Thiết kế giáo án bài dạy có sử dụng bài tập giáo dục môi trường

Chúng tôi đã tiến hành thiết kế giáo án cho 4 bài dạy có sử dụng hệ thống bài tập giáo dục môi trường đã xây dựng.

2.5.1.Giáo án bài “Ankin”

ANKIN I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

1. Kiến thức

- HS biết được khái niệm về ankin, công thức chung, đặc điểm cấu tạo, đồng phân và danh pháp, tính chất hoá học của ankin và ứng dụng quan trọng của axetilen.

- HS hiểu được sự giống nhau và khác nhau về tính chất hoá học giữa ankin và anken.

82

2. Kĩ năng

* Viết các PTHH minh họa tính chất của ankin. * Giải thích được hiện tượng thí nghiệm.

* Giải được một số bài tập phân biệt các chất.

3. Giáo dục

* Có được hiểu biết khoa học, đúng đắn về cấu tạo của ankin. * Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường.

4. Trọng tâm

* Tính chất hóa học và cách điều chế ankin.

II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

- GV:+ Tranh vẽ, hoặc mô hình rỗng, mô hình đặc của phân tử axetilen.

+ Dụng cụ: ống nghiệm, nút cao su kèm ống dẫn khí, cặp ống nghiệm, đèn cồn bộ giá thí nghiệm.

+ Hoá chất: CaC2, dung dịch: KMnO4, Br2, dd AgNO3 /NH3. + Các phiếu thảo luận .

- HS: Xem trước bài ankin.

III. PHƯƠNG PHÁP

- Trực quan, đàm thoại, phát vấn, nêu vấn đề.

- Sử dụng bài tập có nội dung GDMT số 11, 12, 77.

IV. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG

1. Kiểm tra bài cũ: Viết công thức cấu tạo của etilen. Nêu phản ứng hoá học đặc trưng của anken. Lấy ví dụ minh hoạ.

2. Học bài mới:

* GV nêu vấn đề : tại sao khi ném đất đèn xuống ao cá thì cá lại chết? giải thích vì sao không nên xây dựng các nhà máy sản xuất đất đèn gần khu vực đông dân cư? Để trả lời cho câu hỏi này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu nội dung bài hôm nay:

83

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG

Hoạt động 1: Tìm hiểu về đồng đẳng, đồng phân, danh pháp của ankin.

* GV Lấy thí dụ một số công thức của ankin.

CH≡CH : axetilen CH3-C≡CH

CH3-CH2-C≡CH ….

- HS nhận xét rút ra khái niệm ankin và CTTQ.

I. ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP

1. Dãy đồng đẳng ankin

- Ankin là những hidrocacbon không no, mạch hở,có một liên kết ba -C≡C- trong phân tử.

- Dãy đồng đẳng của axetilen C2H2, C3H4, C4H6 …có CTTQ là CnH2n-2 (n≥ 2).

* GV yêu cầu HS viết CTCT của các ankin C4H6, C5H8,…Dựa vào mạch C và vị trí liên kết ba, phân loại các đồng phân.

- GV: Ankin không có đồng phân hình học như anken.

- HS viết CTCT của các ankin có công thức phân tử: C4H6,C5H8,…phân loại các đồng phân vừa viết được.

2. Đồng phân

* Ankin từ C4 trở đi có đồng phân vị trí liên kết ba.

C4H6

CH≡C–CH2–CH3 và CH3 – C ≡ C – CH3

* Ankin từ C5 trở có thêm đồng phân mạch cacbon. C5H8 CH≡C–CH2–CH2 –CH3 CH3–C≡C–CH2– CH3 HC≡C–CH– CH3 CH3 * GV nêu một số ví dụ và yêu cầu hs

nêu quy tắc gọi tên: - Tên thông thường. - Tên thay thế.

3. Danh pháp

a) Tên thông thường

= Tên gốc ankyl + axetilen.

84

Đưa ra ví dụ yêu cầu hs áp dụng quy tắc đọc tên các ankin.

- Hs dựa theo ví dụ và nêu quy tắc.

CH≡CH axetilen CH≡C−CH3 metylaxetilen

CH3–C≡C–CH3 đimetylaxetilen

b) Tên thay thế (Tên IUPAC).

Tương tự như anken nhưng đổi đuôi en thành in. Thí dụ: CH≡C–CH2–CH3 but-1-in CH3–C≡C– CH3 but-2 -in HC≡C–CH– CH3 CH3 3-metylbut -1-in

Hoạt động 2: Tìm hiểu tính chất vật lí của ankin.

* GV yêu cầu hs nghiên cứu SGK và rút ra kết luận.

- HS nghiên cứu SGK trả lời câu hỏi.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Nhiệt độ sôi: tăng theo độ tăng của phân tử khối.

- Ankin nhẹ hơn nước và không tan trong nước.

Hoạt động 3: Nghiên cứu tính chất hóa học của ankin.

* GV nêu vấn đề: Từ đặc điểm cấu tạo của ankin hãy dự đoán về tính chất hoá học của ankin. Viết PTPƯ minh họa. - HS: Liên kết ba trong phân tử ankin có 1 lk σ (bền) và 2 lk π (kém bền)do đó dễ tham gia phản ứng cộng hợp. - HS: viết PTHH của ankin với các tác nhân H2, X2, HX. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Phản ứng cộng a) Cộng H2 CH≡CH+ 2H2 → CH3-CH3 Đặc biệt: CH≡CH + H2 → CH2=CH2 Ni,to Pd/PbCO3,to

85

* GV yêu cầu HS nêu hiện tượng thí nghiệm khi dẫn C2H2 qua dd Br2 và viết PTPƯ.

- HS quan sát và viết PTPƯ: dd Br2 nhạt dần rồi mất màu. b) Cộng dd brom, clo CH≡CH+Br2CHBr = CHBr 1,2- đibrometen CHBr=CHBr+Br2CHBr2-CHBr2 1,1,2,2-tetrabrometan

* GV lưu ý: pư cộng của ankin cũng tuân theo quy tắc Mac- côp- nhi-côp. VD:

C

H C CH3+ HCl H2C C CH3 Cl

- Yêu cầu HS xác định bậc C và nêu lại quy tắc. c) Cộng HX( X là OH, Cl, Br, CH3COO…) CH≡CH+HClt ,xt0 → CH2=CHCl (Vinylclorua) CH2=CHCl + HClt ,xt0 →CH3-CHCl2 (1,1- đicloetan) CH≡CH + H2O → [CH2=CH-OH]→CH3 - CH=O

Không bền anđehit axetic * GV viết PTPƯ và giới thiệu ứng

dụng của chúng trong thực tiễn để tổng hợp cao su và điều chế benzen.

d) Phản ứng đime và trime hoá

- Pư đime hóa( nhị hợp)

2CH≡CH CH2=CH–C≡CH Vinyl axetilen

- Pư trime hóa( tam hợp) 3CH≡CH

Benzen

* GV làm thí nghiệm dẫn C2H2 qua dd AgNO3/ và yêu cầu HS quan sát và nêu hiện tượng.

- GV viết PTHH.

- HS quan sát và nêu hiện tượng: xuất

2. Phản ứng thế bằng ion kim loại

a) Thí nghiệm: CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag–C≡C–Ag + 2NH4NO3 b) Nhận xét: xt, to Cht, 600oC

86

hiện kết tủa màu vàng. + H liên kết với C≡C dễ bị thay thế bằng ion kim loại.

+ Pư này dùng phân biệt

ank-1-in với anken và các ankin khác. * GV yêu cầu HS viết PT đốt cháy

của axetilen.

- GV đặt câu hỏi: Để không gây hiện tượng nổ của hỗn hợp C2H2 và O2 thì theo em tỉ lệ các chất này cần được chọn như thế nào? - GV làm thí nghiệm C2H2 + dd thuốc tím. - HS viết PTHH của phản ứng. 3. Phản ứng oxi hoá

a) Phản ứng oxi hoá hoàn toàn

CnH2n-2+(3n-1)/2 O2 

nCO2 + (n-1)H2O

b) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn

Ankin + KMnO4  mất màu dd thuốc tím.

Hoạt động 4: Tìm hiểu các phương pháp điều chế ankin.

* GV quay trở lại câu hỏi đầu giờ: 1)Tại sao khi ném đất đèn xuống ao lại làm cá chết?

- GV trong đất đèn thường có lẫn các hợp chất hữu cơ có chứa P, S, N...trong nước các chất này dễ thuỷ phân tạo ra PH3, H2S, NH3... là chất độc có thể làm cho cá chết.

- GV: Trong PTN người ta sử dụng đất đèn điều chế axetilen.

2) Tại sao không nên xây dựng các lò sản xuất đất đèn từ C và CaO ở khu vực đông dân?

IV. ĐIỀU CHẾ

1. Trong phòng TN

CaC2+ 2H2O  C2H2 +Ca(OH)2 Đất đèn

87

3) Vì sao C2H2 điều chế từ CaC2 có mùi trong khi tính chất vật lí lại ghi C2H2 lại là khí không mùi?

- HS trả lời: Đó là mùi của đất đèn. - HS viết PTHH của phản ứng điều chế axetilen trong PTN.

HS: Phản ứng giữa C và CaO tạo khí CO khí độc gây ảnh hưởng tới con người.

HS do các hợp chất PH3, H2S, NH3 ...thoát ra từ phản ứng của tạp chất trong đất đèn.

* GV: Trong CN điều chế axetien từ metan.

2. Trong CN 2CH4 →1500 C0

LLN C2H2 + 3H2

Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của ankin.

- GV: yêu cầu HS nêu ứng dụng của axetilen.

- Vì sao C2H2 được dùng trong đèn xì để hàn cắt kim loại ?

- HS: Vì phản ứng của axetilen với oxi sinh nhiệt lớn.

V. ỨNG DỤNG

+ Làm nhiên liệu: hàn cắt, đèn xì… + Làm nguyên liệu sản xuất hoá hữu cơ: sản xuất PVC, tơ sợi tổng hợp, axit hữu cơ, este…

Hoạt động 6: Củng cố.

GV nhắc lại những kiến thức cần củng cố bằng sơ đồ tư duy:

+ Phản ứng cộng của ankin, phản ứng thế ion kim loại, phản ứng đime, trime; ứng dụng của axetilen.

+ Nêu vấn đề: axetilen có ứng dụng lớn nhưng vì sao hiện nay người ta thường sử dụng etilen làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ thay cho axetilen?

88

Hình 2.4. Sơ đồ tư duy bài “Ankin”.

2.5.2.Giáo án bài “Nguồn hidrocacbon thiên nhiên”

NGUỒN HIDROCACBON THIÊN NHIÊN I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

1. Kiến thức

- Biết được thành phần, tính chất và tầm quan trọng của dầu mỏ, khí thiên nhiên và than mỏ.

- Nêu được cách khai thác và phương pháp chế biến dầu mỏ, khí thiên nhiên và than mỏ.

- Phân tích khái quát hoá nội dung kiến thức trong SGK thành những kết luận khoa học.

89

HS hiểu: Vì sao dầu mỏ có mùi khó chịu ? Tại sao dầu mỏ không có nhiệt độ sôi nhất định ? Tại sao khí thiên nhiên và khí mỏ dầu được dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện ?

2. Kĩ năng

- Biết phân biệt thành phần khí thiên nhiên, khí dầu mỏ, khí lò cốc.

- Giải thích ý nghĩa quá trình chế biến hoá học các sản phẩm chưng cất phân đoạn dầu mỏ (cracking và reforming).

3. Thái độ

- Ý thức bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường.

- Biết cách sử dụng dầu mỏ các sản phẩm từ dầu mỏ một cách hợp lý.

4. Trọng tâm

Nắm vững thành phần của khí thiên nhiên và dầu mỏ, từ đó hiểu được các tác động của chúng đối với môi trường.

II. CHUẨN BỊ.

- GV : Chia nhóm và phân công nhiệm vụ cho mỗi nhóm trong tiết học trước: Lớp chia làm 3 nhóm: + Nhóm 1: Dầu mỏ.

+ Nhóm 2: Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu. + Nhóm 3: Than mỏ.

Các nội dung trong mỗi phần có kèm theo tranh ảnh, mẫu: - Trạng thái trong tự nhiên.

- Thành phần.

- Khai thác.

- Chế biến.

- Vấn đề môi trường.

+ Tranh ảnh, tư liệu về các giếng dầu, mỏ than và các sản phảm được chế biến từ dầu mỏ.

+ Mẫu dầu mỏ và một số sản phẩm đi từ dầu mỏ.

90

III. PHƯƠNG PHÁP

- Trực quan, đàm thoại, phát vấn kết hợp với hoạt động nhóm. - Sử dụng các bài tập có nội dung GDMT số 5, 8, 13, 17, 18, 19.

IV. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1. Hoạt động nhóm

* GV cho đại diện các nhóm lên trình bày theo nội dung đã phân công tiết trước, các nhóm khác cùng lắng nghe, nhận xét và đặt câu hỏi.

- GV cần tạo cho HS không khí học tập thoải mái, không gò ép tạo sự tự tin cho các em.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG Hoạt động 1: Tìm hiểu về dầu mỏ.

* Nhóm 1 trình bày các vấn đề:

- Túi dầu là gì? Đặc điểm cấu tạo túi dầu ra sao? Vậy thế nào là dầu mỏ? Thành phần hoá học của dầu mỏ ra sao?

- Những nhận xét về tính chất của dầu mỏ.

- Để khai thác dầu mỏ, người ta phải làm gì? Hiện tượng nào khiến ta xác định được sự có mặt của dầu mỏ?

=> Giới thiệu các tranh ảnh về các mỏ dầu.

- Dầu mỏ mới lấy lên từ giếng dầu được gọi là dầu thô. Cần phải nâng cao giá trị sử dụng dầu mỏ bằng cách nào?

=> Quan tâm tới giai đoạn chưng cất.

- Dầu mỏ được chưng cất ở đâu, trong điều kiện nào?

A- DẦU MỎ

I – Trạng thái thiên nhiên, tính chất vật lí và thành phần của dầu mỏ 1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lí

- Dầu mỏ là một hỗn hợp lỏng, sánh, có màu nâu đen, có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và không tan trong nước.

2. Thành phần hóa học

→ Các hidrocacbon : ankan, xicloankan, aren (chủ yếu). Chất hữu cơ chứa oxi, nitơ, lưu huỳnh.

Chất vô cơ (rất ít).

Thành phần nguyên tố: 83-87% C, 11- 14%H, 0.01-7%S, 0,01-7%O, 0,01-

91

- Thuyết trình hình 7.5, SGK “Sơ đồ chưng cất, chế hoá và ứng dụng dầu mỏ” để trả lời câu hỏi sau: Các sản phẩm chính nào thu được khi chưng cất phân đoạn dầu mỏ? Ứng dụng của chúng là gì?

- Tại sao phải chế biến hoá học các phân đoạn dầu mỏ? Phương pháp nào thường dùng trong các quá trình chế biến dầu mỏ?

- Giải thích khái niệm cracking và rifoming.

Sơ đồ chưng cất dầu mỏ.

2%N, các kim loại nặng chiếm tỉ lệ rất nhỏ.

II – Chưng cất dầu mỏ

1. Chưng cất dưới áp suất thường 2. Chưng cất dưới áp suất cao (C1-C10)

+ C1-C2, C3-C4 (khí) → làm nhiên liệu khí và khí hóa lỏng.

+ C5-C6 (ete, dầu hỏa) → dung môi, nguyên liệu cho nhà máy hóa chất. + C7-C19 (xăng) → chế hóa dầu mỏ

bằng phương pháp rifominh.

3. Chưng cất duới áp suất thấp (C > 30)

+ Phân đoạn linh động → làm nhiên liệu crackinh.

+ Dầu nhờn → bôi trơn máy.

+ Vazolin, paraffin → dùng trong y học, nến.

+ Atphan → rải đường.

III – Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học

* Mục đích:

- Đáp ứng nhu cầu số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu.

92

- Đáp ứng nhu cầu nhiên liệu cho công nghiệp hóa chất.

1. Rifominh

- Rifominh là quá trình dùng xúc tác và nhiệt độ làm biến đổi cấu trúc của hiđrocacbon từ không nhánh ⇒ phân nhánh, từ không thơm ⇒ thơm.

2. Crackinh

- Là quá trình bẻ gãy HC mạch dài thành HC mạch ngắn hơn nhờ tác dụng nhiệt hoặc xúc tác.

Hoạt động 2: Tìm hiểu về khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

* Nhóm 2 trình bày các vấn đề:

- Kẻ bảng như sgk, thuyết trình và điền các thông tin về thành phần và ứng dụng của hai loại khí nói trên.

B- KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ MỎ DẦU

* Khí mỏ dầu (hay khí đồng hành) có trong các mỏ dầu.

- Khí thiên nhiên là khí chứa trong các mỏ khí riêng biệt.

* Chế biến hai khí trên cho ra:

- CH4: Dùng cho nhà máy điện, sứ, đạm, sản xuất ancol metylic, andehit fomic,...

- C2H6: Điều chế etilen để sản xuất nhựa PE.

- C3H8, C4H10: Khí hóa lỏng (gas) dùng làm nhiên liệu cho công nghiệp, đời sống.

93

Hoạt động 3: Tìm hiểu về than mỏ.

* Nhóm 3 trình bày các vấn đề:

- Nguyên nhân hình thành than mỏ là gì? Có những loại than mỏ nào?

- Đặc điểm thành phần của khí lò cốc là gì?

C- THAN MỎ

- Than mỏ là phần còn lại của cây cỏ cổ đại bị biến hoá.

- Có ba loại than chính: than mỡ, than gầy và than nâu.

-Khí lò cốc là hỗn hợp các chất khí dễ cháy. Thành phần theo thể tích: 59% H2, 25% CH4, các hiđrocacbon, 6% CO, 7% CO2, N2, O2.

- Nhựa than đá là chất lỏng chứa nhiều hiđrocacbon thơm và phenol. Từ nhựa than đá tách ra được nhiều chất có giá trị như benzen, toluen, phenol, naphtalen và hắc ín.

-Các hợp chất thu được từ chưng cất than đá là nguồn bổ sung nguyên liệu đáng kể cho công nghiệp.