Xây dựng các thí nghiệm hóa học thiết yếu cho học sinh THPT

Hiện nay số lượng và chất lượng thí nghiệm thực hành hóa học chưa đáp ứng được yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mới dạy học nói riêng. Tình trạng đó có thể có nhiều nguyên nhân, phần vì kinh phí cho khu vực này còn hạn hẹp tuy đã có nhiều cố gắng, phần vì quan điểm chưa tích cực của các cấp lãnh đạo địa phương, phần vì thiếu sự tâm huyết của giáo viên giảng dạy Hóa học,… Nên việc sử dụng các phương tiện thiết bị kỹ thuật, máy vi tính cũng như việc cải tiến sáng tạo trong thí nghiệm thực hành hóa học chưa được nâng cao hiệu quả. Như đã phân tích, hiệu quả dạy học còn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành hóa học. Nếu một hình ảnh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh họa và củng cố những điều giáo viên đã trình bày đầy đủ sẽ hạn chế mất tư duy sáng tạo của học sinh, học sinh hầu như không tiếp thu thêm được gì về mặt kiến thức. Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tòi nghiên cứu (khám phá) để đi đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác cơ bản so với loại hình thí nghiệm trên, nó giúp học sinh có điều kiện, cơ hội phát triển tư duy sáng tạo một phẩm chất và năng lực cần có ở con người mới mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo. Đi theo con đường này, sau khi đã hiểu được nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích của thí nghiệm) bằng tư duy tích cực, học sinh sẽ hình thành được các giả định (trong nghiên cứu khoa học đây chính là bước xây dựng giả thuyết về vấn đề nghiên cứu) từ sự nảy sinh câu hỏi: “Điều gì sẽ xảy ra nếu…?”. Câu hỏi được hình thành từ những liên tưởng dựa trên vốn kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của học sinh. Khi giả định được hình thành, trong đó hàm chứa con đường phải giải quyết, học sinh dự kiến kế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã nêu. Hai bước nêu giả định và dự kiến kế hoạch giải quyết chứng minh cho giả định là hai bước đòi hỏi tư duy tích cực và sáng tạo. Đây là những cơ hội rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí nghiệm tưởng tượng “thí nghiệm trong tư duy” định hướng cho hành động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã được học sinh thiết kế (kế hoạch dự kiến). Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, học sinh tự rút ra kết luận, học sinh lĩnh hội được kiến thức từ thí nghiệm mà không phải do thầy truyền đạt. Hiện nay hầu hết các bài thực hành thí nghiệm hóa học ở trung học phổ thông trong chương trình và sách giáo khoa được bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết đã được trình bày trong các bài học của chương trình dưới hình thức phần lớn là trình bày từng bước cho học sinh. Hơn nữa số tiết thực hành quy định trong chương trình và sách giáo khoa cũng còn rất hạn chế.

PHẦN NỘI DUNG

A THỰC TRẠNG VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HÓA HỌC Ở NƯỚC TA

1 THỰC TRẠNG VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC CỦA GIÁO VIÊN Ở CÁC TRƯỜNG THPT

Nhận thức được tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học, nhiều trường trung học phổ thông trong cả nước đã có những cố gắng nghiên cứu đổi mới phương pháp dạy học và đã đạt được những tiến bộ trong việc phát huy tính tích cực của học sinh, nhiều trường trung học phổ thông ở thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Hưng Yên, Vĩnh Phúc đã có nhiều sáng kiến sử dụng thiết bị dạy học để đổi mới phương pháp dạy học

Tuy nhiên, hiện nay mặc dù hầu hết các trường trung học phổ thông đã được trang bị tương đối đầy đủ bộ thiết bị dạy học môn Hóa học tối thiểu của lớp 10, 11, 12 (theo quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo), nhưng còn rất nhiều trường sử dụng thiết bị dạy học để đổi mới PPGD Hóa học chưa thực sự triệt để và hiệu quả do nhiều nguyên nhân khác nhau Đa số giáo viên vẫn sử dụng nhiều các phương pháp dạy học truyền thống, đặc biệt

là thuyết trình (dạy chay), vì vậy chưa phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh, không nâng cao hiệu quả học tập và do đó không những để lãng phí một khối lượng lớn tiền bạc mua sắm thiết bị dạy và học mà mục tiêu dạy học cũng không đạt được như yêu cầu

Trên thực tế, Hóa học cũng không phải là một môn học đơn giản và dễ hiểu đối với

đa số học sinh Là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với sự biến đổi vật chất, gắn

bó mật thiết với đời sống liên quan đến rất nhiều ngành sản xuất mà học sinh chỉ học bằng cách tưởng tượng thông qua lời nói của giáo viên hay nhiều hơn là tranh ảnh thì quả thật

là quá trừu tượng và khó hiểu Vì thế, rất nhiều học sinh thường chưa hứng thú, say mê với Hóa học và đạt điểm tổng kết môn học không cao Thậm chí là có những học sinh học tốt các môn khoa học tự nhiên khác như toán học, vật lý, sinh học cũng có kết quả học tập môn Hóa học không tốt lắm Đây là một hiện tượng minh chứng cho PPGD Hóa học chưa đạt được mục tiêu chung cũng như phản ánh sự đổi mới PPPGD Hóa học chưa đồng bộ,

chưa toàn điện và chưa hiệu quả

2 THỰC TRẠNG VỀ TÌNH HÌNH THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM MÔN HÓA CỦA HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT

Hiện nay số lượng và chất lượng thí nghiệm thực hành hóa học chưa đáp ứng được yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mới dạy học nói riêng Tình trạng đó có thể có nhiều nguyên nhân, phần vì kinh phí cho khu vực này còn hạn hẹp tuy đã có nhiều cố gắng, phần vì quan điểm chưa tích cực của các cấp lãnh đạo địa phương, phần vì thiếu sự tâm huyết của giáo viên giảng dạy Hóa học,… Nên việc sử dụng các phương tiện thiết bị kỹ thuật, máy vi tính cũng như việc cải tiến sáng tạo trong thí nghiệm thực hành hóa học chưa được nâng cao hiệu quả

Như đã phân tích, hiệu quả dạy học còn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành hóa học Nếu một hình ảnh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh họa và củng cố những điều giáo viên đã trình bày đầy đủ sẽ hạn chế mất tư duy sáng tạo của học sinh, học sinh hầu như không tiếp thu thêm được gì về mặt kiến thức

2

Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tòi nghiên cứu (khám phá) để đi đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác cơ bản so với loại hình thí nghiệm trên, nó giúp học sinh có điều kiện, cơ hội phát triển tư duy sáng tạo - một phẩm chất và năng lực cần có ở con người mới mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo

Đi theo con đường này, sau khi đã hiểu được nhiệm vụ cần làm sáng tỏ (mục đích của thí nghiệm) bằng tư duy tích cực, học sinh sẽ hình thành được các giả định (trong nghiên cứu khoa học đây chính là bước xây dựng giả thuyết về vấn đề nghiên cứu) từ sự nảy sinh câu hỏi: “Điều gì sẽ xảy ra nếu…?” Câu hỏi được hình thành từ những liên tưởng dựa trên vốn kiến thức và kinh nghiệm sẵn có của học sinh

Khi giả định được hình thành, trong đó hàm chứa con đường phải giải quyết, học sinh dự kiến kế hoạch giải quyết để chứng minh cho giả định đã nêu

Hai bước nêu giả định và dự kiến kế hoạch giải quyết chứng minh cho giả định là hai bước đòi hỏi tư duy tích cực và sáng tạo Đây là những cơ hội rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí nghiệm tưởng tượng “thí nghiệm trong tư duy” định hướng cho hành động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã được học sinh thiết kế (kế hoạch dự kiến)

Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, học sinh tự rút ra kết luận, học sinh lĩnh hội được kiến thức từ thí nghiệm mà không phải do thầy truyền đạt

Hiện nay hầu hết các bài thực hành thí nghiệm hóa học ở trung học phổ thông trong chương trình và sách giáo khoa được bố trí ở cuối mỗi chương chỉ mang tính chất củng cố minh họa cho các kiến thức lý thuyết đã được trình bày trong các bài học của chương trình dưới hình thức phần lớn là trình bày từng bước cho học sinh Hơn nữa số tiết thực hành quy định trong chương trình và sách giáo khoa cũng còn rất hạn chế

B HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

Thí nghiệm không chỉ là phương tiện, công cụ lao động của hoạt động dạy học mà còn giúp cho quá trình lĩnh hội tri thức của học sinh đạt hiệu quả cao hơn Thí nghiệm sẽ mang đến cho học sinh lòng tin vào khoa học, kích thích hứng thú học tập và là động cơ học tập đúng đắn, tích cực Đối với môn Hóa học – ngành khoa học thực nghiệm, thí nghiệm được xem là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, hình thành kĩ năng nhận thức và

tư duy kĩ thuật của học sinh

Với vai trò hết sức quan trọng như vậy, thí nghiệm ngày càng được sữ dụng rộng rãi trong các giờ Hóa học Ở trường phổ thông hiện nay sử dụng các hình thức thí nghiệm sau:

 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

 Thí nghiệm của học sinh

Mỗi loại có ưu, nhược điểm và yêu cầu riêng của nó, tuy nhiên đều có mục đích chung là: cụ thể hóa kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm cho học sinh

1 THÍ NGHIỆM BIỂU DIỄN CỦA GIÁO VIÊN

Trong điều kiện trang thiết bị và hóa chất của phòng thí nghiệm ở các trường phổ thông còn thiếu thốn, thí nghiệm biểu diễn của giáo viên có vai trò quan trọng hơn so với các hình thức thí nghiệm khác, do có nhiều ưu điểm hơn

 Ưu điểm

 Thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm, các thao tác mẫu mực, có tác dụng hình thành kĩ năng thí nghiệm đầu tiên cho học sinh

 Một số thí nghiệm không thể cho học sinh làm mà giáo viên phải trực tiếp tiến hành như: thí nghiệm phức tạp, đòi hỏi lượng lớn hóa chất thì mới cho kết quả, hoặc những thí nghiệm có chất độc hại, chất cháy, nổ…

 Nhược điểm

Khi giáo viên thực hiện thí nghiệm biểu diễn, các thao tác do giáo viên quyết định, học sinh chỉ theo dõi quan sát quá trình, cho nên khả năng nhận thức của học sinh bị hạn chế Học sinh không được chủ động phân tích những dấu hiệu và hiện tượng cụ thể bằng kinh nghiệm của mình

 Những yêu cầu về kĩ thuật

 Bảo đảm an toàn cho học sinh và bản thân giáo viên: Muốn làm được điều đó

thì người giáo viên phải kiểm tra kĩ về dụng cụ, hóa chất Luôn giữ hóa chất tinh khiết, dụng cụ sạch sẽ và phù hợp cho từng thí nghiệm Tuyệt đối làm đúng kĩ thuật, bình tĩnh khi tiến hành thí nghiệm thì sẽ không có nguy hiểm gì xảy ra

 Bảo đảm thành công: Muốn thí nghiệm thành công đòi hỏi người giáo viên phải

chuẩn bị cẩn thận, làm thử thí nghiệm nhiều lần Ngoài ra muốn có kết quả tốt, giáo viên phải nắm vững kĩ thuật, hơn nữa cần có kĩ năng thành thạo thông qua những kinh nghiệm tích lũy được trong quá trình giảng dạy Tuyệt đối tránh tình trạng không có kết quả, như thế sẽ ảnh hưởng đến uy tín của giáo viên, lòng tin của học sinh vào khoa học Khi thí nghiệm thất bại, cần tìm hiểu nguyên nhân, đưa ra cách khắc phục, rồi tiến hành lại thí nghiệm

 Thí nghiệm rõ ràng: học sinh được quan sát đầy đủ, giáo viên không đứng che

lấp thí nghiệm Kích thước dụng cụ và lượng hóa chất đủ lớn Bàn để biểu diễn phải có độ cao hợp lí, ánh sáng tốt, có phông màu thích hợp

 Thí nghiệm đơn giản: dụng cụ thí nghiệm gọn gàng, mỹ thuật và đảm bảo tính

khoa học

 Số lượng thí nghiệm vừa phải: Các thí nghiệm được chọn là những thí nghiệm

phục vụ trọng tâm của bài Không nên làm nhiều thí nghiệm, vừa tốn thời gian, vừa loãng

sự chú ý của học sinh

 Kết hợp chặt chẽ thí nghiệm với bài giảng: không biểu diễn thí nghiệm nằm

ngoài nội dung chương trình Đồng thời, khi biểu diễn cần phối hợp với lời giảng của giáo viên, làm rõ hơn mục đích thí nghiệm

2 THÍ NGHIỆM CỦA HỌC SINH

Khi chất lượng nền giáo dục được nâng dần lên, phòng thí nghiệm ngày càng được trang bị đầy đủ hơn thì người ta chú ý và khuyến khích áp dụng rộng rãi các hình thức thí nghiệm của học sinh Thí nghiệm của học sinh chia làm ba loại:

2.1 Thí nghiệm nghiên cứu bài mới

Dạng này có ý nghĩa to lớn trong giảng dạy khi nghiên cứu bài mới Là một phương pháp dạy học sinh cách tư duy hợp lí, rèn luyện óc độc lập suy nghĩ, phát triển kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm của học sinh Thí nghiệm của học sinh khi nghiên cứu bài mới có hai hình thức:

4

 Thí nghiệm nghiên cứu: Giáo viên đóng vai trò tổ chức, điều khiển Học sinh

thực hiện thí nghiệm cùng với kiến thức vốn có, suy nghĩ từ đó rút ra kết luận

 Thí nghiệm minh họa: Giáo viên trình bày nội dung kiến thức trước, sau đó học

sinh tiến hành thí nghiệm để minh họa, cụ thể kiến thức vừa được thông báo

Loại thí nghiệm này chỉ sử dụng với điều kiện cho phép của trường phổ thông và thường dùng khi dạy học khám phá

2.2 Thí nghiệm thực hành

Đây là hình thức thí nghiệm do học sinh tự làm khi hoàn thiện kiến thức Mục đích

là minh họa, ôn tập, củng cố kiến thức đã học; rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh Thí nghiệm thực hành góp phần vào việc phát triển tư duy, tăng cường hứng thú học tập của các em đối với môn Hóa học

Để thí nghiệm thực hành đạt được những mục đích đề ra cần đảm bảo những yêu cầu sau:

 Giờ thí nghiệm thực hành cần được chuẩn bị chu đáo Giáo viên có nhiệm vụ tổ chức học sinh nghiên cứu bảng hướng dẫn thực hành trước khi vào phòng thí nghiệm Giáo viên hoặc nhân viên phòng thí nghiệm chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất cho các

em

 Các thí nghiệm phải đảm bảo an toàn cho học sinh Thí nghiệm có chất nổ không cho học sinh làm và những thí nghiệm có hơi chất độc chỉ nên cho học sinh thực hành khi phòng thí nghiệm có trang bị tủ hút… Vào phòng thí nghiệm, giáo viên và học sinh đều mặc đồ bảo hộ: găng tay, khẩu trang, áo blouse… tránh độc hại khi tiếp xúc với hóa chất

 Các thí nghiệm phải đơn giản nhưng cho hiện tượng rõ ràng, dụng cụ gọn nhẹ, tiết kiệm càng ít hóa chất càng tốt

 Thí nghiệm được chọn phải gắn với chương trình học, quan trọng nhất là thí nghiệm có trong sách giáo khoa

 Giáo viên luôn theo dõi sát công việc của học sinh, kịp thời giúp đỡ các em khi cần thiết

 Học sinh phải cố gắng duy trì trật tự trong lớp, lắng nghe lời chỉ dẫn của giáo viên

2.3 Thí nghiệm ngoại khóa

Là những thí nghiệm như: thí nghiệm vui trong các câu lạc bộ Hóa học, các buổi hội vui về Hóa học và thí nghiệm thực hành ở nhà của học sinh… Loại thí nghiệm này cũng có tác dụng nâng cao hứng thú học tập và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo của học sinh, gắn liền kiến thức với thực tế cuộc sống

Tóm lại, thí nghiệm là bộ phận không thể thiếu của quá trình dạy học Hóa học ở trường phổ thông nói riêng và trong tất cả các cấp, bậc học nói chung Dạy hóa học có thí nghiệm biễu diễn của giáo viên Học hóa học có thí nghiệm của học sinh Khi người ta chú trọng việc dạy hay học sẽ có hình thức thí nghiệm phù hợp Trong giai đoạn tiến hành đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động của học sinh như hiện nay thì việc tăng cường thí nghiệm của học sinh là hết sức cần thiết Đặc biệt là thí nghiệm thực hành và thí nghiệm nghiên cứu nên được phát huy tối đa, bởi đây là con đường giúp học sinh tiếp thu nhanh chóng và ghi nhớ kiến thức lâu dài nhất

PHẦN THỰC HÀNHBÀI THỰC HÀNH SỐ 1: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ

2.2 Lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử

Để lập phương trình hóa học của phản ứng oxi hóa - khử, ta cần biết công thức hóa học của các chất tham gia và tạo thành, còn việc lựa chọn hệ số thích hợp đặt trước công thức các chất trong phương trình hóa học có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau Một trong những phương pháp đó là phương pháp thăng bằng electron

2.2.1 Nguyên tắc

Tổng số electron do chất khử nhường phải đúng bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận e

2.2.2 Các bước lập phương trình hóa học theo phương pháp thăng bằng electron

 Bước 1 : Xác định số oxi hóa của những nguyên tố có số oxi hóa thay đổi

 Bước 2 : Viết quá trình oxi hóa và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình

 Bước 3 : Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron do chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hóa nhận

 Bước 4 : Đặt hệ số của chất oxi hóa và chất khử vào sơ đồ phản ứng Hoàn thành phương trình hóa học

2.3 Ý nghĩa của phản ứng oxi hóa – khử

Phản ứng oxi hóa – khử là một trong những quá trình quan trọng nhất của thiên nhiên Sự hô hấp, quá trình thực vật hấp thụ khí cacbonic giải phóng oxi, sự trao đổi chất

và hàng loạt quá trình sinh học khác đều có cơ sở là các phản ứng oxi hóa – khử

6

Sự đốt cháy nhiên liệu trong các động cơ, các quá trình điện phân, các phản ứng xảy

ra trong pin và trong ăcquy đều bao gồm sự oxi hóa và sự khử Hàng ngày quá trình sản xuất như luyện kim, chế tạo hóa chất, chất dẻo, dược phẩm, phân bón hóa học,…đều không thực hiện được nếu thiếu các phản ứng oxi hóa – khử

4.1 Thí nghiệm 1: Phản ứng giữa kim loại và dung dịch axit

Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch axit sunfuric loãng rồi cho tiếp vào ống nghiệm một viên kẽm nhỏ Quan sát hiện tượng xảy ra

Giải thích hiện tượng Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò của từng chất trong phản ứng

4.2 Thí nghiệm 2: Phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối

Rót vào ống nghiệm khoảng 2 ml dung dịch CuSO4 loãng Cho vào ống nghiệm một đinh sắt đã được làm sạch bề mặt

Để yên ống nghiệm khoảng 10 phút

Quan sát hiện tượng xảy ra

Giải thích hiện tượng Viết phương trình hóa học của phản ứng và cho biết vai trò của từng chất trong phản ứng

Hình 2.1 Zn và H 2 SO 4

Hình 2.2 Đinh sắt và CuSO 4

- Củng cố kiến thức về clo và hợp chất của clo

2 KIẾN THỨC GIÁO KHOA

Ở 20oC, một thể tích nước hòa tan 2,5 thể tích khí clo Dung dịch của khí clo trong nước còn gọi là nước clo có màu vàng nhạt

Khí clo tan nhiều trong dung môi hữu cơ như benzen, etanol, hexan,…

2.1.2 Tính chất hóa học

Nguyên tử clo có độ âm điện lớn (3,16), chỉ đứng sau nguyên tử flo (3,98) và nguyên

tử oxi (3,44) Vì vậy, trong các hợp chất với các nguyên tố này, clo có số oxi hóa dương (+1, +3, +5, +7), còn trong các trường hợp khác, clo có số oxi hóa âm (-1)

Khi tham gia phản ứng, nguyên tử clo dễ nhận 1 electron để thành ion clorua Cl-

Vì vậy, tính chất hóa học cơ bản của clo là tính oxi hóa mạnh, thể hiện qua các phản ứng sau:

2.1.2.1 Tác dụng với kim loại

Khí clo oxi hóa trực tiếp được hầu hết các kim loại tạo ra muối clorua, phản ứng xảy

ra ở nhiệt độ thường hoặc không cao lắm, tốc độ nhanh, tỏa nhiều nhiệt

Thí dụ: 2Na + Cl2 2NaCl

Cu + Cl2 CuCl22Fe + 3Cl2 2FeCl3

2.1.2.2 Tác dụng với hiđro

Ở nhiệt độ thường và trong bóng tối, clo oxi hóa chậm hiđro Nhưng nếu được chiếu sáng mạnh hoặc hơ nóng, phản ứng xảy ra nhanh Nếu tỉ lệ số mol H2 : Cl2 = 1 : 1thì hỗn hợp sẽ nổ mạnh:

H02 (k) + Cl02 (k) 2HCl (k)

+1 -1

2.1.2.3 Tác dụng với nước và dung dịch kiềm

Khi tan vào nước, một phần clo tác dụng chậm với nước theo phản ứng:

Cl02 + H2O HCl + HClO-1 +1Axit hipoclorơ có tính oxi hóa rất mạnh, nó phá hủy các chất màu, vì thế clo ẩm có tác dụng tẩy màu

2.1.2.4 Tác dụng với muối của các halogen khác

Clo không oxi hóa được ion F- trong các muối florua nhưng oxi hóa dễ dàng ion Br

-trong dung dịch muối bromua và ion I- trong dung dịch muối iotua:

2.1.3.2 Trong công nghiệp

Sản xuất khí clo bằng cách điện phân dung dịch bão hòa muối ăn trong nước

Thùng điện phân có màng ngăn cách 2 điện cực để khí clo không tiếp xúc với dung dịch NaOH

Phương trình điện phân có thể viết như sau:

đpdd

có màng ngăn

2.2.2 Tính chất hóa học

Axit HCl là axit mạnh, có đầy đủ tính chất hóa học chung của axit: làm quỳ tím hóa

đỏ, tác dụng với kim loại đứng trước hiđro trong dãy hoạt động hóa học, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối Thí dụ:

Có thể điều chế khí HCl bằng cách cho tinh thể NaCl tác dụng với axit H2SO4 đặc

và đun nóng (phương pháp sunfat) rồi hấp thụ vào nước để thu được dung dịch HCl:

NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl

NaCl + H2SO4 HCl + Na2SO4

2.2.3.2 Trong công nghiệp

 Phương pháp sunfat: từ NaCl và H2SO4 đặc

 Phương pháp tổng hợp: từ khí H2 và Cl2

 Clo hóa các chất hữu cơ

2.3 Muối Clorua

Muối clorua là muối của axit clohiđric

Đa số muối clorua dễ tan trong nước, một vài muối clorua hầu như không tan: AgCl, PbCl2, CuCl, Hg2Cl2 (riêng PbCl2 tan khá nhiều trong nước nóng) Một số muối clorua dễ bay hơi ở nhiệt độ cao như CuCl2, FeCl3,…

 Nhận biết ion clorua: Thuốc thử dùng để nhận biết ion clorua là dung dịch AgNO3 Hiện tượng: thấy xuất hiện kết tủa trắng AgCl, kết tủa này không tan trong axit mạnh

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

HCl + AgNO3 AgCl + HNO3

2.4 Nước Gia–ven

Là dung dịch thu được khi cho khí clo qua dung dịch NaOH:

Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O

NaClO là muối của axit yếu, trong không khí tác dụng với khí CO2 tạo dung dịch axit hipoclorơ kém bền và có tính oxi hóa mạnh:

NaClO + CO2 + H2O NaHCO3 + HClO

Vì vậy, nước Gia-ven có tính oxi hóa mạnh NaClO là chất oxi hóa mạnh, khi đun sôi dung dịch NaClO đặc:

< 2500C > 4000C

2NaClO 2NaCl + Ot 2

o

4.1 Thí nghiệm 1: Điều chế khí clo Tính tẩy màu của khí clo ẩm

Cho vào bình cầu có nhánh một ít bột MnO2

Rót vào phễu nhỏ giọt dung dịch HCl đậm đặc

Nối bình cầu có nhánh với ống dẫn khí vào bình Drexen chứa nước (khoảng nữa bình) Nối phần còn lại của bình Drexen với ống dẫn khí vào cốc chứa dung dịch NaOH

Cho vào bình Drexen chứa nước mẫu giấy màu

Mở khóa phễu nhỏ giọt cho dung dịch HCl chảy từ từ từng giọt xuống tác dụng với MnO2

Dùng đèn cồn đun nhẹ bình cầu

Quan sát, mô tả và giải thích các hiện tượng xảy ra

4.2 Thí nghiệm 2: Điều chế axit clohiđric

Cho vào ống nghiệm (1) một ít muối ăn rồi rót dung dịch H2SO4 đặc vào đủ để thấm ướt lớp muối ăn

Rót khoảng 8 ml nước cất vào ống nghiệm (2) và lắp dụng cụ như hình vẽ

Đun cẩn thận ống nghiệm (1), nếu thấy sủi bọt mạnh thì ngừng đun

Quan sát hiện tượng, viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế axit clohiđric Nhúng mẩu giấy quỳ tím vào dung dịch trong ống (2) Quan sát hiện tượng xảy ra

Hình 2.3: Sơ đồ điều chế khí Clo

BÀI THỰC HÀNH SỐ 3:

TÍNH CHẤT CỦA OXI, LƯU HUỲNH

1 MỤC TIÊU

- Rèn luyện các thao tác thí nghiệm an toàn, chính xác

- Tiến hành thí nghiệm để chứng minh được:

 Oxi và lưu huỳnh là những đơn chất phi kim có tính oxi hóa mạnh

 Ngoài tính oxi hóa, lưu huỳnh còn có tính khử

 Lưu huỳnh có thể biến đổi trạng thái theo nhiệt độ

2 KIẾN THỨC GIÁO KHOA

2.1 Oxi

2.1.1 Cấu tạo phân tử Oxi

Nguyên tử oxi có cấu hình electron 1s22s22p4, lớp ngoài cùng có 2 electron độc thân Hai nguyên tử O liên kết cộng hóa trị không cực, tạo thành phân tử O2 Công thức cấu tạo của phân tử oxi có thể viết là:

Khí oxi ít tan trong nước (100 ml nước ở 20oC và 1 atm hòa tan được 3,1 ml khí oxi

tố oxi có số oxi hóa là -2

Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, ) và phi kim (trừ halogen)

Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ

Quá trình oxi hóa các chất đều tỏa nhiệt, phản ứng có thể xảy ra nhanh hay chậm khác nhau phụ thuộc vào các điều kiện: nhiệt độ, bản chất và trạng thái của chất

2.1.4.1 Tác dụng với kim loại

Na và Mg cháy sáng chói trong khí oxi, tạo ra oxit

12

2.1.4.2 Tác dụng với phi kim

Nhiều phi kim cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợp chất liên kết cộng hóa trị

Hai dạng lưu huỳnh S và S có thể biến đổi qua lại với nhau theo nhiệt độ

Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với cấu tạo phân tử và tính chất vật lí của lưu huỳnh

Ở nhiệt độ thấp hơn 113oC, S và S là những chất rắn màu vàng Phân tử lưu huỳnh có 8 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo thành mạch vòng

Ở nhiệt độ 119oC, S và S đều nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, rất linh động

Ở nhiệt độ 187oC, lưu huỳnh lỏng trở nên quánh nhớt, có màu nâu đỏ

Ở nhiệt độ 445oC, lưu huỳnh sôi, các phân tử lưu huỳnh bị phá vỡ thành nhiều phân

tử nhỏ bay hơi

2.2.2 Tính chất hóa học

Lưu huỳnh là nguyên tố tương đối hoạt động: ở nhiệt độ thường hơi kém hoạt động nhưng khi đun nóng tương tác với hầu hết nguyên tố trừ các khí hiếm, nitơ, iot, vàng và platin

Khi tham gia phản ứng hóa học, lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử

2.2.2.1 Tác dụng với kim loại hoặc hiđro

Lưu huỳnh tác dụng với kim loại hoặc hiđro ở nhiệt độ cao, sản phẩm là muối sunfua hoặc hiđro sunfua:

2.2.2.2 Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng được với một số phi kim như oxi, flo, clo:

4.1 Thí nghiệm 1: Tính oxi hóa của oxi

Uốn một đoạn dây thép (dây thắng xe đạp) theo hình lò xo

Cột thêm đoạn than gỗ của que

diêm vào, dùng kẹp đốt que diêm trên

ngọn lửa đèn cồn

Đưa nhanh vào bình đựng khí oxi

(không để dây thép chạm vào thành bình

sẽ làm vỡ bình)

Quan sát hiện tượng, viết phương

trình hóa học và xác định vai trỏ của các

chất tham gia phản ứng

4.2 Thí nghiệm 2: Sự biến đổi trạng

thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ

Đun nóng một ít bột lưu

huỳnh trong ống nghiệm trên ngọn lửa

đèn cồn

Nghiêng ống nghiệm để dễ quan sát

Quan sát sự biến đổi trạng thái của lưu huỳnh theo nhiệt độ

Hình 2.5: Đốt dây thép trong oxi

14

4.3 Thí nghiệm 3: Tính oxi hóa của lưu huỳnh

Cho một ít hỗn hợp bột sắt với lưu huỳnh vào đế sứ (tỉ lệ gần bằng S:Fe=4:7), dùng đũa thủy tinh trộn đều hỗn hợp

Sau đó cho hỗn hợp vào đáy ống nghiệm, đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi phản ứng xảy ra

Quan sát hiện tượng, viết phương trình hóa học và xác định vai trò các chất tham gia phản ứng

4.4 Thí nghiệm 4: Tính khử của lưu huỳnh

Lấy vào muỗng một lượng nhỏ lưu huỳnh bằng hạt đậu xanh, hơ nóng chảy trên ngọn lửa đèn cồn

Khi lưu huỳnh cháy rồi đưa nhanh vào bình đựng khí oxi.Quan sát hiện tượng, viết phương trình hóa học và xác định vai trò các chất tham gia phản ứng

Hình 2.6: Lưu huỳnh bột

Hình 2.7: Bột lưu huỳnh và bột sắt

Hình 2.8: Đốt lưu huỳnh trong oxi

BÀI THỰC HÀNH SỐ 4:

TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG HÓA HỌC

1 MỤC TIÊU

- Củng cố các kiến thức về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

- Rèn luyện kĩ năng quan sát, so sánh các hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận

2 KIẾN THỨC GIÁO KHOA

a, b, là hệ số tỷ lượng của các chất đầu tham gia phản ứng

c, d, là hệ số tỷ lượng của các chất cuối (sản phẩm được tạo ra trong phản ứng) Phương trình phản ứng (II.1) gọi là phương trình tỷ lượng của phản ứng Để biểu diễn tốc độ phản ứng, người ta có thể chọn bất kỳ chất nào trong phản ứng (A, B, C, D,…), nhưng trong thực tế, người ta thường chọn chất nào dễ theo dõi, dễ xác định được lượng của chúng ở các thời điểm khác nhau

Giả sử, ở thời điểm t1, nồng độ của các chất là

Nếu như nồng độ các chất tham gia phản ứng càng lớn, thì sự va chạm càng lớn và

sự va chạm có hiệu quả giữa các phần tử tham gia phản ứng cũng lớn Như vậy vận tốc

phản ứng càng lớn

16

2.2.2 Ảnh hưởng của áp suất

Đối với phản ứng trong pha khí thì ảnh hưởng của áp suất lên tốc độ phản ứng tương

tự như ảnh hưởng của nồng độ, bởi vì áp suất tỉ lệ với nồng độ Ở nhiệt độ không đổi ta có thể thay nồng độ bằng áp suất trong phương trình tốc độ và v  k.P A n1P B n2

Khi áp suất tăng, nồng độ chất khí tăng theo, nên tốc độ phản ứng tăng

2.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Tốc độ của các phản ứng hóa học khác nhau phụ thuộc vào nhiệt độ theo những cách thức và những mức độ khác nhau Khi nhiệt độ phản ứng tăng thì tốc độ chuyển động của các phân tử tăng, dẫn đến tần số va chạm giữa các phân tử chất phản ứng tăng Đa số phản ứng có tốc độ tăng khi tăng nhiệt độ Những nghiên cứu thực nghiệm cho thấy khi tăng nhiệt độ thêm 10 C  thì tốc độ phản ứng tăng từ 2 đến 4 lần

2.2.4 Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc

Khi một chất rắn tác dụng với chất lỏng hay chất khí, kích thước của hạt chấ rắn có ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Hạt chất rắn càng bé, tổng bề mặt tiếp xúc với chất lỏng hay chất khí càng lớn, tốc độ phản ứng càng lớn

2.2.5 Ảnh hưởng của chất xúc tác

Xúc tác là hiện tượng làm thay đổi tốc độ của các phản ứng hóa học được thực hiện

bởi một số chất, mà ở cuối quá trình các chất này vẫn còn nguyên vẹn

Chất gây ra sự xúc tác được gọi là chất xúc tác

Thông thường thuật ngữ “chất xúc tác” được dùng để chỉ các chất làm tăng tốc độ phản ứng (thường được gọi là chất xúc tác dương) Các chất làm giảm tốc độ phản ứng

(chất xúc tác âm) thường được gọi là chất ức chế

4.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng

Chuẩn bị hai ống nghiệm như sau:

- Ống thứ nhất chứa 3 ml dung dịch HCl nồng độ khoảng 18%

- Ống thứ hai chứa 3 ml dung dịch HCl nồng độ khoảng 6%

Cho đồng thời vào mỗi ống một hạt kẽm có kích thước giống nhau

Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và rút ra kết luận

Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra

4.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng

Chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống đựng 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15%

Đun dung dịch trong một ống đến gần sôi

Cho đồng thời vào mỗi ống một hạt Zn có kích thước giống nhau

Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và rút ra kết luận

Viết phương trình hóa học của phản úng xảy ra

4.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của diện tích tiếp xúc đến tốc độ phản ứng

Chuẩn bị hai ống nghiệm, mỗi ống đựng 3 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 15% Sau đó chuẩn bị hai mẫu Zn có khối lượng bằng nhau Một mẫu có kích thước hạt nhỏ hơn mẫu còn lại

Cho đồng thời hai mẫu kẽm đó vào hai ống nghiệm đựng H2SO4 ở trên

Quan sát hiện tượng xảy ra trong hai ống nghiệm và rút ra kết luận

Viết phương trình hóa học của phản úng xảy ra

Hình 2.10: Axit H 2 SO 4 và Zn có kích thước khác nhau

Hình 2.9: Zn viên và axit HCl nồng độ khác nhau

 Tính oxi hóa mạnh của axit nitric

 Tính oxi hóa của muối kali nitrat

2 KIẾN THỨC GIÁO KHOA

Do tạo thành NO2 nên dung dịch HNO3 có màu vàng

- Axit nitric khan, háo nước, dung dịch đặc bốc khói do kết quả hút hơi nước trong khí quyển của các phân tử axit bốc hơi

số oxi hóa của nitơ có thể đưa về: -3, 0, +1, +2, +3, +4

 Với kim loại: tùy thuộc vào nồng độ HNO3 và mức độ hoạt động của kim loại ta có: Kim loại + HNO3

(Trừ Au, Pt)

Trong muối nitrat, kim loại có hóa trị cao nhất

Fe, Al, Cr bị thụ động trong HNO3 đặc, nguội

Ví dụ: Cu  4HNO 3ñ   Cu NO 32  2NO 2   2H O 2

3Cu  8HNO 3(l )   3Cu NO 32  2NO   4H O 2

 Với phi kim: khi đun nóng HNO3 đặc có thể oxi hóa các phi kim C, S, P đến mức oxi hóa cao nhất

Đặc Loãng Rất loãng

t

1

2

  t o

1

2

o

t

1

2

 Với hợp chất: dung dịch HNO3 khi tác dụng với các hợp chất như: H2S, HI, SO2, FeO, muối sắt (II) … oxi hóa các nguyên tố trong hợp chất lên mức oxi hóa cao hơn o

t



Nhìn chung, dung dịch HNO3 càng loãng, kim loại càng mạnh, nhiệt độ càng thấp thì N+5 trong HNO3 bị khử càng sâu (tới mức oxi hóa thấp nhất)

Có thể cho rằng, khi cho kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là HNO2, nhưng vì không bền, HNO2 bị phân hủy tạo ra NO và NO2 theo

phản ứng:

2HNO2  NO  NO2  H O2 NO2 tác dụng với nước theo phản ứng thuận nghịch 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO Axit HNO3 càng đặc thì cân bằng càng chuyển về phía tạo ra NO2 Chính vì lí do này, khi kim loại tác dụng với HNO3 đặc tạo ra khí NO2 và với HNO3 loãng tạo khí NO 2.2 Muối nitrat Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân hủy khi đun nóng Muối nitrat Ví dụ:

Nhận biết ion nitrat: trong môi trường trung tính, ion NO3 không có tính oxi hóa Khi có mặt ion H+, ion NO3 thể hiện tính oxi hóa giống như HNO3 Vì vậy để nhận ra ion 3

NO người ta đun nóng nhẹ dung dịch chứa NO3 với đồng kim loại và H2SO4 loãng tạo dung dịch màu xanh và khí màu nâu đỏ thoát ra

3Cu  8H  2NO3  3Cu2  2NO  4H O2

màu xanh không màu

2NO  O2  2NO2

nâu đỏ

3 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT

3.1 Dụng cụ

to

Kim loại trước Mg

Kim loại từ Mg đến Cu

Kim loại sau Cu

Muối nitrit + O2

Oxit + NO2 + O2

Kim loại + NO2 + O2

20

Hình 2.12: Than và tinh thể KNO 3

3.2 Hóa chất

Dung dịch HNO3 đặc 68% Dung dịch NaOH loãng

Dung dịch HNO3 loãng 15% Tinh thể KNO3

4 THỰC HÀNH

4.1 Thí nghiệm 1: Tính oxi hóa của axit nitric

Lấy vào ống nghiệm thứ nhất 0,5 ml dung dịch

HNO3 đặc (68%) và ống nghiệm thứ hai 0,5 ml dung

Đun nhẹ ống nghiệm thứ hai

Quan sát màu của khí bay ra và màu của dung

dịch trong ống nghiệm

Giải thích và viết các phương trình hóa học

4.2 Thí nghiệm 2: Tính oxi hóa của muối kali nitrat nóng chảy

Lấy một ống nghiệm chịu nhiệt khô và cặp

đứng trên giá sắt, rồi đặt giá sắt trong chậu cát

Bỏ một ít tinh thể KNO3 vào ống nghiệm và đốt

cho muối nóng chảy

Khi muối bắt đầu phân hủy (nhìn thấy các bọt

khí xuất hiện) vẫn tiếp tục đốt nóng ống nghiệm,

đồng thời dùng kẹp sắt bỏ một hòn than nhỏ đã được

đốt nóng đỏ vào ống

Quan sát sự cháy tiếp tục của hòn than

Giải thích và viết các phương trình hóa học

Hình 2.11: Cu miếng và axit HNO 3

- Biết được mục đích, cách tiến hành, kĩ thuật tiến hành một số thí nghiệm cụ thể

- Điều chế và thử tính chất của etilen, axetilen

- Củng cố kiến thức về tính chất vật lý và hóa học của một số hợp chất hữu cơ

2 KIẾN THỨC GIÁO KHOA

2.1 Đặc điểm cấu tạo của anken – ankin

2.2 Tính chất hóa học

Trong anken, liên kết  của nối đôi C = C kém bền vững nên dễ bị cắt đứt tạo thành liên kết  với các nguyên tử khác Do đó, liên kết đôi C = C là trung tâm gây ra các phản ứng hóa học đặc trưng của anken: phản ứng cộng, phản ứng oxi hóa, phản ứng trùng hợp Trong ankin cũng có liên kết  kém bền tương tự như anken, vì thế phản ứng nào có thể xảy ra đối với anken thì cũng có thể xảy ra đối với ankin Tuy nhiên, khác với anken, phản ứng cộng của ankin xảy ra theo hai giai đoạn

 

- Hai nguyên tử C mang nối đôi ở trạng

thái lai hóa sp2

- Liên kết đôi C = C gồm một liên kết 

bền vững và một liên kết  linh động

Ankin

- Là những hidrocacbon mạch hở có một nối ba trong phân tử

- Hai nguyên tử C mang nối ba ở trạng thái lai hóa sp

- Liên kết ba gồm một liên kết  bền vững và hai liên kết  linh động

2.2.4 Phản ứng cộng nước (hiđrat hóa)

 Anken: tác dụng trực tiếp với nước nhờ chất xúc tác axit mạnh cho sản phẩm là ancol

Chất xúc tác thường sử dụng là H2SO4 vì sản phẩm phụ là ankyl sunfat sinh ra cũng bị thủy giải cho cùng một sản phẩm là ancol, còn nếu dùng HX làm xúc tác thì HX cũng có thể cộng vào anken cho sản phẩm phụ là RX

 Cho anken tác dụng với H2SO4 đặc rồi thủy phân este vô cơ thu được:

CH2 = CH2 + HOSO3H to CH3 – CH2 – OSO3H

CH3 – CH2 – OSO3H + H2O to CH3CH2OH + H2SO4  Cho anken tác dụng trực tiếp với nước nhờ chất xúc tác axit mạnh

 Ankin: có thể bị hiđrat hóa với sự hiện diện của H2SO4 và muối Hg2 cho anđehit hoặc xeton

+ 2KMnO4 + 4 H2O CH2 CH2

OHOH

2.2.6.1 Phản ứng oxi hĩa hồn tồn

Anken và ankin khi cháy đều tỏa nhiệt mạnh và cho ngọn lửa sáng

2.2.6.2 Phản ứng oxi hĩa khơng hồn tồn

Anken và ankin đều bị KMnO4 oxi hĩa và làm mất màu dung dịch KMnO4

3C H2 2 8KMnO4 3KOOC COOK  8MnO2 2KOH2H O2

2.2.7 Phản ứng thế bằng ion kim loại (Phản ứng đặc trưng của ankin cĩ nối ba ở đầu

mạch)

Do tính linh động của H ở C mang liên kết ba hơn hẳn H ở C mang liên kết đơi,

liên kết đơn nên nĩ cĩ thể bị thay thế bằng nguyên tử kim loại

R C CH   Ag NH 32OH  R C CAg    2NH3 H O2

2.3 Điều chế

2.3.1 Trong cơng nghiệp

- Etylen, propylen và butylen được đều chế bằng phản ứng tách hidro từ ankan tương

ứng hoặc bằng phản ứng crackinh

- Axetylen được điều chế theo hai cách:

2CH4làm lạnh nhanh1500 C0 CHCH  3H2

24

3.2 Hóa chất

Dung dịch H2SO4 đặc Mẩu CaC2

4 THỰC HÀNH

4.1 Thí nghiệm 1: Điều chế và thử tính chất của etilen

Cho vào ống nghiệm khô 2 ml C2H5OH và vài viên đá bọt

Vừa lắc ống nghiệm vừa cho thêm từ từ 4 ml dung dịch H2SO4 đặc

Đun nóng nhẹ hỗn hợp trong ống nghiệm

Dẫn khí thoát ra vào ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 loãng

Quan sát sự đổi màu của dung dịch

Đưa ống dẫn khí ra khỏi dung dịch KMnO4 loãng rồi đốt Quan sát

4.2 Thí nghiệm 2: Điều chế và thử tính chất của axetilen

Chuẩn bị:

- Ống nghiệm 1: 5 ml dung dịch KMnO4

- Ống nghiệm 2: 3 ml dung dịch AgNO3 + 2 ml dung dịch NH3

Cho vài mẩu đất đèn bằng hạt ngô vào

ống nghiệm có nhánh (nhánh được nối với

một dây cao su còn đầu kia của dây cao su gắn

với ống dẫn bằng thủy tinh)

Cho vào ống nghiệm khoảng 1 ml nước

cất Đậy ống nghiệm bằng nút cao su

Khi khí bắt đầu thoát ra, lần lượt thực

hiện các thao tác sau:

- Đưa đầu ống dẫn khí lần lượt vào các

dung dịch trong ống nghiệm 1, 2

- Đốt cháy đầu ống dẫn khí

Mô tả hiện tượng quan sát được và viết các phương trình phản ứng

Hình 2.13 : Sơ đồ điều chế etilen

Hình 14: Hóa chất điều chế axetilen

CH

CH2

OHOHOH

CH2CH

CH2OOOH

H

CH2CH

CH2O

HO

OH

- Biết quan sát và giải thích được các kết quả thí nghiệm

2 KIẾN THỨC GIÁO KHOA

2.1 Dẫn xuất Halogen

Tính chất cơ bản của dẫn xuất halogen

2.1.1 Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH

Do các halogen (X) có độ âm điện lớn hơn cacbon nên trong phân tử dẫn xuất halogen liên kết C – X luôn luôn phân cực âm về phía X Vì vậy, nguyên tử cacbon bị thiếu hụt một phần electron (mang điện tích dương) và liên kết C-X dễ bị phân cắt ở phía nguyên tử cacbon

Chính vì thế, phản ứng đặc trưng của nhóm C-X là tác dụng với các tác nhân có khả năng nhường cặp electron dư của mình để tạo thành liên kết mới như: OH, CN, H2O,

NH3…

Tuy nhiên, một phản ứng thế xảy ra theo cơ chế nào còn tùy thuộc vào cấu trúc của hidrocacbon liên kết với X, bản chất của X, độ hoạt động của tác nhân thế và ngay cả điều kiện phản ứng (dung môi, nhiệt độ…)

Qui tắc Zaixep: “Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen nguyên tử halogen X ưu tiên

tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh ”

- Tất cả các hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có O gắn trực tiếp với H đều thế với

kim loại kiềm

- Các poliancol thường có tính axit mạnh hơn monoancol do ảnh hưởng qua lại giữa hai nhóm –OH kế cận nhau

- Khi các poliancol có hai nhóm –OH ở hai cacbon kế cận chúng có thể tác dụng với Cu(OH)2 tạo ra các phức màu xanh đặc trưng

Sự cộng hưởng này làm tăng mật độ electron ở các vị trí o và p làm cho phản ứng thế vào nhân thơm ở phenol dễ hơn ở benzen Ở điều kiện êm dịu, phenol thế được đồng thời cả ba nguyên tử H ở các vị trí ortho và para

Ví dụ: Khi nhỏ nước brom vào dung dịch phenol, phản ứng xảy ra làm mất màu

nước brom, đồng thời xuất hiện kết tủa trắng của 2,4,6 – tribromphenol:

Mẩu Natri ngâm trong dầu hỏa Glixerol

4 THỰC HÀNH

4.1 Thí nghiệm 1: Etanol tác dụng với natri

Cho vào ống nghiệm 2 ml etanol khan

Sau đó cho một mẩu natri bằng hạt đậu xanh vào ống nghiệm

Quan sát hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra

4.2 Thí nghiệm 2: Glixerol tác dụng với đồng (II) hiđroxit

Cho vào 2 ống nghiệm mỗi ống 4 giọt CuSO4 5% và 3 giọt dung dịch NaOH 10% Lắc nhẹ, thêm tiếp:

- Ống 1: 3 giọt glixerol

- Ống 2: 3 giọt etanol

Lắc nhẹ cả 2 ống nghiệm và quan sát màu dung dịch và kết tủa tạo thành

4.3 Thí nghiệm 3: Phenol tác dụng với nước brom

Cho 1 giọt phenol vào ống nghiệm, pha loãng bằng 2 – 3 ml nước cất

Sau đó thêm từng giọt dung dịch brom, đồng thời lắc nhẹ

Quan sát hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra

Hình 2.16: Hóa chất phản ứng glixerol với đồng (II) hiđroxit

Hình 2.17: Phenol và nước brom