Giao an hoa hoc 11 bai 38 he thong hoa ve hidrocacbon moi nhat

Ngày soạn 1 CHƯƠNG 7 HIĐROCACBON THƠM NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON BÀI 38 HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON I MỤC TIÊU 1 Kiến thức  Hiểu được công thức phân tử, tính chất vật l[.]

CHƯƠNG 7:

HIĐROCACBON THƠM NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN

HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON

BÀI 38: HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức:

 Hiểu được công thức phân tử, tính chất vật lí, tính chất hóa học và ứng dụng của các hiđrocacbon quan trọng: Ankan, anken, ankin và ankylbenzen

của hiđrocacbon thơm với hiđrocacbon no và hiđrocacbon không no

2 Kĩ năng:

 Lập được sơ đồ quan hệ giữa các loại hiđrocacbon

 Viết được các phương trình hoá học minh họa tính chất hóa học và biểu diễn mối quan hệ giữa các chất

 Tách chất ra khỏi hỗn hợp khí, hỗn hợp lỏng

 Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên

3 Thái độ:

 Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc

 Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các

em yêu thích môn hóa học

4 Các năng lực cần hướng tới:

 Năng lực tính toán và viết các phản ứng hóa học

II PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:

 Phương pháp hợp tác nhóm nhỏ: Sử dụng phiếu học tập

III TRỌNG TÂM:

 Hệ thống hóa tất cả lí thuyết về hiđrocacbon

 Xây dựng sơ đồ chuyển hóa giữa các loại hiđrocacbon

 Giải được tất cả bài tập có liên quan

IV PHƯƠNG TIỆN:

1 Giáo viên:

 Giáo án

 Phiếu học tập

 Bảng phụ

2 Học sinh:

 Xem lại kiến thức cũ có liên quan đến bài mới: Cấu tạo, gọi tên, tính chất vật

lí, tính chất hóa học, ứng dụng của ankan, anken, ankylbenzen, ankin

V TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:

1 Ổn định lớp: (1 phút)

2 Kiểm tra bài cũ: Kiểm tra trong quá trình dạy học

3 Giới thiệu bài mới: (1 phút)

Ở các tiết trước, các em đã được tìm hiểu về hiđrocacbon no, hiđrocacbon không no và hiđrocacbon thơm Mỗi loại hiđrocacbon đó có đặc điểm cấu tạo phân

tử, tính chất hóa học khác nhau,…để giúp các em hệ thống lại các kiến thức một cách dễ nhớ hơn thì hôm nay thầy và các em sẽ học bài 38: HỆ THỐNG HÓA VỀ HIĐROCACBON

4 Tiến trình dạy học: (43 phút)

HOẠT ĐỘNG CỦA

GIÁO VIÊN

HOẠT ĐỘNG CỦA

Hoạt động 1:Công thức phân tử, đặc điểm cấu tạo phân tử, đồng phân.(5phút)

học sinh nhắc lại công

thức phân tử của ankan,

Ankan: C H (n 1) n 2n+2  Anken: C H (n 2) n 2n 

I.HỆ THỐNG HÓA

VỀ HIĐROCACBON

anken, ankin,

ankylbenzen

và đưa ra công thức tổng

quát của hiđrocacbon là

n 2n+2-2k

Trong đó k là tổng số

liên kết và vòng

Cụ thể:

+ Với ankan:

n 2n+2

k=0  C H (n 1) 

+ Với ankylbenzen:

n 2n-6

k=4  C H (n  6)

+ Với ankađien:

n 2n-2

k=2  C H (n 3) 

học sinh lên bảng vẽ cấu

C H , C H , C H , C H và trình

bày lại đặc điểm cấu tạo

phân tử và đồng phân của

những hiđrocacbon trên

 Lưu ý học sinh về đồng

phân hình học của

anken:

+ Điều kiện: Anken từ C4

trở lên (Có liên kết )

Ankin: C H n 2n-2 (n 2)  Ankylbenzen: C H (n 6) n 2n - 6 

ghi chép

cấu tạo phân tử và trình bày đặc điểm cấu tạo, đồng phân:

+ Ankan (C2H6): Chỉ có liên kết đơn C-H, C-C Có đồng phân mạch cacbon

+ Anken (C2H4): Có một liên kết đôi C=C (gồm 1 liên kết và 1 liên kết ) Có đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí liên kết đôi, đồng phân hình học

+ Ankin (C2H2): Có một liên kết (gồm 1 liên kết bền

và 2 liên kết kém bền)

Có đồng phân mạch cacbon, và đồng phân vị trí liên kết 3

+ Ankylbenzen (C6H6): Có 1 vòng benzen Có đồng phân mạch cacbon của nhánh ankyl Có đồng phân vị trí tương đối của các nhóm ankyl

ghi chép

1 Công thức phân tử:

Ankan: C H (n 1) n 2n+2  Anken: C H (n 2) n 2n  Ankin: C H n 2n-2 (n 2)  Ankylbenzen: C H (n 6) n 2n - 6 

2 Đặc điểm câu tạo phân tử và đồng phân:

 Ankan: Chỉ có liên kết đơn

C-H, C-C Có đồng phân mạch cacbon

 Anken: Có một liên kết đôi C=C (gồm

1 liên kết và 1 liên kết ) Có đồng phân mạch cacbon, đồng phân vị trí liên kết đôi, đồng phân hình học

 Ankin: Có một liên kết (gồm 1 liên kết bền và 2 liên kết kém bền) Có đồng phân mạch cacbon, và đồng phân vị trí liên kết 3

 Ankylbenzen:

Có 1 vòng benzen Có

ankyl Có đồng phân

vị trí tương đối của các nhóm ankyl

+

R R C=CR R , trong đó

R1R2, R3R4

Hoạt động 2: Tính chất vật lí và ứng dụng của các hiđrocacbon (2 phút)

học sinh trình bày các tính

chất vật lí đã học của

hiđrocacbon (trạng thái,

nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng

chảy, màu sắc, tính tan,…)

sinh nhắc lại ứng dụng của

ankylbenzen

+ Ở điều kiện thường, từ C1

đến C4 là chất khí; C5 là chất lỏng hoặc rắn

+ Không màu + Không tan trong nước + Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng theo chiều tăng của phân tử khối

làm nhiên liệu và nguyên liệu, và làm dung môi

3 Tính chất vật lí và ứng dụng:

a TCVL:

thường, từ C1 đến C4

là chất khí; C5 là chất lỏng hoặc rắn

 Không tan trong nước

 Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng theo chiều tăng của phân tử khối

b ỨD:

Dùng làm nhiên liệu

và nguyên liệu, và làm

dung môi

Hoạt động 3: Tính chất hóa học của các hiđrocacbon (10 phút)

thành 4 nhóm và yêu cầu

học sinh hoàn thành phiếu

học tập 1 trong 4 phút :

+ Nhóm 1: Trình bày tính

chất hóa học của ankan,

viết phản ứng hóa học

minh họa

+ Nhóm 2: Trình bày tính

chất hóa học của anken,

viết phản ứng hóa học

minh họa

+ Nhóm 3: Trình bày tính

chất hóa học của ankin,

viết phản ứng hóa học

minh họa

+ Nhóm 4: Trình bày tính

ankylbenzen, viết phản

nhóm:

+ Ankan:

Phản ứng thế (halogen):

as

4 2 3

CH + Cl  CH Cl + HCl Phản ứng tách:

0

500 C,xt

CH -CH

CH =CH +H

 

Phản ứng oxi hóa:

o t

4 2 2 2

CH + 2O  CO +2H O

+ Anken:

Phản ứng cộng (H2, Br2, HX,…):

o Ni,t

2 3 2

3 2 3

2 2 2

2 2

2 2 3 2

CH =CH-CH +H

CH -CH -CH

CH =CH +Br (dd)

CH Br-CH Br

CH =CH +HBr CH CH Br





Phản ứng trùng hợp:

4 Tính chất hóa học:

 Ankan:

(halogen) + Phản ứng tách + Phản ứng oxi hóa

 Anken:

+ Phản ứng cộng (H2,

Br2, HX,…) + Phản ứng trùng hợp + Phản ứng oxi hóa

 Ankin:

+ Phản ứng cộng (H2,

Br2, HX,…) + Phản ứng thế H liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của liên kết 3 đầu mạch

+ Phản ứng oxi hóa

ứng hóa học minh họa

và kết luận về tính chất

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

o

t

C H + 3O   2CO + 2H O Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

2 2 2 4

2 2 2

3CH =CH +4H O + 2KMnO 3HO-CH -CH -OH + 2MnO + 2KOH



+ Ankin:

Phản ứng cộng (H2, Br2, HX,…):

o Ni,t

2 2 2 2

2

2 2

CH CH+H CH =CH

CH CH+Br (dd) CHBr=CHBr CHBr=CHBr+Br (dd) CHBr -CHBr



Phản ứng thế H liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của liên kết 3 đầu mạch:

CH CH+2AgNO +2NH Ag-C C-Ag+2NH NO



Phản ứng oxi hóa:

to

2C H +5O  4CO +2H O

+ Ankylbenzen:

halogen):

Phản ứng cộng:

Phản ứng oxi hóa mạch nhánh

ghi chép

 Ankylbenzen:

+ Phản ứng thế (nitro, halogen)

+ Phản ứng cộng + Phản ứng oxi hóa mạch nhánh

hóa học của hiđrocacbon

(dán bảng phụ số 1):

+ Ankan: Ở phân tử ankan

chỉ có các liên kết C-C

và C-H, đó là các liên

kết bền vững, vì thế các

ankan tương đối trơ về

mặt hóa học Ở nhiệt độ

thường không phản ứng

với axit, bazơ và chất

Dưới tác dụng của ánh

sáng, xúc tác, nhiệt độ

ankan tham gia phản

ứng thế, phản ứng tách

(gãy liên kết C và

C-H), phản ứng oxi hóa

(hoàn toàn và không

hoàn toàn)

+ Anken: Có một liên kết

đôi C=C gồm 1 liên kết

và 1 liên kết Liên kết

kém bền hơn liên kết

nên trong phản ứng dễ

bị dứt ra để tạo thành

liên kết với các nguyên

tử khác Vì thế, liên kết

C=C là trung tâm phản

ứng gây ra những tính

chất hóa học đặc trưng

cho anken như phản

ứng cộng, phản ứng

trùng hợp và phản ứng

oxi hóa

+ Ankin: Có một liên kết

gồm 1 liên kết bền và 2

liên kết kém bền, do đó

các ankin dễ dàng tham

gia phản ứng cộng và

phản ứng thế bằng ion

kim loại, phản ứng oxi

hóa

Giáo viên nhấn mạnh: các

ank-1-in có phản ứng thế

bằng ion kim loại tính chất

này được dùng để phân

biệt ank-1-in với các

anken khác

+ Ankylbenzen: Do cấu

trúc của benzen nên

phản ứng đặc trưng của

benzen là phản ứng thế,

phản ứng cộng, phản

ứng oxi hóa mạch

nhánh

học sinh 1 số công thức

tính toán các bài tập về

hiđrocacbon:

 Ankan:

+ Khi đốt cháy ankan:

nCO <nH O

n = nH O - nCO

1

nO (pu)=nCO + nH O

2

+ CT xác định tỉ lệ số C

2

nCO

C

=

H 2nH O

+ Phản ứng Cracking:

KL trước p/ư = KL sau

p/ư

Đốt hh sau p/ư được

quy về đốt cháy hh trước

p/ư

Số mol sau p/ư = Số sản

phẩm Số mol trước p/ư

 Anken:

+ Khi đốt cháy anken

(hoặc xicloankan):

nCO =nH O

ghi chép

+ Tính số liên kết của

C H O N Cl :

2+2x-y+t-m

k=

2

k=1: 1 liên kết đôi=1

vòng

k=2: 1 liên kết 3= 2 liên

kết đôi=2 vòng

 Ankin:

+ Khi đốt cháy ankin

(hoặc ankađien) thì:

nCO >nH O

n =nCO -nH O

 Ankylbenzen:

nCO >nH O

3n =nCO -nH O

học sinh so sánh điểm

giống nhau và khác nhau

về tính chất hóa học của

anken và ankin

+ Giống nhau:

Phản ứng cộng hiđro

Phản ứng cộng brom dung dịch

Cộng HX theo quy tắc Mac-cop-nhi-cop

Làm mất màu dung dịch

+ Khác nhau:

Anken: Không có phản ứng thế bằng ion kim loại

Ankin: Ank-1-in có phản ứng thế bằng ion kim loại

Hoạt động 4: Sự chuyển hóa giữa các loại hiđrocacbon (4phút)

phụ số 2: Sơ đồ về sự

chuyển hóa giữa các loại

hiđrocacbon bị khuyết, sau

đó chia lớp thành 2 đội

(đội A và B) và yêu cầu 2

đội điền vào chỗ khuyết

theo yêu cầu:

+ Sơ đồ A:

(1) -H2, to, xt (2) +H2, to, Ni (3) +H2, Pd/PbCO3, to

II.SỰ CHUYẾN

HÓA GIỮA CÁC LOẠI

HIĐROCACBON

trong 2 sơ đồ chuyển hóa

trên Đội nào làm xong

sớm và đúng nhất sẽ được

khen thưởng

và khen thưởng

(4) +H2 dư, Ni, to

+ Sơ đồ B:

n=6,7,8 (2) Xicloankan (3) Tách H2

Hoạt động 5: Giải bài tập về hiđrocacbon (20 phút)

 Bài tập trắc nghiệm:

phụ 3

+ Câu 1: A

CH  C-CH -CH -CH Pent-1-in

HC C-CH(CH )CH  3-metylbut-1-in

+ Câu 2 + Câu 3: C

III BÀI TẬP:

1 Bài tập trắc nghiệm:

nhiêu đồng phân ankin

có CTPT C5H8 tác

AgNO3/NH3 dư tạo kết tủa màu vàng Viết

và gọi tên đồng phân

đó

chất sau có tên là gì ?

nào trong 4 chất dưới đây có thể tham gia cả

4 phản: ứng cháy trong oxi; phản ứng cộng với Br2, phản ứng

cộng với H2(Ni, t0), phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3?

 Bài tập viết phương

trình hóa học:

phụ số 4: Viết phương

trình hóa học của các phản

ứng hoàn thành dãy

chuyển hóa sau (bài tập 3-

SGK trang 172), sau đó

gọi 3 học sinh lên bảng

viết phương trình hóa học

phương trình hóa học

2 Bài tập viết phương trình hóa học:

Bài tập 3-Sgk trang

172 : Câu a :

0

t ,xt

2 6

C H

C H +H

Câu b :

3 :

0

1500 C 4

2 2 2

2CH

C H + 3H

t ,xt

2

2CH CH

CH = CH- C CH

 (3) :

o

Pd/PbCO ,t

CH =CH-C CH + H

CH =CH-CH=CH



Câu c:

4 Bài tập nhận biết:

phương pháp hóa học phân biệt các chất

stiren, toluen và hex-1-in?

b Tách riêng từng khí sau ra khỏi hỗn hợp: CH4 , C2H4, C2H2

 Bài tập nhận biết chất:

phụ số 5, yêu cầu học sinh

thảo luận theo nhóm

(trong 2 phút), sau đó đại

diện nhóm lên trình bày

kết quả

a Trình bày phương

pháp hóa học phân

biệt các chất lỏng

sau: Benzen, stiren,

toluen và hex-1-in?

b Tách riêng từng khí

sau ra khỏi hỗn hợp:

CH4 , C2H4, C2H2

Học sinh làm theo nhóm

và đại diện nhóm lên trình

bày

Giáo viên nhận xét

 Bài tập tìm CTPT:

phụ 6:

Hỗn hợp M chứa 2

hidrocacbon kế tiếp nhau

trong một dãy đồng đẳng

Khi đốt cháy hoàn toàn

13,20g hỗn hợp M thu

được 20,27 lít CO2( đktc)

a

- Dùng AgNO3/NH3 nhận được hex-1-in do có kết tủa vàng Còn lại không hiện tượng là benzen, stiren, toluen

Để nhận biết benzen, stiren, toluen ta dùng KMnO4 Ở nhiệt độ thường stiren làm

cao toluen làm mất KMnO4, còn lại là benzen không làm mất màu KMnO4 ở nhiệt độ thường và nhiệt độ cao

b

lên bảng thực hiện bài tập

Giải:

Đặt công thức của 2 hiđrocacbon kế tiếp nhau là

C H

2

20,72 nCO = =0,925 mol 22,4

5 Bài tập tìm CTPT:

Hỗn hợp M chứa 2 hidrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng Khi đốt cháy hoàn toàn 13,20g hỗn hợp M thu được 20,27 lít CO2( đktc) Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp M

AgNO

3 / NH

3

CH

4, C

2H

4, C

2H

2

Ag2C2

HCl

C

2H

2

dd Br

2

CH

4

C

2H

4Br

2

Zn C

2H

4

Hãy xác định công thức

phân tử và phần trăm khối

lượng từng chất trong hỗn

hợp M

Giáo viên hướng dẫn học

sinh làm bài

Ta có pt:

y

C H +O xCO + H O

2



Áp dụng ĐLBT nguyên tố

x y

x y

nC(C H )=nCO =0,925 mol mC(C H )= 0,925 12 11,1( ) mH(C H )=13,20 - 11,1= 2,1 (g) 2,1

nH= 2,1 (mol) 1

g



Áp

dụng ĐLBT nguyên tố H:

x y 2

2

nH(C H )=2nH O

2,1

nH O= 1,05mol

2

Vì nH2O>nCO2 nên hai chất trong hỗn hợp là ankan

n 2n+2

3n+1

C H + O2 nCO2+(n+1)H2O 2

n 0,925

= n=7,4 n+1 1,05



công thức phân tử 2 chất là

C7H16 (x mol) và C8H18 (y mol)

- Khối lượng hai chất

là : 100x+114y=13,20 (1)

- Số mol CO2 : 7x+8y=0,925 (2)

Từ (1) và (2) giải hệ :

- Thành phần % theo khối lượng :

7 16

8 18

0,075×100

13,2

C H =43,2%

5 Tổng kết đánh giá: (2 phút)

 Củng cố bài học (1 phút):

+ Nhắc lại tính chất hóa học của các hiđrocacbon đã học

+ Sự chuyển hóa giữa các loại hiđrocacbon

+ Làm bài tập 2, 4, 5 trang 172

+ Xem trước nội dung bài mới, Bài 39: Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon

13

PHỤ LỤC

PHIẾU HỌC TẬP 1:

Trình bày tính chất hóa học của ankan, anken, ankin, ankylbenzen Viết phản ứng hóa học minh họa?

BẢNG PHỤ 1:

CTPT C n H 2n+2

(n 1)

C n H 2n (n 2)

C n H 2n-2 (n 2)

C n H 2n-6 (n 6) Đặc điểm

cấu tạo

Chỉ có liên kết đơn C-C, C-H

H

H

H C H H

Có 1 liên kết đôi C=C

Có 1 liên kết ba

CC

Có vòng benzen

H C H

H

C H C

C C C

H H

Đồng

phân

Mạch cacbon Mạch cacbon

Vị trí liên kết đôi

Hình học

Mạch cacbon

Vị trí liên kết ba

Mạch cacbon của nhánh ankyl

Vị trí tương đối của các nhóm ankyl Tính chất

vật lí

+ Ở điều kiện thường, từ C 1 đến C 4 là chất khí; C 5 là chất lỏng hoặc rắn

+ Không màu + Không tan trong nước + Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng theo chiều tăng của phân tử khối

Tính chất

hóa học

+ Phản ứng thế

(halogen)

+ Phản ứng tách + Phản ứng oxi

hóa:

+ Phản ứng cộng

(H 2 , Br 2 , HX,…)

+ Phản ứng trùng hợp

+ Phản ứng oxi

hóa

+ Phản ứng cộng

(H 2 , Br 2 , HX,…)

+ Phản ứng thế

H liên kết trực tiếp với nguyên

tử cacbon của liên kết 3 đầu mạch

+ Phản ứng thế

(nitro, halogen)

+ Phản ứng cộng

Phản ứng oxi hóa mạch nhánh