Giáo án Hóa học 11 - Bài 45: Axit cacboxylic

BÀI 45: AXIT CACBOXYLIC (Tiết 1) I. Mục tiêu 1. Về kiến thức: HS trình bày được: - Khái niệm, phân loại, danh pháp axit cacboxylic. - Đặc điểm cấu tạo phân tử của axit cacboxylic. - Tính chất vật lý của axit cacboxylic. HS giải thích được: - Tính phân cực của nhóm –OH trong phân tử axit cacboxylic. - Sự khác nhau về tính chất hóa học của ancol và axit cacboxylic. - Nhiệt độ sôi của axit cacboxylic cao hơn ancol có cùng khối lượng phân tử. HS so sánh được: - Mức độ phân cực của liên kết O-H trong phân tử axit cacboxylic với liên kết O-H trong phân tử phenol và ancol. 2. Về kĩ năng: - Dự đoán được tính chất của axit cacboxylic dựa vào cấu tạo phân tử. - Dự đoán được khả năng tạo liên kết hiđro của axit cacboxylic. - Viết được CTCT và gọi tên một số axit đồng phân. - Trả lời được các câu hỏi có vấn đề liên quan đến axit cacboxylic. - Kĩ năng làm việc độc lập, nghiên cứu tài liệu . 3. Về thái độ - tình cảm - Có thái độ tích cực, chủ động khi tìm hiểu các vấn đề liên quan đến axit cacboxylic. - Hứng thú say mê môn học, ham tìm tòi, khám phá. 4. Định hướng phát triển năng lực - NL hợp tác: HS hợp tác làm việc, lập kế hoạch thực hiện nhiệm vụ cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung của cả nhóm. NL giải quyết vấn đề: HS ý thức được tình huống học tập và giải quyết được các tình huống trong học tập. Năng lực khác: NL giao tiếp, NL sử dụng ngôn ngữ hóa học,... II. Chuẩn bị 1. Về giáo viên Thiết bị dạy học - Máy tính nối mạng, máy chiếu, giáo án powerpoint. - Phiếu học tập Tài liệu tham khảo - SGK hóa học 11 cơ bản, các tài liệu tham khảo khác và nguồn tài liệu trên Internet 2. Về học sinh - Chuẩn bị tài liệu: SGK hóa học 11 cơ bản. - Ôn lại bài cũ. - Chuẩn bị bài mới ở nhà. III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC - Phương pháp thuyết trình, đàm thoại gợi mở - Dạy học giải quyết vấn đề - Dạy học hợp tác IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới (2 phút) GV chiếu hình ảnh một số loại quả có vị chua và giới thiệu với HS vị chua trong một số loại quả là do trong thành phần có axit cacboxylic. Hoạt động 2: Tìm hiểu về định nghĩa, phân loại, danh pháp của axit cacboxylic (18 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - GV chiếu một số công thức hữu cơ và yêu cầu HS nêu một số chất có nhóm chức giống axit axetic đã học ở lớp 9. CH2=CHCH2COOH, C2H5COOH, HCHO, C6H5COOH, C2H5OH, HOOC-COOH, HOOC- (CH2)4-COOH HCOOH - GV hướng HS đến định nghĩa về axit cacboxylic. - GV chia lớp thành 6 nhóm (sử dụng kỹ thuật khăn trải bàn), yêu cầu HS thảo luận và tiến hành hoàn thiện phiếu học tập trong thời gian 10 phút. - Hết thời gian, GV yêu cầu các nhóm treo sản phẩm của nhóm mình lên bảng và yêu cầu các nhóm nhận xét. - GV chốt kiến thức - HS xác định các chất có nhóm chức giống với axit axetic. - HS hoàn thiện phiếu học tập cá nhân và theo nhóm. - HS treo sản phẩm của nhóm mình lên bảng và nhận xét sản phẩm của các nhóm khác. - HS lắng nghe và ghi bài vào vở. . - Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ có nhóm cacboxyl (- COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. - Phân loại axit cacboxylic: + Axit no, đơn chức, mạch hở: Có 1 nhóm cacboxyl liên kết trực tiếp với nguyên tử hidro hoặc gốc ankyl. + Axit không no, đơn chức, mạch hở: Gốc hiđrocacbon không no, mạch hở liên kết với một nhóm –COOH + Axit thơm, đơn chức: Gốc hiđrocacbon là vòng thơm liên kết với 1 nhóm –COOH. + Axit đa chức: Trong phân tử có hai nhiều nhóm -COOH. - Tên thay thế: Axit + tên của hiđrocacbon tương ứng theo mạch chính (mạch chính bắt đầu từ nguyên tử cacbon của nhóm –COOH) + oic - Tên thông thường: Liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng VD: HCOOH: axit fomic (có trong nọc kiến) CH3COOH: axit axetic (có trong dấm ăn) PHIẾU HỌC TẬP 1 Nhiệm vụ nghiên cứu của các cá nhân (trong thời gian 5 phút): Nghiên cứu SGK Hóa học 11 trang 205, 206 để trả lời các câu hỏi sau: (1) Axit cacboxylic được phân loại dựa trên những cơ sở nào? Mỗi cách phân loại đó có những loại ancol nào? (2) Tên gọi của axit cacboxylic được cấu tạo như thế nào (với tên thông thường, tên thay thế?) Nhiệm vụ chung của cả nhóm (trong thời gian 5 phút): Nhóm trưởng đọc từng câu hỏi, các thành viên cho ý kiến sau đó thống nhất trả lời câu hỏi chung hình thành bảng sau: + Cho biết loại axit cacboxylic, tên thông thường, tên thay thế của axit cacboxylic đó. Chất Loại axit cacboxylic Danh pháp Tên thường Tên thay thế HCOOH CH3COOH CH3CH2COOH CH3CH2CH2COOH C6H5COOH CH3CH(OH)COOH Hoạt động 3: Tìm hiểu về đặc điểm cấu tạo (10 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - GV chiếu mô hình phân tử axit axetic và yêu cầu HS cho biết cấu tạo của nhóm chức – COOH từ đó dự đoán khả năng axit tạo liên kết hiđro tương tự ancol. - GV giải thích tính phân cực của nhóm –OH trong phân tử axit . - GV chiếu slide: Cho các chất: CH3COOH , C2H5OH Chất nào tác dụng được với dung dịch NaOH? Tại sao axit cacboxylic có phản ứng với NaOH còn ancol thì không mặc dù cả hai đều có nhóm OH. - GV yêu cầu HS so sánh mức độ phân cực của liên kết O–H trong phân tử axit với liên kết O-H trong phân tử phenol và ancol. Từ đó suy ra mức độ linh động của nguyên tử hiđro tương ứng. - Từ cấu tạo phân tử của axit cacboxylic GV yêu cầu HS dự đoán tính chất hóa học của axit cacboxylic. - HS trả lời. - HS lắng nghe. - HS trả lời. - HS trả lời. - HS trả lời. - Nhóm cacboxyl (-COOH) là sự kết hợp bởi nhóm cacbonyl(>C=O) và nhóm hydroxyl (-OH). - Nhóm –OH và nhóm >C=O lại có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau: Tương tự như ở ancol và anđehit, các liên kết O-H và C=O luôn luôn phân cực về phía các nguyên tử oxi. + Liên kết giữa H và O trong nhóm –OH phân cực mạnh, nguyên tử H linh động hơn trong ancol, anđehit và xeton có cùng số nguyên tử C. + Nhóm –OH và nhóm >C=O lại có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau cặp electron tự do của oxi trong nhóm –OH liên hợp với cặp electron p của nhóm C=O làm cho mật độ electron chuyển dịch về phía nhóm C=O + Liên kết O-H phân cực mạnh nên nguyên tử hiđro phân cực mạnh => có tính axit và tạo được liên kết hiđro. + Liên kết C-OH phân cực mạnh nên có thể bị thay thế. Hoạt động 4: Tìm hiểu tính chất vật lí của axit cacboxylic (8 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức thực tiễn cho biết một số tính chất của axit cacboxylic: độ tan trong nước, vị, màu sắc. - GV nhận xét, bổ sung để hoàn thiện kiến thức. - GV đặt câu hỏi “ Các hiđrocacbon, dẫn xuất halogen, ancol, phenol có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan so với axit cacboxylic như thế nào?” - HS trả lời. - HS lắng nghe. - HS trả lời. - Ở điều kiện thường các axit cacboxylic đều là những chất lỏng hoặc rắn. + Độ tan giảm khi M tăng. + Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng M và cao hơn các ancol có cùng M nguyên nhân là do giữa các phân tử axit cacboxylic có liên kết hiđro (dưới dạng đime hoặc polime) bền hơn giữa các phân tử ancol. Hoạt động 5: Hoạt động củng cố, dặn dò (7 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung - GV hướng dẫn HS tổng kết lại kiến thức đã được học. - GV chiếu bài tập trắc nghiệm củng cố kiến thức. - GV nhắc nhở HS ôn lại bài cũ và chuẩn bị phần tiếp theo của bài, yêu cầu HS về nhà làm bài tập trong SGK và sách bài tập. - Lắng nghe và cùng với GV tổng kết lại kiến thức sau bài học. - HS làm bài tập củng cố kiến thức. - HS lắng nghe và ghi chép nhiệm vụ về nhà. - Tổng kết kiến thức sau bài học. - Củng cố kiến thức - Dặn dò. Bài tập củng cố kiến thức sau bài học Hãy tìm đáp án đúng. Bài 1: Công thức cấu tạo thu gọn chung của axit đơn chức, mạch hở, gốc hiđrocachon có một liên kết đôi C=C: CnH2n+1COOH (n ≥ 2) C. CnH2nCOOH (n ≥ 2) CnH2n-1COOH (n ≥ 2) D. CnH2n-3COOH (n ≥ 2) Bài 2: Axit cacboxylic là: Những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl lên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc hiđro. Những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl lên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của gốc hiđrocacbon hoặc của nhóm –COOH. Những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl lên kết trực tiếp với gốc gốc hiđrocacbon. Những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl. Bài 3: So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau: Rượu etylic (1), clorua etyl (2), đietyl ete (3), axit axetic (4): (1) > (2) > (3) > (4) C. (4) > (3) > (2) > (1) (4) > (1) > (3) > (2) D. (4) > (2) > (3) > (1) Bài 4: Công thức đơn giản nhất của một axit no, đa chức là (C3H4O3)n . CTCT thu gọn của axit đó là: C2H3(COOH)2 C. C3H5(COOH)3 C4H7(COOH)3 D. Câu A, C đúng Bài 5: Hợp chất nào sau đây có tính axit mạnh nhất: CCl3COOH B. CH3COOH C. CBr3COOH D. CF3COOH