nhắc lại đặc điểm cấu tạo các ankan , từ đặc
điểm cấu tạo hướng dẫn HS dự đoán khả năng tham gia phản ứng của ankan
I / TÍNH CHẤT HOÁ HỌC :
Trang 4Phân tử ankan chỉ có các liên kết C–C và C–H đó là liên kết bền vững ankan tương đối trơ về mặt hoá học
Ankan tương đối trơ về mặt hoá học : Ở nhiệt độ
thường chúng không phản ứng với axit , bazơ và chất oxyhoá mạnh ( KMnO 4 )
Dưới tác dụng của ánh sáng xúc tác , nhiệt độ ankan tham gia phản ứng thế , phản ứng tách và phản ứng oxyhoá
Hoạt động 2 :
- Viết phương trình phản ứng thế Cl vào CH4 ?
- HS viết phương trình phản ứng
Viết ptpư :
C3H8 + Cl2 và C3H8 + Br2
1 Phản ứng thế (đặc trưng)
Ví dụ :
CH4 + Cl2 as CH3Cl + HCl
Trang 5CH3Cl + Cl2 as CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 as CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 as CHCl4 + HCl
- Các đồng đẳng : Từ C3H8 trở đi thì Clo (nhất là
brôm) ưu tiên thế ở trong mạch
Ví dụ :
CH3-CH2CH2Cl + HCl
C3H8 + Cl2
CH3CHClCH3 + HCl
CH3-CH2CH2Br + HBr
C3H8 + Br2
CH3CHBrCH3 + HBr
97%
Cơ chế phản ứng halogen hoá
Là cơ chế gốc dây chuyền
* Bước khơi mào
a
a
Trang 6Cl o o Cl as Clo + Clo
* Bước phát triển dây chuyền
CH3 – H + Clo o CH3 + HCl
o
CH3 + Clo – oCl CH3Cl + Clo
CH3o –o H + Clo ….……
* Bước đứt dây chuyền :
Clo + Clo Cl2
oCH3 + Clo CH3Cl
oCH3 + o CH3 CH3CH3
- HS rút ra nhận xét cơ chế phản ứng theo cơ gốc
gồm 3 bước
HS rút ra nhận xét :
Phản ứng Clo hoá ít có tính chọn lọc còn Brôm hoá thì có tính chọn lọc cao hơn : Brôm hầu như chỉ thế cho H ở C bậc cao
*Gv thông báo : Flo phản ứng mãnh liệt nên phân
Trang 7huỷ ankan thành C và HF Iôt quá yếu nên không phản ứng
- GV trình bày phần cơ chế phản ứng
Hoạt động 3 :
Giáo viên hướng dẫn HS viết các phương trình phản ứng :
C2H6 t o
C3H8 t o
2/ Phản ứng tách :
( đehiđrôhoá )
CH3-CH3 xt , t0 CH2=CH2 + H2
HS nhận xét :
* Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác ( Cr2O3 , Fe , Pt
… )
* Các ankan không những bị tách H tạo thành Hydrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C – C tạo ra các phân tử nhỏ hơn
Trang 8* HS viết phương trình
CH3CH = CHCH3 + H2
3 Phản ứng crackinh :
( bẻ gãy lk C-C )
CH4 + CH3-CH=CH2
C4H10
C2H6 + CH2=CH2
3 Phản ứng Oxi hóa :
a Oxi hoá hoàn toàn :
CnH2n+2+(3n+1
2 )O2
0
t nCO2 + (n+1)H2O
Ví dụ :
- HS viết phương trình phản ứng đốt cháy CH4 và phương trình phản ứng tổng quát đốt cháy ankan
CH4 +2O2 t0 CO2 + 2H2O
T
Trang 9b Không bị oxyhoá bởi dung dịch KMnO4 nhưng ở nhiệt độ, xúc tác thích hợp ankan có thể bị oxi hoá không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxy
CH4 + O2 t0xt HCHO + H2O
Hoạt động 4 :
GV yêu cầu Nhận xét tỷ lệ mol CO2 và H2O sinh ra sau phản ứng
HS nhận xét : số mol H2O luôn luôn lớn hơn CO2
Hoạt động 5 :
II.Điều chế và Ứng dụng
1/ Điều chế :
a/ Trong công nghiệp : lấy từ khí thiên nhiên, khí
dầu mỏ
GV giới thiệu phương pháp điều chế ankan trong công nghiệp
-Làm thí nghiệm điều chế CH4 từ Natri axetat với vôi tôi xút
Trang 10b/ Phòng thí nghiệm :
CH3COONa + NaOH t0 CH4+Na2CO3
Al4C3 + 12H2O 3CH4 +4Al(OH)3
2/ Ứng dụng :
- Nghiên cứu sgk để trả lời
- Từ C1 đến C20 được ứng dụng làm nhiên liệu
- Nhiều Ankan được dùng làm dung môi và dầu bôi trơn máy
- Điều chế chất sinh hàn
- Nhờ tác dụng của nhiệt và các phản ứng oxy hoá không hoàn toàn HCHO, rượu metylic , axitaxetic
…v v…
Hoạt động 6:
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi : Tìm những ứng dụng có liên quan đến tính chất hoá học
Trang 113/ Củng cố :
* Đốt cháy 0,1 mol CxHy 0,1mol CO2 và 0,2mol H2O Xác định dãy đồng đẳng của A
Viết chương trình chung
* Làm bài tập 4,5/142 SGK
* Viết phản ứng Isobutan + Cl2 theo tỉ lệ mol 1 : 1
4/ Bài tập về nhà :
Tất cả bài tập trong sgk