Giáo án Hóa học 11 - Chủ đề: Axit cacboxylic được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp học sinh nêu được định nghĩa, phân loại, đặc điểm cấu tạo phân tử, danh pháp; tính chất vật lí; tính chất hóa học; khái niệm phản ứng este hóa,... Mời quý thầy cô và các bạn học sinh cùng tham khảo giáo án!
Trang 1THPT TÂY GIANG
Ngày soạn:
Tiết 64 + 65: Chủ đề: AXIT CACBOXYLIC I.MỤC TIÊU CHỦ ĐỀ:
1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ:
a Kiến thức
Biết được :
Định nghĩa, phân loại, đặc điểm cấu tạo phân tử, danh pháp
Tính chất vật lí : Nhiệt độ sôi, độ tan trong nước ; Liên kết hiđro
Tính chất hoá học : Tính axit yếu (phân li thuận nghịch trong dung dịch, tác dụng với bazơ, oxit bazơ, muối của axit yếu hơn, kim loại hoạt động mạnh), tác dụng với ancol tạo thành este Khái niệm phản ứng este hoá
Phương pháp điều chế, ứng dụng của axit cacboxylic
b Kĩ năng
Quan sát thí nghiệm, mô hình, rút ra được nhận xét về cấu tạo và tính chất
Dự đoán được tính chất hoá học của axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở
Viết các phương trình hoá học minh hoạ tính chất hoá học
Phân biệt axit cụ thể với ancol, phenol bằng phương pháp hoá học
Tính khối lượng hoặc nồng độ dung dịch axit trong phản ứng
Trọng tâm:
Đặc điểm cấu trúc phân tử của axit cacboxylic
Tính chất hoá học của axit cacboxylic
Phương pháp điều chế axit cacboxylic
c.Thái độ:
-Say mê hứng thú, tự chủ trong học tập, trung thực, yêu khoa học
-Nhận biết được vai trò quan trọng của axit cacboxylic Tuy nhiên, học sinh phải biết được tác hại của axit cacboxylic
2.Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển
-Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy, năng lực hợp tác (trong hoạt độ nhóm)
-Năng lực thực hành hóa học: Làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng, giải thích các hiện tượng xảy ra khi tiến hành thí nghiệm về axit
-Năng lực vận dụng kiến thức hóa học của axit cacboxylic vào thực tiễn cuộc sống
Trang 2-Năng lực sử dụng ngôn ngữ: Diễn đạt, trình bày ý kiến, nhận định của bản thân
-Năng lực tính toán qua việc giải các bài tập hóa học có bối cảnh thực tiễn
II.Phương pháp và kĩ thuật dạy học
1.Phương pháp dạy học : phương pháp dạy học nhóm , dạy học nêu vấn đề
2.Các kĩ thuật dạy học
- Hỏi đáp tích cực
- Hoạt động nhóm
- Thí nghiệm trực quan
III.Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
1.Giáo viên (GV):
- Làm các slide trình chiếu ,giáo án
- Dụng cụ thí nghiệm : Các ống nghiệm , giá để ống nghiệm , kẹp gỗ , nút cao su có gắng ống vút nhọn ,
- Hóa chất :axit axetic, Zn, CaCO3, ancol etylic
- Nam châm ( để gắn bảng kết quả của hs lên bảng)
2.Học sinh (HS)
- Học bài cũ
- Bảng hoạt động nhóm
- Bút mực viết bảng
IV.Chuỗi các hoạt động học
A Hoạt động trải nghiệm, kết nối (10 phút)
- Huy động các
kiến thức đã
được học của
HS về axit ở
lớp 9, tạo nhu
cầu tiếp tục
tìm hiểu kiến
thức mới
HĐ nhóm:
- GV chia lớp thành 4 nhóm, các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất được giao đầy đủ về cho từng nhóm và hoàn thành phiếu học tập số 1
- GV giới thiệu hóa chất, dụng cụ và cách tiến hành các thí nghiệm:
(Nếu HS chưa rõ cách tiến hành thí nghiệm, GV nhắc lại một lần nữa để các nhóm đều nắm được)
+ Hiện tượng:
TN 1: quỳ tím chuyển sang màu đỏ
TN 2: bọt khí thoát ra (CO2), khi đưa que diêm đang cháy vào miệng ống nghiệm thì ngọn lửa sẽ tắt (khí CO2 không duy trì sự cháy)
TN3: Phản ứng xảy ra làm tan kết tủa Cu(OH)2
+ Qua quan sát: Trong quá trình hoạt động nhóm làm thí nghiệm, GV quan sát tất
cả các nhóm,
Trang 3- Tìm hiểu về
tính chất hóa
học của axit
thông qua việc
nghiệm
- Rèn năng lực
thực hành hóa
học, năng lực
hợp tác và
năng lực sử
dụng ngôn
ngữ: Diễn đạt,
trình bày ý
kiến, nhận
định của bản
thân
- Các nhóm phân công nhiệm vụ cho từng thành viên: tiến hành thí nghiệm, quan sát và thống nhất để ghi lại hiện tượng xảy ra, viết các PTHH, … vào bảng phụ, viết ý kiến của mình vào giấy và kẹp chung với bảng phụ
HĐ chung cả lớp:
- GV mời một nhóm báo cáo kết quả, các nhóm khác góp ý,
bổ sung
Vì là hoạt động trải nghiệm kết nối để tạo mâu thuẫn nhận thức nên giáo viên không chốt kiến thức Muốn hoàn thành đầy đủ và đúng nhiệm vụ được giao HS phải nghiên cứu bài học mới
- GV chuyển sang hoạt động tiếp theo: HĐ hình thành kiến
- HS phát triển được kỹ năng làm thí nghiệm, quan sát, nêu được các hiện tượng và giải thích được một số hiện tượng đó
- Mâu thuẫn nhận thức khi HS không
giải thích được tại sao ancol ko tác dụng với dung dịch kiềm, nhưng axit axetic lại có phản ứng này ?
- Hs không giải thích được vì sao bôi vôi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau?
HS sẽ ko giải thích được , như vậy đòi hỏi học sinh sẽ chú ý đến bài học để giải thích được vấn đề này
kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hỗ trợ hợp lí + Qua báo cáo các nhóm
và sự góp ý,
bổ sung của các nhóm khác, GV biết được HS đã
có được những kiến thức nào, những kiến thức nào cần phải điều chỉnh, bổ sung ở các hoạt động tiếp theo
Phiếu học tập số 1
1/ Với những dụng cụ và hóa chất đã có sẵn, hãy làm các TN sau, khi cho axit axetic lần lượt vào
TN 1: quỳ tím
TN 2: đá vôi (CaCO3)
TN 3: Cu(OH)2 Quan sát hiện tượng xảy ra, viết các PTHH
2/ Vì sao bôi vôi vào chỗ ong, kiến đốt sẽ đỡ đau?
Trang 4thức
+ Dự kiến một số khó khăn, vướng mắc của HS và giải pháp hỗ trợ:
HS có thể tiến hành thí nghiệm luống cuống, GV hướng
dẫn chi tiết và giúp HS giữ bình tĩnh và thao tác tốt
B Hoạt động hình thành kiến thức
Hoạt động 1: Tìm hiểu định nghĩa, phân loại, danh pháp, axit cacboxylic (20 phút)
- Nêu được
định nghĩa,
phân loại, đồng
phân, danh
pháp của axit
từ 1C đến 4C
- Nêu được đặc
điểm cấu tạo
và một số tcvl
của ancol (dựa
vào liên kết
hidro)
- Rèn năng lực
tự học, năng
lực hợp tác,
năng lực sử
- HĐ nhóm: Các nhóm thảo luận và hoàn thành theo yêu
cầu
Phiếu học tập số 2
(Phiếu này được dùng để ghi nội dung bài học thay cho
vở)
1/ Nêu định nghĩa của axit, phân loại axit, danh pháp của
axit (tên thông thường, tên thay thế)
- Định nghĩa:
- Vídụ:
-Phân loại:
+ theo số lượng nhóm –OH:
……… vd:………
……… vd:………
+ theo gốc hidrocacbon:
……… vd:………
……… vd:………
……… vd:………
1 Định nghĩa Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl( -COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử C hoặc nguyên tử hiđro
Ví duï:
+ HCOOH, CH3COOH, CH3CH2COOH,,,, + CH2 = CH- COOH,,,,,,
Trong chương trình chỉ tìm hiểu axit no ,đơn chức, mạch hở
Công thức chung: CnH2n+1COOH (n≥0, nguyên), hoặc CmH2mO2 (m≥1, nguyên)
2 Phân loại:
+ theo số lượng nhóm –COOH:
+ Thông qua quan sát: Trong quá trình HS HĐ
cá nhân/ nhóm, GV chú ý quan sát để kịp thời phát hiện những khó khăn, vướng mắc của HS và có giải pháp hợp lí
+ Thông qua báo cáo của các nhóm và
Trang 5dụng ngơn ngữ
hĩa học
- Đọc tên các
axit theo danh
pháp thơng
thường, thay
thế
3/ Danh pháp
a/ Tên thơng thường:
HCOOH:………
CH3COOH
CH3CH2COOH
b/ Tên thay thế: HCOOH:………
CH3COOH
CH3CH2COOH
CH3- CH-CH2-CH2-COOH : ………
CH3
4 Nêu đặc điểm cấu tạo của axit cacboxylic? 5 Nêu tính chất vật lý axit cacboxylic? ( giải thích độ tan, nhiệt độ sơi của các axit cacboxylic) - HĐ chung cả lớp: GV mời 3 nhĩm báo cáo kết quả (mỗi nhĩm 1 nội dung), các nhĩm khác gĩp ý, bổ sung, phản biện GV chốt lại kiến thức - GV lưu ý HS một số ý: Giữa các phân tử axit cacboxylic cĩ khả năng tạo liên kết hidro, liên kết hidro giữa các phân tử axit bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol Nhiệt độ sơi của axit tăng theo chiều tăng của phân tử khối và cao hơn nhiệt độ sơi của các ancol cĩ cùng phân tử khối 1 nhĩm –COOH (axit đơn chức) Vd: C2H5COOH 2 nhĩm –COOH trở lên ( axit đa chức) Vd: HCOO- [CH2]4 - COOH + theo gốc hidrocacbon: no, mạch hở, đơn chức Vd: CH3COOH khơng no, mạch hở, đơn chức Vd: CH2=CH-CH2-COOH thơm, đơn chức Vd: C6H5CH2COOH 3/ Danh pháp a/ Tên thơng thường: HCOOH: axit fomic CH3COOH : axit axetic CH3CH2COOH: axit propionic b/ Tên thay thế: Các bước: *Chọn mạch chính dài nhất chứa –COOH *Đánh số thứ tự bắt đầu từ phía C của nhĩm – COOH Axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính +oic Ví dụ:
HCOOH: axit metanoic
sự gĩp ý, bổ sung của các nhĩm khác,
GV hướng dẫn HS chốt được các kiến thức về định nghĩa, phân loại, cách gọi tên axit cacboxylic; viết được cơng thức chung của axit cacboxylic
và cơng thức chung của axit cacboxylic
no, đơn chức, mạch hở + Thơng qua
HĐ chung của cả lớp,
GV hướng dẫn HS chốt
Trang 6CH3COOH: axit etanoic
CH3CH2COOH: axit propanoic
CH3- CH-CH2-CH2-COOH : axit 4- CH3 metylpentanoic
4/ Đặc điểm cấu tạo:
O
C
O H
5 Tính chất vật lí : SGK
được kiến thức về tính chất vật lí và
so sánh được tính chất của axit
cacboxylic với ancol có cùng phân tử khối
Hoạt động 2: Tính chất hóa học, điều chế, ứng dụng( 25ph)
- Nêu được
tính axit yếu
của axit
cacboxylic (
thông qua
phương trình
điện li) và viết
được các
PTHH minh
họa axit
Tính chất hóa học:
- HĐ nhóm: GV tổ chức hoạt động nhóm cho HS hoàn
thành phiếu học tập số 3, tập trung vào việc viết các phương trình thể hiện tính axit yếu của axit cacboxylic và phản ứng este hóa
+ HĐ chung cả lớp: Các nhóm báo cáo kết quả và phản
biện cho nhau GV chốt lại kiến thức
Tính chất hóa học:
1 Tính axit:
a) Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch:
Ví dụ:
CH3COOH CH3COO- + H+
+ Thông qua quan sát mức độ
và hiệu quả tham gia vào hoạt động của học sinh
Trang 7cacboxylic có
dầy đủ tính
chất của một
axit
- Hiểu phản
ứng thế nhóm
– OH của axit
cacboxylic tác
dụng với ancol
tạo thành este
Khái niệm
phản ứng este
hóa
- Nêu được
một số ứng
phương pháp
điều chế axit
cacboxylic
- Rèn năng lực
thực hành hóa
học, năng lực
hợp tác và
năng lực sử
+ Nếu HS vẫn không giải quyết được, GV có thể gợi ý cho
HS dựa vào các tính chất chung cả 1 axit đã học và công thức cấu tạo của axit cacboxylic đã học ở HĐ 1 GV hướng dẫn HS vị trí cắt liên kết – OH trong nhóm – COOH của axit cacboxylic RCOOH và thế bởi nhóm – OR’ trong ancol R’OH
+ GV mời HS viết thêm một số PTHH minh họa tính chất của axit cacboxylic
Phiếu học tập số 3
(Phiếu này được dùng để ghi nội dung bài học thay
cho vở)
1/ Em hãy viết phương trình điện li của 2 axit sau và
so sánh tính axit giữa chúng
HCl …
CH3COOH
2/Ngoài các phản ứng ở phiếu học tập số 1, hãy hoàn thành các PTHH sau ( nếu có xảy ra)
PTHH: CH3COOH + Na
Từ đó, em hãy kết luận tính chất hoá học của axit cacboxylic?
Axit cacboxylic làm quỳ tím hóa màu đỏ
b) Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước:
Thí dụ:
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
2CH3COOH + Ca(OH)2 (CH3COO)2Ca + 2H2O 2CH3COOH + Na2O 2CH3COONa + H2O
2CH3COOH + MgO (CH3COO)2Mg + H2O
c) Tác dụng với muối:
2CH3COOH + CaCO3 (CH3COO)2Ca + CO2 ↑ + H2O
d) Tác dụng với kim loại ( đứng trước Hh…)
2CH3COOH + 2Na 2CH3COONa +
+ Thông qua HĐ chung của
cả lớp, GV hướng dẫn
HS thực hiện các yêu cầu và điều chỉnh
Trang 8dụng ngơn
ngữ: Diễn đạt,
trình bày ý
kiến, nhận
định của bản
thân
3/ Em hãy hồn thành PTHH sau,thể hiện phản ứng thế nhĩm – OH trong axit cacboxylic ( Phản ứng este hĩa):
CH3COOH + C2H5OH
( cĩ xúc tác H 2 SO 4 đặc) Từ đĩ em hiểu khái niệm phản ứng este hĩa như thế nào? 4/ Nêu các phương pháp điều chế axit cacboxylic Viết các PTHH minh họa a/ PP lên men giấm
b/ Oxi hĩa anđehit axetic:………
c /Oxi hĩa ankan:………
d/ Từ metan:………
- HĐ chung cả lớp: GV mời 3 nhĩm báo cáo kết quả (mỗi
nhĩm 1 nội dung), các nhĩm khác gĩp ý, bổ sung, phản biện GV chốt lại kiến thức
- Sau khi hồn thành phần 1,2 và 3 trong phiếu học tập số
3 GV trình chiếu video thí nghiệm phản ứng este hĩa Từ video thí nghiệm do GV chiếu, HS cĩ thể nhận thấy sự biến đổi của các chất qua hiện tượng quan sát được (sự tách lớp của chất lỏng sau khi phản ứng, mùi thơm…)
H2↑
2 Phản ứng thế nhĩm -OH (Cịn gọi phản ứng este hố)
Tổng quát:
RC OOH + H O-R' t0, xt RCOOR' + H2O Thí dụ:
CH3 - C - OH + H - O -C2H5 O
H2SO4 đặc
t 0 CH3 -C -O-C2H5 + H2O
O etyl axetat
Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H 2 SO 4
đặc
Điều chế:
1 Phương pháp lên men giấm : ( phương pháp cổ truyền)
C2H5OHMen giấm
CH3COOH+H2O
2 Oxi hố anđehit axetic:
2CH3CHO + O2xt
2CH3COOH
Trang 9- GV yêu cầu HS vận dụng viết phương trình phản ứng giữa axit fomic và ancol metylic
Điều chế, ứng dụng:
- HĐ nhóm: GV tổ chức hoạt động nhóm để tiếp tục hoàn
thành nhiệm vụ phần 4 ở phiếu học tập số 3 và phản biện cho nhau GV chốt lại kiến thức
- GV yêu cầu HS liên hệ thực tế và cho biết các ứng dụng của axit cacboxylic trong đời sống thực tiễn mà các em đã gặp Sau đó GV cung cấp thêm thông tin cho HS về các ứng dụng thực tiễn của axit cacboxylic như:
+ Axit fomic có trong nọc con kiến
+ Giấm ăn là dung dịch axit axetic có nồng độ từ 2-5%
+ Giấm ăn được dùng để khử mùi tanh của cá, tẩy vết dính kẹo su trên quần áo
+ Axit lactic trong sữa chua…
3 Oxi hoá ankan:
Tổng quát:
2R –CH2-CH2-R1 + 5O2xt, t0 2R-COOH + 2R1-COOH + 2H2O Thí dụ:
2CH3CH2CH2CH30 xt
180 C, 50 atm 4C
H3COOH + 2H2O Butan
4 Từ metan ( hoặc metanol phương pháp hiện đại)
CH4 [O]
CH3OH+ CO
t, xt CH3COOH
Ứng dụng: SGK
C Hoạt động luyện tập (25 phút)
- Củng cố, khắc + Vòng 1: GV chia lớp thành 2 nhóm lớn để tham gia thi đua với nhau trả lời Kết quả + GV quan sát và
Trang 10sâu kiến thức
đã học trong
bài về định
nghĩa, phân
loại, danh
pháp, tính chất
vật lí, điều chế,
tính chất hóa
học của axit
- Tiếp tục phát
triển năng lực:
tính toán, sáng
tạo, giải quyết
các vấn đề thực
tiễn thông qua
kiến thức môn
học, vận dụng
kiến thức hóa
học vào cuộc
sống
Nội dung HĐ:
hoàn thành các
câu hỏi/bài tập
trong phiếu học
tập
nhanh và chính xác các câu hỏi mà GV đã chuẩn bị (chưa cho HS chuẩn bị trước) Ghi điểm cho 2 nhóm ở vòng 1
Câu 1: Người ta thường dùng hóa chất nào để phân biệt ancol etylic và axit
axetic?
Câu 2: Vì trong giấm ăn có chứa axit cacboxylic nào? Mà chúng ta có thể dùng
giấm để trộn vào các món ăn hoặc để khử mùi tanh của cá, khi quần áo hay đồ đạc có dính kẹo cao su, hãy dùng giấm để tẩy chúng
+ Vòng 2: Trên cơ sở 2 nhóm, GV lại yêu cầu mỗi nhóm lại tiếp tục hoạt động
cặp đôi để giải quyết các yêu cầu đưa ra trong phiếu học tập số 4 GV quan sát
và giúp HS tháo gỡ những khó khăn mắc phải
- HĐ chung cả lớp: GV mời 4 HS bất kì (mỗi nhóm 2 HS) lên bảng trình bày
kết quả/bài giải Cả lớp góp ý, bổ sung GV tổng hợp các nội dung trình bày và kết luận chung Ghi điểm cho mỗi nhóm
- GV sử dụng các bài tập phù hợp với đối tượng HS, có mang tính thực tế, có
mở rộng và yêu cầu HS vận dụng kiến thức để tìm hiểu và giải quyết vấn đề
trả lời các câu hỏi/bài tập trong phiếu học
tập
đánh giá hoạt động
cá nhân, hoạt động nhóm của HS Giúp
HS tìm hướng giải quyết những khó khăn trong quá trình hoạt động
+ GV thu hồi một số bài trình bày của HS trong phiếu học tập
để đánh giá và nhận xét chung
+ GV hướng dẫn HS tổng hợp, điều chỉnh kiến thức để hoàn thiện nội dung bài học
+ Ghi điểm cho nhóm hoạt động tốt hơn
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu 1: Số đồng phân axit có công thức phân tử C4H8O2 là