I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
a. HS biết
Phương pháp điều chế và ứng dụng của axetilen.
b. HS hiểu
Sự giống nhau và khác nhau về tính chất hóa học giữa ankin và anken.
c. HS vận dụng
- Viết phương trình phản ứng minh họa tính chất của ankin.
- Phân biệt các ankin có nối ba đầu mạch và ankin có nối ba ở giữa mạch.
2. Kĩ năng
- Viết phương trình phản ứng thể hiện tính chất của ankin.
- Giải thích hiện tượng thí nghiệm.
3. Tình cảm thái độ
HS yêu thích môn Hóa học hơn do những điều lý thú của nó qua những thí nghiệm minh họa đầy hấp dẫn.
4. Trọng tâm
93
II. PHƯƠNG PHÁP
Thuyết trình, đàm thoại, dạy học nêu vấn đề và PPDH sử dụng các phương pháp ghi nhớ (Thí nghiệm hóa học vui, bài thơ hóa học, câu hỏi kích thích sự tò mò).
III.CHUẨN BỊ 1. GV
- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống bơ, nút cao su kèm theo ống dẫn khí, cặp ống nghiệm, đèn cồn, bộ giá thí nghiệm.
- Hóa chất: CaC2, dung dịch KMnO4, dung dịch brom.
2. HS
Ôn tập kiến thức phần bài ankin đã được học.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1) Kiểm tra sỉ số lớp
2) Kiểm tra bài cũ
Viết CTCT và gọi tên ankin có CTPT C5H8?
3) Vào bài
HOẠT ĐỘNG CỦA GV-HS NỘI DUNG Hoạt động 1: Tìm hiểu về phản ứng cộng
GV yêu cầu HS lên bảng viết PTPU: CH ≡ CH + HCl →
CH2=CH-Cl + HCl →
GV viết PTPU của axetilen với H2O. Lưu ý điều kiện của phản ứng và sản phẩm tạo thành không bền.
CH ≡ CH + H2O →
GV lưu ý cho HS phản ứng cộng HX, H2O vào ankin trong dãy đồng đẳng của axetilen
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC c) Cộng HCl CH ≡ CH + HCl HgCl2 o t → Vinylclorua + HCl → CH3 – CH – Cl Cl 1,1-đicloetan d) Cộng H2O ( phản ứng hidrat hóa) CH ≡ CH + H2O HgSO4 o t → CH2=CH–OH → CH3 – CH = O Không bền Anđehit axetic Ghi chú : CH H HC Cl CH Cl HC H
94 cũng tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp như anken.
GV dẫn dắt: Theo em ankin có phản ứng trùng hợp như anken hay không?
GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi ngoài phản ứng cộng thì axetilen còn tham gia phản ứng đime hóa và trime hóa. Gọi HS lên bảng viết phương trình phản ứng. Hướng dẫn HS cách đọc tên hợp chất tạo thành.
Hoạt động 2: Tìm hiểu phản ứng thế bằng ion kim loại
GV yêu cầu HS so sánh cấu tạo của ank-1-in và ank-2-in ?
HS trả lời: so với ank-1-in thì ank-2-in không có H liên kết với C≡C.
GV giải thích liên kết C-H của (C ≡ C-H) bị phân cực mạnh nhất do liên kết ba tập trung mật độ electron cao nhất. Do bị phân cực mạnh nên liên kết C-H của ank-1-in phân cực mạnh, nguyên tử H có tính linh động cao nên dễ bị thay thế bởi ion bạc.
GV viết phương trình hóa học minh họa và hướng dẫn HS cách viết sản phẩm phản ứng. Lưu ý HS viết sản phẩm phản ứng cho đúng là AgC≡CAg, không phải AgC≡AgC.
GV yêu cầu HS viết phương trình phản ứng: CH3-CH2-C≡CH + [Ag(NH3)2]OH →
HS lên bảng viết PTPU.
- Đồng đẳng của axetilen khi cộng H2O không tạo anđehit/
- Phản ứng cộng HX, H2O vào ankin trong dãy đồng đẳng của axetilen cũng tuân theo quy tắc Mac-côp nhi côp như anken.
e) Phản ứng đime hóa và trime hóa
Đime hóa 2CH ≡ CH t , xt0 → CH2= CH – C ≡ CH Vinylaxetilen Trime hóa 3CH ≡ CH t , xt0 → Benzen
2. Phản ứng thế bằng ion kim loại
H đính vào C mang liên kết ba linh động hơn rất nhiều so với các H còn lại do đó nó có thể bịthay thế bởi nguyên tử kim loại.
Ví dụ 1
Thí nghiệm: Dẫn khí axetilen vào dung dịch AgNO3/NH3
Hiện tượng: Kết tủa màu vàng nhạt. HC ≡ CH + 2[Ag(NH3)2]OH→ AgC≡CAg + 2H2O + 4NH3 bạc axetilua Ví dụ 2 CH3-CH2-C ≡ CH + [Ag(NH3)2]OH → CH3-CH2-C ≡ CAg +H2O + 2NH3 PTTQ: R-C ≡ CH + [Ag(NH3)2]OH → R-C ≡ CAg +H2O + 2NH3 (kết tủa vàng nhạt)
95 GV hướng dẫn HS kết luận vấn đề, yêu cầu HS nêu ứng dụng của phản ứng trên?
GV dẫn dắt theo em ankin có phản ứng oxi hóa như ankan và anken hay không?
Hoạt động 3: Tìm hiểu phản ứng oxi hóa của ankin
GV yêu cầu HS lên bảng viết phương trình phản ứng cháy của axetilen và rút ra PTTQ của phản ứng đốt cháy ankin.
GV yêu cầu HS dự đoán hiện tượng khi sục khí axetilen vào dung dịch thuốc tím.
Giải thích?
HS trả lời: Ankin có liên kết 𝜋𝜋 kém bền nên phản ứng với KMnO4 giống anken và ankađien.
Hoạt động 4: GV thực hiện các thí nghiệm biểu diễn tính chất của axetilen.
Thí nghiệm 1: Thí nghiệm vui “ Đốt nước đá cháy”: Thí nghiệm điều chế và phản ứng oxi hóa hoàn toàn axetilen.
GV hướng dẫn HS viết PTPU điều chế đất đèn.
Thí nghiệm 2: Điều chế khí axetilen và thực hiện các thí nghiệm thể hiện tính chất hóa học của axetilen.
Lưu ý: phản ứng dùng để nhận biết ank-1- in.
3. Phản ứng oxi hóa
a) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn: ( Phản ứng đốt cháy) VD: C2H2+ 5 2 O2 𝑡𝑡𝑡𝑡 → 2CO2 + H2O PTTQ: CnH2n-2 +3 1 2 n− O 2 𝒕𝒕𝒕𝒕 →nCO2+ (n-1)H2O Nhận xét: nCO2 > nH2O
b) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:
(bằng dung dịch KMnO4)
Hiện tượng: Các ankin làm mất màu tím dung dịch KMnO4và có kết tủa nâu.
Ankin bị oxi hóa ở liên kết ba tạo sản phẩm phức tạp.
Kết luận: có thể dùng dung dịch KMnO4 làm thuốc thử để nhận biết ankin.
96 Sục khí axetilen vào dung dịch brom:
Hiện tượng: Mất màu dung dịch brom. HS quan sát và nêu hiện tượng.
Thí nghiệm 2: Sục khí axetilen vào dung dịch AgNO3/NH3, yêu cầu HS quan sát và nêu hiện tượng.
HS quan sát có kết tủa màu vàng xuất hiện.
Thí nghiệm 3: Sục khí axetilen vào dung dịch KMnO4yêu cầu HS nêu hiện tượng ?
HS: trả lời dung dịch thuốc tím nhạt màu dần đồng thời xuất hiện kết tủa màu nâu (MnO2). GV giới thiệu cho HS đoạn thơ về tính chất hóa học của ankin:
“Axetilen tuổi 18 đương yêu
Bắt cá 3 tay nên không bền vững ( CH ≡ CH ) Lửa yêu thương trên 3000 độ nóng
Vừa đủ oxi nên bị nổ tan tành : ( 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O) Làm Brôm thuốc tím mất màu nhanh: ( CH ≡ CH + 2Br - Br CHBr2 – CHBr2 )
Gặp chàng hiđro em quay về tính chị : ( C2H2 + H2 C2H4 )
Nhựa P.V.C khó gì đâu em nhỉ Clorua vinyl trùng hợp mà nên”
Hoạt động 5: Tìm hiểu phương pháp điều chế và ứng dụng.
GV giới thiệu phương pháp điều chế axetilen trong công nghiệp là nhiệt phân metan ở 1500oC, làm lạnh nhanh. Yêu cầu HS viết PTPU. Ngoài ra người ta còn điều chế C2H2 từ than đá và đá vôi.
III. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG 1. Điều chế axetilen a) Từ metan 2CH4 1500 àm lanh nhanh oC l → CH ≡ CH + 3H2 b) Từ canxicacbua (đất đèn) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
Ghi chú: Điều chế CaC2 từ đá vôi và than đá.
97 GV từ tính chất hóa học của ankin, yêu cầu HS nêu một vài ứng dụng.
CaCO3→ CaO + CO2 CaO + 3C 𝑙𝑙ò đ𝑖𝑖ệ𝑛𝑛
�⎯⎯⎯� CaC2 + CO
2. Ứng dụng
- Dùng trong đèn xì axetilen – oxi dể hàn và cắt kim loại.
- Axetilen và các ankin khác dùng làm nguyên liệu tổng hợp các hóa chất cơ bản khác: vinylaxetilen, anđehit axetic.
V. CỦNG CỐ
Giải thích hiện tượng sau đây: (Sử dụng câu hỏi kích thích trí tò mò)
1) Tại sao trong thực tế người ta sử dụng axetilen trong đèn xì axetilen để hàn, cắt kim loại?
2) Tại sao thả đất đèn xuống ao thì cá chết?