2.4.2.1. Nội dung 1: Tổng quan về axit cacboxylic
I. Mục tiêu
Kiến thức
- Học sinh biết khái niệm, phân loại, cách gọi tên axit cacboxylic. - Nêu đƣợc đặc điểm cấu tạo phân tử của axit cacboxylic.
- Mô tả đƣợc đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lý của phân tử axit cacboxylic. - Nêu đƣợc tính chất hóa học của các axit cacboxylic: tính axit yếu (phân li thuận nghịch trong dung dịch, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối của các axit yếu hơn, kim loại hoạt động mạnh), tác dụng với ancol tạo thành este. Nêu đƣợc khái niệm este hóa.
- Nêu đƣợc phƣơng pháp điều chế axit cacboxylic. - Nêu đƣợc ứng dụng của axit cacboxylic.
Kĩ năng
- Quan sát mơ hình, rút ra đƣợc nhận xét về cấu tạo phân tử và các tính chất của axit cacboxylic.
- Từ công thức cấu tạo biết gọi tên axit cacboxylic và ngƣợc lại, từ các tên gọi có thể viết đƣợc công thức cấu tạo của các axit cacboxylic đơn giản.
- Viết đƣợc các phƣơng trình hóa học minh họa tính chất hóa học của axit. - Phân biệt đƣợc axit cụ thể với ancol, phenol bằng phƣơng pháp hóa học. - Giải đƣợc bài tập: tính khối lƣợng nồng độ dung dịch anđehit, axit cacboxylic trong phản ứng.
Tình cảm, thái độ
- Giáo dục đức tính cẩn thận chính xác khi sử dụng hóa chất, dụng cụ tiến hành thí nghiệm.
- Say mê, hứng thú học tập, yêu khoa học.
- Sử dụng tiết kiệm và hiệu quả hóa chất, thiết bị thí nghiệm.
- Ứng dụng axit cacboxylic vào mục đích phục vụ đời sống con ngƣời.
- Đồn kết giúp đỡ nhau trong học tập, có tinh thần tự giác trong hợp tác nhóm để hoàn thành nhiệm vụ học tập.
Định hướng các năng lực được hình thành
- Năng lực giải quyết vấn đề.
+ Biết cách nghiên cứu bài tập nhận thức để phát hiện phát hiện đƣợc mâu thuẫn và vấn đề cần giải quyết.
+ Đề xuất đƣợc các giả thuyết đúng hƣớng.
+ Xây dựng đƣợc quy trình giải bài tập nhận thức thành công. - Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống.
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học. - Phát triển năng lực sáng tạo:
+ Biết tự nghiên cứu, tự phát hiện đƣợc vấn đề cần giải quyết.
+ Biết đề xuất nhiều phƣơng án giải quyết mới lạ, đúng hƣớng để giải quyết vấn đề.
+ Biết tự xây dựng quy trình mới, nhiều quy trình khác nhau để giải quyết BTNT thành công.
- Năng lực hợp tác.
- Năng lực tính tốn hóa học. - Năng lực thực hành hóa học.
- Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống
III. Phƣơng pháp dạy học
Khi dạy về nội dung này GV có thể sử dụng phối hợp các phƣơng pháp và kĩ thuật dạy học sau:
- Dạy học giải quyết vấn đề.
- Phƣơng pháp dạy học hợp tác nhóm
- Phƣơng pháp sử dụng các phƣơng tiện trực quan - Phƣơng pháp đàm thoại tìm tòi.
- Phƣơng pháp sử dụng câu hỏi và bài tập.
IV. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
Chuẩn bị của giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, đèn cồn, giá thí nghiệm, bình cầu đáy tròn, ống sinh hàn, bộ dụng cụ đo khả năng dẫn điện.
- Hóa chất: CH3COOH, NaOH, ZnO, CaCO3, Zn, C2H5OH, giấy quỳ tím. - Mơ hình phân tử axit axetic.
- Các hình ảnh về ứng dụng của axit cacboxylic
- Máy tính, máy chiếu, thiết bị thơng minh kết nối máy chiếu.
Chuẩn bị của học sinh
- Đọc trƣớc nội dung của chủ đề trong sách giáo khoa.
- Ôn lại các bài đã học có liên quan: axit axetic (Hóa học lớp 9), ankan, ancol, anđehit (lớp 11).
- Tìm hiểu phƣơng pháp điều chế và những ứng dụng của axit cacboxylic trong công nghiệp và đời sống.
V. Các hoạt động dạy học
Nội dung dạy học chủ đề : “Tổng quan vềAxit cacboxylic” đƣợc trình bày thông qua bảng dƣới đây:
HĐHT Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1. Tìm hiểu
khái niệm axit
- Giới thiệu cho HS xem CTCT của một vài axit cacboxylic. CH3COOH; H-
COOH; C6H5-COOH;
HOOC-COOH.
- HS nhận xét: có nhóm cacboxyl -COOH. liên kết trực tiếp với nguyên tử C hoặc H.
- Cho HS viết CTPT, CTCT và khai triển CTCT thu gọn của axit axetic.
- Yêu cầu HS viết CTCT thu gọn của chất đồng đẳng liển trƣớc và 2 chất đồng đẳng liền sau của axit axetic, từ đó cho HS nhận xét về CTCT và CTPT chung của các axit thuộc dãy đồng đẳng của axit axetic.
- GV tiếp tục đƣa ra một số vídụ về các axit khác để học sinh theo dõi.
- Nhận xét về điểm chung của các axit trong dãy đồng đẳng: đều có chung nhóm chức caboxyl.
- HS nhận xét và nêu định nghĩa.
Hoạt động 2. Phân loại
axit
cacboxylic.
- GV yêu cầu học sinh dựa vào cơ sở phân loại anđehit đã học, đƣa ra cách phân loại axit cacboxylic.
- Tƣơng tự hợp chất anđehit no, đơn chức, mạch hở, GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa axit no, đơn chức, mạch hở. GV cho học sinh đƣa ra một số ví dụ.
- Từ những ví dụ của HS, GV hƣớng dẫn HS viết công thức cấu tạo thu gọn chung và CTPT chung của axit no, đơn chức, mạch hở: CmH2mO2 (m≥1)
- GV lƣu ý cho HS nhóm -
- Nghiên cứu sách giáo khoa và đƣa ra cách phân loại.
-Dựa vào kiến thức từ cách phân loại anđehit, đƣa ra định nghĩa về axit no, đơn chức.
- Học sinh lấy các ví dụ chứng minh.
- Làm quen với cách viết CTPT của các axit no, đơn chức, mạch hở.
- Nêu định nghĩa và cho ví dụ về các axit khơng no, đơn chức, mạch hở.
COOH luôn nằm ở đầu mạch cacbon là dãy cacbon chính. - GV yêu cầu HS phát biểu định nghĩa axit không no, mạch hở, đơn chức, đồng thời yêu cầu HS cho một số ví dụ. - Tƣơng tự, GV cho học sinh tìm hiểu về axit thơm, đơn chức và axit đa chức đồng thời cho HS lấy ví dụ.
- GV lƣu ý cho HS về trƣờng hợp axit thơm, đơn chức: nhóm -COOH phải liên kết trực tiếp với gốc hidrocacbon thơm.
- Phân tử có gốc hiđrocacbon khơng no, mạch hở liên kết với 1 nhóm -COOH. CH2=CH-COOH CH2(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Hoạt động 3: Tìm hiểu danh pháp axit cacboxylic.
- GV yêu cầu học sinh gọi tên các axit cacboxylic no, đơnchức dựa vào cách gọi tên của
anđehit no, đơn chức.
- GV cho học sinh gọi tên một số axit cơ bản.
Hoạt động 4: Tìm hiểu
cấu tạo phân tử.
- GV cho học sinh quan sát mơ hình phân tử axit axetic. - GV yêu cầu 1 học sinh làm thí nghiệm khi cho NaOH tác dụng với axit axetic và metanol.
- Tại sao axit cacboxylic có thể phản ứng với NaOH còn ancol thì khơng, mặc dù cả
- HS nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử axit axetic.
- 1 học sinh lên làm thí nghiệm, các học sinh còn lại quan sát thí nghiệm, nhận xét hiện tƣợng và tìm câu trả lời.
- Học sinh dựa vào những gì đã quan sát và đặc điểm cấu tạo phân tử để đƣa ra câu trả lời.
hai đều có nhóm -OH?
- GV nhấn mạnh cho HS: nhóm cacboxyl (-COOH) là sự kết hợp giữa nhóm cacbonyl (>C=O) và nhóm hydroxyl (-OH), 2 nhóm này có ảnh hƣởng qua lại lẫn nhau. Liên kết giữa H và O trong nhóm -OH phân cực mạnh, nguyên tử H linh động hơn so với H trong ancol, anđehit hay xeton có cùng số nguyên tử C. Hoạt động 5: Nghiên cứu tính chất vật lí. - GV căn cứ vào bảng 9.2 SGK trang 206, từ đó cho HS xác định trạng thái của các axit cacboxylic.
- Trạng thái ở điều kiện thƣờng của các axit? GV cho học sinh nhận xét về độ tan, nhiệt độ sôi. Yêu cầu học sinh nhận xét về chiều tăng nhiệt độ sôi theo khối lƣợng phân tử.
- GV cho học sinh so sánh nhiệt độ sôi của các axit với các ancol có cùng khối lƣợng phân tử, giải thích tại sao lại nhƣ vậy?
- Từ thông tin trong SGK đƣa ra các thông tin giáo viên yêu cầu.
- Là chất lỏng hoặc rắn, mỗi axit có vị riêng.
- HCOOH, CH3COOH tan vô hạn trong nƣớc, độ tan giảm dần theo chiều tăng phân tử khối.
- 𝑡𝑜sôi của axit cao hơn nhiệt độ sôi của ancol tƣơng ứng do giữa các phân tử axit có liên kết hiđro bền hơn liên kết hiđro giữa các phân tử ancol.
Hoạt động 6: Nghiên
- GV cho học sinh viết phƣơng trình điện ly của axit
- Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch
cứu tính chất hóa học.
cacboxylic trong nƣớc. GV giải thích cho học sinh biết Ka, là mức độ lực axit, giá trị Ka tỉ lệ thuận với độ mạnh của axit.
- GV giải thích cho học sinh về sự phụ thuộc của lực axit vào gốc (R-), từ đó cho học sinh so sánh độ mạnh yếu của các axit có số cacbon trong mạch khác nhau.
- GV nhấn mạnh cho HS hiểu, axit cacboxylic là một axit yếu, tuy nhiên nó vẫn có những tính chất của một axit thơng thƣờng.
- GV làm thí nghiệm cho HS quan sát: phản ứng este hóa giữa axit axetic và rƣợu etylic. Giải thích đồ thị cho HS, cách tính lƣợng este tạo thành. GV yêu cầu học sinh viết PTPƢ Từ đó GV cho học sinh nhận xét về phản ứng tổng quát giữa axit cacboxylic và ancol.
- GV làm thí nghiệm về phản ứng tách nƣớc liên phân tử. - GV liên hệ với các bài học trƣớc về phản ứng thế. GV yêu cầu HS lấy các ví dụ về
CH3COOH ↔ H+
+ CH3COO- - Dung dịch axit cacboxylic làm q tím hóa đỏ.
- Qua hình vẽ 9.3 trong SGK, HS so sánh nồng độ của ion H+ trong 2 dd HCl 1M và CH3COOH 1M, từ đó suy ra khả năng phân li khơng hồn tồn của axit cacboxylic. - HS nghiên cứu nội dung SGK, làm các thí nghiệm giữa axit axetic và dd NaOH, CaCO3, Al và quỳ tím. Sau đó viết các PTHH minh họa tính chất của axit cacboxylic. - HS nhận xét sự biến đổi các chất qua hiện tƣợng quan sát đƣợc (sự tách lớp của chất lỏng sau phản ứng, mùi thơm...).
- Học sinh quan sát, nhận xét thí nghiệm. Học sinh viết PT phản ứng, lấy ví dụ.
phản ứng thế với gốc no, thế vào nhân thơm và phản ứng cộng với gốc khơng no.
Hoạt động 7: Tìm hiểu
phƣơng pháp điều chế.
- Hoạt động cá nhân:
- GV yêu cầu HS nêu những phƣơng pháp điều chế axit cacboxylic mà các em biết. - GV đối chiếu với SGK và bổ sung thêm những phƣơng pháp còn thiếu, cho HS viết PTHH của các phản ứng điều chế trong PTN, trong CN.
- Mỗi cá nhân học sinh tự thực hiện nhiệm vụ đƣợc giao.
Hoạt động 8: Tìm hiểu
ứng dụng.
- GV yêu cầu học sinh về nhà nghiên cứu các ứng dụng của axit cacboxylic và làm các bài tập trong SGK.
- Tìm hiểu ứng dụng của axit cacboxylic.
- Hoàn thành các bài tập trong SGK.
Hoạt động 9:Bài tập luyện tập
- GV phát phiếu học tập gồm một số câu hỏi và bài tập yêu cầu học sinh hoàn thành.
-Học sinh hoàn thành các câu hỏi và bài tập đƣợc giao.
Bài kiểm tra 15 phút nội dung “Tổng quan về axit cacboxylic”
Trƣờng THPT Văn Giang Tổ Lý – Hóa – Cơng nghệ
ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT
(chủ đề: “Tổng quan về axit cacboxylic”)
Các em hãy chọn đáp án mà các em cho là đúng (một số câu hỏi có nhiều hơn 1 đáp án đúng)
Câu 1:Hiện nay có một số dung dịch đặc chế dùng để làm sạch các đồ vật bằng
kim loại nhƣ nhôm, sắt...Tuy nhiên, từ xa xƣa, con ngƣời đã sử dụng những dung dịch rất gần gũi với đời sống hàng ngày để lau sạch các vết gỉ sét. Theo em, các dung dịch này có thể là gì?
B. Nƣớc muối lỗng. C. Nƣớc chanh. D. Nƣớc đƣờng.
Câu 2:Giấm ăn là một phụ gia rất phổ biến. Ngƣời Việt Nam sử dụng rất nhiều
trong việc muối, nén rau củ quả, hay làm gia vị cho các món chua. Theo em, chất nào là thành phần chính trong giấm ăn?
A. C2H5OH B. CH3COOH C. CH3COONa D. C2H5COOH
Câu 3: “Mắm tôm” là một gia vị rất riêng của Việt Nam, dùng khi ăn kèm với
một số món ăn truyền thống của ngƣời Việt. Các em có để ý khi pha mắm tôm, ngƣời đầu bếp thƣờng sử dụng chanh, quất để thêm vào khi trộn. Điều đặc biệt ở đây là khi vắt chanh, quất vào mắm tơm ta thấy có hiện tƣợng sủi bọt. Em hãy cho biết lí do tại sao?
A. Trong mắm tôm chứa vỏ tôm có thành phần là CaCO3 tác dụng với axit citric trong chanh. Phản ứng này sinh ra CO2 nên tạo bọt khí.
B. Trong mắm tôm chứa vỏ tôm có thành phần là CaO tác dụng với axit axetic trong chanh. Phản ứng này sinh ra CO2 nên tạo bọt khí.
C. Trong mắm tơm chứa vỏ tôm có thành phần là CaCO3 tác dụng với axit fomic trong chanh. Phản ứng này sinh ra O2 nên tạo bọt khí.
D. Trong mắm tơm chứa vỏ tơm có thành phần là CaCO3 tác dụng với axit citric trong chanh. Phản ứng này sinh ra O2 nên tạo bọt khí.
Câu 5:Chúng ta thƣờng sử dụng thuốc USPA C để điều trị tình trạng thiếu hụt
vitamin C, chứng mệt mỏi tạm thời. Để ý khi hòa thuốc với nƣớc có hiện tƣợng sủi bọt khí. Theo em, hiện tƣợng này đƣợc giải thích nhƣ thế nào?
A.Thành phần chính của viên USPA C là vitamin C (axit xitric) và natri cacbonat (Na2CO3). Ở trạng thái rắn hai chất này không tác dụng với nhau, nhƣng khi tan vào nƣớc thành dung dịch chúng phản ứng với nhau sinh ra CO2 dƣới dạng bọt khí.
hidrocacbonat (NaHCO3). Ở trạng thái rắn hai chất này không tác dụng với nhau, nhƣng khi tan vào nƣớc thành dung dịch chúng phản ứng với nhau sinh ra CO2 dƣới dạng bọt khí.
C. Thành phần chính của viên USPA C là vitamin C (axit benzoic) và natri cacbonat (Na2CO3). Ở trạng thái rắn hai chất này không tác dụng với nhau, nhƣng khi tan vào nƣớc thành dung dịch chúng phản ứng với nhau sinh ra O2 dƣới dạng bọt khí.
D. Thành phần chính của viên USPA C là vitamin C (axit axetic) và natri hidrocacbonat (NaHCO3). Ở trạng thái rắn hai chất này không tác dụng với nhau, nhƣng khi tan vào nƣớc thành dung dịch chúng phản ứng với nhau sinh ra O2 dƣới dạng bọt khí.
Câu 6:Theo em, tại sao ngƣời bị sốt thƣờng đƣợc bác sĩ chỉ định sử dụng USPA
C để hạ sốt?
A. Khi USPA C cho vào nƣớc, vitamin C (axit axetic) và natri hidrocacbonat (NaHCO3) tan thành dung dịch phản ứng với nhau tạo ra CO2. Quá trình này tỏa nhiệt làm cho cơ thể ngƣời hạ thân nhiệt, làm giảm sốt, dễ chịu.
B. Khi USPA C cho vào nƣớc, vitamin C (axit xitric) và natri cacbonat (Na2CO3) tan thành dung dịch phản ứng với nhau tạo ra CO2. CO2 là chất có tác dụng giảm sốt tạm thời.
C. Khi USPA C cho vào nƣớc, vitamin C (axit benzoic) và natri cacbonat (Na2CO3) tan thành dung dịch phản ứng với nhau tạo ra O2. O2 sinh ra trong quá trình này làm tăng lƣợng oxi trong cơ thể, giúp ngƣời bệnh dễ chịu hơn. D. Khi USPA C cho vào nƣớc, vitamin C (axit ascorbic) và natri hidrocacbonat (NaHCO3) tan thành dung dịch phản ứng với nhau tạo ra CO2. Quá trình này thu nhiệt làm cho cơ thể ngƣời hạ thân nhiệt, làm giảm sốt, dễ chịu.
Câu 7:Các em đã bao giờ bị côn trùng đốt chƣa? Ong, kiến, nhện hoặc một số
cơn trùng khác khi chích sẽ tạo cơn đau buốt rất khó chịu cho ngƣời bị chúng tấn