C 2H4 + 3O2 2O 2+ 2H2O
3. Thínghiệm 3: Tính chất vật lí của benzen
Chuẩn bị dụng cụ hoá chất − ống nghiệm ; − Giá thí nghiệm ; − Dung dịch brom lỏng ; − Benzen, nước cất. Tiến hành thí nghiệm
Dựng ống nhỏ giọt cho khoảng 1 ml benzen vào ống nghiệm chứa 2 ml nước cất. Lắc kĩ, sau đó để yên trên giá thí nghiệm, quan sát chất lỏng trong ống nghiệm. Sau đó cho tiếp khoảng 2 ml dung dịch brom lỏng vào ống nghiệm, lắc kĩ, sau đó để yên trên giá ống nghiệm, quan sát chất lỏng trong ống nghiệm, rút ra nhận xét về tính chất vật lí của benzen.
− Benzen là chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nổi lên trong ống nghiệm.
− Cho dung dịch brom lỏng vào, benzen hồ tan brom thành dung dịch màu vàng nâu nổi lên trên, chứng tỏ benzen dễ hồ tan brom.
Lưu ý :
− Benzen, brom đều là những chất độc, khi thí nghiệm phải hết sức cẩn thận.
− Có thể thay dung dịch brom bằng dung dịch iot, thí nghiệm cũng rõ và an toàn hơn.
Tạo ra dung dịch iot bằng cách cho vài tinh thể iot vào ống nghiệm chứa 2 − 3 ml nước cất, lắc kĩ được dung dịch có màu hồng tím. Benzen cũng dễ hồ tan iot tạo thành dung dịch có màu hồng tím nổi lên trên trong ống nghiệm.
II − Công việc cuối buổi thực hành
− Hướng dẫn HS thu hồi hoá chất, rửa dụng cụ thí nghiệm, thu dọn, vệ sinh phòng thí nghiệm.
Chương 4
Hiđrocacbon. nhiên liệu
phần 1 : Mở đầu chương
Chương 4 có thời lượng 11 tiết gồm 8 tiết lí thuyết, 1 tiết luyện tập, 1 tiết thực hành và 1 tiết kiểm tra.
8 tiết lí thuyết được chia thành 8 bài học, trong đó bài benzen được dành một phần thời gian để luyện tập.
A. Mục tiêu của chương
– Hiểu được định nghĩa, cách phân loại hợp chất hữu cơ.
– Biết được tính chất của các hợp chất hữu cơ không chỉ phụ thuộc vào thành phần phân tử mà còn phụ thuộc vào công thức cấu tạo phân tử của chúng.
– Nắm được cấu tạo và tính chất của hiđrocacbon tiêu biểu trong các dãy đồng đẳng.
– Biết được thành phần cơ bản của dầu mỏ, khí thiên nhiên và tầm quan trọng của chúng đối với nền kinh tế.
– Biết được một số loại nhiên liệu thông thường và nguyên tắc sử dụng nhiên liệu một cách hiệu quả.
B. Yêu cầu của chương
1. Về nội dung
– Phân biệt được chất hữu cơ với chất vụ cơ, hiđrocacbon với dẫn xuất của hiđrocacbon. – Vận dụng được thuyết cấu tạo hoá học để viết công thức cấu tạo của một số chất hữu cơ đơn giản.
– Nắm được công thức cấu tạo của metan, etilen, axetilen, benzen và các tính chất hoá học của chúng.
– Hiểu được mối quan hệ giữa thành phần và cấu tạo phân tử với tính chất của các chất. Cụ thể là các hiđrocacbon đều dễ cháy, phản ứng thế là phản ứng đặc trưng của các hiđrocacbon chỉ có liên kết đơn, phản ứng cộng là phản ứng đặc trưng của các hiđrocacbon có liên kết đôi và liên kết ba. HS cần biết phân tử benzen có cấu tạo đặc biệt, vì vậy benzen có liên kết đôi nhưng không làm mất màu dung dịch nước brom và tham gia phản ứng thế.
– Biết cách viết PTHH của chất hữu cơ.
– Bước đầu vận dụng được những hiểu biết về hiđrocacbon, dầu mỏ, khí thiên nhiên, nhiên liệu vào thực tế sản xuất và bảo vệ môi trường.
2. Về phương pháp
Đõy là chương đầu tiên HS làm quen với các chất hữu cơ nên thường gặp các khó khăn sau : – Các hợp chất hữu cơ có công thức và thành phần phân tử khác nhiều so với các hợp chất vụ cơ đã học.
– Hoá trị của các nguyên tố trong các công thức không tính theo các quy tắc về hoá trị đã được trang bị trước đó. Khác với hoá vụ cơ, giữa hai nguyên tố cacbon và hiđro không chỉ tạo ra một vài hợp chất mà có rất nhiều hợp chất khác nhau, kể cả những chất có cùng công thức phân tử.
– Tính chất của các chất hữu cơ không chỉ phụ thuộc vào thành phần mà còn phụ thuộc vào cấu tạo phân tử.
– Việc viết công thức cấu tạo, gọi tên các hợp chất hữu cơ có nhiều điểm khác với các chất vụ cơ.
Với các đặc điểm trên nên khi dạy, GV cần tạo điều kiện tối đa cho HS được luyện tập cách viết công thức cấu tạo. Cần đưa ra nhiều cách khác nhau để biểu thị công thức cấu tạo của một chất, sau đó phân tích chỗ đúng, sai hoặc sự trùng lặp giữa các công thức cấu tạo.
– Thông qua bài tập, viết công thức cấu tạo của các chất để phát triển tư duy độc lập, sáng tạo, đồng thời gây hứng thú cho các em trong học tập.
– Phát triển các khả năng quan sát, so sánh, nhận xét, phán đoán, giải thích của HS dựa trên cơ sở các thí nghiệm, các bài tập dự đoán tính chất của các chất từ công thức cấu tạo phân tử của chúng.
Bài 34 (1 tiết)
Khái niệm về hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
A. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
– HS hiểu thế nào là hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ. – Nắm được cách phân loại các hợp chất hữu cơ.
2. Kĩ năng
– Phân biệt được các chất hữu cơ thông thường với các chất vụ cơ. B. Những thông tin bổ sung
– Thuật ngữ "chất hữu cơ" được dựng để chỉ các hợp chất có nguồn gốc từ cơ thể sống, nó xuất hiện vào thời kì đầu khi hoá hữu cơ chưa pháttriển.
– Cần chú ý là giữa các chất vụ cơ và các chất hữu cơ, giữa hoá học vụ cơ và hoá học hữu cơ không có ranh giới rõ ràng, vì vậy không nên tuyệt đối hoá các định nghĩa này.
– Thức ăn không phải là một chất hữu cơ mà là một hỗn hợp nhiều chất hữu cơ và vụ cơ. – Việc phân loại chất hữu cơ thành hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon chỉ là một cách phân loại đơn giản, phù hợp với yêu cầu học tập của HS. Ngoài cách phân loại trên còn có nhiều cách phân loại khác phức tạp hơn như : Phân loại theo mạch cacbon (hợp chất mạch hở và hợp chất mạch vòng), theo nguồn gốc (hợp chất thiên nhiên và hợp chất tổng hợp)...
c. Chuẩn bị đồ dựng dạy học
– Tranh màu về các loại thức ăn, hoa quả, đồ dùng quen thuộc hằng ngày. – Hoá chất làm thí nghiệm : Bụng (tự nhiên), nến, nước vôi trong.
– Dụng cụ : Cốc thuỷ tinh, ống nghiệm, đũa thuỷ tinh. D. Tổ chức dạy học
I − Khái niệm về hợp chất hữu cơ
1. Hợp chất hữu cơ có ở đõu ?
Để trả lời câu hỏi, GV có thể dựng tranh đã chuẩn bị sẵn để giới thiệu cho HS các loại thức ăn, hoa quả và đồ dùng quen thuộc có chứa hợp chất hữu cơ. Sau đó cho HS nhận xét về số lượng hợp chất hữu cơ và tầm quan trọng của nó đối với đờisống.
2. Hợp chất hữu cơ là gì ?
GV làm thí nghiệm như SGK. Yêu cầu HS quan sát nước vôi trong trước khi tiến hành thí nghiệm và nhận xét các hiện tượng xảy ra.
Để thí nghiệm thành công cần lấy đủ bông, khi đốt cháy bông cần để cách miệng ống nghiệm một khoảng thích hợp để không tạo ra muội than. Nếu có điều kiện có thể làm tiếp thí nghiệm với nến. Từ kết quả thí nghiệm, gợi ý cho HS rút ra định nghĩa về các chất hữu cơ.
3.Các hợp chất hữu cơ được phân loại như thế nào ?
Nên viết công thức của một số hiđrocacbon và một số dẫn xuất của hiđrocacbon thành hai nhóm, sau đó cho HS nhận xét đặc điểm về thành phần phân tử của các chất trong mỗi nhóm. GV bổ sung nếu thấy cần thiết rồi nêu cơ sở phân loại các hợp chất hữu cơ theo thành phần phân tử.
II − Khái niệm về hoá học hữu cơ
Có thể bắt đầu phần này như sau : Trong Hoá học có nhiều ngành khác nhau như Hoá Vụ cơ, Hoá Hữu cơ, Hoá Lí, Hoá Phân tích... Mỗi chuyên ngành có một đối tượng và mục đớch nghiên cứu khác nhau, từ đó nêu định nghĩa về Hoá Hữu cơ. Để nêu lên tầm quan trọng của Hoá Hữu cơ với đời sống, GV có thể cho HS nêu các ngành sản xuất hoá học thuộc về Hoá Hữu cơ như : Chế biến dầu mỏ, sản xuất nhựa, chất dẻo, sản xuất thuốc...
e. hướng dẫn giải bài tập trong sgk
1. Dữ kiện d.
2. Câu đúng c.
3. Thành phần phần trăm khối lượng C trong các chất xếp theo trật tự sau : CH4 > CH3Cl > CH2Cl2 > CHCl3. CH4 > CH3Cl > CH2Cl2 > CHCl3.
Cách một : Tính cụ thể % khối lượng của C trong từng chất rồi so sánh.
Cách hai : Phân tử các chất đều có một nguyên tử cacbon nhưng phân tử khối tăng dần.
4. %C = 40% ; %H = 6,67% ; %O = 53,33%.
5. Hiđrocacbon : C6H6 ; C4H10.
Dẫn xuất của hiđrocacbon : C2H6O ; CH3NO2 ; C2H3O2Na. Chất vụ cơ : CaCO3 ; NaNO3 ; NaHCO3.
Cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ
A. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
– Hiểu được trong các hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị, cacbon hoá trị IV, oxi hoá trị II, hiđro hoá trị I.
– Hiểu được mỗi chất hữu cơ có một công thức cấu tạo ứng với một trật tự liên kết xác định, các nguyên tử cacbon có khả năng liên kết với nhau tạo thành mạchcacbon.
2. Kĩ năng
– Viết được công thức cấu tạo của một số chất đơn giản, phân biệt được các chất khác nhau qua công thức cấu tạo.
B. Những thông tin bổ sung
– Tên gọi của ba hiđrocacbon nêu trong phần (II), thí dụ về mạch cacbon lần lượt là : butan ; isobutan ; xiclobutan.
– Đimetyl ete là chất khí không màu, có mùi đặc trưng và ít tan trong nước, đimetyl ete là chất độc, nó có tác dụng làm tê liệt thần kinh.
– Cần chú ý là các nguyên tử trong phân tử các chất hữu cơ thường không nằm trong cùng một mặt phẳng mà phân bố trong không gian và thường không nằm trên một đường thẳng. Việc biểu diễn các phân tử trên giấy chỉ là quy ước, vì vậy có thể xoay phân tử hoặc viết công thức cấu tạo ở một số dạng khác nhau mà vẫn không làm thay đổi trật tự liên kết.
c. Chuẩn bị đồ dựng dạy học
– Quả cầu cacbon, hiđro, oxi có lỗ khoan sẵn (nếu trên quả cầu cacbon có những lỗ khoan để lắp mô hình phân tử etilen thì dán các lỗ đó lại).
– Các thanh nối tượng trưng cho hoá trị của các nguyên tố, ống nhựa để nối các nguyên tử lại với nhau.
– Nếu có điều kiện thì chuẩn bị sẵn tranh vẽ công thức cấu tạo của rượu etylic và đimetyl ete. D. Tổ chức dạy học
I − đặc điểm cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ
GV có thể yêu cầu HS tính hoá trị của cacbon, hiđro, oxi trong các hợp chất CO2, H2O, sau đó thông báo hoá trị của các nguyên tố trên trong các hợp chất hữu cơ, cách biểu diễn hoá trị và liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Trong phần này, ngoài việc biểu diễn trên bảng, GV nên thực hiện trên mô hình và yêu cầu các HS làm theo. Thông qua việc lắp mô hình một số phân tử, yêu cầu HS rút ra kết luận về sự liên kết giữa các nguyên tử.
2. Mạch cacbon
Để xuất hiện tình huống, GV có thể cho HS tính hoá trị của cacbon trong các phân tử C2H6, C3H8. Trên cơ sở đó đặt câu hỏi : Có phải trong các hợp chất hữu cơ, nguyên tử cacbon có hố trị khác IV ? Có thể xuất hiện tình huống HS trả lời đúng, khi đó GV sẽ yêu cầu HS giải thích. Cuối cùng GV nêu kết luận và giới thiệu ba loại mạch cacbon.
3. Trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử
Tuỳ theo khả năng của HS, GV có thể lựa chọn một trong hai phương án, đó là :
Phương án 1 : Yêu cầu HS biểu diễn các liên kết trong phân tử C2H6O, sau đó nhận xét sự khác nhau về trật tự liên kết của hai chất, đó là nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau về tính chất của chúng.
Phương án 2 : Viết công thức cấu tạo của hai chất và yêu cầu HS nhận xét về trật tự liên kết trong hai chất. Sau đó, GV giải thích sự khác nhau về trật tự liên kết là nguyên nhân gây nên sự khác nhau về tính chất của chúng. Khi nêu kết luận một cách khái quát có thể đưa thêm một thí dụ khác hoặc nhắc lại trường hợp của butan và isobutan đã nêu ở mục II, Bài 35 SGK.
II − Công thức cấu tạo
GV nên yêu cầu HS nhắc lại ý nghĩa của công thức phân tử, sau đó viết công thức C2H6O lên bảng và hỏi HS đó là chất gì ? Từ đó rút ra nhận xét : Muốn biết tính chất của một chất hữu cơ cần phải biết rõ công thức cấu tạo. Sau đó GV nêu ý nghĩa của công thức cấu tạo.
E. hướng dẫn giải bài tập trong sgk
b) Nguyên tử cacbon thiếu hoá trị, nguyên tử clo thừa hoá trị. Công thức đúng là CH3 – CH2Cl :
c) Nguyên tử cacbon thừa hoá trị, nguyên tử hiđro thừa hoá trị. Công thức đúng là CH3 – CH3.
3. Công thức cấu tạo mạch vòng của C3H6 và C4H8 là :
Công thức cấu tạo mạch vòng của C5H10 là :
Trong trường hợp này HS chỉ cần viết được một công thức là đạt yêu cầu.
4. Các công thức a), c), d) đều là công thức cấu tạo của rượu etylic. Các công thức b), e) là công thức của đimetyl ete. Các công thức b), e) là công thức của đimetyl ete.
5. Vì A là chất hữu cơ nên trong A phải chứa nguyên tố cacbon. Khi đốt cháy A thu được H2Onên trong A phải có hiđro. Theo đề bài, A chứa hai nguyên tố nên công thức của A phải là CxHy. nên trong A phải có hiđro. Theo đề bài, A chứa hai nguyên tố nên công thức của A phải là CxHy.
PTHH phản ứng cháy của A :
4CxHy + O2 4xCO2 + 2yH2O Khối lượng mol của A là 30 gam.
Số mol nước tạo thành là 5,4 : 18 = 0,3 (mol). Theo PTHH ta tính được y = 6.
Mặt khác MA = 12x + y = 30 thay y = 6 vào, ta có x = 2. Vậy công thức của A là C2H6. Chú ý có thể giải theo phương pháp bảo toàn khối lượng.
Ta có khối lượng của hiđro có trong 3 gam chất A là 0,3 × 2 = 0,6 (gam). Vậykhối lượng của cacbon là 3 – 0,6 = 2,4 (gam).
Trong 0,1 mol chất A có 2,4 gam cacbon → 0,1 × 12 × x = 2,4 ; Vậy x = 2. –––––––––––––––––––– 0,6 gam hiđro → 0,1 × 1 × y = 0,6 ; Vậy y = 6.
Bài 36 (1 tiết)
Metan
A. Mục tiêu của bài học
1. Kiến thức
– Nắm được công thức cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hoá học của metan. – Nắm được định nghĩa liên kết đơn, phản ứng thế.
– Biết trạng thái tự nhiên và ứng dụng của metan.
2. Kĩ năng
− Viết được PTHH của phản ứng thế, phản ứng cháy của metan. b. Những thông tin bổ sung
a) Phân tử metan có cấu tạo hình tứ diện đều, trong đó nguyên tử cacbon nằm ở tâm của tứ diện đều, bốn nguyên tử hiđro nằm ở bốn đỉnh. Góc liên kết là109,5o (109o28’).
b) Trong phản ứng thế của halogen với metan hoặc các ankan khác thì clo phản ứng dễ dàng khi chiếu sáng, hoặc đun nóng. Nếu dư clo và chiếu sáng mạnh có thể xảy ra phản ứng phân huỷ thành C và HCl. Vì vậy khi làm thí nghiệm không để hỗn hợp và trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời. Với brom phản ứng xảy ra yếu hơn, với iot coi như không có phản ứng, còn với flo chỉ có phản ứng phân huỷ. Nguyên tử clo có thể thay thế lần lượt cả bốn nguyên tử hiđro trong phân tử metan. Phản ứng thế thường tạo ra một hỗn hợp sản phẩm, trong đó có sản phẩm chính.
– Điều chế từ CH3COONa, NaOH, CaO. Các hoá chất phải khô, không được để ẩm, phải trộn đều và lắp dụng cụ nhanh vì các chất đều hút ẩm mạnh.
− Thu từ khí bùn ao.
– Thu từ khí biogaz. Nên dẫn khí thu được qua nước vôi dư để loại các khí CO2, H2S. Hiện