Giáo án Hóa học Lớp 11 - Bài 1: Dãy đồng đẳng của Mêtan

GIÁO ÁN BÀI GIẢNG HÓA HỌC LỚP 11 Bài 1 DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA MÊTAN ( ANKAN hay PARAFIN ) Mục đích yêu cầu: Công thức phân tử các chất trong dãy đồng đẳng, công thức chung của ankan. Cấu tạo và tên gọi của 10 ankan đầu dãy đồng đẳng. Qui luật về trạng thái vật lý, tính tan, to nóng chảy, to sôi của các ankan. Cấu tạo và tính chất hóa học tương ứng của các ankan. Giải bài tập dựa vào tính chất hóa học của ankan. Rèn luyện kỹ năng giải bài tập lập CTPT. Phương pháp: Phát vấn, nêu vấn đề, diễn giảng Đồ dùng dạy học: Mô hình phân tử “ rỗng “, tranh vẽ. Củng cố từng phần Nội dung bài giảng: (Tiết 1) Gồm các phần Đồng đẳng, đồng phân và danh pháp Tính chất vật lý Cấu tạo NỘI DUNG GIẢNG GV Hướng dẫn học sinh (HS) tìm hiểu một số khái niệm chung. Hiđrocacbon là gì ? Cho vd. GV gợi ý HS nhớ lại khái niệm từ phần phân loại hchc ở bài mở đầu. GV: Trong hchc thường gặp những nhóm nguyên tử có thành phần gồm C, H nhưng không tồn tại độc lập mà gắn liền với phân tử hiđrocacbon vd-CH3, -C2H5,đgl gốc hiđrocacbon. Gốc hc là gì ? GV gợi ý HS xác định từ các phân tử của ankan. Thế nào là hiđrocacbon no ? GV yêu cầu HS nhớ lạicác loại LK CHT đã được học ở bài trước. Hướng dẫn HS kết luận: Hiđrocacbon chỉ chứa LK đơn gọi là hiđrocacbon no. GV thông báo đến HS 2 loại hiđrocacbon no: - Mạch hở : Ankan - Mạch vòng: Cicloankan. NỘI DUNG GHI BẢNG Một số khái niệm: - Hiđrocacbon: Hợp chất chỉ chứa 2 nguyên tố C, H. - Gốc hiđrocacbon: Là phần còn lại của hiđrocacbon khi loại bỏ 1 hoặc nhiều H Ví dụ: Hiđrocacbon Gốc HC CH4 -CH3 C2H6 -C2H5 - Hiđrocacbon no: là hiđrocacbon mà trong phân tử chỉ chứa liên kết đơn. + Ankan: Hiđrocacbon no mạch hở + Cicloankan: Hiđrocacbon no mạch vòng 4. Đồng đẳng là gì? GV Yêu cầu HS nhắc khái niệm đồng đẳng, viết các đồng đẳng tiếp theo của mêtan. Giáo viên hướng dẫn HS xây dựng công thức chung. 5. Đồng phân là gì? GV Cho hs nhắc lại khái niệm đồng phân, từ đó cho hs nhận xét về đồng phân của ankan. Chú ý rằng ankan chỉ có mạch nhánh và mạch không nhánh. GV Phát vấn hs về số lượng công thức cấu tạo của 3 chất đầu dãy để khẳng định 3 chất này không có đồng phân. GV Yêu cầu hs viết các đồng phân của butan để đi đến kết luận các chất còn lại trong dãy đồng đẳng có loại đồng phân về mạch cacbon Cho Hs nhận xét về số đồng phân của ankan khi số nguyên tử cacbon tăng dần. I. Đồng dẳng, đồng phân, danh pháp: 1. Dãy đồng đẳng của metan: CH4, C2H6, C3H8, CTC: CnH2n+2 (n ³ 1) 2. Đồng phân: - 3 chất đầu dãy không có đồng phân - Từ C4H10 trở lên có đồng phân mạch cacbon Ví dụ: C4H10 có 2 đồng phân CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH – CH3 ç CH3 6. Các ankan được gọi tên như thế nào? (Cho hs xem bảng 1 trang 82 SGK) GV hướng dẫn hs cách gọi tên 3. Danh pháp: ¯ Gốc Hiđrocacbon no mạch hở hóa trị I: ankyl Ankan Ankyl CnH2n+2 -CnH2n+1 Ví dụ: CH4(mêtan) -CH3(mêtyl) C2H6(êtan) -C2H5(êtyl) a/ Tên quốc tế (IUPAC): dùng cho ankan mạch phân nhánh Bước 1: Chọn mạch chính : mạch cacbon dài nhất có nhiều nhánh hơn. Bước 2: Đánh số thứ tự trong mạch chính: từ cacbon ngoài cùng gần nhánh nhất (sao cho tổng các số chỉ vị trí nhánh là bé nhất). Bước 3: Gọi tên : số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh (theo thứ tự ABC) + tên mạch chính (tên ankan không nhánh) Ví dụ: CH3 – CH – CH2 - CH3 CH3 – CH – CH – CH2 - CH3 ç ç ç CH3 CH3 C2H5 (2-Mêtylbutan) (3-êtyl-2-mêtylpentan) Chú ý: Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì thêm tiền tố đi (2 nhánh), tri (3 nhánh), tetra (4 nhánh) Ví dụ: CH3 – CH – CH - CH3 ç ç CH3 CH3 (2,3-Đimêtylbutan) b/ Tên thường: - Tận cùng là -an - Thêm n-: chỉ mạch không phân nhánh - Thêm iso: có một nhánh -CH3 ở nguyên tử cacbon thứ hai - Thêm neo: có đồng thời 2 nhánh -CH3 ở nguyên tử cacbon thứ hai Ví dụ: CH3 – CH – CH2 - CH3 CH3 ç ç CH3 CH3 – C – CH3 (Iso-pentan) ç CH 3 (Neo-pentan) GV Gọi HS đọc tính chất vật lý và yêu cầu nhận xét về: - Sự biến thiên trạng thái vật lý - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi - Tỷ khối so với nước, tính tan. GV gợi ý cho HS về khí mêtan (khí bùn ao), butan lỏng trong quẹt ga II. Tính chất vật lý (SGK) - Bốn ankan đầu dãy đồng đẳng là chất khí - Từ C5H12 đến C17H36 là chất lỏng - Từ C18H38 là chất rắn - to sôi, to nóng chảy tăng theo khối lượng phân tử. - Ankan nhẹ hơn nước và hầu như không tan trong nước nhưng tan được trong nhiều dung môi hữu cơ GV Cho HS xem mô hình phân tử mêtan, êtan, butan rồi yêu cầu nhận xét: - Hình dạng của phân tử ankan trong không gian - Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử ankan và độ phân cực của chúng. - Mạch cacbon của ankan trong không gian - Góc liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử ankan III. Cấu tạo: 1, Xét cấu tạo CH4: Toàn bộ phân tử CH4 có dạng một tứ diện đều, các nguyên tử không cùng phẳng - Tâm là nguyên tử cacbon, 4 đỉnh là 4 nguyên tử H - 4 liên kết xích ma hướng về 4 đỉnh - Góc HCH = 109028’ 2, Các ankan khác : - Cấu tạo chỉ có liên kết đơn - Phân tử không cùng phẳng - Các góc liên kết HCH, HCC, CCC khoảng 109,5o. Mạch cacbon từ C3H8 trở lên là đường gấp khúc. - Các liên kết: C-H, C-C hầu như không phân cực - Cacbon đã bảo hòa hóa trị ˜²™ Củng cố: 1, Chọn câu sai: Ankan là hiđrocacbon no mạch hở Công thức chung của ankan là CnH2n+2(n ³ 1) Ankyl là gốc hiđrocacbon no mạch hở hóa trị I Tất cả các ankan đều có đồng phân mạch cacbon 2, Chọn tên gọi đúng cho hợp chất sau: CH3 – CH – CH - CH3 ç ç C2H5 CH3 2-êtyl-3-mêtylbutan 3-êtyl-2-mêtylbutan 2,3-Đimêtylpentan 3,4-đimetylpentan 3, Chọn câu sai: Phân tử mêtan có hình tứ diện đều Liên kết trong ankan là liên kết xich ma kém bền Phân tử ankan không cùng phẳng Từ cấu tạo có thể dự đoán ankan khó phản ứng ở điều kiện thường Dặn dò HS: 1, Học bài cũ 2, Hoàn thành các bài tập 1, 2, 3 SGK 3, Học kỹ phần cấu tạo để xét tính chất hóa học của ankan 4, Ôn lại kiến thức về các phản ứng: Phản ứng thế, phản ứng nhiệt, phản ứng cháy