Giáo án dạy học phát triển năng lực chủ đề Benzen và đồng đẳng của benzen môn Hóa học lớp 11

Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực chủ đề Benzen và đồng đẳng của benzen môn Hóa học lớp 11. Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực chủ đề Benzen và đồng đẳng của benzen môn Hóa học lớp 11. Giáo án dạy học theo hướng phát triển năng lực chủ đề Benzen và đồng đẳng của benzen môn Hóa học lớp 11.

CHỦ ĐỀ: BENZEN VÀ ĐỒNG ĐẲNG CỦA BENZEN Giới thiệu chung chủ đề: Chủ đề benzen đồng đẳng benzen gồm nội dung sau: Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học Thời lượng dự kiến thực chủ đề: tiết I Mục tiêu chủ đề: Kiến thức, kỹ năng, thái độ Kiến thức Nêu : − Định nghĩa, công thức chung, đặc điểm cấu tạo, đồng phân, danh pháp −Tính chất vật lí: Quy luật biến đổi nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi chất dãy đồng đẳng benzen −Tính chất hố học: Phản ứng (quy tắc thế), phản ứng cộng vào vòng benzen ; Phản ứng oxi hố mạch nhánh Kĩ −Viết công thức cấu tạo benzen số chất dãy đồng đẳng −Viết phương trình hố học biểu diễn tính chất hoá học benzen, vận dụng quy tắc để dự đốn sản phẩm phản ứng − Xác định cơng thức phân tử, viết công thức cấu tạo gọi tên − Tính khối lượng benzen, toluen tham gia phản ứng thành phần phần trăm khối lượng chất hỗn hợp Thái độ tình cảm Thấy ứng dụng hidrocacbon thơm đời sống sản xuất Say mê, hứng thú học tập, trung thực, yêu khoa học Định hướng lực hình thành phát triển - Năng lực tự học, lực hợp tác; - Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học; - Năng lực thực hành hóa học; - Năng lực phát giải vấn đề thơng qua mơn hóa học; - Năng lực tính tốn hóa học; - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống II Chuẩn bị giáo viên học sinh Giáo viên Mơ hình phân tử dạng que, dạng đặc Dụng cụ thí nghiệm: giá sắt, bình cầu, đèn cồn, ống sinh hàn, ống dẫn khí Hóa chất: benzen, brom, dung dịch NaOH, dung dịch KMnO4, axit nitric đặc Học sinh Ôn lại kiến thức benzen học lớp 9, khái niệm đồng đẳng đồng phân, phản ứng thế, phản ứng cộng Hoàn thành phiếu học tập số (giáo viên chuẩn bị trước, phát trước cho HS cuối buổi trước) III Chuỗi hoạt động học Giới thiệu chung Do học sinh học benzen lớp 9, nên giáo viên khai thác tối đa kiến thức cũ để phụ vụ việc nghiên cứu Hoạt động trải nghiệm, kết nối: thiết kế nhằm huy động kiến thức đồng đẳng, gọi tên thường đồng đẳng ankin, cách đánh số theo danh pháp thay ankan, ankin, anken để vận dụng gọi tên đồng đẳng benzen Hoạt động hình thành kiến thức gồm nội dung chính: đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học Các nội dung thiết kế thành HĐ HS Thông qua kiến thức học, HS tiến hành thí nghiệm kiểm chứng để hình thành kiến thức Hoạt động luyện tập thiết kế thành câu hỏi trắc nghiệm phân loại đủ bốn mức độ để củng cố, khắc sâu nội dung học Hoạt động vận dụng tìm tòi mở rộng thiết kế cho HS nhà nhằm mục đích giúp HS nhà làm, nhằm giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống Thiết kế chi tiết hoạt động học A Hoạt động khởi động (10 phút) a) Mục tiêu hoạt động Huy động kiến thức có HS tạo nhu cầu tiếp tục tìm hiểu kiến thức HS b) Nội dung hoạt động GV yêu cầu HS chuẩn bị trước nhà để hoàn thành phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Hồn thành vào chỗ Cơng thức phân tử benzen , công thức phân tử ba chất đồng đẳng benzen ⇒ Công thức chung chất dãy đồng đẳng benzen Lắp mơ hình phân tử benzen dạng que dạng đặc Từ nhận xét đặc điểm cấu tạo benzen Viết công thức cấu tạo C7H8 đồng đẳng benzen, lắp mô hình dạng que dạng đặc Viết công thức cấu tạo C8H10 đồng đẳng benzen Gọi tên chất c) Phương thức tổ chức hoạt động GV tổ chia lớp thành nhóm HS; nhóm hồn thành phiếu học tập số (thời gian phút) Sau cho HĐ chung lớp cách mời nhóm báo cáo, nhóm khác nhận xét góp ý d) Sản phẩm hoạt động Các nhóm trình bày kết e) Kiểm tra đánh giá kết hoạt động GV đánh giá, điều chỉnh, nhận xét, động viên, khích lệ nhóm B Hoạt động hình thành kiến thức (35 phút) *Hoạt động 1: Tìm hiểu đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu tạo tính chất vật lý a) Mục tiêu hoạt động Học sinh hiểu công thức chung chất dãy đồng đẳng benzen; viết công thức cấu tạo chất dãy đồng đẳng benzen C 7H8; C8H10; gọi tên đồng đẳng benzen; cấu tạo tính chất vật lý b) Nội dung hoạt động đồng đẳng đồng phân danh pháp cấu tạo tính chất vật lý c) Phương thức tổ chức hoạt động Trên sở phiếu học tập số GV yêu cầu học sinh hoàn thành nội dung Gợi ý khó khăn Gọi tên đồng đẳng benzen - Tên = tên gốc hiđrocacbon + benzen (một số chất có tên riêng ) - Nếu có ≥ nhóm thế, đánh số thứ tự nhóm cho tổng vị trí số bé - Quy ước vị trí o (-ortho), m (- meta), p (-para) có nhóm vòng benzen Vận dụng viết CTCT 1-etyl- 3- metylbenzen; 2-etyl- 1,4- đimetylbenzen; d) Sản phẩm hoạt động Các em tự hồn thành vào e) Kiểm tra đánh giá kết hoạt động GV đánh giá, điều chỉnh, nhận xét, động viên, khích lệ em *Hoạt động 2: Tìm hiểu đồng tính chất hóa học (45 phút) a) Mục tiêu hoạt động Học sinh hiểu tính chất hóa học benzen chất dãy đồng đẳng benzen; viết PTHH minh họa b) Nội dung hoạt động phản ứng phản ứng cộng đốt cháy c) Phương thức tổ chức hoạt động - Hoạt động nhóm: Từ đặc điểm cấu tạo benzen kết hợp với kiến thức có u cầu nhóm dự đốn tính chất hóa học benzen -Hoạt động chung lớp GV mời nhóm báo cáo dự đốn tính chất hóa học benzen, nhóm khác nhận xét, góp ý Các nhóm làm thí nghiệm benzen: với axit nitric; với nước brom; benzen toluen với dung dịch KMnO4; đốt cháy benzen GV kiểm tra cách lắp dụng cụ cách tiến hành thí nghiệm nhóm Các nhóm báo cáo kết thí nghiệm, tượng, giải thích, PTHH GV hướng dẫn HS chuẩn hóa kiến thức Gợi ý khó khăn Phản ứng đồng đẳng benzen có nhiều sản phẩm; xác định sản phẩm giải thích d) Sản phẩm hoạt động Các em tự hồn thành vào phản ứng a) Thế nguyên tử H vòng benzen: * Phản ứng với halogen: Khi có bột sắt xúc tác, benzen tác dụng với Br khan tạo thành brombenzen (phenyl bromua) khí hiđro bromua: H Br + Br2 Fe xt + H-Br Toluen phản ứng nhanh benzen tạo hỗn hợp hai đồng phân ortho para: CH3 CH3 + Br2 CH3 Br Fe xt + -HBr Br o-bromtoluen p-bromtoluen * Phản ứng nitro hoá Benzen tác dụng với hỗn hợp HNO đặc H2SO4 đậm đặc tạo thành nitrobenzen: H NO2 + HO_NO2 H2SO4 + H-O-H Toluen tham gia phản ứng nitro hoá dễ dàng benzen tạo thành sản phẩm vào vị trí o- pCH3 CH3 + H2SO4 HO_NO2 -H2O CH3 NO2 + NO2 o-nitrotoluen b) Thế nguyên tử H mạch nhánh: Nếu không dùng Fe mà chiếu sáng Br cho H nhánh: CH2-H CH2-Br + Br2 As + H-Br Benzyl bromua HS: Nghiên cứu SGK để trả lời *) Qui tắc vòng benzen (SGK) p-nitrotoluen Các ankylbenzen dễ tham gia phản ứng nguyên tử H vòng benzen ưu tiên X X X Y (I) + + Y X Y (II) Y vị trí ortho para so với nhóm ankyl Hướng (I) X: -OH, -NH 2, -OCH3…phản ứng dễ benzen Hướng (II) X: -NO 2, -COOH, -SO3H…phản ứng khó benzen Phản ứng cộng - Benzen ankylbenzen không làm màu dung dịch Br (không tham gia phản ứng cộng) - Khi chiếu sáng benzen cộng với Cl thành C 6H6Cl6 - Khi đun nóng, có xúc tác Ni Pt, benzen ankylbenzen cộng với H tạo thành xicloankan (Chú ý: phản ứng tạo thành xiclohexan mà không phụ thuộc vào tỉ lệ benzen H2.) a) Cộng H2 - Khi đun nóng, có xúc tác Ni Pt, benzen ankylbenzen cộng với H tạo thành xicloankan + 3H2 N i,t ° b) Cộng Clo: - Khi chiếu sáng benzen cộng với Cl thành C 6H6Cl6 Cl + 3Cl2 A S Cl Cl Cl Cl Cl Hexacloran Phản ứng oxi hố a) Phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn: - Benzen không tác dụng với dd KMnO - Các ankylbenzen bị đun nóng có nhóm ankyl bị oxi hoá: C6H5CH3 KMnO4, H2O H-Cl C6H5COOH C6H5COOK 80-100 Kali benzoat Axit benzoic t C6H5CH3 + 2KMnO4  → C6H5COOK + KOH + 2MnO + H2O b) Oxi hóa hồn tồn: Các benzen đồng đẳng benzen cháy khơng khí thường tạo nhiều muội than Khi cháy hoàn toàn thường tạo CO 2, H2O, toả nhiều nhiệt CnH2n-6 + 3n − t0 O2  → nCO2 + (n-3)H2O e) Kiểm tra đánh giá kết hoạt động + Thông qua quan sát: GV quan sát nhóm làm thí nghiệm, kịp thời điều chỉnh thao tác, khó khăn vướng mắc HS để có giải pháp hỗ trợ hợp lí + Thơng qua HĐ chung lớp: Đánh giá nhận xét: Các nhóm tự nhận xét, nhóm nhận xét lẫn GV nhận xét chung động viên, khích lệ em C Hoạt động luyện tập (35 phút) a) Mục tiêu hoạt động - Củng cố, khắc sâu kiến thức : Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học - Tiếp tục phát triển lực tự học; lực hợp tác; lực sử dụng ngơn ngữ hóa học; lực phát giải vấn đề thông qua môn hóa học; lực tính tốn hóa học; b) Nội dung hoạt động Hoàn thành câu hỏi phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ Câu Đốt cháy hoàn toàn 9,2 gam hỗn hợp etylbenzen, toluen benzen cần V lít O (đktc) thu 15,68 lít CO2 (đktc) Giá trị V A 20,16 B 22,40 C 16,80 D 17,92 Câu Thuốc thử sử dụng để phân biệt chất lỏng riêng biệt benzen, toluen stiren A dung dịch KMnO4 B dung dịch AgNO3/NH3 C dung dịch Br2 D khí H2/ xúc tác Ni Câu X có công thức đơn giản C 3H4 thuộc dãy đồng đẳng benzen Công thức phân tử X A C9H12 B C8H10 C C7H8 D C10H14 Câu Chất X có chứa vòng benzen có cơng thức phân tử C 9H12 X tác dụng với Br2 (xt Fe, t0) thu hai dẫn xuất monobrom khác Có chất X thỏa mãn A B C D Câu Đốt cháy hoàn toàn 2,9 gam hỗn hợp hai hiđrocacbon X, Y (M X < MY) dãy đồng đẳng benzen thu 9,68 gam CO Công thức X A C7H8 B C8H10 C C9H12 D C6H6 Câu Chất sau không thuộc dãy đồng đẳng benzen ? A C8H8 B C8H10 C C9H12 D C6H6 Câu Cho 39 gam benzen vào 100 gam HNO3 63% đun nóng, biết hiệu suất phản ứng đạt 80% Khối lượng nitrobenzen thu A 61,5 gam B 49,2 gam C 98,4 gam D 123 gam 10 Câu X có công thức đơn giản C4H5 thuộc dãy đồng đẳng benzen X tác dụng với Cl2 (as) Cl2 (xt Fe, t0) thu dẫn xuất monoclo (sản phẩm chính) Tên gọi X A m-xilen B o-xilen C etyl benzen D p-xilen Câu X thuộc dãy đồng đẳng benzen có %C = 90% Công thức X A C7H8 B C8H10 C C9H12 D C10H14 Câu 10 Cho phương trình hóa học sau: t aC6H5CH3 + bKMnO4  → xC6H5COOK + yKOH + zMnO2 + tH2O Tỷ lệ a : b A : B 1: C : D : Câu 11 Khi cho X (thuộc dãy đồng đẳng benzen) tác dụng với clo điều kiện thích hợp thu dẫn xuất Y (duy nhất), có tỷ khối so với H2 63,25 Tên gọi X A p-Xilen B isopropylbenzen C benzen D toluen Câu 12 Chất X có chứa vòng benzen có cơng thức phân tử C 9H12 Oxi hoá X dung dịch KMnO4 đun nóng sau axit hố thu axit hữu Y có chứa vòng benzen có cơng thức phân tử C9H6O6 Hãy cho biết X có công thức cấu tạo? A B C D Câu 13 Cho sơ đồ sau: t aC6H4(CH3)2 + bKMnO4  → x C6H4(COOK)2 + yKOH + zMnO2 + tH2O Tổng đại số hệ số chất phương trình A B 16 C 18 D 14 Câu 14 Chất sau khơng thể có chứa vòng benzen? A C9H10BrCl B C8H6Cl2 C C10H16 D C8H8(NO2)2 Câu 15 Khi cho hiđrocacbon X đồng đẳng benzen tác dụng với clo điều kiện thích hợp thu dẫn xuất Y (duy nhất) Tỷ khối Y H 63,25 Y chất sau đây? A p-clotoluen B benzyl clorua C o-clotoluen D mclotoluen Câu 16 Đốt cháy hồn tồn 2,12 gam hiđrocacbon X sau cho tồn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch nước vơi dư thấy khối lượng bình tăng thêm 8,84 gam bình có m gam kết tủa Giá trị m A 16,2 B 16,0 C 18,0 D 19,8 11 Câu 17 Cho chất sau: benzen, etilen, toluen, axetilen Số chất bị oxi hóa KMnO nhiệt độ thường? A B C D Câu 22 Cho phát biểu sau, phát biểu đúng? Trong phân tử benzen: A nguyên tử cacbon không thuộc mặt phẳng B liên kết cacbon-cacbon có độ dài C liên kết đôi C=C ngắn liên kết đơn C-C D liên kết đôi C=C dài liên kết đơn C-C Câu 18 Khi cho brom tác dụng với benzen (xt Fe, t 0) không thu sản phẩm sau đây? A 1,2-đibrombenzen B 1,3-đibrombenzen C phenyl bromua D 1,4đibrombenzen Câu 19 Hỗn hợp M gồm hai hiđrocacbon X, Y (M X < MY) dãy đồng đẳng benzen Đốt cháy hoàn tồn 0,1 mol M thu 0,675 mol CO % số mol X M A 75% B 50% C 25% D 67% Câu 20 Công thức phân tử 1,3,5- trimetylbenzen A C9H12 B C8H10 C C7H8 D C10H14 c) Phương thức tổ chức hoạt động Ở HĐ GV cho HS HĐ cá nhân chủ yếu, bên cạnh cho HS HĐ cặp đơi trao đổi nhóm nhỏ để hồn thành cơng việc HĐ chung lớp: GV mời HS lên trình bày cách giải mình, HS khác góp ý bổ xung GV giúp HS nhận chỗ sai (nếu có) để HS chỉnh sửa khắc sâu kiến thức Tuyên dương khen thưởng HS có cách giải hay để khích lệ tinh thần học tập em d) Sản phẩm hoạt động Sản phẩm: Kết làm HS phiếu học tập số e) Kiểm tra đánh giá kết hoạt động GV đánh giá, điều chỉnh, nhận xét, động viên, khích lệ em C Hoạt động vận dụng mở rộng(10 phút) a) Mục tiêu hoạt động Vận dụng kiến thức, kĩ học để giải câu hỏi, tập gắn với thực tế mở rộng kiến thức HS, không buộc HS phải làm, nhiên GV nêm động viên khuyến khích HS tham gia HS yêu thích mơn Hóa, HS giỏi chia sẻ kết với lớp 12 b) Nội dung hoạt động Thuốc nổ TNT công thức viết tắt chất nào? Chất có cơng thức hóa học nào? Cách điều chế TNT ? Ngày trước người ta thường sử dụng thuốc trừ sâu 666 để diệt sâu bọ có hại cho trồng, cơng thức thuốc trừ sâu 666 nào? ngày thuốc trừ sâu 666 bị cấm sử dụng c) Phương thức tổ chức hoạt động GV hướng dẫn tìm hiểu qua mạng internet, sách, báo d) Sản phẩm hoạt động HS trình bày kết HS sau nhà nghiên cứu e) Kiểm tra đánh giá kết hoạt động GV đánh giá, điều chỉnh, nhận xét, động viên, khích lệ em 13 ... thức đồng đẳng, gọi tên thường đồng đẳng ankin, cách đánh số theo danh pháp thay ankan, ankin, anken để vận dụng gọi tên đồng đẳng benzen Hoạt động hình thành kiến thức gồm nội dung chính: đồng đẳng, ... thành phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Hoàn thành vào chỗ Công thức phân tử benzen , công thức phân tử ba chất đồng đẳng benzen ⇒ Công thức chung chất dãy đồng đẳng benzen Lắp... vật lý a) Mục tiêu hoạt động Học sinh hiểu công thức chung chất dãy đồng đẳng benzen; viết công thức cấu tạo chất dãy đồng đẳng benzen C 7H8; C8H10; gọi tên đồng đẳng benzen; cấu tạo tính chất vật