Luận văn Xây dựng hệ thống bài tập hoá học nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần hidrocacbon lớp 11 trung học phổ thông

A. C6H8. B. C12H16. C. C9H12. D. Cả A, B đều đúng. 25. Benzen phản ứng với tất cả các chất trong nhóm chất nào sau đây? A. Dung dịch Br2, H2, Cl2. B. O2, Cl2, HBr. C. H2, Cl2, HNO3 đậm đặc. D. H2, KMnO4, C2H5OH. 26. Stiren có CTPT C8H8 và có CTCT: C6H5-CH=CH2. Câu nào đúng khi nói về stiren? A. Stiren là đồng đẳng của benzen . B. Stiren là đồng đẳng của etilen. C. Stiren là hidrocacbon thơm. D. Stiren là hidrocacbon không no. 27. Từ metan có thể điều chế được nitrobenzen. Nếu hiệu suất chung của quá trình điều chế là 80%, để thu được 12,3g nitrobenzen cần thể tích metan (đktc) là A. 10,753 lít. B. 16,8 lít. C. 18,6 lít. D. 12,356 lít. 28. Có 4 tên gọi: o-xilen; o-dimetylbenzen; 1,2-đimetylbenzen và etylbenzen. Đó là tên của mấy chất? A. 1 chất. B. 2 chất. C. 3 chất. D. 4 chất. 29. Một đồng đẳng của benzen có CTPT C8H10. Số đồng phân của chất này là A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. 30. Hợp chất nào trong số các hợp chất sau thuộc dãy đồng đẳng aren? A. C9H10. B. C7H8. C. C9H10, C7H8. D. Không có hợp chất nào. 31. Phản ứng của benzen với các chất nào sau đây gọi là phản ứng nitro hóa? A. HNO3 đậm đặc B. HNO2 đặc/H2SO4 đặc C. HNO3 loãng/H2SO4 đặc D. HNO3 đặc/H2SO4 đặc. 32. Sản phẩm chính khi oxi hóa các ankyl benzen bằng KMnO4 là A. C6H5COOH. B. C6H5CH2COOH. C. C6H5CH2CH2COOH. D. CO2. 33. Phản ứng HNO3 + C6H6 dùng xúc tác nào sau đây? A. AlCl3. B. HCl. C. H2SO4 đậm đặc. D. Ni. 34. Thành phần chính của khí thiên nhiên là A. H2. B. CO. C. CH4. D. C2H4. 35. Đốt 100 lít khí thiên nhiên chứa 96% CH4, 2% CO2 (về số mol). Thể tích khí CO2 thải vào không khí là A. 94 lít. B. 96 lít. C. 98 lít. D. 100 lít. 36. Đốt cháy V lít khí thiên nhiên chứa 96% CH4, 2% CO2 (về thể tích). Toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy tạo ra 4,9 gam kết tủa. Giá trị của V (đktc) là A. 1,12 lít. B. 2,24 lít. C. 3,36 lít. D. 4,48 lít. 37. Nhiên liệu dùng trong đời sống hàng ngày được coi là sạch hơn cả là A. dầu hỏa. B. than. C. củi. D. khí (gas). 38. Trong các dẫn xuất của benzen có CTPT C7H8O có bao nhiêu đồng phân vừa tác dụng với Na vừa tác dụng được với dung dịch NaOH? A. 1. B. 3. C. 4. D. 2. 39. Dùng nước brom làm thuốc thử có thể phân biệt cặp chất nào? A. Metan và etan B. Toluen và stiren C. Etylen và propilen D. Etylen và stiren. 40. Loại hidrocacbon không làm mất màu dung dịch brom là A. anken B. ankin. C. đồng đẳng benzen. D. ankađien. 2.4. Phương pháp sử dụng bài tập hóa học nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học 2.4.1. Sử dụng BT hóa học trong việc hình thành khái niệm, kiến thức mới Theo tài liệu [22], hình thành khái niệm là một trong những vấn đề quan trong nhất của lí luận dạy học bộ môn. Chỉ nắm vững hệ thống các khái niệm mới có thể thâm nhập vào bản chất của các mối liên hệ, các định luật, các thuyết và từ đó mới có thể nắm vững các ứng dụng thực tế của bộ môn. Có hình thành tốt khái niệm, mới phát triển tốt năng lực tư duy của học sinh, giúp họ vận dụng tốt kiến thức đã học vào thực tiễn và rèn luyện năng lực sáng tạo. Vì vậy, khi sử dụng BTHH trong việc hình thành khái niệm cần làm các bước sau: - GV lựa chọn, xây dựng HTBT để điều khiển, hướng dẫn HS tư duy, tìm ra những dấu hiệu bản chất của khái niệm hình thành. - HS giải bài tập, phát biểu được nội dung khái niệm bằng ngôn ngữ hóa học. - GV chỉnh lí, bổ sung, phát biểu chính xác khái niệm. - Tổ chức cho HS vận dụng khái niệm. Ví dụ 1: Khái niệm đồng đẳng mà HS được học lớp 9 có thể quên, vì vậy để HS nắm được khái niệm đồng đẳng của metan trong bài đồng đẳng, đồng phân và danh pháp của ankan, GV cho HS làm bài tập sau: CH4 là chất đầu tiên trong dãy đồng đẳng của metan. a. Viết thêm 4 chất tiếp theo của dãy đồng đẳng này. b. Từ đó hãy dự đoán công thức chung của ankan. Phân tích - HS giải bài tập sẽ nắm được đồng đẳng của metan sẽ hơn kém CH4 một hay nhiều nhóm CH2. - GV cho làm bài tập vận dụng: Chất nào là đồng đẳng của metan: C2H4, C4H4, C6H14, C7H14. Ví dụ 2: Để truyền thụ kiến thức mới cho HS hiểu và vận dụng được quy tắc Maccopnhicop, GV cho HS làm bài tập sau: Cho các phương trình phản ứng sau: (sản phẩm chính) (sản phẩm phụ) CH2=C -CH3 + H2O CH2 -C-CH3 + CH2-C-CH3 H OH OH H H+ CH3 CH3CH3 (sản phẩm chính) (sản phẩm phụ) a. Em hãy cho biết sản phẩm chính và sản phẩm phụ có đặc điểm gì? b. Quy tắc Maccopnhicop đưa ra cách xác định sản phẩm chính như thế nào? c. Vận dụng quy tắc Maccopnhicop, hãy xác định sản phẩm chính và sản phẩm phụ của các chất tạo thành khi cho 2-metylbut-2-en tác dụng với HBr. Phân tích - Từ 2 phương trình phản ứng trên, HS sẽ nhận ra dấu hiệu bản chất để xác định sản phẩm chính, đó là nguyên tử Cl hay nhóm OH gắn vào cacbon có ít hidro hơn. Và đây chính là nội dung của quy tắc Maccopnhicop. - Sau khi tìm hiểu nội dung của quy tắc Maccopnhicop, HS sẽ làm được bài tập áp dụng ở câu c. 2.4.2. Sử dụng bài tập hóa học trong việc luyện tập, hệ thống kiến thức Theo tài liệu [22], việc sử dụng bài tập cho mục đích ôn luyện cần lưu ý một số điểm sau: - Các câu hỏi ôn tập thường có tính khái quát cao, giúp HS hệ thống hóa, so sánh các vấn đề với nhau theo những mô hình nào đó. Có thể hướng dẫn các em tổng kết vấn đề qua hệ thống biểu bảng. - Việc ôn tập nên tiến hành thường xuyên và nên tổ chức vào đầu giờ học, đầu buổi học, bằng cách cho bài tập, thảo luận tại lớp… - Giải bài tập tổng hợp và khó, hướng đến những vấn đề quan trọng nhất của chương trình. - Cho HS làm bài tập dài, giải cẩn thận và nộp lại cho GV. Ví dụ 1: Dạng bài tập so sánh ankan và xicloankan, qua đó giúp HS nắm được những đặc điểm giống và khác nhau cơ bản nhất của chúng. Ankan Xicloankan CTTQ CnH2n+ 2 : n  1 Cm H2m : m  3 Cấu trúc - Mạch hở chỉ có lk đơn C – C . - Mạch cacbon tạo thành đường gấp khúc . - Mạch vòng chỉ có lk đơn C – C -Trừ xiclopropan (mạch C phẳng), các nguyên tử C trong phân tử xicloankan không cùng nằm trên một mặt phẳng . Danh pháp Tên gọi có đuôi – an . Tên gọi có đuôi –an và tiếp đầu ngữ xiclo . C1 – C4: Thể khí C3 - C4: Thể khí Tính chất vật lý - t 0nc, t0s, khối lượng riêng tăng theo phân tử khối - nhẹ hơn nước, không tan trong nước. Tính chất hóa học - Phản ứng thế . - Phản ứng tách . - Phản ứng oxi hóa . - Phản ứng thế . - Phản ứng tách . - Phản ứng oxi hóa . Xiclopropan, xiclobutan có phản Ở điều kiện thường ankan tương đối trơ . ứng cộng mở vòng với H2. Xiclopropan có phản ứng cộng mở vòng với Br2. Xiclopropan, xiclobutan kém bền. Điều chế ứng dụng - Từ dầu mỏ . - Làm nhiên liệu, nguyên liệu Ví dụ 2: Chuỗi phản ứng sau giúp HS nắm được cách điều chế, tính chất hóa học và một vài ứng dụng của C2H4. 2.4.3. Sử dụng BT thực nghiệm trong việc rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm - Dùng bài tập thực nghiệm tổ chức hoạt động học tập cho HS nhằm rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức, kĩ năng thực hành, phương pháp làm việc khoa học. GV cần tổ chức hoạt động cho HS: + Giải lí thuyết: GV hướng dẫn HS phân tích lí thuyết, xây dựng các bước giải bằng thực nghiệm, dự đoán hiện tượng kết quả thí nghiệm. + Tiến hành thí nghiệm kiểm nghiệm các bước giải lí thuyết. GV cần chú trọng đến các kĩ năng:  Sử dụng dụng cụ, hóa chất; lắp thiết bị, dụng cụ; thao tác thí nghiệm đảm bảo, thành công.  Quan sát, mô tả đầy đủ, đúng hiện tượng thí nghiệm và giải thích đúng hiện tượng đó.  Đối chiếu kết quả thí nghiệm với việc giải lí thuyết. Nhận xét và kết luận về cách giải. - Với các dạng bài tập thực nghiệm khác nhau thì hoạt động cụ thể của HS cũng có sự thay đổi cho phù hợp. + Dùng thí nghiệm chứng minh, kiểm nghiệm cho một kết luận. [22] Ví dụ: Hãy giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm sau: Cho benzen vào ống nghiệm chứa nước brom, lắc kĩ rồi để yên thấy có hiện tượng phân lớp. Với bài tập này, GV có thể tổ chức các hoạt động:  Chọn phản ứng hóa học, thí nghiệm chứng minh và dự đoán hiện tượng đúng theo kết luận (benzen tan trong brom hay benzen tan trong nước).  Chọn hóa chất, dụng cụ, tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, đối chiếu với dự đoán. (benzen, nước brom, ống nghiệm) Không hiện tượng Không hiện tượng Kết tủa màu vàng nhạt Kết tủa màu vàng nhạt Mất màu dd Br2 Mất màu dd Br2 Không hiện tượng Không hiện tượng  Kết luận về cách giải, giải thích và viết các phương trình hóa học xảy ra. (chất lỏng phân thành 2 lớp, lớp chất lỏng trên là dd brom trong benzen có màu vàng, lớp dưới là nước không màu. Vì benzen không phản ứng với nước brom nhưng hòa tan brom tốt hơn nước.) + Dùng thí nghiệm nhận biết các chất Ví dụ: Dùng thí nghiệm hóa học, phân biệt các khí sau: CH4, C2H4, C2H2. GV tổ chức các hoạt động:  Phân tích đề bài, phân loại các chất cần nhận biết (các khí trên thuộc hidrocacbon no, hidrocacbon không no có 1 lk đôi và hidrocacbon không no có 1 lk ba).  Xây dựng các sơ đồ nhận biết, xác định thuốc thử (dung dịch AgNO3 trong NH3 dư, dung dịch brom), hiện tượng thí nghiệm sẽ xảy ra và kết luận về chất được nhận biết theo tiến trình nhận biết.  Lựa chọn phương án tối ưu, chuẩn bị hóa chất, dụng cụ thí nghiệm (chọn cách 2 vì ít tốn hóa chất và công sức làm thí nghiệm).  Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, kết luận về chất nhận biết. (chất tác dụng với dd AgNO3/NH3 dư cho kết tủa vàng nhạt là C2H2, chất làm dd Br2 mất màu là C2H4. Chất còn lại không gây ra hiện tượng gì là CH4).  Lặp lại thí nghiệm lần 2 và kết luận, trình bày hệ thống cách giải. 2.4.4. Sử dụng bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị trong việc rèn luyện kĩ năng quan sát, giải thích Việc sử dụng mô hình, hình vẽ nên thực hiện một cách đa dạng dưới các hình thức: - Dùng mô hình, hình vẽ, sơ đồ…có đầy đủ chú thích là nguồn kiến thức để học sinh khai thác thông tin về các thiết bị, dụng cụ, hóa chất dùng để điều chế chúng. - Dùng hình vẽ, sơ đồ… không có đầy đủ chú thích giúp học sinh kiểm tra các thông tin còn thiếu. - Dùng hình vẽ, mô hình… không có chú thích nhằm yêu cầu học sinh phát hiện kiến thức ở mức độ khái quát hoặc kiểm tra kiến thức, kĩ năng. [22] Ví dụ 1: Dùng sơ đồ biểu diễn CTPT của các chất, xác định CTCT của chúng. CH4 C2H4 C2H2 + dd Br2 C2H2 CH4 C2H4dd AgNO3/NH3 CH4 C2H4 CH4 C2H4 C2H2 + dd Br2 CH4 C2H4 C2H2 dd AgNO3/NH3 C2H4 C2H2 Phân tích Khi làm bài tập này, HS phải vận dụng kiến thức về tính chất hóa học và điều chế của phần hidrocacbon để phát hiện CTCT của các chất. Chẳng hạn, để tìm CTCT của A, B, HS phải nhớ được tính chất hóa học của ankan (phản ứng đề hidro thu được anken), từ anken C4H8 viết 3 đồng phân thì chỉ chọn 2 CTCT phù hợp, khi đó HS phải dựa vào thông tin tiếp theo của chuỗi phản ứng. Với bài tập này, HS không chỉ tái hiện kiến thức đã học mà phải suy luận logic mới tìm ra CTCT. Ví dụ 2: Bổ sung vào bảng so sánh những thông tin như yêu cầu. Hãy chọn nguyên liệu (phân đoạn nào, ts0) và phương pháp (chưng cất, crackinh nhiệt, crackinh xúc tác) thích hợp cho các mục ghi trong bảng sau: Mục đích Nguyên liệu Phương pháp Xăng cho moto, taxi Nhiên liệu cho máy bay phản lực Nhiên liệu cho động cơ điêzen Etilen, propilen Hỗn hợp benzen, toluen, xilen. Phân tích Trong bài “nguồn hidrocacbon thiên nhiên”, lượng kiến thức tương đối nhiều mà chỉ học trong 1 tiết nên các em khó có thể nhớ hết, vì vậy bài tập này sẽ củng cố 1 phần kiến thức một cách hiệu quả, HS có thể nhớ tới ứng dụng của dầu mỏ và than đá, nguyên liệu và phương pháp điều chế chúng cho mỗi loại nhiên liệu. 2.4.5. Sử dụng bài tập thực tiễn trong việc rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức Ví dụ: Hãy giải thích một số hiện tượng sau: a. Ở các cây xăng ta thường nhìn thấy ghi A83, A90, A92. Các con số 83, 90, 92 có ý nghĩa gì? Tại sao ở các cây xăng người ta cấm sử dụng lửa và điện thoại di động? b. Vì sao khi các chi tiết máy hoặc đồ dùng bị bẩn dầu mỡ người ta thường dùng xăng hoặc dầu hỏa để lau rửa? c. Vì sao khi bị cháy xăng dầu không nên dùng nước để dập? Phân tích (một chất) (hai chất) kết tủa Để giải thích được các câu hỏi trên thì HS phải nắm được tính chất lí hóa và ứng dụng của ankan. Chẳng hạn ở câu a, các con số ghi chính là chỉ số isooctan của các loại xăng bán. Xăng có thành phần chính là các ankan lỏng, do ankan lỏng dễ bay hơi nên ở các điểm bán xăng khi sử dụng điện thoại di động thi khi điện thoại reo sẽ phát sinh ra tia lửa điện có thể kích thích hơi xăng trong không khí cháy. Nên những điều này bị cấm kị. Vì vậy khi trả lời được câu hỏi, các em sẽ ý thức hơn trong việc sử dụng điện thoại di động ở các cây xăng. 2.4.6. Sử dụng BT định lượng trong việc hình thành kĩ năng giải BT nhanh. Ví dụ 1: Một hỗn hợp gồm C2H6 và một hidrocacbon có tỉ khối đối với không khí bằng 1. Xác định thành phần định tính và định lượng của hỗn hợp biết rằng khi đốt 1 lít hỗn hợp này sinh ra 2 lít CO2 (các thể tích khí đo cùng điều kiện). Cách 1: Gọi a, b là thể tích của các chất trong 1 lít hỗn hợp. C2H6 + 2 7 O2  2CO2 + 3H2O a (lít) 2a (lít) CxHy + )4 ( yx  O2  xCO2 + 2 y H2O b (lít) bx (lít) Ta có:     22 1 bxa ba với a, b>0 Từ hệ phương trình rút ra b(x-2)=0. b>0 nên x-2=0 x=2 CTPT là : C2Hy C2Hy + )4 2( y O2  2CO2 + 2 y H2O     29)24(30 1 bya ba Từ C2H4 ta thấy y chỉ có thể bằng 2 và 4. + Với y=4:     292830 1 ba ba  a=b=0,5 C2H6 : 50% và C2H4 : 50% + Với y=2:     292630 1 ba ba  a= 0,75 và b=0,25 C2H6 : 75% và C2H4: 25% Cách 2: Vì đốt 1 lít hỗn hợp 2 lít CO2 mà trong hỗn hợp có C2H6 nên chất kia phải là C2Hx. Mặt khác, 29M mà C2H6=30. Vậy C2Hx <30. Do đó C2Hx chỉ có thể là C2H4 hoặc C2H2. Có thể tính % thể tích theo quy tắc đường chéo. Mỗi khí chiếm 50% Nhận xét: cách 2 áp dụng quy tắc đường chéo nên giải ngắn gọn hơn so với cách 1. Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6, C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O, m có giá trị là: A. 2g B. 4g C. 6g D. 8g. Cách 1: Gọi a, b, c lần lượt là số mol của CH4, C3H6, C4H10. CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O a a 2a C3H6 + 2 9 O2 3CO2 + 3H2O b 3b 3b C4H10 + 2 13 O2 4CO2 + 5H2O c 4c 5c Ta có: a+3b+4c= 4,0 44 6,17  (1) 2a+3b+5c= 6,0 18 8,10  (2) (1)+(2): 3a+6b+9c=1 (3) Ta có m=16a+42b+58c=2(8a+21b+29c) m=2[(3a+6b+9c)+5(a+3b+4c)] m=2(1+5.0,4)=6 (g) chọn C Cách 2: Đặt CTPT trung bình của ankan là 22 nn HC 22 nn HC + 2 13 n O2  OHnCOn 22 )1(  14 n +2 44 n 18( n +1) m 17,6 10,8 (g) C2H6 30 1 29 28 1C2H4 8,10 )1(18 6,17 44214  nn m n  n = 2 và m=6 g chọn C Nhận xét: Ta thấy cách thứ 2 áp dụng công thức trung bình nên giải rất nhanh và hạn chế sai sót trong quá trình tính toán. 2.4.7. Sử dụng bài tập hóa học trong việc thiết kế bài dạy Bài 33 : ANKAN : ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức * HS biết - Sự hình thành liên kết và cấu trúc không gian của ankan. - Gọi tên các ankan với mạch chính không quá 10 nguyên tử C. * HS vận dụng : Biết viết các đồng phân và một số CTPT đồng đẳng của ankan. 2. Kỹ năng Viết CTPT, CTCT của các ankan. 3. Trọng tâm Biết gọi tên các ankan với mạch chính không quá 10 cacbon . II. PHƯƠNG PHÁP Hoạt động nhóm – đàm thoại III. CHUẨN BỊ - Bảng tên gọi 10 ankan không phân nhánh đầu tiên trong dãy đồng đẳng các ankan. - GV chuẩn bị phiếu học tập cho HS. IV. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG : 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra * Định nghĩa đồng đẳng, cho ví dụ. * Cho một số ví dụ về các hợp chất hidrocacbon có thể gặp trong cuộc sống. 3. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1 : Vào bài mới bằng BT 1. CH4 là chất đầu tiên trong dãy đồng đẳng của metan. a. Viết thêm 4 chất tiếp theo của dãy đồng đẳng này. b. Từ đó hãy dự đoán công thức chung của ankan. HS nắm được định nghĩa đồng đẳng nên tìm được 4 chất: I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp 1. Đồng đẳng ankan - CH4, C2H6, C3H8, C4H10 … - CTTQ: CnH2n+2 (n>1) Hoạt động 2 : Nghiên cứu về đồng phân ankan. -Nhắc lại khái niệm đồng phân và viết đồng phân của C4H10 - Xác định bậc C của các CTCT trên. Hoạt động 3: Luyện tập cách gọi tên ankan. - Yêu cầu HS luyện tập gọi tên các ankan không phân nhánh . - Viết CTCT, gọi tên và đánh số bậc của mỗi nguyên tử cacbon cho các CH3CH2CH2CH3 -HS nhận xét rút ra kết luận về khái niệm bậc của nguyên tử C. -HS coi bảng tên gọi 10 ankan không phân nhánh đầu tiên trong dãy đồng đẳng các ankan. -HS hoạt động nhóm  HS nhận xét rút ra cách gọi tên ankan có nhánh  HS áp dụng gọi tên một số ankan 2. Đồng phân - Từ C4H10 trở đi có đồng phân mạch cacbon * Bậc của Cacbon H H CH3 CH3 H      H – CI – CII – CIII –CIV – CI – H      H H H CH3 H II. DANH PHÁP (Theo IUPAC) 1. Ankan mạch không phân nhánh Tên gốc ankyl Đổi đuôi an thành yl CnH2n+2 H CnH2n+1 ( ankan) (gốc ankyl) 2. Ankan có nhánh - Chọn mạch C dài nhất làm mạch chính. - Đánh số thứ tự sao cho vị trí nhánh nhỏ nhất. đồng phân ứng với CTPT C5H12. -Cho HS gọi tên các đồng phân của C5H12  Rút ra cách gọi tên ankan có nhánh mạch nhánh 2,2-dimetylpropan - Đọc tên theo mẫu. số chỉ vị trí nhánh + Tên nhánh + Tên mạch chính có đuôi AN Ví dụ : 3 etyl-2,2-dimetyl pentan *Lưu ý - Nếu có nhiều nhóm thế giống nhau: 2, 3, 4…dùng tiếp đầu ngữ đi, tri, tetra... - Nếu có nhiều nhóm thế khác nhau thì đọc theo mẫu tự a, b, c… 4. Củng cố (xem bài tập ở phần phụ lục trang 2 ) 5. Hướng dẫn về nhà - Làm bài tập : 1  5 trang 139 SGK - Bài tập bổ sung (xem bài tập ở phần phụ lục trang 2 ) - Chuẩn bị bài mới + Đọc trước bài 34 : Ankan : cấu trúc phân tử và tính chất vật lý. + Trình bày sự hình thành liên kết và cấu trúc không gian của ankan? + Nêu mối quan hệ giữa cấu tạo và tính chất vật lí của ankan? Bài 35 : ANKAN : TÍNH CHẤT HÓA HỌC, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG. I . MỤC TIÊU 1. Kiến thức * HS biết : Phương pháp điều chế và một số ứng dụng của ankan. * HS hiểu : - Tính chất hóa học của ankan: phản ứng thế, tách, oxi hóa. - Cơ chế phản ứng thế halogen vào phân tử ankan. 2. Kĩ năng Viết phương trình phản ứng của các ankan. 3. Trọng tâm - Hiểu tính chất hóa học của ankan . - Biết phương pháp điều chế và ứng dụng của ankan II. PHƯƠNG PHÁP Đàm thoại – Nêu vấn đề. III. CHUẨN BỊ - Phiếu học tập. - Bộ dụng cụ điều chế metan. - Hóa chất CH3COONa rắn, NaOH, CaO rắn. IV . THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra * Viết các đồng phân của C6H14 và gọi tên theo tên quốc tế và thông thường. * Nêu cách gọi tên ankan. 3. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: Vào bài. Nhắc lại đặc điểm cấu tạo các ankan, từ đó hướng dẫn HS dự đoán khả năng tham gia phản ứng. Hoạt động 2: Nghiên cứu về phản ứng thế. 1. Clo tác dụng với metan khi chiếu sáng tạo sản phẩm gì? a. Viết phương trình phản ứng và đọc tên sản phẩm. b. Trình bày cơ chế phản ứng.(làm sau) 2. Viết ptpư: C3H8 + Cl2 và C3H8+ Br2 - HS trả lời - HS viết phương trình phản ứng  HS rút ra nhận xét : Phản ứng Clo hoá ít có tính chọn lọc còn Brôm hoá thì có I. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Phân tử ankan chỉ có các liên kết C–C và C–H đó là liên kết  bền vững  ankan tương đối trơ về mặt hoá học. 1. Phản ứng thế Ví dụ : CH4+Cl2   as CH3Cl +HCl CH3Cl+Cl2  as CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2   as CHCl3+HCl CHCl3+Cl2  as CCl4+HCl - Các đồng đẳng : Từ C3H8 trở đi thì co (nhất là brôm) ưu tiên thế ở trong mạch. Ví dụ: C3H8 + Cl2 *GV thông báo: Flo phản ứng mãnh liệt nên phân huỷ ankan thành C và HF. Iôt quá yếu nên không phản ứng - GV trình bày phần cơ chế phản ứng Hoạt động 3 : Nghiên cứu về phản ứng tách và crackinh. GV đưa bài tập sau: dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác, n- butan có thể tạo ra hỗn hợp khí nào? Viết PTPƯ xảy ra. Hoạt động 4 : Nghiên cứu về phản ứng cháy. Khi ankan bị cháy sẽ tạo ra CO2 và H2O. a. Viết PTPƯ trên. b. So sánh số mol tính chọn lọc cao hơn: Brôm hầu như chỉ thế cho H ở C bậc cao. - HS rút ra nhận xét cơ chế phản ứng theo cơ gốc gồm 3 bước HS nhận xét : * Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác Cr2O3,Fe,Pt…các ankan không những bị tách H tạo thành hidrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C – C tạo ra các phân tử nhỏ hơn. -HS viết PTPƯ. -HS nhận xét: số mol H2O luôn lớn hơn CO2. Cơ chế phản ứng halogen hoá Là cơ chế gốc dây chuyền - Bước khơi mào: - Bước phát triển dây chuyền: CH3 -H + Cl CH3 + Cl - Cl CH3 -Cl + Cl CH3 -H + Cl ... ........ CH3 + HCl - Bước đứt dây chuyền: 2. Phản ứng tách CH3-CH3   0txt , CH2=CH2 + H2 3. Phản ứng crackinh (bẻ gãy lk C-C ) CH3 -CH2-CH2-CH3 5000C, xt CH3 -CH=CH-CH3 +H2 CH3 -CH=CH2 + CH4 CH2=CH2 + CH3-CH3 4.Phản ứng oxi hóa a. Oxi hoá hoàn toàn: CnH2n+2 + (3n+12 )O2  0t nCO2 + (n+1)H2O Vậy hidrocacbon nào khi đốt cháy có số mol nước > số mol CO2 thì hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng của ankan. CO2 và số mol H2O tạo thành. Từ đó rút ra kết luận về cách so sánh đó. Hoạt động 5 : Nghiên cứu về điều chế. GV giới thiệu phương pháp điều chế ankan trong công nghiệp - Làm thí nghiệm điều chế CH4 từ Natri axetat với vôi tôi xút. Hoạt động 6: Nghiên cứu về ứng dụng. Yêu cầu HS làm bài tập về ứng dụng. -HS viết PTPƯ. - HS làm bài tập này sẽ nắm được ứng dụng. b. Không bị oxi hoá bởi dung dịch KMnO4 nhưng ở nhiệt độ, xúc tác thích hợp ankan có thể bị oxi hoá không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxy. CH4 + O2  xtt0 HCHO + H2O II.Điều chế và ứng dụng 1. Điều chế a. Trong công nghiệp: lấy từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ. b. Phòng thí nghiệm CH3COONa+NaOH 0t CH4+Na2CO3 Al4C3 + 12H2O  3CH4  +4Al(OH)3 2. Ứng dụng Hãy ghép các cụm từ cho ở cột trên vào chỗ trống trong các câu cho ở cột dưới: a. Trong bật lửa gas có chứa các ankan… b. Trong bình gas để đun nấu có chứa các ankan… c. Trong dầu hỏa có chứa các ankan… d. Trong xăng có chứa các ankan… A. C3 – C4 B. C5 – C6 C. C6 – C10 D. C10 – C16 4. Củng cố (xem bài tập ở phần phụ lục trang 3) - Làm bài tập: 1  5/ 147 SGK - Bài tập bổ sung (xem bài tập ở phần phụ lục trang 4 ) - Chuẩn bị bài mới: + Đọc trước bài 36 : Xicloankan. Gạch dưới các kiến thức quan trọng. + Trình bày cấu tạo của xicloankan. + Trình bày tính chất vật lý, tính chất hóa học và ứng dụng của xicloankan. Bài 37 : LUYỆN TẬP ANKAN VÀ XICLOANKAN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - HS biết: Sự tương tự và khác biệt về tính chất vật lý, tính chất hóa học và ứng dụng giữa ankan với xicloankan. - HS hiểu: Cấu trúc, danh pháp ankan và xicloankan. 2. Kỹ năng - Rèn luyện kỹ năng nhận xét so sánh 2 loại ankan và xicloankan. - Kỹ năng viết PTPƯ minh họa tính chất của ankan, xicloankan. 3. Trọng tâm - Ôn luyện về cấu trúc, danh pháp ankan và xicloankan. - Biết sự tương tự và khác biệt về tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng của ankan và xicloankan. II. PHƯƠNG PHÁP Hoạt động nhóm – đàm thoại – nêu vấn đề III. CHUẨN BỊ Bảng phụ, phiếu học tập. IV. THIẾT KẾ CÁC HOẠT ĐỘNG : 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra Kết hợp trong quá trình luyện tập 3. Bài mới Hoạt động 1: GV cho HS so sánh một số đặc điểm giữa xicloankan và ankan. A. MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NẮM Hoạt động 2: GV hướng dẫn HS làm một số dạng BT. B. BÀI TẬP I. Dạng bài tập về cấu tạo chất, đồng đẳng, đồng phân, danh pháp 1. Viết CTCT và gọi tên các ankan và xicloankan đơn vòng ứng với CTPT C5H12 và C5H10. 2. Viết CTCT của các chất sau đây: a. 1,1-dimetylxiclohexan. b. 1-etyl-1-metylxiclohexan c. 2- xiclopropylhexan. II. Dạng bài tập về chuỗi phản ứng, điều chế Ankan Xicloankan CTTQ CnH2n+ 2 n  1 Cm H2m m  3 Cấu trúc -Mạch hở chỉ có lk đơn C – C . -Mạch cacbon tạo thành đường gấp khúc . - Mạch vòng chỉ có lk đơn C – C - Trừ xiclopropan (mạch C phẳng), các nguyên tử C trong phân tử xicloankan không cùng nằm trên một mặt phẳng . Danh pháp Tên gọi có đuôi – an . Tên gọi có đuôi–an và tiếp đầu ngữ xiclo . Tính chất vật lý - C1 – C4 : Thể khí . - t 0nc, t0s, khối lượng riêng tăng theo phân tử khối, nhẹ hơn nước, không tan trong nước. - C3 - C4 : Thể khí . - giống ankan Tính chất hóa học - Phản ứng thế - Phản ứng tách - Phản ứng oxi hóa Ở điều kiện thường ankan tương đối trơ . - Phản ứng thế - Phản ứng tách - Phản ứng oxi hóa Xiclopropan, xiclobutan có phản ứng cộng mở vòng với H2. Xiclopropan có phản ứng cộng mở vòng với Br2  Xiclopropan, xiclobutan kém bền Điều chế Ứng dụng - Từ dầu mỏ. - Làm nhiên liệu, nguyên