Đây PPDH theo đó HS thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí cụ thể trong không gian lớp học nhưng cùng hướng tới một nội dung theo các phong cách học khác nhau.
Xuất phát từ một số đặc điểm của PPDH theo góc, trong nội dung hóa học phần hữu cơ lớp 11 trường THPT, chúng tôi nhận thấy để lực chọn nội dung bài học có thể áp dụng PPDH theo góc cần dựa trên một số nguyên tắc sau:
Nguyên tắc 1: Lựa chọn nội dung dạy học có thể tổ chức hoạt động dạy học theo các hoạt động của học sinh (theo kiểu hoạt động: nghe, vận động, quan sát...). Như vậy, để dạy học nội dung đó, GV cho HS sử dụng các phương tiện dạy học như mô hình, mẫu vật …
Nguyên tắc 2: Khối lượng kiến thức của nội dung dạy học khi tổ chức dạy học theo góc phải đảm bảo thời gian phù hợp và phân phối chương trình dạy học nói chung do Bộ GD & ĐT quy định
Nguyên tắc 3: Nội dung kiến thức cho hoạt động nhóm của mỗi góc phải có mức độ khó khăn nhất định mà một cá nhân khó có thể tự mình giải quyết, phải cần có sự hợp tác.
Nguyên tắc 4: Chia nhóm ở mỗi nhóm HS phải có sự đồng đều về lượng HS khá, giỏi, trung bình... để các em hỗ trợ và học tập lẫn nhau trong quá trình hợp tác thực hiện nhiệm vụ.
Ví dụ: Thiết kế các góc học tập trong bài 32: “Ankin (tiết 2 – tính chất hóa học)”
GÓC PHÂN TÍCH
Thời gian thực hiện: 10 phút
1. Mục tiêu: Rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin.
2. Nhiệm vụ: Các nhóm quan sát mô hình axetilen và etilen, thảo luận nhóm theo kĩ thuật khăn trãi bàn để hoàn thành các nội dung trong phiếu học tập số 1:
+ Công thức cấu tạo của axetilen và etilen.
+ Các đặc điểm giống và khác nhau của axetilen và etilen khi ta quan sát. + Từ các đặc điểm quan sát được, dự đoán TCHH của axetilen.
+ Thảo luận nhóm để rút ra tính chất hóa học chung của ankin. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Câu 1: Quan sát mô hình phân tử của axetilen và etilen, hãy so sánh đặc điểm cấu tạo của hai phân tử và điền vào bảng dưới đây
Chất Axetilen Etilen Công thức cấu tạo
-Điểm giống nhau -Điểm khác nhau
Câu 2: Từ đặc điểm cấu tạo trên, hãy dự đoán Axetilen có những tính chất hóa học nào?
……… ………
Câu 3: Thảo luận nhóm để rút ra kết luận về tính chất hóa học chung của ankin. Viết phương trình phản ứng minh họa cho các tính chất đó.
……… ……… ……… ……….
Thời gian thực hiện: 10 phút
1. Mục tiêu: Rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin.
2. Nhiệm vụ: Các nhóm thảo luận và thực hiện các nhiệm vụ sau: + Thực hiện các thí nghiệm theo hướng dẫn
+ Thảo luận nhóm để rút ra kết luận về tính chất hóa học cua ankin. + Hoàn thành phiếu học tập số 2.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Câu 1: Cho một vài mẫu canxi cacbua bằng hạt ngô vào ống nghiệm khô (có nhánh). Đậy miệng ống nghiệm bằng nút cao su có kèm ống hút nhỏ giọt chứa nước. Lắp ống dẫn khí vào nhánh ống nghiệm.
1. Thí nghiệm 1: Axetilen tác dụng với dung dịch brom
Bóp ống nhỏ giọt để nước phản ứng với canxi cacbua tạo thành khí axetilen. Dẫn khí sinh ra vào ống nghiệm chứa sẵn 1ml dung dịch brom.
Quan sát hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng.
2. Thí nghiệm 2: Axetilen tác dụng với dung dịch KMnO4
Tiếp tục dẫn khí axetilen vào ống nghiệm chứa 2ml dung dịch KMnO4 2%. Quan sát hiện tượng xảy ra, giai thích và viết phương trình hóa học minh họa.
Quan sát hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng.
3. Thí nghiệm 3: Axetilen tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3
Nhỏ 10 giọt dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm. Thêm tiếp dung dịch NH3 vào cho đến khi hòa tan kết tủa hoàn toàn thu được dung dịch trong suốt. Dẫn khí axetilen vào hỗn hợp trên.
Quan sát hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng.
4. Thí nghiệm 4: Đốt cháy axetilen.
Lắp ống thủy tinh vuốt nhọn vào đầu ra của ống dẫn khí rồi đốt cháy axetilen ở đầu ra của ống vuốt nhọn. Quan sát màu ngọn lửa và viết phương trình phản ứng.
Thí nghiệm 1 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm 3 Thí nghiệm 4
Câu 2: Thảo luận nhóm và rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin.
……… ……… ………
GÓC ÁP DỤNG
Thời gian thực hiện: 10 phút
1. Mục tiêu: Rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin.
2. Nhiệm vụ: Các nhóm thảo luận và hoàn thành nhiệm vụ sau:
+ Dựa vào sgk và phiếu hỗ trợ kiến thức của giáo viên, HS thảo luận nhóm và hoàn thành các dạng bài tập trong phiếu học tập số 3.
+ Thảo luận nhóm để rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu 1: Hãy chọn phương án trả lời đúng.
a) Chọn định nghĩa đầy đủ: Ankin là
A. Hợp chất hữu cơ mạch hở có liên kết C=C B. Hiđrocacbon mạch hở chỉ có một liên kết C=C C. Hiđrocacbon mạch hở chứa liên kết C≡C D. Hợp chất hữu cơ mạch hở có liên kết C-C
b) Công thức tổng quát của ankin là:
A. CnH2n (n>1) B. CnH2n+2 (n>1) C. CnH2n-2 (n1) D. CnH2n-2 (n2)
A. Liên kết C=C dài hơn liên kết C≡C B. Liên kết C≡C dài hơn liên kết C=C
C. Có 2 liên kết không bền, anken chỉ có 1 liên kết
D. Cả B và C đều đúng.
Câu 2: Đốt cháy 1 mol hiđrocacbon X mạch hở, ta thu được 0,6 mol CO2 và 0,45 mol H2O. Chọn công thức phân tử của X.
A. C4H6 B. C3H4 C. C5H8 D. C6H10
Câu 3: Cho 4,8 gam ankin tác dụng vừa đủ với dung dich brom tạo thành 43,2 gam sản phẩm cộng. Công thức ankin là.
A. C3H4 B. C4H6 C. C5H8 D. C2H2
Câu 4: cho 8,1 gam ankin tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu được 24,5 gam kết tủa. Cấu tạo của ankin là
A. CH3 – C ≡ CH B. CH3 – C ≡ C– CH3
C. CH3 – CH2 – C ≡ CH D. CH3 – CH2 – CH2 - C ≡ CH
=> Thảo luận nhóm và rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin:
……… ………
PHIẾU HỖ TRỢ
(dành cho góc áp dụng)
Ankin Hướng dẫn giải các dạng bài toán
Công thức chung:
CnH2n-2 (n2)
- Ankin là hidrocacbon không no, mạch hở, có 1 liên kết ba.
- Có đồng phân mạch C và đồng phân vị trí liên kết bội.
Bài 2:
- Viết phương trình tổng quát đốt cháy hiđrocacbon X
- Tìm công thức của ankin.
Biết: Khi đốt cháy ankin ta có số mol CO2
> số mol H2O.
- Viết phương trình tổng quát của ankin tác dụng với dung dịch brom.
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
- Đổi số mol và tìm công thức của ankin.
Bài 4:
- Viết phương trình tổng quát của ankin tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3. R-CCH + AgNO3 + NH3 R-CCAg
+ NH4NO3
Giáo viên cần hướng dẫn để học sinh lựa chọn góc xuất phát phù hợp. Cùng một nội dung kiến thức “tìm hiểu về tính chất hóa học của ankin” nhưng ở mỗi góc sẽ có cách tiếp cận khác nhau:
+ Góc phân tích: Dựa vào việc nghiên cứu sgk và quan sát mô hình axetilen và etilen, kết hợp sự phân tích dựa trên lý thuyết chủ đạo bài anken và ankin (tiết 1) đã học, các nhóm sẽ tìm ra được điểm giống và khác nhau về đặc điểm cấu tạo giữa axetilen và etilen thông qua việc quan sát, từ đó cho dự đoán được TCHH của axetilen và ankin. Đây là góc học tập cơ bản, ở mức độ thấp nhất; những HS ở tầm thấp nên chọn góc phân tích làm điểm xuất phát ban đầu. Mỗi HS làm việc ở góc này, thời gian đầu của hoạt động cần tự mình nghiên cứu có câu trả lời riêng cho các câu hỏi ở PHT số 1. Sau đó, cùng các bạn khác trong nhóm bàn bạc, thảo luận, thống nhất đưa ra kết luận cuối cùng. Qua đây, không chỉ góp phần phát triển NLHT cho HS mà còn giúp phát triển năng lực tự học, tự nghiên cứu vấn đề cho các em.
Các nhóm muốn thực hiện các nhiệm vụ trong PHT số 1 trong thời gian 10 phút, thì phải cùng nhau hợp tác làm việc tập trung:
+ GV phân công nhóm và ổn định vị trí ở các góc.
+ Các nhóm lập kế hoạch, nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên.
+ Các thành viên trong nhóm quan sát mô hình kết hợp sgk để nghiên cứu về cấu tạo của axetilen và etilen theo kĩ thuật khăn trãi bàn.
+ Sau khi từng thành viên đã nghiên cứu và phân tích xong, các bạn trong nhóm cùng nhau thảo luận, bàn bạc và đưa ra ý kiến cá nhân. Thư ký có nhiệm vụ ghi chép lại ý kiến đã thống nhất vào tờ giấy A0, sau đó nhóm trưởng phân công một thành viên dán giấy A0 lên bảng và phân công một bạn trình bày kết quả của nhóm.
Kết quả góc phân tích HS cần làm rõ những nội dung sau:
Phiếu học tập số 1
Câu 1: Quan sát mô hình phân tử của axetilen và etilen cùng với sgk, hãy so sánh đặc điểm các tạo của hai phân tử và điền vào bảng dưới đây:
Chất Axetilen Etilen
H-CC-H H2C=CH2
Điêm giống nhau
- Đều là các hidrocacbon không no.
- Đều có liên kết kém bền, dễ tham gia phản ứng cộng
Điểm khác nhau
- Có 1 liên kết 3 giữa hai nguyên tử cacbon, trong liên kết ba có hai liên kết
kém bền, dễ bị đứt lần lượt trong các phản ứng.
- Có 1 liên kết đôi giữa hai nguyên tử cacbon, trong liên kết đôi có một liên kết kém bền, dễ bị đứt khi tham gia phản ứng hóa học.
Câu 2: Từ đặc điểm cấu tạo trên, hãy dự đoán Axetilen có những tính chất hóa học nào?
Dự đoán TCHH của axetilen:
+Tham gia phản ứng cháy trong không khí. +Phản ứng cộng H2
+Phản ứng cộng Br2
Câu 3: Thảo luận nhóm để rút ra kết luận về tính chất hóa học chung của ankin. Viết phương trình phản ứng minh họa cho các tính chất đó.
TCHH chung của ankin:
+Tham gia phản ứng cháy trong không khí.
CnH2n-2 + (3n - 1)/2O2 → nCO2 + (n - 1)H2O +Phản ứng cộng H2
CnH2n-2 + H2 → CnH2n (xt; Ni, t0) +Phản ứng cộng Br2
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
+Phản ứng cộng HX (tuân theo quy tắc Maccopnhicop)
CH≡CH + HCl → CH2=CHCl CH2=CHCl + HCl → CH3 – CH2Cl
+ Góc trải nghiệm: Dựa vào trải nghiệm thực tế, các nhóm sẽ tự tay thực hiện các thí nghiệm hóa học để rút ra TCHH của ankin.
Khi làm việc ở góc trải nghiệm, một HS có thể thực hiện thí nghiệm cho cả nhóm cùng quan sát và góp ý, thảo luận xem thao tác thực hành của bạn đã đúng chưa, hiện tượng thí nghiệm như thế nào, có đúng với lý thuyết không…. Sau khi các thí nghiệm kết thúc, cả nhóm cùng viết phương trình hóa học biểu diễn cho phản ứng, giải thích hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận chung. GV cần thường xuyên quan sát góc trải nghiệm để kịp thời chỉnh sửa thao tác thực hành hóa học cho HS, đồng thời giúp đỡ hướng dẫn các em trong thực hành thí nghiệm. Qua đây, không chỉ góp phần phát triển NLHT mà còn giúp phát triển những kĩ năng, kĩ xảo cho HS.
Các nhóm muốn thực hiện các nhiệm vụ trong PHT số 2 trong thời gian 10 phút, thì phải cùng nhau hợp tác làm việc tập trung:
+ GV phân công nhóm và ổn định vị trí ở các góc.
+ Các nhóm lập kế hoạch, nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên.
+ Các thành viên trong nhóm đọc kĩ các nhiệm vụ của từng thí nghiệm trong PHT số 2.
+ Sau khi từng thành viên đã nghiên cứu và phân tích xong, các bạn trong nhóm cùng nhau bàn bạc và chọn ra một bạn thực hành thí nghiệm, cả nhóm cùng quan sát và thảo luận và các thao tác thực hành sao cho đúng. Nhờ sự giúp đỡ, hướng dẫn của GV khi chưa rõ về các thí nghiệm hoặc các thao tác trong qua trình thí nghiệm.
+ Nhóm thảo luận quan sát và nêu hiện tượng thí nghiệm, từng thành viên trong nhóm viết PTHH minh họa, sau đó thống nhất ý kiến chung.
+ Thư ký có nhiệm vụ ghi chép lại ý kiến đã thống nhất vào tờ giấy A0, sau đó nhóm trưởng phân công một thành viên dán giấy A0 lên bảng và phân công một bạn trình bày kết quả của nhóm.
Kết quả góc trãi nghiệm HS cần làm rõ những nội dung sau:
Phiếu học tập số 2
Câu 1: Thực hiện các thí nghiệm theo hướng dẫn, axetilen tác dụng với dung dịch brom, axetilen tác dụng với dung dịch KMnO4, axetilen tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3, đốt cháy axetilen. Quan sát hiện tượng và viết PTHH minh họa.
Thí nghiệm Hiện tượng Viết PTHH minh họa Thí nghiệm 1: axetilen tác dụng với dung dịch brom Axetilen làm mất màu dung dịch Br2 C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 Thí nghiệm 2: axetilen tác dụng với dung dịch KMnO4 Axetilen làm mất màu dung dịch KMnO4 3C2H2 + 8KMnO4 + 2H2O → 3(COOK)2 + 2MnO2 + 2KOH Thí nghiệm 3: axetilen tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3
Axetilen tạo kết tủa vàng khi phản ứng với dung
dịch AgNO3/NH3
CH ≡ CH + 2 AgNO3 + 2 NH3 → CAg ≡ CAg + 2 NH4NO3
Thí nghiệm 4: đốt cháy
axetilen
Axetilen cháy hoàn toàn trong không khí với ngọn
lửa sáng và tạo ra khí CO2 và nước. 2C2H2 + 5O2 0 t 4CO2 + 2H2O
Câu 2: Thảo luận nhóm và rút ra kết luận về tính chất hóa học của ankin.
Dự đoán TCHH của axetilen: (ở PHT số 2: GV bổ sung thêm kiến thức cho HS ở phản ứng cộng H2O trong điều kiện HgSO4, 800C, phản ứng đime hóa – trime hóa ankin và phản ứng thế ion kim loại của ank-1-in)
+ Cộng hợp H2
CH ≡ CH + H2 CH2 – CH3
CH ≡ CH + H2 CH2 = CH2
Tổng quát: CnH2n-2 + 2H2 → CnH2n+2
- Nếu điều kiện phản ứng Pd/PbCO3, t0 phản ứng dừng lại ở giai đoạn 1. CnH2n-2 + H2 → CnH2n
+ Cộng brom
- Ankin cũng làm mất màu dung dịch brom. CnH2n-2 + Br2 → CnH2n-2Br2
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
Phản ứng này dùng để phân biệt ankin với ankan.
+ Cộng hợp HX (HCl, HCN,…)
- Phản ứng cộng HX của ankin xảy ra qua hai giai đoạn và tuân theo quy tắc Mac-côp-nhi-côp. CH≡CH + HCl → CH2=CHCl CH2=CHCl + HCl → CH3 – CH2Cl + Cộng H2O (tỉ lệ mol 1:1) - C2H2 → anđehit CH≡CH + H2O HgSO4, 800C) - Ankin khác → xeton
CH≡C-CH3 + H2O → CH3-CO-CH3 (xt: H+)
+ Phản ứng đime và trime hóa
- Đime hóa (điều kiện phản ứng: NH4Cl, Cu2Cl2, t0) 2CH≡CH → CH≡C-CH=CH2 (vinyl axetilen)
- Trime hóa (điều kiện phản ứng: C, 6000C) 3CH≡CH → C6H6 (benzen)
- Trùng hợp (polime hóa) (điều kiện phản ứng: xt, t0, p) nCH≡CH → (-CH=CH-)n (nhựa cupren)
+ Phản ứng oxi hóa
a. Phản ứng oxi hóa hoàn toàn
CnH2n-2 + (3n - 1)/2O2 → nCO2 + (n - 1)H2O
→ đặc điểm của phản ứng đốt cháy ankin: nCO2 > nH2O và nCO2 - nH2O = nankin.
b. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
- Các ankin đều làm mất màu dung dịch thuốc tím ở nhiệt độ thường. 3C2H2 + 8KMnO4 + 2H2O → 3(COOK)2 + 2MnO2 + 2KOH
Nếu trong môi trường axit thì tạo thành CO2 sau đó CO2 phản ứng với KOH tạo thành muối.
- Với các ankin khác sẽ có sự đứt mạch tạo thành hỗn hợp 2 muối. R1-C≡C-R2 + 2KMnO4 → R1COOK + R2COOK + 2MnO2
+ Phản ứng thế của ank-1-in
- Thí nghiệm: Sục khí axetilen vào dung dịch hỗn hợp AgNO3/NH3 có hiện tượng kết tủa màu vàng.
CH ≡ CH + 2 AgNO3 + 2 NH3 → CAg ≡ CAg + 2 NH4NO3
CH = C – CH3 + AgNO3 + NH3 → CAg ≡ C – CH3 + 2 NH4NO3
Phản ứng này dùng để nhận biết ank-1-in
+ Góc áp dụng: Dựa vào kiến thức đã có, HS áp dụng giải các bài tập cụ thể.