giáo án 11 nâng cao - chương 5

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 h

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

Ch¬ng 5 hi®rocacbon no

Bài 33 : ANKAN

ĐỒNG ĐẲNG - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP

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

3 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

- 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 : vào bài

Thế nào là HC no ? có mấy loại HC no ?

Hoạt động 2 :

-Nhắc lại khái niệm đồng đẵng

1 Đồng đẳng ankan :

-Viết công thức phân tử một số đồng đẵng của CH4 rồi suy ra công thức tổng quát và khái niệm dãy đồng

đẵng của metan

HS viết công thức phân tử một số đồng đẵng của CH4

- mêtan , etan , propan … hợp thành dãy đồng đẳng gọi là dãy đồng đẳng của mêtan

- Gồm các hợp chất C n H 2n+2 (n>1)

- Ankan là những hiđrôcacbon no, mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn

Hoạt động 3 :

- HS nắm được cách gọi tên 10 ankan không nhánh đầu tiên và tên gốc ankyl tương ứng

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

2 Đồng phân

- Từ C4H10 trở đi có đồng phân mạch cacbon

- GV đánh số la mã chỉ bậc của C

- Viết công thức cấu tạo của chất hữu cơ có công thức phân tử C4H10 và C5H12

HS nhận xét rút ra kết luận

C4H10 có 2 đồng phân cấu tạo :

CH3CH2CH2CH3

CH3 - CH - CH3



CH3

HS nhận xét rút ra kết luận về khái niệm bậc của nguyên tử C

* Bậc của Cacbon

H H H H H

    

H - CI – CII –CII – CII – CI– H

    

H H H H H

Ankan không phân nhánh

H H CH3 CH3 H

    

H – CI – CII – CIII –CIV – CI– H

    

H H H CH3 H

Ankan phân nhánh

GV: Hướng dẫn hs biêt bậc của cacbon :

- Bậc của nguyên tử C ở phân tử ankan bằng số nguyên tử C liên kết trực tiếp với nó

- Ankan không phân nhánh chỉ chứa C bậc I , II

- Ankan phân nhán trong phân tử chứa C bậc III , IV.

3/ Danh pháp : (Theo IUPAC )

a/ Ankan mạch không phân nhánh

CH4 : Metan C6H14 : Hexan

C2H6 : Etan C7H16 : Heptan

C3H8 : Propan C8H18 : Octan

C4H10 : Butan C9H20 : Nonan

C5H12 : Petan C10H20 : Dekan

Tên gốc ankyl :

Đổi đuôi an thành yl

C n H 2n+2  −  →H C n H 2n+1

( ankan) ( gốc ankyl

b/ Ankan có nhánh :

- HS đặc điểm tên ankan có đuôi an và têân gốc ankyl có đuôi yl

- Chọn mạch C dài nhất làm mạch chính

- Đánh số thứ tự sao cho vị trí nhánh nhỏ nhất

-Đọc tên theo mẫu

++

tên ankan = tên C mạch chính + an

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

Ví dụ :

→ HS áp dụng gọi tên một số ankan mạch nhánh

CH3



CH3 – C– CH3



CH3

2,2-dimetyl propan

CH3 – CH– CH2 – CH3



CH3 2-metylbutan

CH3



CH3 – C – CH – CH2 – CH3

 

CH3 C2H5

3 etyl-2,2-dimetyl pentan

Hoạt động 4 :

- Yêu cầu HS luyện tập gọi tên các ankan không phân nhánh

- Từ CTCT → tên gọi

Hoạt động 5:

Cho HS gọi tên các đồng phân của C5H12

→ Rút ra cách gọi tên ankan có nhánh ?

* - Lưu ý : - Nếu có nhiều nhóm thế

giống nhau:2,3,4… dùng tiếp đầu ngữ đi, tri,tetra …thay cho việc lập lại tên nhóm thế

- Nếu có nhiều nhóm thế khác nhau thì đọc theo mẫu tự a, b, c…

Hoạt động 6 :

- GV hướng dẫn HS rút ra kết luận về sự hình thành liên kết trong phân tử ankan

- Các nhóm nguyên tử liên kết với nhau bởi liên kết đơn C-C có thể tự quay quanh trục liên kết đó tạo ra vô số cấu dạng khác nhau

Hoạt động 7 : GV hướng dẩn HS quan sát mô hình phân tử propan n butan, izobutan

CH3CH2 CH2 CH3

C*

C

H

H

H H

C

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

GV viết cấu dạng của C2H6

GV hướng dẫn HS rút ra nhận xét

- Tại sao ankan có các cấu dạng khác nhau ?

- Thế nào là cấu dạng xen kẽ ? cấu dạng che khuất ?

- Cấu dạng xen kẽ bền hơn cấu dạng che khuất

- các cấu dạng không thể cô lập , chúng chuyển đổi lẫn nhau

Hs hoạt động nhóm :

Gọi tên các đồng phân của C5H12

→ HS nhận xét rút ra cách gọi tên ankan có nhánh

HS quan sát tranh mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử CH4 , C2H6

→ HS rút ra nhận xét

3 Củng cố :

* Một người gọi tên hợp chất hữu cơ A là : 2 - etyl - 3 - metyl butan , đúng hay sai ?

a Đúng b Sai

* Viết công thức cấu tạo thu gọn của chất sau :

3 – etyl – 2,2,4 – trimetylheptan

* Các hợp chất dưới đây hợp chất nào là ankan ?

a C7H14 b C6H10 c C8H18 d không có

4 Bài tập về nhà :

2→ 6 / sgk

V RÚT KINH NGHIỆM :

………

………

Bài 34 : ANKAN

CẤU TRÚC PHÂN TỬ-TÍNH CHẤT VẬT LÝ.

I MỤC TIÊU :

Đã trình bày ở tiết 46

Trọng tâm :

Tính chất hoá học của ankan : tính trơ và phản ứng thế

II PHƯƠNG PHÁP :

Đàm thoại – nêu vấn đề

III CHUẨN BỊ :

Hệ thống câu hỏi và bài tập

IV THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG :

1 Kiểm tra :

* Viết các đồng phân của C5H12 và gọi tên theo quốc tế và thông thường ?

* Nêu cách gọi tên ? cấu trúc của phân tử ankan ?

2 Bài mới :

Hoạt động 1 : vào bài

I/ Cấu trúc phân tử ankan

1/ Sự hình thành liên kết trong phân tử ankan

-Các nguyên tử C ankan ở trạng thái lai hoá sp3

-Mỗi nguyễn tử C nằm trên đỉnh của tứ diện đều mà 4 đỉnh là các nguyên tử H hoặc C

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

-Các liên kết C – C ; C – H đều là liên kết σ Hầu như không phân cực

- Góc liên kết đều gần bằng 109,5 0

- Hoá trị của C hầu như đã bảo hoà

2/ Cấu trúc không gian của ankan

a/ Mô hình phân tử

* Mô hình rỗng :

CH 3 CH 2 CH 3

* Mô hình đặc :

b/ Cấu dạng

H

H

H

H

H H

H H

H H

H H

Cấu dạng xen kẽ Cấu dạng che khuất

H H

C H 3

C H 3 H

H H

C H 3

C H 3

H

Cấu dạng xen kẽ Cấu dạng che khuất

II TÍNH CHẤT VẬT LÍ :

- dựa vào một số ankan đã biết trong cuộc sống , nêu tính chất vật lí của ankan ?

- Ví dụ : xăng , ga , nến …

→ Hs rút ra tính chất vật lí

1 Nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi , khối lượng riêng :

- ở điều kiện thường , các ankan từ C1 → C4 ở trạng thái khí

Từ C5 → C17 : lỏng ]

Từ C18 trở đi ở trạng thái rắn

-Nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi , kl riêng của các ankan tăng theo số nguyên tử cacbon ( tăng theo phân tử khối

- Ankan nhẹ hơn nước

2 Tính tan và màu sắc :

- Ankan không tan trong nước → Kị nước

- Ankan là những dung môi không phân cực → hòa tan được những chất không phân cực

- Ankan là những chất không màu

- Gv bổ xung thêm các tính chất vật lí khác

3/ Củng cố :

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

4 Bài tập về nhà :

Tất cả bài tập trong sgk

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

3 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

- 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 :

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

Phân tử ankan chỉ có các liên kết C–C và C–H đó là liên kết σ 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 :

CH 4 + Cl 2   →as CH 3 Cl + HCl

CH 3 Cl + Cl 2 as → CH 2 Cl 2 + HCl

CH 2 Cl 2 + Cl 2 as → CHCl 3 + HCl

CHCl 3 + Cl 2 as → CHCl 4 + 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

Cl o o Cl   →as Clo + Clo

* Bước phát triển dây chuyền

CH 3 – H + Cl o → o CH 3 + HCl

o CH 3 + Cl o – o Cl → CH 3 Cl + Cl o

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 huỷ 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

a

s

a s

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

• C3H8

o

t

→

2/ Phản ứng tách :

( đehiđrôhoá )

CH 3 -CH 3   →xt,t0 CH 2 =CH 2 + H 2

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

* 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+()O2   →t0 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

b 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 t → 0xt

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

b/ 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

Tăn

g xt

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

3/ 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

BÀI 36 : XICLOANKAN

I MỤC TIÊU :

1 Kiến thức :

HS biết :

-Cấu trúc đồng phân danh pháp của một số mono xiclo ankan

-Tính chất vật lý , tính chất hoá học và ứng dụng của xiclo ankan

2 Kỹ năng :

Viết phương trình phản ứng chứng minh tính chất hoá học của xiclo ankan

3 Trọng tâm :

- Cấu trúc , đồng phân , danh pháp của một số mono xiclo ankan

- Tính chất vật lý , tính chất hoá học và ứng dụng của xiclo ankan

II PHƯƠNG PHÁP :

Quy nạp – đàm thoại – trực quan

III CHUẨN BỊ :

- Tranh vẽ mô hình một số xiclo ankan

- Bảng tính chất vật lý của một vài xiclo ankan

IV THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG :

1 Kiểm tra :

Viết phương trình phản ứng của n- pentan :

* Tác dụng Cl2 → dẫn xuất mono clo

* Tách H2

* Crakinh

2 Bài mới :

Hoạt động 1 : vào bài

Ankan và xicloankan giống và khác nhau như thế nào ?

Hoạt động 2 :

- Cấu trúc phân tử ankan ?

- HS nghiên cứu công thức phân tử ,công thức CTCT và mô hình

→ rút ra khái niệm về xicloankan

I/Cấu trúc ,đồng phân ,danh pháp :

1/ Cấu trúc phân tử của một số mono xicloankan

Công thức phân tử và cấu trúc một số mono xicloankan không nhánh như sau:

C3H6 C4H8 C5H10 C6H12

* xicloankan là những hiđrô cacbon no mạch vòng.

* Xicloankan có 1 vòng ( đơn vòng ) gọi là mono xicloankan có công thức chung là C n H 2n ( n≥ 3 )

C¸c thÇy c« h y cïng nhau chia sỴ ng©n hµng c©u hái , gi¸o ¸n , kinh nghiƯm ·

* Xicloankan có nhiều vòng gọi là poli xicloankan

- Cho biết sự khác nhau về cấu trúc giữa xiclopropan và các xicloankan khác ?

- 3C của xiclopropan cùng nằm trên một mặp phẳng còn các xiclo khác không nằm trên cùng một mặt phẳng

*Trừ xiclopropan , ở phân tử xicloankan các nguyên tử cacbon không cùng nằm trên một mặt phẳng

Hoạt động 3 :

2/ Đồng phân và cách gọi tên monoxicloankan :

a/ Quy tắc :

Số chỉ vị trí–tên nhánh–Xiclo+tên mạch chính + an

- Mạch chính là mạch vòng

- Đánh số sao cho các số chỉ vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất

b/ Thí dụ :

Một só xicloankan đồng phân ứng với công thức phân tử C6H12

- Viết tất cả đồng phân xicloankan của C5H10 ? gọi tên ?

- Gv gọi tên một số xiclo ankan khác

Hoạt động 4 :

II/ Tính chất :

1/ Tính chất vật lý

Cho biết nhiệt độ sôi , nhiet độ nóng chảy , màu sắc , tính tan của các xiloankan

- Nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi tắng dần theo chiều tăng của M

- Đều không màu không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hưu cơ

Hoạt động 5 :

- Tính chất vật lí của một số xicloankan ?

- HS nghiên cứu bảng 5.3 rút ra nhận xét qui luật biến đổi Nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ sôi

2/ Tính chất hoá học :

- Đều là HC no , phản ứng đặc trưng là phản ứng thế

- Xiclopropan và xiclobutan có phản ứng cộng mở vòng

- GV hướng dẫn HS viết phương trình phản ứng của xiclopropan và xiclobutan : cộng ,thế , cháy

Hướng dẫn HS viết phương trình

HS viết phương trình

a/ Phản ứng công mở vòng của xiclopropan và xiclobutan

+ H2   →Ni, 80  0C

CH3-CH2- CH3

Propan

+ Br2 → BrCH2 – CH2 – CH2Br

(1,3 –dibrompropan )

+ HBr → CH3 – CH2 – CH2Br

(1–Brompropan )