Giáo án Hóa học 11 bài 25: Ankan

HÓA HỌC 11 ANKAN Bài 25 I MỤC TIÊU BÀI HỌC Kiến thức: HS biết: - Ankan ? Công thức chung dãy đồng đẳng ankan - Cách gọi tên ankan - Tính chất hóa học ankan, phương pháp điều chế - Tầm quan trọng ankan công nghiệp đời sống HS hiểu: - Sự biến đổi tính chất vật lí ankan phụ thuộc vào số nguyên tử C phân tử - Vì ankan trơ mặt hóa học  hiểu phản ứng đặc trưng ankan phản ứng Kĩ : - Viết CTCT gọi tên ankan - Viết phương trình phản ứng ankan - Vận dụng kiến thức vào giải tập Thái độ, tình cảm : - Từ học này, HS u thích mơn hóa học hữu II CHUẨN BỊ GV : - Bảng 5.1 SGK ( phóng to ) - Mơ hình phân tử metan, etan, propan, butan - Dụng cụ điều chế CH4 Hóa hữu 11 - Trang HÓA HỌC 11 - Hóa chất : CH3COONa rắn, NaOH rắn, CaO rắn, Al4C3 - Tranh ảnh ứng dụng ankan HS : - Ôn tập kiến thức học : khái niệm đồng đẳng, đồng phân,… - Đọc trước ankan III TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY Ổn định lớp, kiểm tra sỉ số Nhận xét tổng quát kiểm tra học kì HS Dạy Hoạt động GV Hoạt động HS Hoạt động ☼ Một số khái niệm - Trước vào GV yêu cầu HS nhắc lại hợp chất hiđrocacbon ? có loại ? - HS: hợp chất hiđrocacbon hợp chất hữu mà phân tử chứa nguyên tử C H Hiđrocacbon có loại: hiđrocacbon no, khơng no thơm - GV nhận xét câu trả lời HS - GV: hơm nay, tìm hiểu hợp chất hiđrocacbon no với hợp chất ankan - GV yêu cầu HS cho biết hợp chất hiđrocacbon no hợp chất ankan ? - HS: ▪ Hiđrocacbon no hiđrocacbon mà phân tử có liên kết đơn ▪ Ankan hiđrocacbon no khơng có mạch vịng - GV nhận xét câu trả lời HS Hóa hữu 11 - Trang HÓA HỌC 11 Hoạt động GV Hoạt động HS Hoạt động I Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp 1) Đồng đẳng - GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm đồng đẳng ? - GV nhận xét câu trả lời HS - GV cho HS chất đồng đẳng yêu cầu HS viết CTPT chất đồng đẳng - GV nhận xét rút kết luận: Metan (CH 4) chất có CTPT C2H6, C3H8, C4H10,… lập thành dãy đồng đẳng ankan (hay parafin ) có CT chung CnH2n+2 ( n ≥ ) - GV sử dụng mơ hình phân tử CH 4, C2H6, C3H8, giới thiệu cho HS biết cấu trúc phân tử ankan: - HS: Những hợp chất có thành phần phân tử hay nhiều nhóm CH2 có tính chất hóa học tương tự chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng - HS: chất đồng đẳng C2H6, C3H8, C4H10, C5H12, … - HS lắng nghe - HS quan sát mơ hình lắng nghe o 109,5 Hóa hữu 11 - Trang HÓA HỌC 11 Hoạt động GV Hoạt động HS ▪ Trong phân tử ankan liên kết liên kết σ ▪ C trạng thái lai hóa sp tạo liên kết đơn hướng từ nguyên tử C đỉnh tứ diện ▪ Góc liên kết CCC, CCH, HCH khoảng 109,50  nguyên tử C phân tử ankan (trừ C2H6 ) không nằm đường thẳng 109,5 Hoạt động 2) Đồng phân - GV đặt câu hỏi: 1) Viết CTCT ankan đầu dãy đồng đẳng 2) Viết CTCT ankan có CTPT C4H10 - GV gọi HS lên bảng viết Hóa hữu 11 - - HS 1: 1) CH4 CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 - HS 2: Trang HÓA HỌC 11 2) CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 Hoạt động GV Hoạt động HS - GV nhận xét rút kết luận Ankan từ C trở bắt đầu có xuất hiện tượng đồng phân ( đồng phân mạch C ) - GV gọi HS khác lên bảng viết CTCT ankan có CTPT C5H12 - HS : CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH3 CH3 - GV nhận xét làm HS - GV lưu ý HS viết CTCT nên viết mạch cacbon trước sau ta điền H vào cho đảm bảo hóa trị ( C: IV, H: I ) lưu ý đồng phân trùng Hoạt động 3) Danh pháp a) Ankan không phân nhánh - GV treo bảng 5.1 SGK ( phóng to), yêu cầu HS quan sát, thảo luận để trả lời câu hỏi sau: ▪ Cách gọi tên ankan không phân nhánh ? ▪ Thế gốc ankyl ? Cách gọi tên gốc ankyl không phân nhánh ? - HS: quan sát, thảo luận trả lời ▪ Cách gọi tên ankan không phân nhánh Tên mạch + an ▪ Gốc ankyl: phần cịn lại lấy nguyên tử H khỏi phân tử ankan ▪ Cách gọi tên gốc ankyl Hóa hữu 11 - Trang HĨA HỌC 11 khơng phân nhánh : Tên mạch + yl Hoạt động GV - GV nhận xét câu trả lời HS cho HS gọi tên vài ankan gốc ankyl để nắm vững kiến thức Hoạt động HS - HS : CH3 CH2 CH3 propan CH3 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 butan metyl etyl CH3 CH2 - GV lưu ý HS nắm vững cách gọi tên này, để gọi tên ankan phân nhánh, anken ankin dễ dàng b) Ankan phân nhánh - GV lấy ví dụ hướng dẫn HS cách gọi tên ankan theo danh pháp thay - HS ý nghe giảng CH3 CH2 CH CH CH3 CH2 CH3 CH3 ▪ Chọn mạch dài có nhiều nhánh làm mạch mạch C, nhánh CH3 CH2 CH CH CH3 CH2 CH3 CH3 mạch C, nhánh ▪ Đánh số thứ tự nguyên tử C mạch từ phía gần nhánh Hóa hữu 11 - Trang HÓA HỌC 11 CH3 CH2 CH CH CH3 CH2 CH3 CH3 Hoạt động GV Hoạt động HS ▪ Gọi tên mạch nhánh ( nhóm ankyl ) theo thứ tự vần chữ (A B C,…) với số vị trí nó, tên ankan tương ứng với mạch ( xem bảng 5.1) ▪ GV lưu ý HS viết tên: số tiếp số dấu phẩy, số cách chữ dấu -, chữ liền chữ, dùng chữ đi, tri, têtra cho 2, 3, nhánh giống CH3 CH2 CH CH CH3 CH2 CH3 CH3 3- etyl- 2- metylpentan - GV cho ví dụ khác gọi HS gọi tên hợp chất CH3 CH3 CH2 C CH2 CH2 CH3 CH3 - GV nhận xét làm HS - GV : số chất cịn có tên thơng thường, người ta dùng tiếp đầu ngữ: ▪ Iso: để thay nhóm CH3- vị trí C số ▪ Neo: để thay nhóm CH3- vị trí C số - GV lấy ví dụ để minh họa cho cách gọi tên Hóa hữu 11 - - HS : CH3 CH3 CH2 C CH2 CH2 CH3 CH3 3,3- ñimetylhexan Trang HÓA HỌC 11 CH3 CH CH3 CH3 Isobutan Hoạt động GV Hoạt động HS CH3 CH3 C CH3 CH3 Neopentan - GV yêu cầu HS xem SGK, cho biết bậc cacbon gì? Xác định bậc nguyên tử C hợp chất sau CH3 CH3 C CH2 CH3 CH3 - GV nhận xét câu trả lời HS GV lưu ý HS phải biết xác định bậc C để viết phương trình phản ứng halogen hóa - HS : Bậc nguyên tử C phân tử hiđrocacbon no tính số liên kết với nguyên tử cacbon khác I CH3 I I IV II CH3 C CH2 CH3 I CH3 Hoạt động II Tính chất vật lí - GV treo bảng 5.1 ( phóng to), yêu cầu HS quan sát, kết hợp SGK cho biết tính chất vật lí ankan - HS : - Ở điều kiện thường: ▪ C1 – C4 : thể khí ▪ C5 - C17 : thể lỏng ▪ C18 trở : thể rắn - M tăng  tnc, tsôi, d tăng - Nhẹ nước, không tan nước, tan nhiều dung môi hữu - GV nhận xét câu trả lời HS Hóa hữu 11 - Trang HÓA HỌC 11 Hoạt động GV Hoạt động HS Hoạt động III Tính chất hóa học - GV : yêu cầu HS nhắc lại đặc điểm liên kết phân tử ankan - GV nhận xét câu trả lời HS rút kết luận: Từ đặc điểm liên kết các ankan tương đối trơ mặt hóa học Khi chiếu ánh sáng đun nóng, ankan dễ dàng tham gia phản ứng thế, phản ứng tách phản ứng oxi hóa - HS: Các liên kết C-C, C- H phân tử ankan liên kết σ bền vững - HS lắng nghe ghi Hoạt động Phản ứng halogen ( phản ứng đặc trưng ) - GV nhắc lại: phản ứng CH với Cl2 học lớp 9, tác dụng ánh sáng Clo thay nguyên tử H phân tử CH4 GV yêu cầu HS xem lại phản ứng SGK - GV cho HS lên bảng viết phản ứng clo (tỉ lệ 1:1 ) với C2H6 C3H8 - GV thông báo cho HS biết % tỉ lệ sản phẩm C3H8 - HS lắng nghe xem SGK - HS : as CH3 CH3 + Cl2 1:1 + HCl CH3 CH2 CH3 + Cl2 Hóa hữu 11 - CH3 CH2 Cl as 1:1 Trang HÓA HỌC 11 - GV nhận xét làm HS CH3 CHCl CH3 + HCl 2-clopropan (57%) as 1:1 Hoạt động GV CH3 CH2 CH2Cl + HCl 1-clopropan (43%) Hoạt động HS - GV rút nhận xét : ▪ Nguyên tử H C bậc cao dễ bị nguyên tử H C bậc thấp ▪ Các phản ứng gọi phản ứng halogen hóa tạo dẫn xuất halogen hiđrocacbon Hoạt động Phản ứng tách - GV giới thiệu cho HS biết: phản ứng tách gồm có phản ứng tách hiđro phân cắt mạch C - GV đưa phản ứng tách hiđro dạng tổng quát: Ankan ( M: nhoû) - HS lắng nghe ghi t0 Hiđrocacbon xt thích hợp không no tương ứng + H2 - GV gọi HS lên bảng viết phương trình phản ứng tách hiđro C3H8 - HS lên bảng viết phương trình phản ứng : t0 CH3 CH2 CH3 xt CH3 CH CH2 + H2 - GV: Ở nhiệt độ cao có mặt chất xúc tác thích hợp, ngồi việc bị tách hiđro, ankan cịn bị phân cắt mạch cacbon tạo thành phân tử nhỏ ( ankan anken) - GV lấy propan làm ví dụ Hóa hữu 11 - Trang 10 HÓA HỌC 11 CH3 CH2 CH3 t CH3 CH CH2 + H2 xt CH2 CH2 + CH4 Hoạt động GV Hoạt động HS - GV gọi HS lên bảng viết phương trình phản ứng butan - HS : CH4 + C3H6 t0 C2H6 + C2H4 CH3 CH2 CH2 CH3 xt C4H8 + H2 Hoạt động Phản ứng oxi hóa - GV đưa thơng tin gas hỗn hợp nhiều hiđrocacbon khác GV bật lửa gas  phản ứng đốt cháy hiđrocacbon, phản ứng sinh CO2, H2O tỏa nhiều nhiệt - GV u cầu HS viết phương trình hóa học phản ứng đốt cháy CH4 phương trình tổng quát ankan - HS quan sát thí nghiệm - HS viết phương trình phản ứng: CH4 + 2O2 C H n 2n+2 + 3n+1 O2 CO2 + 2H2O n CO 2+ (n+1)H 2O - GV nhận xét : nH2O > nCO2 GV lưu ý HS nhận xét để sau làm tập - GV: thiếu oxi, phản ứng cháy ankan xảy khơng hồn tồn: sản phẩm cháy ngồi CO2, H2O cịn có C, CO,… Hoạt động 10 IV Điều chế Trong phịng thí nghiệm - HS quan sát thí nghiệm - GV làm thí nghiệm điều chế CH4 cách đun nóng CH3COONa khan với hỗn hợp vơi tơi xút Hóa hữu 11 - - HS viết phương trình phản ứng CaO, t CH COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 Trang 11 HÓA HỌC 11 - GV hướng dẫn HS quan sát thí nghiệm, sau u cầu HS viết phương trình phản ứng Hoạt động GV Hoạt động HS - GV nhận xét phương trình phản ứng HS viết - GV: phản ứng trên, người ta dùng phản ứng thủy phân Al4C3 để điều chế CH4 Al4C3 + 12 H 2O - HS ghi 3CH4 + 4Al(OH)3 Sản xuất công nghiệp - GV giới thiệu cho HS biết: nước ta có nhiều mỏ dầu: mỏ Bạch Hổ (Vũng Tàu),… Người ta sản xuất ankan phương pháp chưng cất phân đoạn khí dầu mỏ, khí thiên nhiên - HS lắng nghe Hoạt động 11 V Ứng dụng ankan - GV cho HS xem tranh ứng dụng ankan nhiều lĩnh vực khác : làm nhiên liệu, nguyên liệu cho công nghiệp,… - HS quan sát tranh lắng nghe Hoạt động 12 Củng cố - dặn dò - GV củng cố kiến thức tập SGK trang 115 – 116 - GV yêu cầu HS nhà xem lại bài, làm tập sách tập xem trước 26 Xicloankan Hóa hữu 11 - - HS thực yêu cầu GV Trang 12 HĨA HỌC 11 Hóa hữu 11 - Trang 13 ... kiến thức tập SGK trang 115 – 116 - GV yêu cầu HS nhà xem lại bài, làm tập sách tập xem trước 26 Xicloankan Hóa hữu 11 - - HS thực yêu cầu GV Trang 12 HĨA HỌC 11 Hóa hữu 11 - Trang 13 ... mạch dài có nhiều nhánh làm mạch mạch C, nhánh CH3 CH2 CH CH CH3 CH2 CH3 CH3 maïch C, nhaùnh ▪ Đánh số thứ tự nguyên tử C mạch từ phía gần nhánh Hóa hữu 11 - Trang HÓA HỌC 11 CH3 CH2 CH CH CH3... liên kết các ankan tương đối trơ mặt hóa học Khi chiếu ánh sáng đun nóng, ankan dễ dàng tham gia phản ứng thế, phản ứng tách phản ứng oxi hóa - HS: Các liên kết C-C, C- H phân tử ankan liên kết