Giáo án hóa 11Chủ đề Ankan

Phương pháp: Thảo luận nhóm, cá nhân, đàm thoạiCách thức hoạt động: Hoạt động riêng từng nhóm nhỏ ( tại chỗ ngồi) Bước 1: GV chiếu đoạn video “ cấu trúc phân tử metan https:www.youtube.comwatch?v=uuin1qZvNfwSau đó GVdiễn giảng Các nguyên tử CC ankan ở trạng thái lai hóa sp3sp3. Mỗi nguyên tử CC nằm ở tâm của tứ diện mà 44 đỉnh là các nguyên tử HH hoặc CC, liên kết C−C,C−HC−C,C−H đều là liên kết σσ.Các góc hóa trị CCCˆ,CCHˆ,HCHˆCCC,CCH,HCH đều gần bằng 109,50Ở phân tử ankan chỉ có các liên kết C−CC−C và C−HC−H. Đó là các liên kết σσ bền vững, vì thế ankan tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO4KMnO4). Vì thế ankan còn có tên là parafin, nghĩa là ít ái lực hóa học.Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.Bước 2: HS hoàn thành phiếu học tậpPHIẾU HỌC TẬP1. Phản ứng thế là gì? Viết sản phẩm phản ứng thế của CH4 với Cl2? Đọc tên sản phẩm2.Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau:a. Propan tác dụng với clo ( theo tỉ lệ mol 1:1) khi chiếu sángb. Tách một phân tử hidro từ phân tử propanc. Đốt cháy hexan

Tên chủ đề: HIDROCACBON NO

Số tiết………:

Ngày soạn:………

Tiết theo phân phối chương trình:………

Tuần dạy: ………

I Nội dung chủ đề

Chủ đề Hidrocacbon no

Chủ đề được thiết kế thành chuỗi các hoạt động cho học sinh theo các phương pháp,

kĩ thuật dạy học tích cực, giúp HS giải quyết trọn vẹn một vấn đề học tập, phù hợp với mục tiêu phát triển năng lực của HS GV chỉ là người tổ chức, định hướng còn học sinh là người trực tiếp thực hiện các nhiệm vụ do GV giao một cách tích cực, chủ động sáng tạo

II Mục tiêu

1 Kiến thức

Biết được:

- Định nghĩa hiđrocacbon, hiđrocacbon no và đặc điểm cấu tạo phân tử của chúng

- Công thức chung, đồng phân mạch cacbon, đặc điểm cấu tạo phân tử và danh pháp

- Tính chất vật lí chung (quy luật biến đổi về trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, tính tan)

-Tính chất hoá học (phản ứng thế, phản ứng cháy, phản ứng tách hiđro, phản ứng crăckinh)

- Phương pháp điều chế metan trong phòng thí nghiệm và khai thác các ankan trong công nghiệp ứng dụng của ankan

2 Kĩ năng

- Quan sát thí nghiệm, mô hình phân tử rút ra được nhận xét về cấu trúc phân tử, tính chất của ankan

-Viết được công thức cấu tạo, gọi tên một số ankan đồng phân mạch thẳng, mạch nhánh

- Viết các phương trình hoá học biểu diễn tính chất hoá học của ankan

- Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên

- Tính thành phần phần trăm về thể tích và khối lượng ankan trong hỗn hợp khí, tính nhiệt lượng của phản ứng cháy

3 Thái độ

- Yêu thích bộ môn

-Tính trật tự , suy luận logic

-Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường

-Làm việc chăm chỉ, khách quan

-Nghiêm túc học tập, hứng thú với những kiến thức về thế giới vi mô

4 Định hướng năng lực hình thành

-Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực hợp tác

- Năng lực làm việc độc lập

- Năng lực tính toán hóa học

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

- Năng lực thực hành hóa học.

- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống

III Bảng mô tả các mức yêu cầu cần đạt cho mỗi loại câu hỏi/bài tập trong chủ đề

Nội dung

Các mức độ kiến thức

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao

Ankan

-Định nghĩa hidrocacbon, hidrocacbon no, đặc điểm cấu tạo phân tử của chúng

-Công thức chung, đồng phân mạch cacbon, đặc điểm cấu tạo phân tử và danh pháp

-Tính chất vật

lý, tính chất hóa học, phương pháp điều chế ankan

-Cách viết đồng phân ankan

-Sự biến thiên tính chất vật lý của ankan phụ thuộc vào số nguyên tử cacbon trong phân tử

-Tính chất hóa học của ankan ( phản ứng thế, phản ứng tách, oxi hóa )

-Viết công thức cấu tạo, gọi tên một số ankan , đồng phân mạch thẳng, mạch nhánh

-Viết các phương trình hóa học biểu diễn tính chất hóa học của ankan

-Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên

-Tìm hiểu một

số ankan có nhiều ứng dung trong thực tiễn như: metan,

propan, butan, octan-Phản ứng cháy -Phản ứng tách

Bài tập định

lượng

-Giải được các bài tập liên quan đến tính chất hóa học của ankan

-Tính toán theo công thức, theo các phương trình hóa học.theo các định luật

-Giải được các bài tập liên quan đến ankan như:

Phản ứng đốt cháy, phản ứng tách,

-Tính thành phần phần trăm về khối lượng và thể tích ankan trong hỗn hợp khí

-Giải được bài tập liên quan đến hỗn hợp nhiều ankan -Giải được các bài tập tạo nhiều sản phẩm khi thực hiện phản ứng tách

V Chuẩn bị của giáo viên và học sinh.

1 Chuẩn bị của giáo viên

- Phiếu học tập, Giấy A0, thẻ màu, bút lông, keo dán

-Thiết kế sẳn các trò chơi có liên quan đến nội dung bài học

-Các đoạn phim thí nghiệm, phóng sự có liên quan

-Giáo án

2 Chuẩn bị của học sinh

-Chuẩn bị bài cũ

-Tìm kiếm những kiến thức có liên quan đến bài học mới

VI Tổ chức các hoạt động học tập

1 Ổn định lớp

2 Kiểm tra bài cũ:

Trình bày điểm giống nhau và khác nhau về tính chất giữa cacbon đioxit và silic đioxit

3 Thiết kế tiến trình dạy học

3.1 Hoạt động khởi động

Mục tiêu:

- Được thiết kế nhằm gây hứng thú, kích thích sự tò mò để hướng học sinh tham gia khám phá kiến thức mới

b Phương thức tổ chức

-Phương pháp:Quan sát

-Cách thức hoạt động : GV đặt câu hỏi:

1 Trong đời sống sinh hoạt hằng ngày, các em đã gặp những loại nhiên liệu nào? Hãy

kể các loại nhiên liệu mà các em đã biết?

2 Trong các loại nhiên liệu trên, các hợp chất hidrocacbon no và đặc biệt là ankan đóng vai trò quan trọng Mục đích của chủ đề hôm nay sẽ xoay quanh nghiên cứu các hợp chất này Để bắt đầu, các em hãy hoàn thành phiếu học tập số 1

PHIẾU HỌC TẬP Nội dung câu hỏi Trả lời Nhận xét, bổ sung ( nếu có) Hidrocacbon là gì? Cho 5

hợp chất hidrocacbon cụ

thể?

Thế nào là hidrocacbon no

Dự kiến sản phẩm: Trong hoạt động này không chốt kiến thức mà chỉ dựa vào câu trả lời để dẫn vào chủ đề mới

3.2 Hoạt động hình thành kiến thức

Nội dung 1: ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ Hoạt động 1: Đồng đẳng, đồng phân, tính chất vật lý

Mục tiêu:

Học sinh biết:

-Định nghĩa hiđrocacbon, hiđrocacbon no và đặc điểm cấu tạo phân tử của chúng -Công thức chung, đồng phân mạch cacbon, đặc điểm cấu tạo phân tử và danh pháp -Tính chất vật lí chung (quy luật biến đổi về trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, tính tan)

Kỹ năng:

-Viết CTPT, CTCT của ankan

-Thiết lập dãy đồng đẳng của ankan

Phương thức

Phương pháp: Đàm thoai, quan sát, thảo luận nhóm

Cách thức hoạt động: GV tổ chức cho HS HĐ nhóm để hoàn thành phiếu học tập 1.

Bước 1: GV yêu cầu các nhóm hoàn thành phiếu học tập 1

PHIẾU HỌC TẬP

Nghiên cứu SGK và hoạt động nhóm và trả lời câu hỏi sau:

1. Hãy cho biết ankan là gì? Công thức chung của ankan, lấy một số ví dụ?

2. Hãy viết các chất là ankan có CTPT C4H10 và C5H12?

3. Hãy cho biết trạng thái, niệt độ sôi, tính tan của ankan?

4. Trong cấu tạo ankan chứa những liên kết gì (đơn, đôi, ba)?

5. Hãy dự đoán tính chất hóa học của ankan?

Bước 2: HS tiếp nhận nhiệm vụ

Bước 3, 4.GV cho HS hoạt động nhóm so sánh kết quả tự làm với nhau và thống nhất đáp án

để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập và ghi vắn tắt vào bảng phụ Kết thúc hoạt động GV gọi đại diện 1 nhóm lên treo bảng và trình bày Các nhóm còn lại quan sát và bổ sung, GV ghi nhận lại các ý kiến lên bảng phụ Kết thúc hoạt động GV cùng HS nghiên cứu kĩ SGK và kiểm tra đối chiếu với các kết quả, sau cùng chốt lại nội dung bài học

Bước 5 Từ phần trải nghiệm gọi đại diện 1 nhóm treo bảng phụ và trình bày lần lượt các nội

dung ở phiếu học tập, các nhóm còn lại nhận xét bổ sung GV chốt lại đáp án và cho HS tự kiểm tra kết quả

GV hướng dẫn HS cách viết đồng phân và giới thiệu cho HS đồng phân mạch cacbon GV hướng dẫn và cho HS ghi quy tác gọi tên thay thế và tên thông thường của ankan, làm mẫu 1

ví dụ, các đồng phân còn lại cho HS tự gọi tên Hướng dẫn HS xác định bậc cacbon

I Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp:

1 Dãy đồng đẳng ankan: (parafin)

Metan ( CH4) và các chất tiếp theo có CTPT , C2H6, C3H8 lập thành dãy đồng đẳng ankan

→ CTTQ : CnH2n + 2 với n ≥ 1

− Phân tử chỉ chứa liên kết đơn (δ)

− Mỗi C liên kết với 4 nguyên tử khác

2 Đồng phân:

Từ C4H10 bắt đầu có đồng phân về mạch cacbon

Vd : C4H10 có 2 đồng phân :

(1) CH3-CH2-CH2-CH3

(2) CH3-CH(CH3)-CH3

3 Danh pháp:

Tên gốc ankyl (phần còn lại của ankan khi mất đi 1H) : thay an = yl

Tên các ankan có nhánh :

- Chọn mạch cacbon dài nhất làm mạch chính

- Đánh số thứ tự từ phía các nguyên tử cacbon mạch chính gần nhánh hơn

- Gọi tên mạch nhánh : Tên nhánh + vị trí nhánh + Tên mạch chính Cacbon + “an”

Vd 1 : Các đồng phân của C4H10 trên :

(1) Butan ; (2) 2-metyl propan

Vd 2 :

CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-CH2-CH3 có tên 2,3-dimetyl pentan

− Một số chất có tên thông thường :

CH3-CH-CH3 isobutan

CH3

CH3

CH3-C –CH3 neopentan

CH3

4 Bậc cacbon : Bậc của nguyên tử cacbon trong hidrocacbon no là số liên kết của nó với

các nguyên tử cacbon khác

II Tính chất vật lí::

Ở điều kiện thường :

- Từ C1 → C4 : thể khí

- Từ C5 → C17: thể lỏng

- Các chất còn lại ở thể rắn

- ts, tnc, khối lượng riêng d tăng theo chiều tăng của khối lượng phân tử (xem bảng 5.1)

- Nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu cơ

Hoạt động 2: Tính chất hóa học

Mục tiêu:

Học sinh biết:

- Tính chất hóa học

-Phản ứng thế

-Phản ứng cháy

-Phản ứng tách hidro

-Phản ứng Crac kinh

Kỹ năng

-Viết được các phương trình hóa học biểu diễn tính chất hóa học của ankan

Phương thức:

Phương pháp: Thảo luận nhóm, cá nhân, đàm thoại

Cách thức hoạt động: Hoạt động riêng từng nhóm nhỏ ( tại chỗ ngồi)

Bước 1: GV chiếu đoạn video “ cấu trúc phân tử metan

https://www.youtube.com/watch?v=uuin1qZvNfw

Sau đó GVdiễn giảng

Các nguyên tử CC ankan ở trạng thái lai hóa sp3sp3 Mỗi nguyên tử CC nằm ở tâm của tứ diện mà 44 đỉnh là các nguyên tử HH hoặc CC, liên kết C−C,C−HC−C,C−H đều là liên kết σσ

Các góc hóa trị CCCˆ,CCHˆ,HCHˆCCC^,CCH^,HCH^ đều gần bằng 109,50

Ở phân tử ankan chỉ có các liên kết C−CC−C và C−HC−H Đó là các liên kết σσ bền vững, vì thế ankan tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO4KMnO4) Vì thế ankan còn có tên là

parafin, nghĩa là ít ái lực hóa học

Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác và nhiệt, ankan tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa

Bước 2: HS hoàn thành phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP

1 Phản ứng thế là gì? Viết sản phẩm phản ứng thế của CH4 với Cl2? Đọc tên sản phẩm 2.Viết phương trình hóa học của các phản ứng sau:

a Propan tác dụng với clo ( theo tỉ lệ mol 1:1) khi chiếu sáng

b Tách một phân tử hidro từ phân tử propan

c Đốt cháy hexan

Bước 3.GV dự kiến sản phâm

Do học sinh được xem video và có đầy đủ thông tin trong SGK nên nội dung này HS

dễ dàng thực hiện được yêu cây của GV Tuy nhiên nếu HS không trả lời được, GV đặt thêm câu hỏi gợi mở, để dẫn dắt HS trả lời tốt câu hỏi đã nêu

Bước 4: HS cử đại diện lên bảng báo cáo sản phẩm

Bước 5: Giáo viên nhận xét, đánh gias sản phẩm hoạt động của học sinh.

III Tính chất hóa học:

1 Phản ứng thế với halogen: (Cl2, Br2, askt)

CH4 + Cl2 -askt-> CH3Cl + HCl

(clometan)

CH3Cl + Cl2 -askt-> CH2Cl2 + HCl

(diclometan)

CH2Cl2 + Cl2 -askt-> CHCl3 + HCl

(triclometan)

CHCl3 + Cl2 -askt-> CCl4 + HCl

(tetraclometan

Nguyên tử H của cacbon bậc cao hơn dễ bị thế hơn nguyên tử H của cacbon bậc thấp

2 Phản ứng tách:

Tách H2:

CH3-CH3 -500độ C, xt-> CH2=CH2 + H2

Các ankan mạch C trên 3C ngoài tách H2 còn có thể bị bẻ gãy mạch C:

CH3-CH2-CH3-t0,xt- CH4+ CH2=CH2

CH3-CH=CH2+H2

3 Phản ứng oxi hóa:

OXH hoàn toàn (cháy) :

CnH2n+2 +

3 1 2

n+

O2

o t

→ nCO2 + (n+1)H2O

CO H O

akan H O CO

<

VD: C H3 8+5O2→t o 3CO2 + 4H O2

Hoạt động 3: Điều chế, ứng dụng của ankan

Mục tiêu:

Học sinh biết:

- Phương pháp điều chế và một số ứng dụng của ankan

Kỹ năng

-Vận dụng tiến hành điều chế ankan, và sử dụng an toàn nguồn nhiên liệu

Phương thức hoạt động

Phương pháp: Thảo luận nhóm, đàm thoại, diễn giảng

Cách thức hoạt động:

Bước 1: Giáo viên giới thiệu video điều chế metan trong phòng thí nghiệm Sau đó yêu cầu

HS viết phương trình điều chế ankan trong phòng thì nghiệm

Bước 2: HS tiếp nhận nhiệm vụ và làm việc theo nhóm, trình bày trên bảng

Bước 3: Dự kiến sản phẩm

HS trình dễ dàng viết được PTHH ( vì có trong SGK)

Bước 4: HS làm việc theo nhóm Hết thời gian thảo luận, Gv gọi 1 bạn bất kì trong nhóm

trình bày kết quả Các nhóm còn lại sẽ bổ sung ý kiến hoặc sẽ trình bày kết quả khác với nhóm đầu tiên

Bước 5: GV nhận xét, thẩm định lại kết quả chính xác của phiếu học tập mà các nhóm đã trao

đổi với nhau.sau đó GV giới thiệu tiếp, cách khai thác ankan trong công nghiệp

IV Điều chế:

1 Trong phòng thí nghiệm:

CnH2n+1COONa + NaOH →CaO t,o CnH2n+2 + Na2CO3.

o CaO t

CH COONa NaOH+ →CH + Na CO

2 Trong công nghiệp:

− Chưng cất phân đoạn dầu mỏ

− Thu từ khí thiên nhiên và khí dầu mỏ

V Ứng dụng:

- Làm nhiên liệu

- Làm nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất khác dùng cho các nghành công nghiệp

3.3 Hoạt động luyện tập

Mục tiêu

Hoạt động này yêu cầu HS phải vận dụng những kiến thức vừa tiếp thu được để giải quyết những nhiệm vụ cụ thể, qua đó GV xem HS đã nắm được kiến thức hay chưa và nắm được ở mức độ nào

Tiếp tục phát triển các năng lực tự học, sử dụng ngôn ngữ hóa học Phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn học

Phương thức tổ chức

Phương pháp: Thảo luận nhóm

Cách thức hoạt động: GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập

PHIẾU HỌC TẬP Câu 1 Viết CTCT và gọi tên các đồng phân có CTPT C6H14 ?

Câu 2 Viết phương trình phản ứng của butan

a Tác dụng với clo theo tỉ lệ 1:1

b Tách 1 phân tử H2

Câu 3 Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lit hỗn hợp khí A gồm metan và etan thu được 4,48 lit khí cacbonic Các thể tích khí đo ở đktc.Tính thành phần phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A?Crăckinh

Dự kiến sản phẩm:

Câu 1: Đáp án : 5 đồng phân :

CH3CH2CH2CH2CH2CH3 : hexan

(CH3)2CHCH2CH2CH3 : isohexan (2-Metyl Pentan)

CH3CH2CH(CH3) CH2CH3 : 3-Metyl Pentan

(CH3)3C-CH2CH3 : 2,2-ĐiMetyl Butan

(CH3)2CH-CH(CH3)2 : 2,3-ĐiMetyl Butan

Câu 2

a)CH3CH2CH2CH3+Cl2

as

→CH3CHClCH2CH3+HCl

+ CH3CH2CH2CH2Cl

b) Sản phẩm là: CH2=CH-CH2-CH3

Hoặc: CH3-CH=CH-CH3

c) C4H10

crackinh

C4H10

crackinh

Câu 3 Gọi x,y lần lượt là số mol của metan và etan

CH4 + 2O2 à CO2 + 2H2O

xmol xmol

C2H6 + 7/2O2 à 2CO2 + 3H2O

ymol 2ymol

Ta có:

Tổng số mol khí A= x + y =

3,36

0,15

22, 4 = mol

(1)

Tổng số mol CO2 = x + 2y =

4, 48

0, 2

22, 4 = mol

(2)

Từ (1) và (2) ta có: x = 0,1; y = 0,05

%V(CH4) =

0,1.100

66,7(%) 0,15 =

à%V(C2H6) = 100-66,7=33,3%

3.4 Hoạt động vận dụng và tìm tòi mở rộng

Mục tiêu

HĐ vận dụng và tìm tòi mở rộng được thiết kế cho HS về nhà làm, nhằm mục đích giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học trong bài để giải quyết các các câu hỏi, bài tập gắn với thực tiễn và mở rộng kiến thức của HS, không bắt buộc tất cả HS đều phải làm, tuy nhiên GV nên động viên khuyến khích HS tham gia, nhất là các HS say mê học tập, nghiên cứu, HS khá, giỏi và chia sẻ kết quả với lớp

Phương thức tổ chức

Phương pháp: Hợp tác nhóm nhỏ

Cách thức hoạt động : Giáo viên giao bài tập về nhà cho các nhóm

Câu 1 Ankan có trong thành phần chính của khí gas là:

A C3H8 và C4H10 B CH4

C C5H12 và C6H14 D C2H6 và C6H14

Câu 2 Cho nhiệt độ sôi của một số ankan như sau( tại áp suất nhất định )

Nhiệt độ sôi 36 69 98 126 151

Có thể tách riêng từng chất trong hỗn hợp các ankan pentan, hexan, heptan, octan, nonan bằng cách

A Chưng cất lôi cuốn hơi nước B Chưng cất phân đoạn

C Chưng cất áp suất thấp D Chưng cất thường

Câu 3 Trộn cây sáp nến với CuO rồi nung hỗ hợp ở nhiệt độ cao, dẫn sản phẩm lần lượt qua bình 1 đựng CuSO4 khan rồi qua bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư, thì

A Ở bình 1 thì CuSO4 khan từ màu xanh chuyển sang màu trắng, bình 2 có kết tủa

B Cả hai bình điều không có hiện tượng

C Bình 1 không có hiện tượng, bình 2 có kết tủa trắng

D Ở bình 1 thì CuSO4 khan từ màu trắng chuyển sang màu xanh Bình 2 có kết tủa

IV Biên soạn các câu hỏi/bài tập theo bảng mô tả

A Mức độ biết

1 Thế nào là hidrocacbon no, ankan, xicloankan

2 Gọi tên chất có công thức cấu tạo sau:

3 Đọc tên các chất sau:

a/ CH3 – CH – CH – CH2 – CH3

C2H5 CH3

b/ CH3 – CH – CH – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 ………

C2H5 CH3

CH3

c/ CH3 – CH2 – C – CH – CH3 ……… ………

CH3 CH3