Bài 38: AXETILEN

GIÁO ÁN HÓA HỌC SV: Bùi Thị Ánh Hương Ngày soạn: 19/02/2016 Ngày dạy: 26/02/2016 Tiết : Bài 38: AXETILEN I.MỤC TIÊU Kiến thức - HS biết được: Đặc điểm cấu tạo, công thức cấu tạo, công thức phân tử axetilen - Tính chất vật lí: trạng thái, màu sắc, tính tan nước, tỉ khối so với không khí - Tính chất hóa học: tác dụng với dd brom, oxi Phản ứng cộng đặc trưng - Axetilen dùng làm nguyên liệu đời sống sản xuất Kỹ - Viết PTHH dạng công thức phân tử CTCT thu gọn - Phân biệt khí axetilen với khí metan phương pháp hóa học - Tính phần trăm thể tích khí axetilen có hỗn hợp khí thể tích khí tham gia phản ứng điều kiện tiêu chuẩn - Cách điều chế axetilen từ CaC2 nước 3.Thái độ Yêu thích môn để vận dụng vào sống II CHUẨN BỊ 1.Giáo viên: SGK, mô hình lắp ráp phân tử hợp chất hữu cơ, dụng cụ hóa chất điều chế axetilen, thí nghiệm axetilen cháy không khí, thí nghiệm axetilen tác dụng với dung dịch brom, hình ảnh minh họa ứng dụng axetilen sơ đồ hình 4.12 2.Học sinh: III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1.Ổn định lớp: (1 phút) Kiểm tra cũ: (4 phút) Ở tiết trước học gì? Vậy kiểm tra lại kiến thức cũ etilen qua câu hỏi sau: Hãy viết CTCT phương trình phản ứng thể tính chất hóa học etilen? CTCT: CH2=CH2 Các PTPU: t0 (1) C2H4 + 3O2 → 2CO2+ 2H2O  Phản ứng cháy (2) C2H4 + Br2 → C2H4Br2  Phản ứng cộng (3) …+CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+… xúc tác, t0, áp xuất …-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-… Phản ứng trùng hợp GV hỏi thêm: Tại etilen tham gia phản ứng cộng? Bằng cách để nhận biết etilen? Bài mới: (1 phút) Ở tiết trước biết khí etilen có chín Khí sinh có tác dụng xúc tiến trình hô hấp tế bào trái làm xanh mau chín Hôm nay, biết thêm chất làm trái mau chín Đó chất khí axetilen hay gọi khí đất đèn, dân gian gọi khí đá Công thức hóa học C2H2 Cô tặng em vần thơ axetilen: “Axetilen 26 tuổi đáng yêu, Bắt cá tay ba chẳng vững bền, Lửa yêu thương 3000 độ nóng, Gặp oxy dễ bị nổ tan tành, Gặp H2 em quay tính chị” Vậy, để hiểu rõ ý nghĩa vần thơ trên, bước sang 38 Axetilen Hoạt động 1: Tính chất vật lí (4 phút) Hoạt động GV - GV: Tham khảo thông tin SGK, cho biết CTPT axetilen Từ CTPT trên, tính PTK axetilen bao nhiêu? - GV: Axetilen có tính chất vật lý tương tự tính chất vật lý metan, etilen Hãy cho biết trạng thái, màu sắc, mùi vị axetilen - GV lưu ý: Khí axetilen tinh khiết không mùi Trong thực tế điều chế axetilen từ đất đèn có mùi hắc (do đất đèn có lẫn tạp chất lưu huỳnh Hoạt động HS - HS: C2H2 26 - HS: Khí, không màu, không mùi - HS: Lắng nghe Nội dung ghi bảng CTPT: C2H2 PTK: 26 I Tính chất vật lí amoniac) - GV: Có phương pháp thu khí axetilen? Đó phương pháp nào? - GV: Tham khảo thông tin SGK, hình 4.9/trang 120 thu axetilen cách đẩy nước Hãy cho biết dựa vào tính chất vật lí thu axetilen cách đẩy nước? - GV: Khí axetilen nặng hay nhẹ không khí? Vì sao? - HS: cách Đó đẩy nước đẩy không khí - HS: Xem hình Vì tan nước - HS: Khí axetilen nhẹ không khí Vì tỉ khối axetilen so với không khí nhỏ - GV: Y/c HS cho biết thu khí - HS: Đặt úp bình (đưa - Là chất khí axetilen phương pháp đẩy miệng ống nghiệm - Không màu, không không khí ta đặt bình thu xuống dưới) mùi nào? - Ít tan nước, nhẹ - GV yêu cầu HS kết luận tính - HS: Là chất khí, không khí không màu, không chất vật lý axetilen mùi Ít tan nước, nhẹ không khí Hoạt động 2: Cấu tạo phân tử (6 phút) Hoạt động GV - GV: Phân tử axetilen có đặc điểm cấu tạo nào, có khác so với hyđrocacbon học Để hiểu rõ ta tìm hiểu mục II cấu tạo phân tử - GV lắp ráp sẵn mô hình phân tử axetilen dạng rỗng không gian Yêu cầu HS quan sát mô hình viết CTCT axetilen - GV: Hướng dẫn HS lắp ráp mô hình phân tử axetilen (dạng rỗng) đảm bảo có nguyên tử C, nguyên tử H hóa trị C (IV) H (I) - GV: Nhìn vào CTCT, em có nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử axetilen? - GV giới thiệu liên kết ba đặc điểm liên kết ba: Hoạt động HS - HS: Lắng nghe Nội dung ghi bảng II Cấu tạo phân tử - HS: Quan sát viết CTCT: - CTCT: - Công thức thu gọn: HC ≡ CH - HS: Lắp ráp mô hình - HS: Có liên kết đơn - HS: Lắng nghe, ghi nhận Giữa nguyên tử C có liên kết - Đặc điểm cấu tạo: đơn gọi liên kết ba Có liên kết ba Trong Trong liên kết ba có liên kết liên kết ba, có liên đơn bền liên kết đơn kết đơn bền, dễ bền Hai liên kết dễ bị đứt đứt trong phản ứng hóa học phản ứng hóa học GV khẳng định lại câu: “Bắt cá tay ba chẳng vững bền” - GV cho HS xem mô hình phân - HS: Lắng nghe tử axetilen không gian dạng rỗng dạng đặc GV mở rộng: Trong không gian, phân tử C2H2 có nguyên tử nằm đường thẳng Hoạt động 3: Điều chế + Tính chất hóa học (20 phút) Hoạt động GV - GV: Như em biết, hợp chất hữu cơ, cấu tạo định tính chất hóa học chất - GV yêu cầu HS viết CTCT metan, etilen - GV: Không xét đến số lượng nguyên tử phân tử metan, etilen axetilen Hãy nhìn vào đặc điểm cấu tạo phân tử trên, cho biết phân tử có đặc điểm cấu tạo nào? Giữa nguyên tử cần liên kết Với metan, nguyên tử C H có liên kết đơn Với etilen, nguyên tử C có liên kết đôi, có liên kết bền Với axetilen có liên kết ba, có liên kết đơn bền, dự đoán xem axetilen tham gia loại phản ứng gì? (tương tự etilen) Trong thành phần phân tử phân tử trên, chúng có giống nhau? Cả phân tử chứa nguyên tố cacbon hidro Vậy axetilen Hoạt động HS - HS: Lắng nghe Nội dung ghi bảng III Điều chế - Hóa chất: canxi cacbua CaC2 (đất đèn) nước - HS: Lên bảng viết CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 - HS: Metan có liên kết - Phương pháp đơn Etilen có liên kết đại: 15000 đôi Axetilen có liên 2CH4 → C2H2 + 3H2 kết ba IV Tính chất hóa học Axetilen có cháy không? HS: Lắng nghe HS: Tham gia phản ứng cộng với dd brom HS: Có nguyên tố C H HS: Phản ứng cháy tham gia loại phản ứng gì? Phản ứng cháy loại phản ứng chung cho tất hidrocacbon Vậy để biết axetilen có tính chất hóa học phải điều chế axetilen sau tiến hành làm thí nghiệm thử tính chất hóa học axetilen - GV: Tương tự etilen, axetilen sẵn tự nhiên Do đó, cô phải điều chế axetilen phòng thí nghiệm GV giới thiệu nguyên liệu điều chế axetilen phòng thí nghiệm canxicacbua nước - GV: Hãy viết PTHH điều chế axetilen phòng thí nghiệm biết sản phẩm sinh khí axetilen có thêm dung dịch cho quỳ tím vào làm đổi màu quỳ tím thành xanh - GV: Các em dự đoán axetilen có làm màu dd brom Vậy cô điều chế khí axetilen, sau dẫn khí axetilen qua dd brom - GV: Hãy cho biết dd brom có màu gì? - GV giới thiệu ống 1, ống đựng sẵn dd brom Riêng ống dùng để dẫn khí axetilen - GV: Tiến hành làm TN điều chế axetilen dẫn khí axetilen vào dung dịch brom có màu cam GV hướng dẫn HS xem thao tác biểu diễn thí nghiệm điều chế axetilen: + Bước 1: Điều chế axetilen từ CaC2 cho tác dụng với nước ống nghiệm + Bước 2: Đậy ống nghiệm nút cao su có ống dẫn khí qua dd brom ống Yêu cầu HS quan sát tượng xảy - HS : Lắng nghe, theo dõi, ghi nhớ - HS: Viết PTHH - HS: Theo dõi, ghi nhớ - HS: Có màu vàng nhạt - HS: Lắng nghe, ghi nhớ - HS: Quan sát, theo dõi - GV: Các em dự đoán axetilen có tham gia phản ứng cháy Vậy cô tiến hành đốt cháy khí axetilen qua đầu ống dẫn khí vuốt nhọn Yêu cầu HS quan sát tượng xảy - GV lưu ý: Điều chế khí axetilen sau vài phút đốt đầu ống dẫn khí thủy tinh vuốt nhọn - GV: Hãy cho biết đốt khí axetilen đầu ống vuốt nhọn, có tượng xảy không? - GV: Vậy axetilen có cháy không khí không? - GV: Nhìn không khí, em thấy không khí có lẫn chất gì? - HS: Quan sát, theo dõi - HS: Ghi nhớ - HS: Cháy với lửa vàng sáng - HS: Vậy axetilen có cháy không khí - HS: Xuất hạt muội than màu đen bay lơ lửng không khí GV: Ngọn lửa cháy sinh nhiều HS: Ghi nhớ muội than C2H2 có tỉ lệ hàm lượng cacbon cao - GV: Axetilen cháy không - HS: Sản phẩm CO2 khí tạo sản phẩm phản ứng nước t0 cháy metan etilen em 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 học Vậy sản phẩm gì? + 2H2O t0 Hãy lên bảng viết PTHH 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 phản ứng cháy axetilen + 2H2O - GV lưu ý: Điều kiện phản ứng - HS: Lắng nghe, ghi nhiệt độ Phản ứng tỏa nhiều nhớ nhiệt - GV: Trong thực tế phản ứng - HS: Hàn cắt kim loại vận dụng để làm gì? Phản ứng tỏa nhiều nhiệt, nên HS: Lắng nghe, ghi dùng làm nhiên liệu đèn xì nhớ oxi – axetilen để hàn cắt kim loại nhiệt độ lửa lên tới 30000C GV khẳng định lại câu “Lửa yêu thương 3000 độ nóng” - GV: Ở Hóa học với - HS: Hỗn hợp metan học” chương “Hidrocacbon oxi theo tỉ lệ 1V Nhiên liệu”, cho biết hỗn hợp CH4 2V O2 gây khí tác dụng với hỗn hợp nổ tạo hỗn hợp nổ mạnh? Tỉ lệ thể tích hỗn hợp gây hỗn hợp nổ? - GV: Hỗn hợp axetilen oxi gây tượng nổ tương tự hỗn hợp metan oxi Vậy hỗn hợp axetilen oxi nổ theo tỉ lệ thể tích bao nhiêu? GV khẳng định lại câu: “Gặp oxy dễ bị nổ tan tành” - GV giáo dục HS cẩn thận đốt cháy khí axetilen - GV: Nhận xét màu dung dịch brom sau phản ứng ống so sánh với màu dd brom ban đầu ống - GV: Axetilen làm màu dd brom, chứng tỏ có phản ứng xảy chưa? - GV: Axetilen làm màu dd brom, axetilen tham gia loại phản ứng gì? Yêu cầu HS lên bảng viết PTHH - GV trình chiếu hình giảng giải chế phản ứng giai đoạn một, GV kết luận phản ứng cộng dd brom axetilen GV gọi tên sản phẩm - GV: Nhận xét sản phẩm sinh chứa loại liên kết gì? Vậy sản phẩm có tiếp tục tác dụng với phân tử brom hay không? GV trình chiếu chế giảng giải phản ứng giai đoạn Yêu cầu HS viết PTHH giai đoạn - GV kết luận: Phương trình hóa học thu gọn giai đoạn : → C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 GV gọi tên sản phẩm: tetrabrom etan - GV: Axetilen làm màu dd brom Vậy dd brom dùng để làm gì? GV nhấn mạnh: Axetilen có liên kết đơn bền phân tử tác dụng tối đa với phân tử brom - HS: Hỗn hợp 2V C2H2 5V O2 hỗn hợp nổ mạnh Lưu ý: Hỗn hợp C2H2 O2 hỗn hợp nổ V C2H2 / V O2 2/5 - HS: Lắng nghe, ghi nhớ - HS:Ở ống dd brom bị màu - HS: Có phản ứng xảy Axetilen có làm màu dung dịch brom không? (phản ứng - HS: Phản ứng cộng cộng C2H2 + Br2 → C2H2Br2 - HS: Theo dõi - HS: Sản phẩm sinh có liên kết đôi tác dụng với phân tử brom C2H2Br2 + Br2 → C2H2Br4 - HS: Theo dõi, ghi nhớ - HS: Để nhận biết axetilen HS: Lắng nghe, ghi nhớ Vậy axetilen tác dụng với dd brom theo tỉ lệ tối đa 1:2 - GV: Phản ứng cộng C2H2 với dd brom khác phản ứng cộng C2H4 với dd brom điểm nào? GV kết luận phản ứng dung để nhận biết axetilen - GV: Phản ứng đặc trưng C2H2 nói riêng hidrocacbon mà phân tử có liên kết ba nói chung phản ứng gì? * Phản ứng với số chất khác - GV thông báo: Trong điều kiện thích hợp, C2H2 phản ứng cộng với H2, số chất khác Ví dụ: Pd, to C2H2 + H2 → C2H4 Ni, t C2H2 + 2H2 → C2H6 - GV chiếu hình chế phản ứng GV khẳng định lại câu: “Gặp H2 em quay tính chị” * Điều chế ( tiếp theo) - GV: Có thể thu axetilen cách: đẩy nước, đẩy không khí Tuy nhiên hay sử dụng cách đẩy nước PTK axetilen nhỏ không khí không đáng kể cách dời nước dễ nhận biết đầy khí - GV: Vì phải dẫn khí qua dung dịch NaOH? - HS: Ở axetilen tác dụng với phân tử brom Ở etilen tác dụng với phân tử brom HS: Lắng nghe - Axetilen tham gia phản ứng cộng với dd - HS: Phản ứng cộng brom đặc trưng C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 (tetrabrom etan) C2H2 làm màu dd brom  Dùng dd brom để nhận biết C2H2 - HS: Ghi nhớ - HS: Theo dõi - HS: Lắng nghe - HS: Để thu tối đa axetilen tinh khiết sản phẩm sinh có tạp chất khí có lẫn với axetilen H2S, CO2 - HS: Nhiệt phân - GV: Nghiên cứu SGK, cho biết metan nhiệt độ cao phương pháp điều chế axetilen dùng nhiều gì? - HS: Ghi nhận - GV bổ sung PTHH: 15000 2CH4 → C2H2 + 3H2 - HS: Lắng nghe, ghi - Trong điều kiện thích hợp, C2H2 phản ứng cộng với H2, số chất khác Pd, to C2H2 + H2 → C0 2H4 Ni, t C2H2 + 2H2 → C2H6 - GV giới thiệu thí nghiệm nhận “Đốt nước đá cháy” để học sinh làm thí nghiệm nhà + Cách làm: Ta đặt sẵn vài mẫu CaC2, lấy nước đá bỏ vào chén sứ thấp rộng miệng bật diêm đốt mặt chén Thật kì lạ, nước đá bốc cháy + Giải thích: Khi bỏ nước đá vào đất đèn có tác dụng với nước giải phóng khí C2H2 Khí C2H2 thoát lên mặt nước đá, đốt trông hệt nước đá cháy - HS: Lắng nghe, ghi - GV liên hệ thực tế: Đất đèn nhớ địa phương gọi khí đá để giúp trái mau chín Vì đất đèn để không khí sinh lượng khí axetilen để làm mau chín Hoạt động 4: (4 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS - GV chiếu lên hình hình ảnh - HS: Quan sát, ghi ứng dụng axetilen (hình đèn nhớ xì oxi – axetilen) Khi axetilen cháy không khí, nhiệt độ lên đến 3000 độ C, axetilen dùng làm nhiên liệu đèn xì oxi – axetilen để hàn cắt kim loại - GV: Ngoài ra, axetilen có - HS: Quan sát, trả lời số ứng dụng khác GV tiếp tục chiếu lên hình hình ảnh ứng dụng khác Yêu cầu HS đọc SGK cho biết axetilen có ứng dụng đời sống? V CỦNG CỐ - DẶN DÒ Nội dung ghi bảng V Ứng dụng - Dùng làm nhiên liệu, nguyên liệu công nghiệp Củng cố: (4 phút) BT1: Hãy đánh dấu “x” vào ô thể đặc điểm em cho có ? Có liên kết đôi Metan Có liên kết ba Có phản ứng Có p/ư cộng brom Có p/ư cháy Có p/ư trùng hợp Etilen Axetilen BT2: (Hướng dẫn nhà) Vì ném đất đèn xuống ao làm cá chết ? HD: Đất đèn có thành phần canxi cacbua, tác dụng với nước sinh khí axetilen canxi hidroxit CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 Axetilen tác dụng với nước tạo andehit axetic, chất làm tổn thương đến hoạt động hô hấp cá làm cá chết BT3: Cho 0,56 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm C2H4, C2H2 tác dụng với dung dịch brom dư, lượng brom tham gia phản ứng 5,6 gam Hãy viết PTHH Tính thành phần phần trăm thể tích khí có hỗn hợp HD: Vì chất tác dụng với dd brom Khi cho hỗn hợp qua dd brom xảy phản ứng? Đây thuộc loại toán em học? (2 phản ứng, dạng toán hỗn hợp lập hệ phương trình) - Viết PTHH - Tính số mol brom, hỗn hợp khí - Đặt ẩn số cho chất phản ứng theo số mol - Lập hệ phương trình - Suy số mol C2H4 C2H2, tính thể tích C2H4 C2H2 - Tính thành phần phần trăm theo thể tích hỗn hợp khí %VA = (VA/Vhh).100% ĐS: x = 0,015 (mol) y = 0,01 (mol) Thể tích etilen axetilen 0,336 (l) 0,224 (l) Thành phần phần trăm theo thể tích etilen axetilen 60% 40% Dặn dò: (1 phút) Học Hoàn thành tập SGK Xem trước Benzen V RÚT KINH NGHIỆM ... biết axetilen có tính chất hóa học phải điều chế axetilen sau tiến hành làm thí nghiệm thử tính chất hóa học axetilen - GV: Tương tự etilen, axetilen sẵn tự nhiên Do đó, cô phải điều chế axetilen. .. khí axetilen - GV: Tiến hành làm TN điều chế axetilen dẫn khí axetilen vào dung dịch brom có màu cam GV hướng dẫn HS xem thao tác biểu diễn thí nghiệm điều chế axetilen: + Bước 1: Điều chế axetilen. .. bước sang 38 Axetilen Hoạt động 1: Tính chất vật lí (4 phút) Hoạt động GV - GV: Tham khảo thông tin SGK, cho biết CTPT axetilen Từ CTPT trên, tính PTK axetilen bao nhiêu? - GV: Axetilen có tính