Bài giảng Tiết 47: bài 38: về axetilen

Tiết 47: Bài 38: AXETILEN Yêu cầu: 1. Kiến thức: giúp HS biết được Công thức phân tử, công thức cấu tạo, đặc điểm cấu tạo phân tử của Axetilen. Tính chất vật lý : trạng thái, màu sắc, tính tan trong nước, tỉ khối so với không khí Tính chất hoá học: phản ứng cộng với Brôm trong dd, phản ứng cháy. Ứng dụng làm nhiên liệu và nguyên liệu trong công nghiệp. 2. Kĩ năng: Quan sát thí nghiệm, hình ảnh, mô hình và rút ra nhận xét về cấu tạo phân tử và tính chất. Viết các PTHH dạng CT phân tử và CT cấu tạo thu gọn. Phân biệt khí Axetilen với một số khí khác bằng phương pháp hoá học. Tính thành phần phần trăm về thể tích Axetilen trong hỗn hợp, thể tích khí Axetilen tham gia phản ứng ở điều kiện tiêu chuẩn. Rèn cách viết Ct cấu tạo. Chuẩn bị: 1.Giáo viên: - Mô hình phân tử Axetilen (đặc, rỗng), tranh vẽ (trên máy chiếu) các sản phẩm ứng dụng của Axetilen, bảng con, bút viết bảng, phiếu học tập Dụng cụ: Giá sắt, ống nghiệm có nhánh có ống dẫn khí, dụng cụ điều chế chất khí từ chất rắn và chất lỏng; đèn cồn, chậu thuỷ tinh, bình thu khí, giá ống nghiệm, kẹp gỗ, diêm… Hoá chất: Lọ thu sẵn khí Axetilen, nước, đất đèn, dd Brom. 2. Học sinh: - Học kĩ bài etilen - Xem trước bài axetilen. Lên lớp: Ổn định: (1’) Bài cũ: (Hoạt động 1) (5’) ? Trình bày cấu tạo phân tử và tính chất hoá học của Etilen. Viết PTHH minh hoạ cho mỗi tính chất. Bài mới: ( Vào bài: Axetilen là một Hidrocacbon có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Vậy Axetilen có công thức cấu tạo, tính chất và ứng dụng như thế nào? Người ta điều chế Axetilen ra sao? Bài hôm nay chúng ta cùng nghiên cứu. Tiết 47: Bài 38: AXETILEN Công thức phân tử: C2H2 Phân tử khối: 26. Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 2: Tính chất vật lý Khi nghiên cứu các hợp chất hữu cơ, ta nghiên cứu cấu tạo, tính chất vật lý, tính hoá học …của chúng. Vậy Axetilen có những tính Chất vật lý nào? Các em cùng cô quan sát lọ chứa khí Axetilen mà cô đã thu sẵn. HS các nhóm quan sát lọ khí axetylen đã thu sẵn trên bàn. I/. Tính chất vật lý: (Học sgk). ? Em hãy cho biết trạng thái, màu sắc và mùi của Axetilen bằng cách mở nút lọ, dùng tay quạt nhẹ khí về phía mình? - Axetilen là chất khí không màu, không mùi. Chiếu lên màn hình hình 4.9 sgk: Thu Axetilen bằng cách đẩy nước. ? Vì sao người ta thu Axetilen bằng pp đẩy nước? - Axetilen ít tan trong nước. ? Axetilen là khí nặng hay nhẹ hơn không khí? -HS Axetilen nhẹ hơn không khí ? Vì sao em biết? -Vì khối lượng mol là 26, mà của không khí là 29 ? Tỉ số giữa khối lượng mol của oxi và không khí ta gọi là gì? - Tỉ khối của Axetilen với không khí. ? Qua các phần chúng ta vừa tìm hiểu, em hãy nêu kết luận đầy đủ về tính chất vật lý của Axetilen? - HS: Axety len là chất khí không màu không mùi ít tan trong nước nhẹ hơn không khí(d=26/29) <1 à nhẹ hơn không khí. C2H2 à Khí đất đèn. Cũng như Metan và Etilen, Axetilen có cấu tạo như thế nào ta sang phần II. Hoạt động 3: Cấu tạo phân tử II/. Cấu tạo phân tử: (Học sgk) ? Cho biết thành phần phân tử của Axetilen? GV dẫn dắt để đi đến cách viết CTCT của phân tử C2H2. - Có 2 nguyên tử C, 2 nguyên tử H trong phân tử Axetilen. H-CC-H HC CH Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hướng dẫn cho các nhóm lắp ghép mô hình phân tử Axetilen, đảm bảo có 2 nguyên tử Cacbon, 2 nguyên tử Hiđro và hoá trị của cacbon (IV); của Hiđro (I). - Quan sát và tiến hành lắp ghép. ? Nhìn vào mô hình em có nhận xét gì về đặc điểm cấu tạo phân tử Axetilen? - Trong phân tử axetylen có 2 liên kết đơn C-H và 1 liên kết ba Trong phân tử Axetilen có 1 iên kết ba. Trong liên kết ba có 1 liên kết bền và 2 liên kết kém bền, dễ bị đứt lần lượt trong các PƯHH. - HS lắng nghe Như các em đã biết trong các hợp chất hữu cơ, cấu tạo bao giờ cũng quyết định tính chất hoá học của chất. - HS lắng nghe Trong thành phần phân tử có cacbon và hydro nên axetylen có thể tham gia phản ứng cháy không? Trong phân tử có liên kết 3 nên axetilen có thể tham gia phản ứng cộng không? Để biết được điều này chúng ta chuyển sang nghiên cứu phần III. - HS lắng nghe Hoạt động 4: Tính chất hoá học III/. Tính chất hoá học: Để biết Axetilen có cháy không? Các em quan sát cô làm thí nghiệm. GV giới thiệu dụng cụ điều chế chất khí (Axetilen) từ chất rắn và chất lỏng. - Trong bình nón (a) chứa nước. - Hệ thống dẫn khí được xuyên qua nút cao su. - HS lắng nghe và quan sát. Tiến hành thí nghiệm: - Điều chỉnh rá nhựa chứa Canxi Cacbua (CaC2) tiếp xúc với nước. - HS quan sát. Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng - Để Axetilen đuổi hết không khí rồi đốt đầu ống vuốt. ? Quan sát nêu hiện tượng? - C2H2 cháy trong không khí với ngọn lửa sáng, pư toả nhiều nhiệt. 1. Phản ứng cháy: C2H2 cháy trong không khí tạo ra sản phẩm như phản ứng cháy của metan và etilen các em đã học. ? Em nào lên bảng viết PTHH của phản ứng cháy Axetilen? - HS lên bảng viết PTHH. 2C2H2 (k) + 5O2 (k) 4CO2 (k) + 2H20 (h) ? So sánh màu ngọn lửa của khí metan, etilen và axtilen cháy trong không khí? CH4 cháy với ngọn lửa màu xanh. Còn C2H4 và C2H2 cháy với ngọn lửa đỏ hơn do trong phân tử etilen, axetilen có tỉ lệ Cacbon cao hơn metan. - HS lắng nghe. Trong phân tử Axetilen có liên kết ba, trong liên kết ba có 2 liên kết kém bền dễ bị đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học. Vậy C2H2 có làm mất màu dd Brom không? GV BDTN: - 2 ống nghiệm đựng dd Brom màu da cam. - dụng cụ điều chế Axetilen từ CaC2. - HS lắng nghe. Các em quan sát cô điều chế Axetilen, sau đó sục ống dẫn khí Axetilen vào ống 1 đựng dd Brom. - HS quan sát. ? Quan sát, nêu hiện tượng? - ống 1: dd Brom mất màu. - ống 2: dd có màu da cam. Các em quan sát lại thí nghiệm sục C2H2 vào dd brom trên màn hình. Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Gv trình chiếu thí nghiệm ảo. - HS quan sát ? Em có kết luận gì? - Axetilen đã làm mất màu dung dịch Brom. Ở đây đã xảy ra phản ứng cộng giữa Axetilen và dd Brom. - HS lắng nghe. 2. Phản ứng cộng: GV viết phương trình phản ứng. HCCH (k) + Br-Br (dd) (da cam) àBr-HC=CH-Br (l) (không màu) Đi Brom etylen hoặc C2H2(k) + Br2(dd) à C2H2Br2(l) (dễ) Sản phẩm sinh ra có một liên kết đôi nên có thể cộng thêm một phân tử Brom. Em nào lên bảng PTHH? - HS lên bảng viết PTHH Br-HC=CH-Br(l) +Br-Br (dd) (không màu) (da cam) à Br2-HC-CH-Br2 (l) (không màu) Tetrabrom etan hoặc C2H2Br2(l) + Br2(dd) à C2H2Br4(l) (khó) Dạng tổng quát: C2H2 (k) + 2Br2 (dd) à C2H2Br4 (l) Phản ứng cộng của C2H2với dung dịch brom khác phản ứng cộng của C2H4 với dung dịch brom ở điểm nào? -HS:C2H4 cộng tối đa 1 phân tử brom; C2H2 cộng tối đa 2 phân tử brom. * Phản ứng này dùng để nhận biết Axetilen. * Dùng để nhận biết Axetilen. Trong điều kiện thích hợp Axetilen cũng có pư cộng với một số tác nhân khác: H2; Cl2; HCl và một số chất khác. ? Phản ứng đặc trưng của C2H2 nói riêng và của những Hiđro Cacbon mà trong phân tử có liên kết ba nói chung là phản ứng gì? - Phản ứng cộng. Kết luận: Phản ứng đặc trưng của C2H2 (Hiđrocacbon có liên kết ba nói trong phân tử). Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Như vậy axetylen có những ứng dụng gì. Ta chuyển sang nghiên cứu phần IV. Hoạt động 5: Ứng dụng IV/. Ứng dụng: ? Dựa vào tính chất hoá học của Axetilen, các em hãy cho biết Axtetilen có những ứng dụng gì? - HS phát biểu: Axetilen dùng làm nhiên liệu trong đèn xì Oxi-Axetilen để hàn và cắt kim loại… (Học sgk) GV chiếu lên màn hình phần ứng dụng (hình đèn xì Oxi-Axetilen) Khi Axetilen cháy trong không khí, nhiệt độ lên đến 3000OC. Vì vậy C2H2 được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì Oxi-Axetilen để hàn cắt kim loại. Ngoài ra Axetilen còn có một số ứng dụng khác. GV tiếp tục chiếu lên màn hình phần ứng dụng (ống nhựa,.., lốp cao su, lọ chứa axit axetic,…) ? Trong công nghiệp Axetilen còn dùng để làm gì? - dùng làm nguyên liệu… Trong công nghiệp C2H2 là nguyên liệu dùng để sản xuất nhựa PVC (Poli VinylClorua); cao su; Axit Axetic… GV Axetilen có rất nhiều ứng dụng. Vậy người ta điều chế Axetilen bằng cách nào? Hoạt động 6: Điều chế V/. Điều chế: Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp, người ta điều chế Axetilen bằng cách cho CaC2 (thành phần chính của đắt đèn ) phản ứng với nước. - HS lắng nghe. ? Trong phòng thí nghiệm ta có thể thu khí Axetilen bằng những phương pháp nào? Tại sao? - pp đẩy nước (vì Axetilen ít tan trong nước) - pp đẩy không khí Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng GV BDTN điều chế và thu khí Axetilen. ? Sản phẩm ngoài Axetilen còn có thêm Canxi Hiđroxit. Em nào lên bảng viết PTPƯ? - HS lên bảng viết PTPƯ. - Trong phòng thí nghiệm, công nghiệp: CaC2 (r) + 2H2O (l) à C2H2 (k) + Ca(OH)2 (dd) Hiện nay dùng phương pháp hiện đại: Nhiệt phân Metan ở nhiệt độ cao. - Phương pháp hiện đại: Làm lạnh nhanh 2CH4 (k) C2H2(k)+ 3H2 (k) Như vậy chúng ta đã nghiên cứu xong bài Axetilen. Để vận dụng kiến thức đã học, chúng ta chuyển sang giải các bài tập sau. 4. Luyện tập-Củng cố: Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 7: Luyện tập - Củng cố Các em đã nghiên cứu 3 Hiđro cacbon CH4, C2H4, C2H2. Bây giờ các em làm bài tập sau: * Bài tập1: Viết CTCT, so sánh cấu tạo phân tử, tính chất hoá học của metan, etilen, axetilen giống và khác nhau như thế nào? Metan (CH4) Etilen (C2H4) Axetilen (C2H2) Viết CTCT Đặc điểm cấu tạo Tính chất hoá học giống nhau Tính chất hoá học khác nhau GV trình chiếu đề và phát phiếu học tập. - HS thảo luận nhóm, làm vào bảng con, dán kết quả lên bảng. Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Nhận xét bài làm các nhóm, giữ lại một bài làm đúng nhất. Trình chiếu kết quả bài làm. Metan (CH4) Etilen (C2H4) Axetilen (C2H2) Viết CTCT Đặc điểm cấu tạo Liên kết đơn Một liên kết đôi Một liên kết ba Tính chất hoá học giống nhau Phản ứng cháy Tính chất hoá học khác nhau Phản ứng thế Phản ứng cộng (một phân tử C2H4 tác dụng với một phân tử Br2) Phản ứng cộng (một phân tử C2H2 cộng tối đa được 2 phân tử Br2) *Bài tập 2:Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt hai bình đựng các khí không màu (bị mất nhãn) sau:C2H2 và CH4 Trình chiếu kết quả bài làm. Lần lượt dẫn các khí vào dung dịch brom Nếu thấy dung dịch brom nhạt màu là lọ đựng khí C2H2 Lọ còn lại đựng CH4 GV chốt lại các điểm giống nhau và khác nhau cơ bản của 3 hiđroCacbon trên. 5. Dặn dò: Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Hoạt động 8: Dặn dò -Học thuộc bài và làm các bài tập 2, 3, 4, 5/122 sgk. Tg Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng Bài 5: (hướng dẫn về nhà) Cho 0,56 lít (ĐKTC) hỗn hợp khí gồm C2H4 và C2H2 tác dụng hết với dung dịch Brom dư, lượng Brom tham gia phản ứng là 5,6 g. a/ Viết phương trình hoá học. b/ Tính % thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp. Biết: Br: 80; C: 12; H: 1. GV trình chiếu phần hướng dẫn về nhà. Hướng dẫn: Vì C2H4 và C2H2 đều tác dụng được với dung dịch Brom. Khi cho hỗn hợp này đi qua dung dịch Brom xảy ra bao nhiêu phản ứng? - 2 phản ứng. ?Đây thuộc dạng toán gì các em đã được học? - dạng toán hỗn hợp lập hệ phương trình. Gọi x và y lần lượt là số mol của C2H4 và C2H2 C2H4 (k) + Br2 (dd) à C2H4Br2 (l) x x C2H2 (k) + 2Br2 (dd) à C2H2Br4 (l) y 2y từ (1) và (2) ta có: y = 0,01 x = 0,015 Û -Để chuẩn bị cho tiết sau kiểm tra một tiết, về nhà các em ôn tập lí thuyết từ bài axit cabonic và muối cacbonat cho đến bài hôm nay. -Xem lại các bài tập trong sách giáo khoa và các bài tập đã sửa. - HS lắng nghe.