Giáo án Hóa học 11 Nâng cao Bài 54: Ancol - Tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng

Giáo án Hóa học 11 Nâng cao Bài 54: Ancol - Tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng giúp các em nắm bắt được những kiến thức về tính chất hóa học đặc trưng của ancol và ứng dụng của một số ancol; phương pháp điều chế và ứng dụng của etanol và metanol.

Đỗ Thanh Hà- Khoa Hóa học GIÁO ÁN HĨA HỌC 11NC BÀI 54: ANCOL TÍNH CHẤT HĨA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG I Mục tiêu Kiến thức: HS biết: - Tính chất hóa học đặc trưng ancol ứng dụng số ancol - Phương pháp điều chế ứng dụng etanol metanol HS hiểu: - Phản ứng nguyên tử H nhóm – OH, phản ứng nhóm – OH, phản ứng tách nước phản ứng oxi hóa ancol Kỹ năng: - Viết phương trinh hóa học phản ứng nguyên tử H nhóm – OH, phản ứng tách nước theo quy tắc Zai-xep - Viết phương trinh hóa học minh họa tính chất hóa học ancol glixerol - Giải dạng tập : Phân biệt ancol no đơn chức với glixerol phương pháp hóa học; xác định cơng thức phân tử, công thức cấu tạo ancol số tập khác có nội dung liên quan - Biết cách tiến hành thí nghiệm hợp tác nhóm, rèn kỹ quan sát, phân tích giải thích tượng thí nghiệm Tình cảm, thái độ : - Bên cạnh lợi ích đem lại, ancol cịn có tính độc hại người môi trường sống Thông qua việc học chất này, HS thấy rõ phải có kiến thức chúng để sử dụng chúng phục vụ người cách an toàn đồng thời bảo vệ môi trường sống II Chuẩn bị GV: Ống nghiệm, giá ống nghiệm, giá thí nghiệm, kẹp gỗ, phễu, đèn cồn, đế sứ Na, C2H5OH, H2SO4 đặc, CH3COOH, dung dịch NaOH, dung dịch CuSO4, dây Cu, Glixerol HS: Chuẩn bị trước nhà III Các hoạt động dạy học Ổn định tổ chức: Kiểm tra cũ: - HS1: Viết công thức cấu tạo thu gọn ancol có tên sau: Pentan -2- ol; ancol tert – butylic; ancol benzylic; ancol anlylic - HS2: Hồn thành sơ đồ sau phương trình hóa học: CH4 → A → B → etylbromua → etanol Đỗ Thanh Hà- Khoa Hóa học Bài mới: Hoạt động GV Hoạt động 1: GV cho HS ôn lại đặc điểm cấu tạo phân tử ancol để từ HS vận dụng suy đốn tính chất Hoạt động HS I TÍNH CHẤT HỐ HỌC δ+ δδ+ −C − C → O ¬ H HS: Do phân cực lien kết C → O Hoạt động2: Phản ứng nguyên tử H nhóm –OH -GV làm thí nghiệm C2H5OH với Na đốt cháy hiđro sinh - GV làm tiếp thí nghiệm Na tan hết, đun nóng ống nghiệm để ancol dư bay hết Để nguội ống nghiệm rót 1-2 ml nước cất vào sau nhỏ vài giọt dd phenolphthalein vào Yêu cầu HS nêu tượng quan sát giải thích phương trình hóa học - GV hướng dẫn HS giải thích tượng viết viết phương trình hóa học tổng quát ancol tác dụng với Na Hoạt động3: Phản ứng glixerol với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh GV làm thí nghiệm: Ống 1: Cu(OH)2 với etanol Ống 2: Cu(OH)2 với glixerol Yêu cầu HS quan sát tượng viết pt hóa học O ¬ H nên các phản ứng hóa học ancol xảy chủ yếu nhóm chức – OH Đó phản ứng nguyên tử H nhóm – OH; phản ứng nhóm – OH; phản ứng tách nhóm – OH với nguyên tử H gốc hiđrocacbon Ngồi ancol cịn tham gia phản ứng oxi hóa Phản ứng H nhóm -OH a) Phản ứng chung ancol: HS: Quan sát tượng nhận xét: - Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ancolat giải phóng hiđro 2C2H5-OH + 2Na → 2C2H5-ONa + H2 ↑ 2C3H5(OH)3 + 6Na → 2C3H5(ONa)3 + 3H2 ↑ Các ancol có tính chất này, so với nước ancol phản ứng với kim loại kiềm mãnh liệt - Ancol không phản ứng với NaOH, mà ngược lại natri ancolat bị thủy phân hoàn toàn C2H5-ONa + H2O → C2H5OH + NaOH Tổng quát: CnH2n+2-2k-x(OH)x+ xNa → CnH2n+2-2k-x(ONa)x + 2x H2 b) Tính chất dặc trưng glixerol: HS: - Etanol không phản ứng với Cu(OH)2 - Glixerol phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh 2C3H5(OH)3 +Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O đồng (II) glixerat (xanh) - Phản ứng để nhận ancol đa chức có nhóm –OH cacbon cạnh Phản ứng nhóm -OH Hoạt động4: Phản ứng ancol với axit a) Phản ứng với axit GV mơ tả thí nghiệm viết pt hóa học để giải HS quan sát hình vẽ SGK- trang 226 theo hướng thích dẫn GV (CH3)2CHCH2CH2-OH + H2SO4 → Đỗ Thanh Hà- Khoa Hóa học (CH3)2CHCH2CH2-OSO3H + H2O (isoamyl hiđrosunfat) Đun nóng hỗn hợp etanol axit HBr t C2H5-OH + H-Br  → C2H5-Br + HOH C3H5(OH)3 + 3HNO3 → C3H5(ONO2)3 + H2O Glixerol glixeryl trinitrat Tổng quát: Ancol tác dụng với axit mạnh H2SO4(đậm đặc lạnh), HNO3, axit halogenhiđric bốc khói Nhóm – OH ancol bị thay gốc axit R – OH + HA → R – A + H2O Hoạt động4: Phản ứng ancol với ancol b) Phản ứng với ancol: GV viết pt hóa học nêu điều kiện phản ứng Đun nóng etanol với H2SO4 đặc, lắc → có mùi sau yêu cầu HS nhận xét mối liên quan thơm đietyl ete : số mol chất phản ứng sản phẩm 140 C,H SO d C2H5-OH+H-OC2H5  → C2H5-O-C2H5+ H2O đietyl ete 140 C,H SO d CH3OH + CH3OH → CH3-O-CH3 + H2O đimetyl ete 140 C,H SO d CH3OH + C2H5OH → CH3-O-C2H5 + H2O Etyl metyl ete Nhận xét: - nancol = nete + nnước 2 4 - có n ancol than gia phản ứng thu n(n + 1) ete, có n ete đối xứng Phản ứng tách nước: từ C2H5OH trở lên, đơn chức, Hoạt động5: Phản ứng tách nước mạch hở - GV viết pt hóa học nêu điều kiện phản 170 C,H SO d C H − C H  → ứng | | CH2=CH2 + H2O Lưu ý HS điều kiện nhiệt độ so với phản H OH ứng ete hóa Dùng điều chế C2H4 PTN - GV nêu vấn đề: Với ancol bậc ? Từ cho 170 C,H SO d H C− C H − CH − CH  → HS phát biểu quy tắc Zai-xep | | 4 H OH H CH3-CH =CH-CH3 + CH2=CH-CH2-CH3 (sản phẩm chính) (sản phẩm phụ) 170 C,H SO d Tổng quát: CnH2n + 1OH  → CnH2n + H2O Hoạt động 6: Phản ứng oxi hoá - GV gọi HS lên bảng viết pt hóa học pư đốt cháy ancol no đơn chức nhận xét số 4 Phản ứng oxi hoá a) Phản ứng oxi hoá hoàn toàn: → CO2, H2O Đỗ Thanh Hà- Khoa Hóa học mol CO2 H2O t C2H5OH + 3O2  → 2CO2 + 3H2O toả nhiệt mạnh 3n t CnH2n + 1OH + O2  → nCO2 + (n+1)H2O Nhận xét: Đốt cháy ancol no đơn chức nCO 〈 nH O - GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK yêu cầu HS nhận xét : + Các trường hợp oxi hóa khơng hồn tồn ancol + Sản phẩm trường hợp + Viết pt hóa học minh họa 2 b) Phản ứng oxi hố khơng hồn tồn t + H2O CH − C H − O − H + OCu  → CH − C H = O + Cu | H t CH3-CH-CH3 + CuO  → CH3-C=O + Cu + H2O OH CH3 C H3  t0 CH − C H − OH + CuO  → Không phản ứng  CH Hoạt động : Điều chế ancol - GV liên hệ tính chất anken học để dẫn dắt cách điều chế - GV liên hệ cách nấu rượu dân gian để dẫn dắt cách điều chế lên men tinh bột - Tại địa phương có nguyên liệu điều chế ancol ? - GV giới thiệu phương pháp điều chế metanol công nghiệp từ nguồn nguyên liệu sẵn có khí dầu mỏ * Ancol bậc I tạo thành anđehit * Ancol bậc II thành xeton * Acol bậc III không phản ứng Khi gặp chất oxi hóa mạnh bị oxi hóa làm gãy mạch cabon II ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG Điều chế ancol: a) Tổng hợp etanol công nghiệp - Thuỷ phân anken (anken hợp nước) t ,H SO d C2H4 + H2O  → C2H5OH - Lên men tinh bột + H O,enzim enzim (C6H10O5)n → C6H12O6  → C2H5OH b) Tổng hợp metanol công nghiệp Metanol sản xuất từ metan theo hai cách sau xt ,t - CH4 + H2O  → CO + 3H2 ZnO , CrO → CH3OH CO + 2H2  400 C ,200 atm 0 Củng cố: HS tóm tắt lại nội dung Bài tập nhà: → (186, 187) - CuO → CH3OH 2CH4 + O2  200 C ,100 atm ỨNG DỤNG: (SGK) HS tự nghiên cứu IV NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Đỗ Thanh Hà- Khoa Hóa học ……………………………………………………………………… ………… ... CH3-CH-CH3 + CuO  → CH3-C=O + Cu + H2O OH CH3 C H3  t0 CH − C H − OH + CuO  → Không phản ứng  CH Hoạt động : Điều chế ancol - GV liên hệ tính chất anken học để dẫn dắt cách điều chế - GV... anđehit * Ancol bậc II thành xeton * Acol bậc III không phản ứng Khi gặp chất oxi hóa mạnh bị oxi hóa làm gãy mạch cabon II ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG Điều chế ancol: a) Tổng hợp etanol công nghiệp - Thuỷ... viết pt hóa học nêu điều kiện phản 170 C,H SO d C H − C H  → ứng | | CH2=CH2 + H2O Lưu ý HS điều kiện nhiệt độ so với phản H OH ứng ete hóa Dùng điều chế C2H4 PTN - GV nêu vấn đề: Với ancol