SGV HÓA HỌC 11 - Chương 5

Biết gọi tên các hiđrocacbon no và viết đợc CTCT của các chất trong dãy đồng đẳng, các đồng phân của hiđrocacbon no.. Mục tiêu Kiến thức Học sinh biết : Công thức chung của dãy đồng

Chơng 5

hiđrocacbon no

A Mở đầu

Kiến thức

Học sinh biết :

 Khái niệm về ankan, xicloankan : Công thức chung, đồng đẳng, đồng phân, danh pháp, tính chất vật lí, tính chất hoá học

Các điểm giống và khác nhau về cấu tạo, tính chất giữa ankan và xicloankan

 Các ứng dụng của ankan, xicloankan

Các nguồn hiđrocacbon no trong tự nhiên.

Kĩ năng

Quan sát thí nghiệm, mô hình phân tử và rút ra đợc nhận xét về cấu trúc phân

tử, tính chất của ankan

Viết thành thạo các loại phản ứng thế, phản ứng tách H2, phản ứng cháy

Biết gọi tên các hiđrocacbon no và viết đợc CTCT của các chất trong dãy

đồng đẳng, các đồng phân của hiđrocacbon no

Luyện tập kĩ năng giải bài tập xác định CTPT hợp chất hữu cơ

Chơng 5 : Hiđrocacbon no là chơng nghiên cứu cụ thể về hợp chất hữu cơ sau khi đã học những lí thuyết chủ đạo ở chơng 4 GV cần giúp HS nắm đợc những phần cơ bản khi tìm hiểu hợp chất hữu cơ mới nh : công thức chung, đồng đẳng, đồng phân, cách gọi tên, phơng trình hoá học thể hiện tính chất hoá học Đặc biệt phần danh pháp, cần cho học sinh nắm đợc những cách gọi tên ngay từ chơng này để giúp các em có kĩ năng đọc tên khi gặp hợp chất hữu cơ mới GV nên hớng dẫn cụ thể và kiểm tra thờng xuyên các phần đã nêu trên để môn học trở nên dễ hiểu và kích thích

sự hứng thú học tập của các em, giúp các em xác định đợc dàn bài cơ bản khi nghiên cứu các hợp chất hữu cơ khác

Phần sách (file tex)

Phần đĩa CD Bài học (1) Phơng pháp

dạy học (2) Phòng thí nghiệm (3) Thông tin bổ sung (4) Dữ liệu hóa học (5)

Bài 25

Ankan

Đàm thoại nêu vấn đề – TN điều chế CH4

– TN đốt khí gas – Mô hình các phân tử ankan

– Phản ứng thế halogen – ứng dụng của metan

– TN điều chế CH4 Mô hình phân tử butan

– Phản ứng halogen hoá

– BTTN

Phần sách (file tex)

Phần đĩa CD Bài học (1) Phơng pháp

dạy học (2) Phòng thí nghiệm (3) Thông tin bổ sung (4) Dữ liệu hóa học (5)

Xicloankan nêu vấn đề phân tử

xiclohexan cộng brom vào xiclopropan Mô hình

phân tử xiclopropan, xiclohexan

– BTTN

Bài 27

Luyện tập

Đàm thoại

– Sử dụng phiếu học tập hoạt động theo nhóm

– Bảng tổng kết – BTTN, BTTL

Bài 28

Bài thực

hành 3

– TN1 : Xác định

định tính cacbon và hirđro – TN2 :

Điều chế và thử tính chất của metan

– TN1, TN2

B giảng dạy các bài cụ thể

Bài 25 ankan

I Mục tiêu

Kiến thức

Học sinh biết :

Công thức chung của dãy đồng đẳng ankan, biết viết các công thức cấu tạo, gọi tên của một số ankan đơn giản

Tính chất hoá học của ankan và phản ứng đặc trng của hiđrocacbon no là phản ứng thế

Tầm quan trọng của hiđrocacbon no trong công nghiệp và trong đời sống

Học sinh hiểu :

Vì sao các ankan khá trơ về mặt hoá học, do đó hiểu đợc vì sao phản ứng đặc trng của ankan là phản ứng thế

Vì sao các hiđrocacbon no lại đợc dùng làm nhiên liệu từ đó thấy đợc tầm quan trọng và ứng dụng của hiđrocacbon

Học sinh vận dụng :

Lập dãy đồng đẳng, viết CTCT của các đồng phân

Viết và xác định đợc các sản phẩm chính của phản ứng thế Gọi đợc tên các ankan cũng nh sản phẩm tạo ra trong các phản ứng đó

Kĩ năng

Quan sát thí nghiệm, mô hình phân tử và rút ra đợc nhận xét về cấu trúc phân

tử, tính chất của ankan

Viết thành thạo các loại phản ứng thế, phản ứng tách H2, phản ứng cháy

Biết gọi tên các hiđrocacbon no và viết đợc dãy đồng đẳng, các đồng phân của ankan

 Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên

 Tính thành phần % về thể tích và khối lợng ankan trong hỗn hợp khí, tính nhiệt lợng của phản ứng cháy

II Chuẩn bị

Giáo viên :

+ Mô hình phân tử butan, bảng 5.1 SGK

+ Bật lửa gas, nến dùng biểu diễn thí nghiệm phản ứng cháy

+ Xăng, mỡ (dùng bôi trơn cho các động cơ)

+ Dụng cụ và hoá chất điều chế metan trong PTN (CH3COONa, NaOH rắn, CaO rắn)

Học sinh :Ôn lại lí thuyết về đồng đẳng, đồng phân, loại phản ứng và cáchn lại lí thuyết về đồng đẳng, đồng phân, loại phản ứng và cách

viết

III thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh

Hoạt động 1 Tổ chức tình huống học tập

– GV có thể giới thiệu : nến,

xăng, mỡ bôi trơn, khí gas … đều đều

có nguồn gốc là những

hiđrocacbon no – ankan, còn gọi

là parafin Hoặc có thể chiếu một

đoạn phim giới thiệu những ứng

dụng của ankan,… đều

Nắm đợc mục tiêu bài học, hứng thú tiếp thu kiến thức mới

Hoạt động 2 Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

– Gợi ý để HS tự hoàn thành từng

nội dung của từng cột của bảng

bên

Chú ý : viết đợc CT chung của các

ankan, gốc ankyl, điều kiện của n

– Giới thiệu mô hình (hoặc hình

ảnh) phân tử metan, butan Yêu

cầu HS nhận xét vị trí của các

nguyên tử C trong phân tử butan

=> kết luận và giải thích đợc vị trí

tơng đối của các nguyên tử C trong

phân tử ankan (trừ etan)

Mô hình phân tử butan

=> Các nguyên tử cacbon trong phân

tử ankan không cùng nằm trên một đ-ờng thẳng (trừ C2H6) vì mỗi nguyên tử cacbon tạo đợc 4 liên kết đơn hớng từ nguyên tử C (nằm ở tâm của hình tứ diện) về 4 đỉnh của một tứ diện với góc liên kết CCC, HCH, CCHkhoảng 109,5o

– Viết đợc các CTCT rút gọn của 5 ankan và đọc tên của các chất đầu dãy

 Các ankan có mạch nhánh đợc gọi tên theo danh pháp hệ thống gồm 3

b-ớc : B1 Chọn mạch cacbon dài nhất và có nhiều nhánh nhất làm mạch chính

Công thức phân tử (1)

Tên

hệ thống (2)

Gốc ankyl (3)

Tên gốc (4)

CH4 Metan CH3 – Metyl

C2H6 Etan C2H5– Etyl

C3H8 Propan C3H7– Propyl

C4H10 Butan C4H9– Butyl

C5H12 Pentan C5H11– Pentyl

C6H14 Hexan C6H13– Hexyl

C7H16 Heptan C7H15– Heptyl

C8H18 Octan C8H17– Octyl

C9H20 Nonan C9H19– Nonyl

C10H22 Đecan C10H21– Đecyl

… đều… đều … đều … đều … đều

CnH2n+2 Ankan CnH2n+1– Ankyl

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh

– Yêu cầu các nhóm HS viết và

đọc tên các CTCT rút gọn của 5

ankan (từ metan đến pentan) (Lu ý

: viết đồng phân HC theo trình tự

sau : mạch không nhánh, 1 mạch

nhánh, 2 mạch nhánh ; nên nhắc

lại khái niệm đồng phân mạch c )

GV nêu các bớc tiến hành để đọc

tên, chú ý B1 : chọn mạch C dài

nhất làm mạch chính, nên lấy ví dụ

cụ thể để khắc sâu nội dung này)

– Yêu cầu HS :

+ Nêu khái niệm bậc cacbon

+ Xác định bậc của các nguyên tử

cacbon trong các đồng phân của

pentan

B2 Đánh số thứ tự các nguyên tử cacbon mạch chính từ phía gần nhánh hơn

B3 Gọi tên mạch nhánh (nhóm ankyl) theo thứ tự vần chữ cái cùng với số chỉ

vị trí của nó, tiếp theo là tên ankan

t-ơng ứng với mạch chính

– Bậc của nguyên tử cacbon trong

phân tử hiđrocacbon đợc tính bằng số liên kết của nó với các nguyên tử cacbon khác và xác định đợc bậc của các nguyên tử cacbon trong các đồng phân của pentan

Hoạt động 3 Tính chất vật lí

– Yêu cầu HS nghiên cứu bảng

5.1 cho biết tính chất vật lí của

ankan (trạng thái tồn tại, qui luật

biến đổi tn/c, ts, khối lợng riêng, khả

năng tan trong nớc và trong các

dung môi hữu cơ)

(Hoặc yêu cầu HS quan sát, nhận

xét : trạng thái tồn tại ; màu sắc ;

khả năng bay hơi của xăng, gas

trong bật lửa ga, nến (màu của nến

do màu của nhà sản xuất bổ sung

thêm) ; làm thí nghiệm cho mỡ bôi

trơn, xăng vào nớc, cho mỡ vào

xăng yêu cầu HS quan sát và nhận

xét ; những nơi có điều kiện có thể

cho các nhóm tự làm thí nghiệm)

– ở điều kiện thờng, bốn ankan đầu dãy đồng đẳng (từ CH4 đến C4H10) là

những chất khí, các ankan tiếp theo là chất lỏng, từ C18H38 trở đi là những

chất rắn

– Nói chung, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lợng riêng của các

ankan tăng theo chiều tăng của phân tử khối

– Tất cả các ankan đều nhẹ hơn nớc

và hầu nh không tan trong nớc, nhng tan nhiều trong dung môi hữu cơ

Hoạt động 4 Tính chất hoá học

Có thể yêu cầu HS nhắc lại đặc

điểm cấu tạo phân tử ankan từ đó

dự đoán khả năng tham gia phản

ứng của ankan

1 Phản ứng thế bởi halogen

– HS có thể trả lời : Phân tử ankan chỉ có các liên kết  bền vững, vì thế các ankan tơng đối trơ về mặt hoá học

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh

– Yêu cầu HS

+ Viết pthh, đọc tên các sản phẩm

tạo ra khi cho metan tham gia phản

ứng thế với clo theo tỉ lệ 1 : 1 và

1 : 2 về số mol

– GV lu ý HS : Clo thay thế lần

l-ợt từng nguyên tử H trong phân tử

metan ; hớng dẫn HS cách cộng

gộp các PTHH khi tỉ lệ phản ứng

thế là 1 : 2

– Yêu cầu HS nghiên cứu SGK

thực hiện những nội dung sau :

+ Viết PTHH khi cho propan thế

clo theo tỉ lệ 1 : 1 Đọc tên sản

phẩm thu đợc Xác định sản phẩm

chính

+ Nhận xét khả năng tham gia

phản ứng thế của các nguyên tử C

có bậc khác nhau

+ Nêu khái niệm dẫn xuất halogen

2 Phản ứng tách

– Yêu cầu HS thực hiện nội dung

sau :

+ Nêu bản chất phản ứng tách của

ankan

+ Các sản phẩm có thể đợc tạo

thành khi một ankan tham gia phản

ứng tách

+ Viết các sản phẩm có thể tạo

thành khi butan tham gia phản ứng

tách

(Có thể yêu cầu HS viết pthh phản

ứng tách dới dạng tổng quát)

3 Phản ứng oxi hoá

– Giới thiệu phản ứng cháy của

ankan dới dạng công thức chung

CH4 + Cl2  as CH3Cl + HCl

clometan (metyl clorua)

CH4 + 2Cl2  as CH2Cl2 + 2HCl

điclometan (metylen clorua)

CH3CH2CH3+ Cl2  as

CH3CH2CH2Cl + HCl 1–clopropan (43%)

CH3CH2CH3+ Cl2  as

CH3CHClCH3 + HCl 2– clopropan (57%)

– Nhận xét : Nguyên tử hiđro liên kết

với nguyên tử cacbon bậc cao hơn dễ

bị thế hơn nguyên tử hiđro liên kết với nguyên tử cacbon bậc thấp hơn

– Các phản ứng trên đợc gọi là phản

ứng halogen hoá Các sản phẩm thế

đ-ợc gọi là dẫn xuất halogen của hiđrocacbon.

– Nghiên cứu SGK có thể nêu đợc : Bản chất phản ứng tách là các liên kết

C – C ; C – H bị gãy dới tác dụng bởi nhiệt và xúc tác thích hợp

Khi liên kết C – H bị gãy sản phẩm

là hiđrocacbon không no và H2 Khi liên kết C–C bị gãy tạo thành một hiđrocacbon không no và một ankan

có mạch C ngắn hơn – Dới tác dụng của nhiệt và xúc tác thích hợp, các ankan có phân tử khối nhỏ bị tách hiđro thành hiđrocacbon không no tơng ứng

– ở nhiệt độ cao và xúc tác thích hợp, các ankan còn có thể bị phân cắt mạch cacbon tạo thành các phân tử nhỏ hơn

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh

và hớng dẫn HS cân bằng phản

ứng

(Chú ý : n H O2  n CO2  n ANKAN ;

n  1,5n )

– Yêu cầu HS nêu hiện tợng xảy

ra và viết PTHH khi đốt cháy khí

gas, khi bật bật lửa gas hoặc chiếu

đoạn phim có cảnh cháy của khí

gas (bếp gas, khí cháy tại các dàn

khai thác dầu, khí cháy trong lò

nung gốm sứ sử dụng khí gas),

cháy dầu (bếp dầu)

– GV có thể kết hợp giáo dục môi

trờng (nếu thiếu oxi thì sản phẩm

cháy ngoài CO2, H2O còn có C,

CO => kinh nghiệm gì trong cuộc

sống ? Hoặc GV có thể liên hệ

khói xả của các động cơ đốt trong

– nguyên nhân chính gây nên

hiện tợng ô nhiễm môi trờng)

– Viết pthh (SGK)

CnH2n + 2 + 1

2.(3n +1) O2

o t

  nCO2 + (n +1) H2O

– Kết hợp nội dung SGK và kiến thức thực tế để thực hiện yêu cầu của

GV

Hoạt động 5 Điều chế

1 Trong phòng thí nghiệm

– Tiến hành điều chế với bộ dụng

cụ điều chế metan nh hình 5.2

SGK, hoặc chiếu đoạn phim mô

phỏng thí nghiệm điều chế metan

– Hớng dẫn HS viết và cân bằng

phản ứng điều chế metan Có thể

khai thác thêm về cách thu khí

metan, cách lắp bộ dụng cụ … đều

2 Trong công nghiệp

Yêu cầu HS nêu các nguồn nguyên

liệu chính để sản xuất ankan và

cách tiến hành sản xuất trong công

nghiệp Hoặc GV có thể cho chiếu

đoạn phim chiếu cảnh nhà máy lọc

dầu hoặc giới thiệu về khu công

nghiệp Chu Lai với nhà máy lọc

dầu Dung Quất

– Quan sát thí nghiệm, hoàn thành PTHH và thực hiện theo sự hớng dẫn của GV

CH3COONa + NaOH CaO, to

    

CH4 +

Na2CO3

– Tham khảo SGK trả lời

– Xem phim để ý thức đợc trách nhiệm của mình trong tơng lai

Hoạt động 6 ứng dụng

– Nên tổ chức hoạt động nhóm

Có thể chia lớp thành 4 nhóm, các

nhóm có 3 phút chuẩn bị nội dung

: Tìm các ứng dụng của ankan

– Thực hiện theo yêu cầu của GV

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh

trong đời sống thực tế và trong

công nghiệp Hoặc GV chiếu 1

đoạn phim về các ứng dụng của

ankan ; hoặc GV có thể giao trớc

để HS tìm hiểu những ứng dụng

của ankan qua các nguồn tài liệu

và cử đại diện lên trình bày)

Hoạt động 7 củng cố

Nêu những nội dung chính của bài

ankan Nội dung chính gồm :Công thức chung, đặc điểm cấu tạo

của ankan

Phản ứng đặc trng của ankan là phản ứng thế

ứng dụng quan trọng của ankan : dùng làm nguyên liệu và nhiên liệu

IV Bài tập bổ sung

Bài 1 Hiđrocacbon no là

A những hợp chất hữu cơ gồm hai nguyên tố cacbon và hiđro

B những hiđrocacbon không tham gia phản ứng cộng

C những hiđrocacbon tham gia phản ứng thế

D những hiđrocacbon chỉ gồm các liên kết đơn trong phân tử

Bài 2 Theo chiều tăng số nguyên tử cacbon trong phân tử, phần trăm khối lợng

cacbon trong phân tử ankan

A không đổi B giảm dần

C tăng dần D biến đổi không theo quy luật

Bài 3 Ankan X mạch không nhánh là chất lỏng ở điều kiện thờng ; X có tỉ khối hơi

đối với không khí nhỏ hơn 2,6 CTPT của X là :

A C4H10 B C5H12 C C6H14 D C7H16

Bài 4 Ankan tơng đối trơ về mặt hoá học : ở nhiệt độ thờng không tham gia phản

ứng với dung dịch axit, dd kiềm và các chất oxi hóa mạnh vì lí do nào sau đây ?

A Ankan có nhiều nguyên tử H trong phân tử

B Ankan có hàm lợng C cao

C Ankan chỉ chứa liên kết  trong phân tử

D Ankan khá hoạt động hoá học

Bài 5 Lấy hỗn hợp CH4 và Cl2 theo tỉ lệ mol 1:3 đa vào ánh sáng khuếch tán, ta đợc các sản phẩm sau :

A CH3Cl + HCl B C + HCl

C CCl4+HCl D CH3Cl + CH2Cl2+CHCl3+ CCl4+ HCl

Bài 6 Chọn tên đúng của hiđrocacbon sau : CH3–CH2–CH2–CH(CH3)– C(CH3)2–C2H5

A 4,5–đimetyl–5–etylhexan B 4,5,5–trimetylheptan.

C 3,3,4–trimetylheptan D 2,3–đimetyl–2–etylhexan

Bài 7 Hiđrocacbon X có công thức phân tử C5H12 khi tác dụng với clo tạo đợc 3 dẫn xuất monoclo đồng phân của nhau Tên của X là

A isopentan B n–pentan

C neopentan D 2–metylbutan

Bài 8 Ankan Y tác dụng với brom sinh ra hỗn hợp 2 dẫn xuất monobrom có tỉ khối

hơi so với hiđro bằng 61,5 Tên của Y là

A butan B propan

C isobutan D 2–metylbutan

Bài 9 Cho vào bình kín 10 ml ankan ở thể khí và 80 ml O2 Bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp Sau khi loại hết hơi nớc thu đợc hỗn hợp khí X, khi cho X đi qua bình đựng photpho thì thể tích giảm 30 ml Các thể tích khí đo ở đktc Công thức phân tử và thể tích của hỗn hợp X là

A C2H6, 40 ml B C3H8, 60 ml

C C3H8, 50 ml D C4H10, 70 ml

Bài 10 Trong phòng thí nghiệm có thể điều chế metan bằng cách nào sau đây ?

A Nhiệt phân natri axetat với vôi tôi xút

B Crackinh butan

C Từ phản ứng của cacbon với hiđro

D Từ khí mỏ dầu

V Thông tin bổ sung

Phản ứng thế halogen của hiđrocacbon no + Chỉ nên viết phản ứng thế với clo hoặc brom, vì thế với flo phản ứng mãnh liệt, sản phẩm tạo thành không phải là dẫn xuất halogen của ankan ; với iot phản ứng khó khăn

+ Phản ứng clo tác dụng với ankan là phản ứng xảy ra nhanh, mạnh nên kém

định hớng hơn phản ứng của brom tác dụng với ankan Vì thế khi nói u tiên thế vào

C bậc cao hơn điều đó chỉ đúng với phản ứng brom hoá, không đúng với phản ứng clo hoá

Hiện nay, hiđrocacbon no đợc sử dụng nhiều trong tổng hợp hữu cơ, do đó chúng thờng đợc lấy làm trung tâm trong sơ đồ chuyển hoá Thí dụ : metan dùng để

điều chế metanol và fomanđehit ; refominh ankan thành các xicloankan hay các aren Nên khi dạy phần ứng dụng của ankan, GV cần nêu bật đợc vai trò của ankan trong công nghiệp

Bài 26 Xicloankan

I Mục tiêu

1 Kiến thức

Học sinh biết :

Công thức chung, đồng đẳng, đồng phân, tên gọi và đặc điểm cấu tạo phân tử của xicloankan

So sánh đợc sự giống và khác nhau về cấu tạo, tính chất của xicloankan với ankan

Học sinh hiểu :

Vì sao cùng là hiđrocacbon no nhng xicloankan lại có một số tính chất khác ankan (phản ứng cộng mở vòng đối với xicloankan có vòng 3, 4 cạnh)

Học sinh vận dụng :

Viết đợc các CTCT của xicloankan, gọi tên các công thức đó

Viết đợc các pthh thể hiện tính chất hoá học của xicloankan

2 Kĩ năng

Quan sát mô hình phân tử và rút ra đợc nhận xét về cấu tạo của xicloankan

Từ cấu tạo phân tử, suy đoán đợc tính chất hoá học cơ bản của xicloankan

Viết đợc PTHH dạng CTCT biểu diễn tính chất hoá học của xicloankan

II Chuẩn bị

 GV : Bảng 5.2 SGK

 HS : Xem lại kiến thức bài ankan

III thiết kế hoạt động dạy học

Hoạt động 1 Tổ chức tình huống học tập

GV viết 2 CTCT của C4H10 và của

xiclobutan lên bảng Yêu cầu HS tìm

những điểm giống nhau của 3 HCHC

trên

– Nắm đợc mục tiêu của bài học

– Nêu đợc : trong phân tử của 3 HCHC trên đều chỉ có các liên kết đơn và xác

định đợc dạng mạch C của 3 HCHC trên

Hoạt động 2 Cấu tạo

Yêu cầu HS đọc SGK nêu đợc :

định nghĩa, công thức chung, đặc điểm

cấu tạo phân tử, cách đọc tên của

xicloankan đơn vòng

GV có thể tự viết hoặc gợi ý để HS

 Xicloankan là những hiđrocacbon no

có cấu trúc mạch vòng chỉ chứa liên kết

đơn với công thức chung là CnH2n (n  3,

đơn vòng)

– Danh pháp :

Với mạch vòng (đơn vòng) không nhánh : Xiclo + tên ankan không nhánh

có cùng số nguyên tử cacbon

Với mạch vòng có nhánh : Tên gốc