Giáo án Hóa học Lớp 11 - Bài 40: Anken. Tính chất, điều chế và ứng dụng - Hoàng Thị Vân Quỳnh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỪA THIÊN HUỀ Trường THPT Quốc Học Bộ môn: Hoá học –– & —— GIÁO ÁN BÀI 40: ANKEN : TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG ( Hoá 11-Nâng cao , Chương VI) Giáo viên :Hoàng Thị Vân Quỳnh BÀI 40: ANKEN : TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG I.MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1. Kiến thức: Học sinh biết : Quy luật biến đổi nhiệt độ nóng chảy,nhiệt độ sôi của anken. Phản ứng hoá học đặc trưng của anken là phản ứng cộng. Học sinh hiểu : Nguyên nhân gây ra tính chất hoá học của anken là do cấu tạo phân tử anken có liên kết π kém bền. Cơ chế phản ứng cộng axit vào anken. 2. Rèn luyện kỹ năng: Viết được các phương trình phản ứng cộng , phản ứng trùng hợp, phản ứng oxi hoá của anken . Giải bài tập định tính và định lượng về anken . 3.Rèn luyện tư duy: Từ đặc điểm cấu tạo phân tử anken dự đoán được tính chất của anken. Hiểu được nguyên nhân tính chất không no của các anken là do trong công thức cấu tạo có liên kết π kém bền, dễ bị phá vỡ . So sánh được tính chất hóa học của hidrocacbon no và hidrocacbon không no. 4. Giáo dục đạo đức tư tưởng: Tạo cho học sinh niềm hứng thú học tập, thấy được ý nghĩa quan trọng của môn học từ đó quyết tâm học tập chiếm lĩnh tri thức. Giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh. II. TRỌNG TÂM: Tính chất hóa học anken (Phản ứng cộng, quy tắc Maccopnhicop) III. CHUẨN BỊ: ─ GV: Các hình ảnh minh hoạ cho bài dạy. Thí nghiệm biểu diễn : Tính tan của etylen trong nước. C2H4 làm mất màu dung dịch Br2 +Hoá chất :etilen (đã điều chế sẵn), dungdịch Br2, +Dụng cụ: bình tam giác ─ HS : Ôn lại các kiến thức về ankan, cấu tạo anken . IV. PHƯƠNG PHÁP: ─ Kết hợp các phương pháp : Diễn giải, đặt vấn đề , so sánh ,chứng minh và sử dụng các giáo cụ trực quan . V. NỘI DUNG: 1) Ổn định tổ chức lớp: 2) Kiểm tra bài cũ: Câu 1: Trình bày đặc điểm cấu tạo của etylen. Câu 2: So sánh khả năng tạo đồng phân của anken với ankan tương ứng.Giải thích. Bài tập vận dụng: Bài 1: Cấu tạo nào sau đây có đồng phân hình học: 1.CH2 CH CH2 CH2 CH3 2.CH3 CH CH CH3 5.CH3 C CH CH3 3. CH3 CH CH2 4.CHCl CH CH3 CH3 A.2,4,5 B.1,2,4 *C.2,4 D.4,5 Bài 2:Gọi tên anken sau theo danh pháp IUPAC: CH3 – C = CH - CH - CH3 C2H5 CH3 A.2-etyl-4-metylpent-2-en B. 4-etyl-2-metylpent-3-en *C.2,4-dimetylhex-3-en D. 3,5-dimetylhex-3-en 3)Giảng bài mới: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Phần ghi bảng C C a b a b ♣Hoạt động 1: Vào bài Như vậy,các em đã biết đặc điểm cấu tạo đã ảnh hưởng đến khả năng tạo đồng phân của anken,hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu xem cấu tạo đó có ảnh hưởng như thế nào đến các tính chất của chúng . Bài 40: ANKEN: TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG ♣Hoạt động 2:Tính chất vật lý -Thí nghiệm biểu diễn chứng minh tính tan của C2H4 trong H2O: Cho bình khí C2H4 đã điều chế sẵn vào chậu nước. Quan sát hiện tượng. ─ HS tìm hiểu tính chất vật lý của anken. -HS quan sát màu sắc khí C2H4 -Nước trong chậu không vào được trong bình chứng tỏ C2H4 không tan trong nước I.Tính chất vật lý: 1.Nhiệt độ sôi,nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng: ─ Trạng thái: C2 à C4 :chất khí t0s , t0nc ,D của anken ≈ của ankan < của xicloankan t0s , t0nc ä khi KLPTä -Nhẹ hơn nước. 2. Tính tan và màu sắc: ─ Hầu như không tan trong nước,tan tốt trong dung môi hữu cơ như:benzen,xăng, dầu mỡ - Không màu ♣Hoạt động 3: Cộng tác nhân đối xứng ─ Từ đặc điểm cấu tạo của anken, hãy so sánh khả năng hoạt động hoá học của anken với ankan? - Trung tâm phản ứng của anken tập trung ở đâu? - Như các em nhận xét anken có khả năng phản ứng hóa học mạnh hơn ankan và có các phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng , phản ứng trùng hợp,phản ứng oxi hoá .Trong đa số các phản ứng của anken chỉ liên kết π bị phá vỡ. Liên kết đôi C = C là trung tâm phản ứng hoá học đặc trưng cho anken. Bây giờ chúng ta cùng xét phản ứng cộng của anken với hidro, halogen. . Yêu cầu HS quan sát hình ảnh mô phỏng phản ứng C2H4+ H2.Viết phương trình phản ứng và phương trình tổng quát cho dãy đồng đẳng. GV giới thiệu hoá chất và tiến hành thí nghiệm C2H4 + Br2. Các em theo dõi thí nghiệm và quan sát hiện tượng. Sau khi HS đã nêu đúng hiện tượng,GV trình chiếu mô phỏng phản ứng cộng Br2 của C2H4 -Em hãy viết phương trình phản ứng cộng Br2 của anken và phương trình tổng quát cho dãy đồng đẳng ? - Gọi HS lên bảng viết phương trình phản ứng của propilen với Br2. -Yêu cầu HS về nhà viết phương trình phản ứng của etilen với H2 và phương trình tổng quát cho dãy đồng đẳng. ÞNhư vậy khi cộng một tác nhân đối xứng vào một anken bất kỳ ta thu được bao nhiêu sản phẩm hữu cơ ? ─ Do anken có chứa liên kết π kém bền nên anken sẽ hoạt động hoá học mạnh hơn ankan. - Liên kết đôi C = C là trung tâm phản ứng hoá học đặc trưng cho anken. Liên kết π ở nối đôi của anken dễ bị phá vỡ để tạo thành liên kết σ với các nguyên tử khác. ─ Dung dịch Br2 mất màu. ─ HS viết phương trình phản ứng . CH2= CH CH3 +Br2 CH2 CH CH3 Br Br ─ Một sản phẩm hữu cơ duy nhất II. Tính chất hóa học: Liên kết π ở nối đôi của anken kém bền vững nên trong các phản ứng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết σ với các nguyên tử khác→ Liên kết đôi C = C là trung tâm phản ứng hoá học đặc trưng cho anken như phản ứng cộng,phản ứng trùng hợp và phản ứng oxi hoá . Phản ứng cộng: a.Cộng tác nhân đối xứng: xt ,t0 ♣Cộng H2 xúc tác Ni,Pt,Pd,t0 (phản ứng hidro hoá) xt ,t0 CH2 = CH2 + H2 CH3 – CH3 R1R2C = CR3R4 + H2 R1R2 CH - CH R3R4 CnH2n + H2 → CnH2n+2 ♣Cộng halogen X2 ( phản ứng halogen hoá) 1,2-đibrom etan -Dung dịch Br2 mất màu →phản ứng dùng nhận biết anken. CnH2n + Br2 → CnH2nBr2 + Cl2 phản ứng tương tự + I2: phản ứng rất chậm, thuận nghịch + F2: phản ứng hủy. ¨Kết luận 1: Anken +tác đối xứng 1 sản phẩm. ♣Hoạt động 3:Cộng tác nhân bât đối xứng: Gọi học sinh lên bảng viết phản ứng của etylen với HCl,H2SO4. Yêu cầu HS nhận xét về số lượng sản phẩm khi cho anken đối xứng tác dụng với tác nhân bất đối xứng. Cơ chế phản ứng cộng axit vào anken : -A- (chiếu trên màn hình ) C = C + H – A - C – C+ - H - C – C+ - + A- - C – C - H A C = C + H – A - C – C - H A -Chỉ thu được 1 sản phẩm . Tương tự phản ứng cộng với axit ,gọi HS viết phản ứng của C2H4 với H2O. b.Cộng tác nhân bất đối xứng: ¨Anken đối xứng: ♣ Cộng axit : CH2 = CH2 + H – Cl ( K) →CH3CH2Cl ( etylclorua) CH2 = CH2 + H – OSO3H → CH3CH2 OSO3 H (etylhidrosunfat) H+,t0 Cộng H2O(phản ứng hidrat hoá): H+,t0 CH2 = CH2 + H – OH HCH2-CH2OH etanol -Gọi học sinh viết phản ứng của propylen với HCl và với H2O. -Dẫn dắt HS đi đến kết luận 2. - HS viết phản ứng của propylen với HCl, H2O. ¨Anken không đối xứng: +HCl CH2 = CH – CH3 H-CH2- CHCl- CH3 + Cl-CH2- CHH- CH3 Kết luận 2: Anken bất đối xứng +tác nhân bất đối xứng → nhiều sản phẩm. Quy tắc Macopnhicop: Trong phản ứng cộng HA vào liên kết C=C của anken: *H(phần mang điện tích dương) ưu tiên cộng vào C mang nhiều H hơn(C bậc thấp hơn) *A(phần mang điện tích âm) ưu tiên cộng vào C ít H hơn(C bậc cao hơn). Cho HS xem hình ảnh mô phỏng phản ứng trùng hựp của etilen.Từ đó giúp HS hình thành khái niệm về phản ứng trùng hợp. GV giới thiệu các thuật ngữ: monome,polime,mắt xích cơ bản,hệ số trùng hợp. - HS viết phản ứng trùng hợp của propylen. Phản ứng trùng hợp: Định nghĩa :Là quá trình kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành những phân tử rất lớn. nCH2 = CH2 monome ( CH2 - CH2 )n polime n: hệ số trùng hợp Nhận xét về tỉ lệ số mol H2O và CO2? -Hiện tượng phản ứng oxi hoá anken bằng dung dịch thuốc tím? HS viết phản ứng tổng quát nH2O = nCO2 -Mất màu dung dịch thuốc tím → phản ứng dùng nhận biết anken Phản ứng oxi hoá : a. Phản ứng cháy:→ CO2 và H2O CnH2n + 3n/2 O2 → nCO2 + nH2O (∆H <0) b. Phản ứng oxi hoá bởi dung dịch KMnO4: 3CH2 = CH2 + 2KMnO4 +4H2O→ 3HOCH2- CH2OH + 2MnO2+ 2KOH ♠Phản ứng dùng nhận biết anken. ♠Củng cố: -Nhắc lại ảnh hưởng cấu tạo đến tính chất:anken tham gia phản ứng cộng ,trùng hợp, oxi hoá . -Anken bất đối cộng tác nhân bất đối sẽ tuân theo quy tắc Macopnhicop BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1: Hãy chọn hoá chất để nhận biết các chất khí sau (trong các bình riêng biệt) : C2H6 , C2H4 , SO2. A. Dung dịch Br2 . B.Khí O2. C.Nước vôi trong và dung dịch Br2. B.Nước vôi trong và khí O2. Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn chất A chứa C, H ta thu được . Vậy công thức thực nghiệm của A là: a. (CH2)n b. (CH4)n c. (CH)n d. (CH3)n Bài 3: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol propilen và 0,2 mol H2. Nung nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni , một thời gian thu được hỗn hợp Y. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y, khối lượng nước thu được là: a. 27 g b.4,5 g c.18 g d.9 g BÀI TẬP VỀ NHÀ Có hỗn hợp khí A gồm ankan,anken và hidro.Cho 560 ml hỗn hợp khí A đi qua ống sứ đựng bột niken nung nóng thì chỉ còn 448 ml khí.Cho lượng khí này lội qua lượng dư dung dịch brôm thì chỉ còn 280 ml khí qua dung dịch có tỉ khối hơi so với hidro bằng 17,8.Xác định CTPT các hidrocacbon và phần trăm theo thể tích mổi chất trong hỗn hợp A(Biết các thể tích đo ở cùng điều kiện,các phản ứng là hoàn toàn ). SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THỪA THIÊN HUỀ Trường THPT Quốc Học Bộ môn: Hoá học –– & —— BẢN THUYẾT TRÌNH BÀI 40: ANKEN : TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG ( Hoá 11-Nâng cao ,Chương VI- Tiết 54) Giáo viên :Hoàng Thị Vân Quỳnh Q BÀI 40: ANKEN : TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG I.MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU 1. Kiến thức: Học sinh biết : Quy luật biến đổi nhiệt độ nóng chảy,nhiệt độ sôi của anken. Phản ứng hoá học đặc trưng của anken là phản ứng cộng. Học sinh hiểu : Nguyên nhân gây ra tính chất hoá học của anken là do cấu tạo phân tử anken có liên kết π kém bền. Cơ chế phản ứng cộng axit vào anken. 2. Rèn luyện kỹ năng: Viết được các phương trình phản ứng cộng , phản ứng trùng hợp, phản ứng oxi hoá của anken . Giải bài tập định tính và định lượng về anken . 3.Rèn luyện tư duy: Từ đặc điểm cấu tạo phân tử anken dự đoán được tính chất của anken. Hiểu được nguyên nhân tính chất không no của các anken là do trong công thức cấu tạo có liên kết π kém bền, dễ bị phá vỡ . So sánh được tính chất hóa học của hidrocacbon no và hidrocacbon không no. 4. Giáo dục đạo đức tư tưởng: Tạo cho học sinh niềm hứng thú học tập, thấy được ý nghĩa quan trọng của môn học từ đó quyết tâm học tập chiếm lĩnh tri thức. Giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh. II. TRỌNG TÂM: Tính chất hóa học anken (Phản ứng cộng, quy tắc Maccopnhicop) III. CHUẨN BỊ: ─ GV: Các hình ảnh minh hoạ cho bài dạy. Thí nghiệm biểu diễn : Tính tan của etylen trong nước. C2H4 làm mất màu dung dịch Br2 +Hoá chất :etilen (đã điều chế sẵn), dungdịch Br2, +Dụng cụ: bình tam giác ─ HS : Ôn lại các kiến thức về ankan, cấu tạo anken . IV. PHƯƠNG PHÁP: ─ Kết hợp các phương pháp : Diễn giải, đặt vấn đề , so sánh ,chứng minh và sử dụng các giáo cụ trực quan . V. NỘI DUNG: 1.Kiểm tra bài cũ: Câu 1: Trình bày đặc điểm cấu tạo của etylen.(Có liên kết với slide hình ảnh C2H4) Câu 2: So sánh khả năng tạo đồng phân của anken với ankan tương ứng.Giải thích. Tính chất vật lí,hoá học của anken liên quan nhiều đến cấu tạo của anken ,do vậy kiểm tra đặc điểm cấu tạo của anken là tiền đề để vào nội dung bài mới . Đồng thời nhấn mạnh rằng do cấu tạo có liên kết π mà khả năng tạo đồng phân của anken nhiều hơn so với ankan tương ứng , nhắc lại các kiểu đồng phân đặc biệt là đồng phân hình học. Sau khi HS trả lời câu 1 đầy đủ,GV chiếu hình ảnh mô phỏng cấu tạo của C2H4 để minh hoạ.Trên cơ sở cấu tạo,HS trả lời câu 2. Dựa vào phần trả lời ở câu 2,GV cho HS vận dụng để làm bài tập vận dụng (có các flash minh hoạ trong các slide về hiện tượng đồng phân hình học và danh pháp ). 2.Giảng bài mới: I. Tính chất vật lí: -HS :Các thông tin khá đơn giản nên HS tìm hiểu SGK và ghi chép. -GV: Làm thí nghiệm chứng minh tính tan của etilen trong nước. II. Tính chất hoá học: Nhấn mạnh liên kết π là liên kết kém bền nên trung tâm phản ứng của anken tập trung vào liên kết C = C bằng các phản ứng cộng ,trùng hợp, oxi hoá . 1. Phản ứng cộng: Trong phản ứng cộng để giúp HS dễ dàng hình thành nên quy tắc Macopnhicop,tôi đã chia anken thành 2 loại(đối xứng và bất đối xứng); tác nhân cộng thành 2 loại(đối xứng và bất đối xứng). Phản ứng cộng của anken bất kì với tác nhân đối xứng hoặc bất đối xứng → 1 sản phẩm. Phản ứng cộng của anken bất đối xứng với tác nhân bất đối xứng → nhiều sản phẩm. → Từ đó hình thành qui tắc Macopnhicop Cần chỉ ra rằng Macopnhicop chỉ áp dụng khi xảy ra phản ứng cộng giữa anken bất đối với tác nhân bất đối. Đồng thời qua đó HS nhận biết được trường hợp nào chỉ tạo 1 sản phẩm còn trường hợp nào có thể tạo nhiều sản phẩm và xác định đúng sản phẩm chính. Sử dụng các flash minh hoạ cho các phản ứng cộng với H2,Br2 kết hợp cùng thí nghiệm biểu diễn giúp HS có thể hiểu và ghi nhớ phản ứng. Các phản ứng minh hoạ gọi học sinh viết lên bảng. 2. Phản ứng trùng hợp: Sử dụng flash minh hoạ cho các phản ứng trùng hợp, đây là phản ứng không thể làm thí nghiệm biểu diễn và khá trừu tượng nên hình ảnh minh hoạ giúp HS hình dung được bản chất của phản ứng là sự kết hợp của các phân tử nhỏ từ đó dẫn dắt HS hình thành khái niệm về phản ứng trùng hợp. Các phản ứng minh hoạ gọi học sinh viết lên bảng. 3. Phản ứng oxi hoá : Nhấn mạnh: -Đốt cháy anken có tỉ lệ H2O và CO2 bằng nhau. -Có thể nhận biết anken hay những hidrocacbon không no nói chung bằng dung dịch KMnO4. Phản ứng oxi hoá bằng KMnO4 trình bày bằng bảng. 4. Củng cố: -GV hướng HS khẳng định rằng tính chất của anken được quy định bởi đặc điểm cấu tạo của nó. Liên kết π trong phân tử gây ra cho anken những tính chất hoá học đặc trưng, đó là phản ứng cộng ,phản ứng oxi hoá ,phản ứng trùng hợp. -HS làm các bài tập củng cố.