I/ MỤC TIÊU BÀI HỌC
1. Kiến thức
HS biết:
- Định nghĩa, cách phân loại và danh pháp axit cacboxylic. - Phương pháp ứng dụng của axit cacboxylic.
- Vận dụng kiến thức cũ vào phản ứng của gốc hidrocacbob của axit cacboxylic.
HS hiểu:
- Mối liên quan giữa cấu trúc của nhóm cacboxyl và liên kết hidro ở nhóm cacboxyl với tính chất vật lý của chúng.
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
2. Kĩ năng
- Vận dụng tính chất chung của axit và của axit axetic để nêu tính chất hóa học của axit cacboxylic.
- Viết các phương trình ion rút gọn các phản ứng của axit cacboxylic tác dụng với các chất.
3. Trọng tâm
- Đặc điểm cấu tạo, viết đồng phân axit cacboxylic. - Giải thích tính tan của axit trong nước.
- Nắm được tính chất hóa học đặc trưng của nhóm chức axit.
II/ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Đàm thoại. - Hoạt động nhóm. - Trực quan. - Dạy học nêu vấn đề. - Sử dụng phiếu học tập. - Sử dụng tình huống 21, 22. III/ CHUẨN BỊ
- Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm: Axit axetic, HCl, H2SO4, giấy quì, đá vôi, ống nghiệm, giá đỡ ống nghiệm.
- Phiếu học tập.
IV/ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động Nội dung
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
- Viết đồng phân, đọc tên anđehit no, đơn có 4C
- Nêu tính chất hóa học anđehit axetic.
AXIT CACBOXYLIC I- Định nghĩa-Phân loại-Danh pháp
1- Định nghĩa
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
Hoạt động 2: Tìm hiểu chung axit cacboxylic
- GV yêu cầu HS nhắc lại một axit hữu cơ mà em biết.
- HS:..
- GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa axit (dựa trên định nghĩa của anđehit và kiến thức đã biết).
- GV yêu cầu HS đưa ra cách phân loại axit từ kiến thức về phân loại anđehit. - Tìm giá trị k trong CTC của HCHC để đưa ra CTC cho từng dãy axit.
- Trên cơ sở viết đồng phân, đọc tên của anđehit, xây dựng kĩ năng viết đồng phân, đọc tên axit caboxylic no, đơn từ 1C → 4C.
- Bổ sung qui tắc đọc tên thông thường các axit có mối liên quan với tên thông thường của anđehit.
GV sử dụng phiếu học tập số 1.
(-COOH) liên kết trực tiếp với C hoặc H. - Nhóm –COOH là nhóm chức của axit cacboxylic.
2- Phân loại
a) Axit no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+1COOH (n ≥ 0) hoặc CmH2mO (m ≥ 1)
* Ví dụ: HCOOH, CH3COOH… b) Axit không no, đơn chức, mạch hở: * ví dụ: CH2=CH-COOH…
c) Axit thơm, đơn chức: CnH2n-7COOH (n ≥ 6) * Ví dụ: C6H5-COOH, CH3-C6H4-COOH… d) Axit đa chức: * Ví dụ: HOOC-[CH2]4-COOH HOOC-CH2-COOH 3- Danh pháp
a) Tên thông thường: Liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng.
b) Tên thay thế= “axit” + tên hiđrocacbon no tương ứng + “oic”.
Phiếu học tập số 1
CTCT Tên thay thế Tên thông thường
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
CH3COOH Axit etanoic Axit axetic
CH3CH2COOH Axit propanoic Axit propionic CH3CH2CH2COOH Axit butanoic Axit butiric CH3CH(CH3)COOH Axit
2-metylpropanoic
Axit isobutiric
CH3[CH2]3COOH Axit pentanoic Axit valeric
Hoạt động 3: Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo và tính chất vật lý
- GV phân tích đặc điểm của nhóm –COOH, rút ra nhận xét về sự giống nhau so với nhóm chức đã học từ trước. - So với ancol và phenol về độ linh động của H ở nhóm –OH và độ phân cực của liên kết C-OH.
- HS nghiên cứu SGK, dựa trên các cơ sở đã biết, phát biểu qui luật biến thiên nhiệt độ sôi, độ tan trong nước.
- GV cần nhấn mạnh liên kết hiđro hình thành giữa các phân tử axit bền hơn giữa các phân tử ancol nên axit có to
s
cao hơn ancol.
II- Đặc điểm cấu tạo-Tính chất vật lý
1. Đặc điểm cấu tạo
- Nhóm – COOH có cấu tạo:
Liên kết O-H trong axit phân cực mạnh hơn (do ảnh hưởng của nhóm C=O) nên H trong axit linh động hơn trong ancol.
Liên kết C – OH trong axit cũng phân cực mạnh hơn trong ancol và phenol nên nhóm -OH trong axit cũng có thể bị thế.
2. Tính chất vật lý
- Là chất lỏng hoặc rắn, mỗi axit có vị riêng. - HCOOH, CH3COOH tan vô hạn trong nước, độ tan giảm dần theo chiều tăng phân tử khối.
- tos tăng theo chiều tăng của phân tử khối và cao hơn các ancol cùng phân tử khối. Do giữa các phân tử axit có liên kết hiđro bền hơn giữa các phân tử ancol.
C
O - H O
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
…H-O O … H – O O…H – O O… \ ∕∕ \ ∕∕ \ ∕∕ C C C R R R Hoặc
Hoạt động 4: Nghiên cứu tính chất hóa học
- GV yêu cầu HS viết phương trình điện li của axit axetic, dự đoán tính chất hóa học.
- HS cho ví dụ và viết một phương trình phản ứng.
III- Tính chất hóa học
1- Tính axit
* Là các chất điện li yếu, làm quỳ tím chuyển sang đỏ
CH3COOH ←→ CH3COO-
+ H+ * Tác dụng với bazơ, oxit bazơ:
CH3COOH+NaOH→CH3COONa +H2O
CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+ H2O * Tác dụng với muối:
2CH3COOH+Na2CO3→
2CH3COONa+CO2+ H2O * Tác dụng với kim loại trước H trong dãy hoạt động hóa học. 2CH3COOH+Mg → (CH3COO)2Mg + H2 - HS tự viết phản ứng . - Nhấn mạnh phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch và cần có xúc tác là axit vô cơ mạnh. 2- Phản ứng thế nhóm –OH (phản ứng este hóa)
RCOOH + R’OH←H ,t+ o→RCOOR’ + H2O
C O - H O R C H - O O R … …
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
CH3COOH+C2H5OH ←H ,t →
CH3COOC2H5 + H2O (etyl axetat)
Hoạt động 5: Tìm hiểu các phương pháp điều chế
- GV giới thiệu các phương pháp điều chế axit và hướng dẫn HS viết phương trình phản ứng.
-HS:…
IV- Điều chế
1- Phương pháp lên men giấm
C2H5OH+O2 CH3COOH + H2O
2- Oxi hóa anđehit
2RCHO + O2 2RCOOH
3- Oxi hóa ankan mạch dài
2R-CH2-CH2-R’ + 5O2 t →O,xt
2RCOOH + 2R’COOH + 2H2O
4- Từ metanol
CH3OH + CO t →O,xt
CH3COOH
Hoạt động 5: Tìm hiểu ứng dụng của
axit axetic và một vài axit khác V- Ứng dụng
(SGK)
Hoạt động 6: Củng cố bài học (dùng tình huống 21,22)
Tình huống 21
Dấm là một gia vị quen thuộc trong bếp ăn mỗi gia đình. Ngoài chức năng của một gia vị, các bà nội trợ còn có thể dùng dấm trong một số mẹo nhỏ gia đình như: - Rửa các dụng cụ sau khi làm cá bằng một ít dấm.Biết rằng một số hợp chất amin có tính bazo như trimetyl amin, đimetyl amin, metyl amin “lẫn trốn” trong cá, làm cho cá có mùi tanh.
- Dùng dấm tẩy sạch được cặn bám ở trong phích nước nóng.
- Muốn tẩy các vết gỉ sắt trên quần áo, ta có thể dùng dấm pha loãng để giặt. Theo em, việc sử dụng đó có cơ sở hóa học như thế nào?
men giấm
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
Tình huống 22
Trong thế giới mênh mông tưởng như vô tận của đại dương ẩn chứa bao nỗi hiểm nguy đối với con người, một trong số đó là cá mập. Cá mập được mệnh danh là "sát thủ của đại dương". Em có biết, ngày nay những người thợ lặn làm việc ở những nơi có thể có cá mập xuất hiện đều được trang bị “một liều thuốc chống cá mập” làm bằng chất gì không?
Phiếu học tập số 1
CTCT Tên thay thế Tên thông thường
HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH CH3CH2CH2COOH CH3CH(CH3)COOH CH3[CH2]3COOH
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm
− Sử dụng các tình huống và giáo án đã thiết kế vào giảng dạy trong đợt thực tập sư phạm.
− Đánh giá và khẳng định tác dụng của việc sử dụng tình huống trong dạy học hoá học.
3.2. Nội dung thực nghiệm
- Bài 1: Ankin. - Bài 2: Ancol.
3.3. Đối tượng thực nghiệm
Bảng 3.1: Các lớp TN-ĐC Trường Lớp Sỉ số THPT Trưng Vương 11A2 (TN1) 44 11A7 (TN2) 50 11A4 (ĐC1) 44 11A5 (ĐC2) 48 Tổng 4 186 3.4. Tiến hành thực nghiệm
* Bước 1: Chọn giáo viên và lớp TN – ĐC
Chọn GV thực nghiệm với tiêu chí:
- Nhiệt tình, có tinh thần trách nhiệm cao.
- Có chuyên môn vững vàng, có một số kĩ năng sư phạm cần thiết để thực nghiệm được đề tài (kĩ năng kể chuyện, thực hành, thí nghiệm, kĩ năng quản lí, tổ chức lớp).
- Có ý thức tiếp thu cái mới, luôn rèn luyện năng lực bản thân, đồng thời biết bồi dưỡng khả năng tư duy cho HS.
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
- Số lượng HS.
- Trình độ học tập bộ môn. - Cùng một GV giảng dạy.
* Bước 2: Tiến hành dạy ở các lớp TN và ĐC
Bảng 3.2: Tiến hành dạy ở các lớp TN và ĐC
Lớp ĐC Lớp TN
Chuẩn bị cho tiết lên lớp
- Giáo án thường.
- SGK, SBT.
- Bố trí phòng học theo nhà trường đã sắp xếp.
- Giáo án thiết kế theo phương pháp dạy học tích cực, trong đó yếu tố nồng cốt trung tâm là các tình huống dạy học. - SGK, SBT, cung cấp thêm một số bài tập tình huống nhằm làm phong phú thêm tài liệu tự học của HS.
- Linh động bố trí phòng học, hỗ trợ việc thực hiện giáo án thực nghiệm.
Tiến hành dạy học
- Dạy theo giáo án thường: Thuyết trình, đàm thoại theo hướng giải thích, thí nghiệm minh họa.
- HS làm thêm bài tập trong SGK, SBT.
- Dạy theo giáo án đã thiết kế: Dẫn dắt vấn đề, xây dựng kiến thức dựa vào các tình huống thực tiễn.
- Ngoài việc hoàn thành các bài tập trong SGK, SBT, HS nghiên cứu, giải thích và làm một số bài tập tình huống đã thiết kế trong đề tài.
Kiểm tra- Đánh giá- Nhận xét
* Bước 3: Tiến hành kiểm tra – Đánh giá – Nhận xét
- Thống nhất đề kiểm tra chung của lớp TN và ĐC. - Tiến hành bài kiểm tra lần 1 (bài Ankin).
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
+ Lớp 11A2: Thực nghiệm phương pháp dạy học bằng tình huống, cho kiểm tra sau một tuần, rút kinh nghiệm cho lớp 11A7.
+ Lớp 11A7: Thực nghiệm phương pháp dạy học bằng tình huống, cho kiểm tra sau một tuần.
+ Lớp 11A4: Lớp đối chứng, cho kiểm tra sau một tuần. + Lớp 11A5: Lớp đối chứng, cho kiểm tra sau một tuần. - Tiến hành bài kiểm tra lần 2 (bài Ancol).
+ Lớp 11A2: Thực nghiệm phương pháp dạy học bằng tình huống có vấn đề, cho kiểm tra ngay sau khi bài học kết thúc, rút kinh nghiệm cho lớp 11A7.
+ Lớp 11A7: Thực nghiệm phương pháp dạy học bằng tình huống có vấn đề, cho kiểm tra ngay sau khi bài học kết thúc.
+ Lớp 11A4: Lớp đối chứng, cho kiểm tra ngay sau khi bài học kết thúc. + Lớp 11A5: Lớp đối chứng, cho kiểm tra ngay sau khi bài học kết thúc. - Dùng phương pháp thống kê toán học để phân tích, đánh giá định lượng hiệu quả của đề tài.
* Bước 4: Xử lý số liệu
Kết quả thực nghiệm được xử lí theo phương pháp thống kê toán học theo các bước:
- Lập các bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy. - Vẽ đồ thị các đường tích lũy.
- Lập bảng tổng hợp, phân loại kết quả học tập. - Tính các tham số thống kê đặc trưng.
a/ Trung bình cộng k 1 1 2 2 k k i i i 1 1 2 k n x n x ... n x 1 x n x n n ... n n = + + + = = + + + ∑
ni: tần suất của các giá trị xi
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
b/ Phương sai S và độ lệch chuẩn S là các số đo độ phân tán của sự phân phối
(S càng nhỏ số liệu càng ít phân tán) 2 i i 2 n (x x) S n 1 − = − ∑ và 2 i i n (x x) S n 1 − = − ∑
c/ Hệ số biến thiên V: Dùng để so sánh độ phân tán trong trường hợp 2 bảng phân phối có giá trị trung bình cộng khác nhau hoặc 2 mẫu có quy mô rất khác nhau.
V S.100% x
=
d/ Sai số tiêu chuẩn m: Giá trị trung bình sẽ dao động trong khoảng x m± .
m S
n =
e/ Đại lượng kiểm định Student
TN DC 2 2 TN DC n t (x x ) (S S ) = − +
(trong biểu thức trên n là số HS của nhóm thực nghiệm)
- Chọn xác suất α (từ 0,01 ÷ 0,05). Tra bảng phân phối Student, tìm giá trị tα,k với độ lệch tự do k = 2n -2.
- Nếu t ≥ tα,k thì sự khác nhau giữa xTN và xDC là có ý nghĩa với mức ý nghĩa α. - t < tα,k thì sự khác nhau giữa xTN và xDC là không có ý nghĩa với mức ý nghĩa α.
3.5. Kết quả thực nghiệm
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
Bảng 3.3: Bảng điểm bài kiểm tra 1
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số, tần suất, và tần suất tích lũy bài kiểm tra 1
Điểm xi Số HS đạt điểm xi % HS đạt điểm xi % HS đạt điểm xitrở xuống
TN ĐC TN ĐC TN ĐC 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 1 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 2 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 3 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 4 0 1 0.00 1.09 0.00 1.09 5 0 10 0.00 10.86 0.00 11.95 6 1 15 1.06 16.31 1.06 28.26 7 6 30 6.38 32.61 7.44 60.87 8 34 17 36.17 18.48 43.61 79.35 9 31 12 32.98 13.04 76.59 92.39 10 22 7 23.41 7.61 100.00 100.00 Σ 94 92 100.00 100.00 Lớp Số HS Điểm xi Điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11A2 (TN1) 44 0 0 0 0 0 0 1 2 19 13 9 8.60 8.71 11A7 (TN2) 50 0 0 0 0 0 0 0 4 15 18 13 8.80 11A4 (ĐC1) 44 0 0 0 0 0 4 7 17 8 5 3 7.27 7.26 11A5 (ĐC2) 48 0 0 0 0 1 6 8 13 9 7 4 7.25
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
Hình 3.1. Đồ thị đường tích lũy bài kiểm tra 1
Bảng 3.5: Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra 1 Đối tượng % Yếu, kém % Trung bình % Khá, giỏi
TN 0.00 7.44 92,56
ĐC 1.09 59.78 39.13
Hình 3.2. Biểu đồ kết quả học tập bài kiểm tra 1
0 20 40 60 80 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC 0 20 40 60 80 100
% Yếu, Kém % Trung Bình % Khá, Giỏi
TN
GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Biều SVTH: Lê Thị Bích Thảo
Bảng 3.6: Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra 1
Đối tượng x m± S V%
TN 8.710 ± 0.096 0.935 10.73 ĐC 7.260 ± 0.149 1.429 19.68
Kiểm tra kết quả thực nghiệm bằng phép thử Student với xác suất sai lầm α=0,01; k = 2n-2 = 186. Tra bảng phân phối Student tìm giá trị tα,k=2.576
Ta có t= 8.232 > tα,k, vì vậy sự khác nhau về kết quả học tập (bài kiểm tra lần 1) giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng là có ý nghĩa (với mức ý nghĩa α=0,01).
3.5.2. Kết quả bài kiểm tra lần 2 của các lớp được thống kê qua các bảng sau
Bảng 3.7: Bảng điểm bài kiểm tra 2
Lớp Số HS Điểm xi Điểm TB 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11A2 (TN) 44 0 0 0 0 0 2 2 6 15 11 8 8.25 8.34