Tích hợp kiến thức các môn vật lý, toán học, sinh vật và giáo dục công dân vào giảng dạy bài ancol môn hóa học 11

Giáo án TÍCH HỢP KIẾN THỨC CÁC MÔN VẬT LÝ, TOÁN HỌC, SINH VẬT VÀ GIÁO DỤC CÔNG DÂN VÀO GIẢNG DẠY BÀI “ANCOL” MÔN HÓA HỌC 11 Giáo viên: Nguyễn Thị Thiều Tổ: Hóa - Sinh I.. Để góp phần vào

Giáo án

TÍCH HỢP KIẾN THỨC CÁC MÔN VẬT LÝ, TOÁN HỌC, SINH VẬT

VÀ GIÁO DỤC CÔNG DÂN VÀO GIẢNG DẠY BÀI “ANCOL” MÔN

HÓA HỌC 11 Giáo viên: Nguyễn Thị Thiều

Tổ: Hóa - Sinh

I Mục tiêu dạy học:

Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp rất nhiều hiện tượng liên quan đến kiến thức hóa học Một trong những chất tác động rất lớn đến các đời sống của con người đó là “ Ancol Êtylic” Để góp phần vào việc giúp các em học sinh hiểu được tính chất, CTCT, ứng dụng và sản xuất ancol ancol như thế nào … Nhóm giáo viên chúng tôi đã đề ra một số giải pháp vận kiến thức các môn học toán, lý, sinh, giáo dục công dân để giải quyết tốt các vấn đề liên quan đến bài ancol

a Kiến thức : Biết được:

- CTPT, CTCT, đặc điểm cấu tạo

- Tính chất hoá học: tác dụng kim loại kiềm, tác dụng Cu(OH)2, phản ứng tách nước

- Ứng dụng: Làm nguyên liệu, dung môi trong công nghiệp

- Phương pháp điều chế ancol Êtylic từ tinh bột, đường hoặc từ Êtylen

b Kỹ năng : - Quan sát mô hình phân tử, thí nghiệm, mẫu vật, hình ảnh rút ra được nhận xét về đặc điểm cấu tạo phân tử và tính chất hoá học

- Viết các PTHH dạng CTPT và CTCT thu gọn

- Tính khối lượng Ancol tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng có sử dụng độ ancol và hiệu suất quá trình

- Giúp các em rèn tốt khả năng tư duy, thảo luận nhóm, thu thập thông tin, phân tích các kênh hình, kênh chữ, liên hệ thực tế

- Biết vận dụng kiến thức liên môn trong giải quyết vấn đề

c Thái độ: - Học sinh cần có năng lực vận dụng những kiến thức liên môn sau để giải quyết các vấn đề bài học đặt ra:

+ Môn vật lý: - Biết cách sử dụng ống đong để đong 1 thể tích ancol cho trước

Độ tan của ancol, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng của ancol

+ Môn toán học: - Biết vận dụng những kiến thức toán học để biến đổi các công thức tính toán về độ ancol, những công thức chuyển đổi giữa các đại lượng để thực hiện 1 bài toán hóa, xác định công thức của ancol

+ Môn sinh học: - Biết được các tác hại của ancol đối với sức khỏa con người + Môn GDCD: - Giải thích vấn đề bảo vệ môi trường trong sản xuất, tận dụng những phế phẩm của quá trình sản xuất ancol để sản xuất những sản phẩm khác

- Nghiêm túc, hợp tác tốt , linh hoạt trong các hoạt động vận dụng kiến thức liên môn trong việc lĩnh hội kiến thức

II Thiết bị dạy học, học liệu:

- Giaó viên:

+ Máy trình chiếu, ancol kế, ống đong, 1 số nhãn của các chai ancol, ancol Êtylic, đèn cồn, diêm, kim loại Natri, mô hình phân tử ancol êtylic, bát sứ, ống nghiệm, kẹp gỗ, panh sắt

+ Chèn 1 số hình ảnh về ứng dụng và điều chế ancol Êtylic

- Học sinh: Nghiên cứu kĩ nội dung bài học

III Hoạt động dạy học và tiến trình dạy học

Đối với bài “ancol” giáo viên thực hiện theo các bước sau:

CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC

Mục tiêu: Biết được:- Tính chất hoá học Quan sát mô hình phân tử, thí nghiệm, mẫu

vật, hình ảnh rút ra được nhận xét về tính chất hoá học.Viết các PTHH dạng CTPT và CTCT thu gọn Phân biệt Ancol Êtylic với glixerol Vận dụng công thức toán học để tính khối lượng Ancol tham gia hoặc tạo thành trong phản ứng có sử dụng độ rượu và hiệu suất quá trình hay tính số ete tạo thành khi tách nước từ nhiều phân tử ancol

Phương pháp: Làm thí nghiêm, hoạt động nhóm, làm việc cá nhân.

- GV cho HS quan sát hiện tượng đèn

cồn cháy

- GV nêu câu hỏi và dẫn dắt vào bài

+ Tại sao đèn cồn lại có thể cháy được

lâu?

+ Tại sao trong phòng thí nghiệm người

ta dùng đèn cồn mà không dùng đèn

dầu để đốt?

* Vào bài

GV hỏi:

+ So sánh độ âm điện của C và O, O và

H?

+ Liên kết C–O, O –H là liên kết gì?

+ Phân cực về nguyên tố nào?

+ Trung tâm phản ứng ?

TL:

- nguyên tử O mang độ âm điện lớn

IV/ Tính chất hoá học

* Cấu tạo

δ+ δ- δ+

hơn nguyên tử Cvà H

- Liên kết cộng hoá trị phân cực mạnh

về phía O

- GV bổ sung:

- GV giới thiệu: chỉ xét các ancol no

mach hở

C – C O H (3) ( 2) ( 1) H

có 3 trung tâm pư

- Vì có sự phân cực trong liên kết C – O và liên kết O – H ancol có khả năng thay thế H của

nhóm - OH, và thay thế– OH hay pư tách

- GV làm tn cho HS quan sát hiện

tượng rượu etylic tác dụng với natri dư

và yêu cầu HS nhận xét hiện tượng, so

sánh và viết PTPƯ, và gọi tên sp?

- GV nhận xét: - Pư của nước với Na

mãnh liệt hơn so với của ancol, Na pư

êm dịu trong ancol

- GV: cho glixerol tác dụng với Na, yêu

cầu HS nhận xét về số chức pư với tỉ

lệ glixerol và Na khác nhau thì thu

được sản phẩm khác nhau, từ đó yêu

cầu HS viết PTPƯ với tỉ lệ tối đa?

- GV: như vậy các ancol no mạch

hở(đơn chức,đa chức) đều có khả năng

* Các tính chất

1/ PƯ thế H của nhóm OH

a) Tính chất chung của ancol + HT: Mẩu Na tan ra và có khí bay lên + PTPƯ:

VD1:

2C2H5OH +2Na 2C2H5ONa +H2↑ Natri etylat

VD2:

C 3 H 5 (OH) 3 + 3Na C 3 H 5 (ONa) 3 + 3/2 H2↑ Natriglixerat

tác dụng với Na tức là khả năng thay

thế H của nhóm -OH với Na

- GV yêu cầu HS viết PTTQ của ancol

với Na

PTTQ:

2R(OH)n +2nNa2R(ONa)n+ nH2↑ n≥1 Natri ancolat

- GV tiến hành thí nghiệm giữa

Cu(OH)2 với rượu etylic và glixerin(quy

trình SGK), yêu cầu HS quan sát hiện

tượng TN và nhận xét, đưa ra dự đoán

+TN1: Không có hiện tượng

+ TN2: Cu(OH)2 tan ra tạo dung dịch

màu xanh lam

+ HS dự đoán đã có pư xảy ra giữa

Cu(OH)2 với glixerol

- GV giải thích và đưa phản ứng giữa

glixerin và Cu(OH)2:

+ Do sự tương tác của các nhóm OH

liền kề nhau

CH2 – OH

CH – O – H + HO – Cu – OH

CH2 – OH

b) Tính chất đặc trưng của glixerol

PT: đkt 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [CC3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O đồng(II) glixerat(dd màu xanh lam) hay: đkt

2C3H8O3 +Cu(OH)2 → (C3H7O3)2Cu +2 H2O

dd màu xanh lam

HO – CH2

+ H – O – CH  ?

HO – CH2

- GV hỏi HS: pư có kèm theo hiện

tượng?

- đây là pư để phân biệt ancol đa chức có các nhóm - OH liền kề với ancol đơn chức và các chất hữu cơ khác

- GV yêu cầu HS viết ptpư của ancol

etylic với HCl ? ( đã được học bài

trước) Viết PTTQ của ancol với axit

HA

- GV yêu cầu HS nghiên cứu tr 183

SGK: nhận xét và giải thích

- có pư xảy ra

- GV mô tả cách tạo sp

- GV hỏi : nếu tách hỗn hợp2 ancol

CH3OH, C2H5OH  hỗn hợp mấy ete?

PTPƯ(nháp)?

- Yêu cầu HS khái quát thành PTTQ

2.

Phản ứng thế nhóm OH

a, Phản ứng với axit vô cơ VD:

C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O Etylclorua

PTTQ:

b Phản ứng với ancol VD:

H 2 SO 4 đ

C 2 H 5 –OH + H–O –C 2 H 5

140 oC

C 2 H 5 – O – C 2 H 5 + H 2 O

đietylete

* PTTQ: H 2 SO 4 đ

140 oC (ete)

3.

Phản ứng tách nước VD1:

H 2 SO 4đ

- GV nhắc lại cho HS tính chất tách HX

của dx halogen từ đó GV hướng dẫn

HS vận dụng tương tự viết ptpư tách

H2O ancol etylic (GV gợi ý: coi OH

tương tự halogen X trong dx halogen)

- GV nhấn mạnh cho HS về điều kiện

pư:so sánh đk 2 pư tách cho HS (nhiệt

độ)

-GV chú ý:

- GV yêu cầu HS xác định sp tách của

butan- 2-ol

- GV yêu cầu HS viết PTTQ pư tách

nước tạo anken của ancol

CH 2 – CH 2 CH 2 = CH 2 + H 2 O etilen

H OH 180 o C Ancol etylic

- Phản ứng tách nước của ancol tuân theo quy tắc tách Zaixep

VD2:

bậc1 bậc2

CH 3 –CH –CH 2 –CH 3

OH

CH 3 – CH= CH– CH 3 + H 2 O

H 2 SO 4,đ but-2-en (sp chính)

180 0C

CH 2 = CH– CH 2 –CH 3 +H 2 O

but-1-en (sp phụ) PTTQ:

H2SO4,đ

CnH2n+1OH CnH2n + H2O

(n≥2) 180oC

- GV: các ancol có bậc khác nhau bị oxi

hoá không hoàn toàn sẽ cho các sản

phẩm khác nhau:

+ GV hướng dẫn viết sp, và nói sp tạo

thành thuộc loại sản phẩm nào(từ đó

hoàn thành đề mục)

- PTTQ?

- PTTQ?

- GV bổ sung thêm:

4 PƯ oxi hóa

a PƯ oxi hoá không hoàn toàn [CO]

* Ancol bậc I → anđehit

- VD1: to

CH3CH2OH + CuO

CH3CHO+ Cu + H2O Anđehit axetic

- PTTQ:

to

RCH 2 OH + CuO RCHO + Cu + H 2 O [CO]

* Ancol bậc II → xeton

- VD2: t o

CH 3 CH(OH)CH 3 + CuO CH 3 CCH 3 + Cu + H 2 O

O Axeton

- PTTQ:

to

OH O

- GV yêu cầu HS lấy ví dụ pư đốt cháy

của ancol etylic với oxi? GV thông báo

đây là pư toả rất nhiều nhiệt

- GV yêu cầu HS rút ra phản ứng đốt

cháy tổng quát của ancol no, đơn chức

- Nhận xét tỉ lệ nCO2 và n H2O

- GV quay lại vấn đề 1 đặt ra lúc đầu

giờ, hướng dẫn HS giải đáp câu hỏi tại

sao đèn cồn lại duy trì sự cháy lâu?

- GV giải thích: Do bấc của cồn được

cấu tạo bởi nhiều sợi vải nhỏ li ti,

chúng ta có thể hình dung sợi vải đó

như là những ống mao dẫn, chính vì

vậy cồn có thể dẫn từ dưới lên trên với

một lượng nhất định và ổn định Khi

bắt lửa, do cồn chính là rượu etylic gần

như là tinh khiết nên xảy ra phản ứng

cháy và toả nhiệt rất mạnh Chính vì

vậy mà đèn cồn cháy được lâu

(R,R’- gốc hidrocacbon)

- Ancol bậc III rất khó bị oxi hoá mà bị gãy mạch cacbon  nhiều sp khác nhau

b) PƯ oxi hoá hoàn toàn

- VD:

to

C2H5OH + 3O2  2CO2 + 3H2O (∆H < O)

- TQ: to

CnH2n+1OH + 3n/2O2 nCO2+

(n+1)H2O

- NX: n H2O > nCO2

* Chú ý:

+ khi đốt cháy rượu mà có

n H2O > nCO2  đó là rượu no, mạch hở

CnH2n+2 – x (OH)x hay CnH2n+2Ox (đk: n ≥x≥1) + nancol = n H2O – nCO2

nCO2

+ số nguyên tử C ancol =

nancol

- GV: các em đã học ankenpư nào có

thể tổng hợp được rượu từ anken? 

tổng hợp ancol etylic từ anken tương

ứng?

- GV bổ sung pư thuỷ phân dẫn xuất

halogen(đã được biết đến trong bài dx

halogen)

- GV yêu cầu HS nghiên cứu sơ đồ và

nêu tên các loại pư?(yêu cầu HS về nhà

viết các ptpư )

- GV hỏi HS các em có biết cách nấu

rượu trong đời sống hàng ngày như thế

nào không?

- GV giới thiệu cách nấu rượu trong đời

sống, dẫn dắt phản ứng lên men tinh

bột và cho HS tham khảo hình ảnh (nếu

có), từ đó HS sẽ thấy được các phản

ứng điều chế gần gũi hơn, dễ nhớ hơn

V Điều chế và ứng dụng

1 Điều chế

a)PP tổng hợp

* Tổng hợp ancol etylic

H 2 SO 4, loãng ,300 o C

CH 2 =CH 2 + H 2 O CH 3 -CH 2 -OH

* Tổng hợp Glixerol từ propilen

Cl 2

CH 2 =CH–CH 3 CH 2 =CH-CH 2

450 o C

Cl

Cl 2 + H 2 O NaOH

CH 2 –CH –CH 2

Cl OH Cl

CH 2 –CH –CH 2

OH OH OH Glixerol

b) PP sinh hoá

- GV cho HS xem các hình ảnh SGK và

hỏi ứng dụng của etenol?

- GV nói thêm về ứng dụng trong dược

phẩm

- GV chú ý cho HS:

-GV giúp HS giải quyết vấn đề thứ 2

lúc đầu giờ : Sản phẩm khi đốt cháy

cồn là sản phẩm sạch nên được dung

trong phòng thí nghiệm, trong khi dầu

đốt cháy sản phẩm không chỉ có CO2 và

H2O mà còn lẫn các chất khác ví dụ

như muội than, sản phẩm không sạch

nên không dùng trong phòng thí

nghiệm

- GV vận dụng kiến thức môn giáo dục

công dân trong việc giáo dục bảo vệ

môi trường

HS vận dụng kiến thức môn GDCD để

enzim (C6H10O5)n + nH2O

nC6H12O6(glucozơ) enzim

C6H12O6 2C2H5OH +2CO2

2 Ứng dụng

a Ứng dụng của etanol

- Nhiên liệu động cơ

- Dung môi

- Rượu uống

- Mỹ phẩm, phẩm nhuộm

- Dược phẩm

b Ứng dụng của metanol

- Làm dung môi

- Làm nguyên liệu tổng hợp

- Chú ý:Metanol rất độc(…)

giải thích vấn đề bảo vệ môi trường

trong sản xuất, tận dụng những phế

phẩm của quá trình sản xuất ancol để

sản xuất những sản phẩm khác

- GV tổng kết (nhấn mạnh cho HS về

pư thế và tách nước của ancol đặc biệt

chú ý điều kiện, và pư phân biệt ancol

đa chức và ancol đơn chức, pư oxi hoá

và 1 số ứng dụng….)

- GV giao gt về nhà và đặt 1 câu hỏi

+ Tại sao lại có ngộ độc rượu?

Yêu cầu HS đọc tài liệu tr188 SGK

IV Kiểm tra đánh giá kết quả học tập:

Kiểm tra 10 phút:

Câu 1: Nêu tính chất hóa học của ancol Êtylic Viết PTHH minh họa Câu 2: Nêu ứng dụng và cách sản xuất ancol Êtylic