Tài liệu Giáo án ankan hóa học 11

HÓA HỌC 11 ANKAN I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức : HS biết : - Công thức chung của dãy đồng đẳng của ankan , CTCT , gọi tên của một số ankan đơn giản. - Tính chất hoá học của ankan và phản ứng đặc trưng của RH no là phản ứng thế. - Tầm quan trọng của RH no trong công nghiệp và trong đời sống. HS hiểu : - Vì sao các ankan khá trơ về mặt hoá học , do đó hiểu được vì sao phản ứng đặc trưng là phản ứng thế. - Vì sao các RH no lại được dùng làm nhiên liệu và nguyên liệu cho công nghiệp hoá chất, từ đó thấy được tầm quan trọng của RH no. 2. Kĩ năng: HS vận dụng : Lập dãy đồng đẳng , viết các đồng phân. Viết và xác định được các sản phẩm chính của phản ứng thế, gọi được tên các ankan cũng như các sản phẩm tạo ra trong các phản ứng đó. II. CHUẨN BỊ : 1/ GV: Mô hình phân tử metan, butan; bật lửa gas dùng biểu diễn thí nghiệm phản ứng cháy. - 2/ HS: Ôn lại lí thuyết về đồng đẳng, đồng phân, loại phản ứng và cách viết. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ : Nêu khái niệm đồng đẳng , đồng phân ? lấy ví dụ về các loại phản ứng chính trong hoá hữu cơ. 3. Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Hoạt Động 1 I, ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN, DANH HÓA HỌC 11 PHÁP GV: Biết chất đầu tiên trong dãy ankan là metan:CH4 , hãy lập công thức các chất đồng đẳng tiếp theo ? (10 chất) 1. Đồng đẳng: HS: CH4, C2H6, C3H8, C4H10.... Công thức chung CnH2n+2 (n 1). GV: CT chung cho dãy? GV: Hướng dẫn học sinh quan sát mô hình phân tử butan , Hãy nhận xết về cấu tạo của butan? Hoạt Động 2 GV: Hãy viết các CTCT của 3 chất đầu tiên của dãy và nhận xết về số CTCT của các chất đó ? Hãy viết CTCT của C4H10 HS: Chứa các liên kết đơn , Mỗi nguyên tử C tạo được 4 liên kết đơn hướng về 4 đỉnh của 1 hình tứ diện đều , Các nguyên tử C không nằm trên cùng 1 đường thẳng. 2. Đồng phân a) Thí dụ: HS: có CTCT b) Nhận xét: Và nhận xét về số CTCT ? - Từ C4H10 trở đi có đồng phân cấu tạo (đồng phân mạch C). GV đánh số la mã chỉ bậc số nguyên tử C - Bậc C: Bậc của nguyên tử C ở phân tử ankan trong công thức cấu tạo đã viết ở trên. bằng số nguyên tử C liên kết trực tiếp với nó. - Ankan chỉ chứa C bậc I và C bậc II là ankan không phân nhánh, chứa C bậc III và C bậc IV là ankan phân nhánh. Hoạt Động 3 GV: Giới thiệu bảng 5.1 về tên gọi của ankan và gốc ankyl. Vậy tên của các đồng phân thì gọi như thế nào ? 1 2 3 2 *Tên hệ thống theo danh pháp IUPAC a) Ankan không phân nhánh - Tên 10 ankan không phân nhánh đầu tiên được gọi như bảng 6.1. tên ankan = tên C mạch chính + an VD1: CH3-CH(CH3)-CH3 :2-metylpropan 1 3. Danh pháp 3 Tên gốc ankyl : Đổi đuôi an thành yl HÓA HỌC 11 4 H CnH2n+2  CnH2n+1 VD2: CH3- C[CH3]2-CH[CH3]-CH3 2,2,3-trimetylbutan VD: CH3CH[CH3]-CH3 : ISo butan CH3-C[CH3]2-CH3 : neopentan ( ankan) ( gốc ankyl - Nhóm nguyên tử còn lại sau khi lấy bớt 1 nguyên tử H từ phân tử ankan, có công thứcC nH2n+1, được gọi là nhóm ankyl. Tên của nhoma ankyl lấy từ tên của ankan tương ứng đổi đuôi an thành đuôi yl. b) Ankan phân nhánh: Gọi theo kiểu tên thay thế. Số chỉ vị trí + Tên nhánh+ Tên mạch chính + an - Mạch chính là mạch có chứa nhiều nhánh và có nhiều C nhất. - Đánh số các nguyên tử C thuộcc mạch chínhbắt đầu từ phía phân nhánh sớm. - Gọi tên mạch nhánh theo thứ tự vần chữ cái. Số chỉ vị trí nhánh nào đặt ngay trước gạch nối tên nhánh đó. Hoạt Động 4 CỦNG CỐ – DẶN DÒ 1/ Củng cố : GV yêu cầu HS: Viết CTCT các đồng phân của C5H10 và gọi tên các đồng phân đó. 2/ Dặn dò: HS về nhà: - Học thuộc tên gọi của 10 ankan đầu dãy . biết cách viết CTCT các đồng phân và gọi tên theo IUPAC. Nhớ tính chất vật lí cơ bản và CTPT chung cho dãy. HÓA HỌC 11 BTVN:1,2,6,7( tr- 116-SGK) Đọc tính chất hoá học của ankan, xác định các loại phản ứng. - ANKAN ( Tiếp theo ) I/ MỤC TIÊU 1. Kiến thức : HS biết : - Công thức chung của dãy đồng đẳng của ankan , CTCT , gọi tên của một số ankan đơn giản. - Tính chất hoá học của ankan và phản ứng đặc trưng của RH no là phản ứng thế. - Tầm quan trọng của RH no trong công nghiệp và trong đời sống. HS hiểu : - Vì sao các ankan khá trơ về mặt hoá học , do đó hiểu được vì sao phản ứng đặc trưng là phản ứng thế. - Vì sao các RH no lại được dùng làm nhiên liệu và nguyên liệu cho công nghiệp hoá chất , từ đó thấy được tầm quan trọng của RH no. 2. Kĩ năng: HS vận dụng : Lập dãy đồng đẳng , viết các đồng phân. Viết và xác định được các sản phẩm chính của phản ứng thế, gọi được tên các ankan cũng như các sản phẩm tạo ra trong các phản ứng đó. II/ CHUẨN BỊ : GV: mô hình phân tử metan, butan; bật lửa gas dùng biểu diễn thí nghiệm phản ứng cháy. - HS: Ôn lại lí thuyết về đồng đẳng , đồng phân , loại phản ứng và cách viết. III/ CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY - HỌC 1/ ổn định lớp 2/ Kiểm tra bài cũ : HÓA HỌC 11 a/ Viết Công thức chung cho dãy ankan , viết CTPT và gọi tên của 10 chất đầu trong dãy ankan? b/ Viết CTCT của C4H10 và C5H12 , gọi tên các đồng phân ? 3/ Bài mới : Hoạt động của GV HOẠT ĐỘNG 1: Hoạt động của HS III TÍNH CHẤT VẬT LÍ 1. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng. GV hướng dẫn HS nghiên cứu bảng 6.2 để rút ra qui luật biến đổi về nhiệt độ sôi, nhiệt độ - Trạng thái: ở đk thường các ankan từ C1  C4 ở trạng thái khí, từ C5  C18 ở trạng nóng chảy, tính tan. thái lỏng, C19 trở đi ở trạngthái rắn. - T0nc, T0s của ankan nói chung đều tăng theo số nguyên tử C trong phân tử tức là tăng theo phân tử khối. - Khối lượng riêng tăng theo số nguyên tử C trong phân tử nhưng luôn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.(ankan nhẹ hơn nước) 2. Tính tan a) Tính tan - Không tan trong nước. - Là những dung môi không phân cực. - Hoà tan được vào những chất không phân cực. An kan lỏng có thể thấm qua da hoặc màng tế bào. IV. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC - Nhận xét: Do chỉ có liên kết  tương đối bền vững, trơ về mặt hoá học, ở đk thường chúng không phản ứng được với axit, bazơ, các chất oxi hoá mạnh. HÓA HỌC 11 - Dưới tác dụng của nhiệt độ và ánh sáng ankan tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách, phản ứng oxi hoá. 1.Phản ứng thế a/ Phương trình phản ứng: CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl clometan( metylclorua) CH3Cl + Cl2  CH2Cl2 + HCl điclometan( metylenclorua) HOẠT ĐỘNG 2: CH2Cl2 + Cl2  CHCl3 + HCl triclometan( clorofom) Dựa vào đặc điểm cấu tạo trong phân tử ankan suy ra t/c hoá học có thể. CHCl3 + Cl2  CCl4 + HCl tetraclometan(cacbontetra clorua) Nhận xét:Sản phẩm thế ưu tiên với H ở C bậc cao GV gợi ý để HS viết phương trình phản ứng 2.Phản ứng tách Gãy liên kết C-C, C-H; chất xúc tác thường thay thế lần lượt các nguyên tử H trong phân dùng là Cr2O3, Fe, Pt. tử CH4 bằng các nguyên tử Cl. Tương tự viết phương trình cho phản ứng của C3H8. - Các đồng đẳng : Từ C3H8 trở đi thì Clo (nhất là brôm) ưu tiên thế ở trong mạch. a/ Tách H2 (Đề hidro hóa ) CH3-CH3 0 xt ,t   CH2=CH2 + H2 b/ Phản ứng crackinh : ( bẻ gãy mạch cacbon ) Ví dụ : CH4 + CH3-CH=CH2 C4H10 Taê C2H6 + CH2=CH2 HÓA HỌC 11 CH3-CH2CH2Cl + HCl C3H8 + Cl2 a CH3CHClCH3 + HCl 3. Phản ứng Oxi hóa hoàn toàn - HS viết phương trình phản ứng đốt cháy CH4 và phương trình phản ứng tổng quát đốt cháy t ankan CnH2n+2+(3n+1 )O2  nCO2 2 0 GV: Tách 2 H ở 2 C cạnh nhau Viết phương trình phản ứng tách H2 của C4H10 ? GV: Phản ứng crackinh có nhiều ứng dụng trong CN dầu mỏ. GV: Phản ứng đốt cháy ankan tạo ra CO2 và H2O còn có thể gây nổ => cẩn thận khi dùng gas, bật lửa gas. +(n+1)H2O HS nhận xét : số mol H2O luôn luôn lớn hơn CO2 0 t Ví dụ : CH4 +2O2  CO2 + 2H2O IV.Điều chế : a/ Trong công nghiệp : lấy từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ. GV yêu cầu Nhận xét tỷ lệ mol CO2 và H2O sinh ra sau phản ứng. b/ Phòng thí nghiệm : - Gv bổ xung : Không bị oxy hoá bởi dung dịch KMnO4 nhưng ở nhiệt độ, xúc tác thích hợp ankan có thể bị oxi hoá không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxy. 0 t xt CH4 + O2  HCHO + H2O -Làm thí nghiệm điều chế CH4 từ Natri axetat với vôi tôi xút. 0 t CH3COONa+NaOH  CH4 +Na2CO3 Al4C3+12H2O 3CH4 + 4Al(OH)3 V. Ứng dụng - Từ C1 đến C20 được ứng dụng làm nhiên liệu - Nhiều Ankan được dùng làm dung môi và dầu GV giới thiệu phương pháp điều chế ankan bôi trơn máy. trong công nghiệp. - Điều chế chất sinh hàn. - Nhờ tác dụng của nhiệt và các phản ứng oxy HOẠT ĐỘNG 4 hoá không hoàn toàn  HCHO, rượu metylic , Yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Tìm những ứng axitaxetic…v..v… dụng có liên quan đến tính chất hoá học của HOẠT ĐỘNG 3 HÓA HỌC 11 ankan ? HOẠT ĐỘNG 5 CỦNG CỐ – DẶN DÒ 1/ CỦNG CỐ: GV yêu cầu HS: *Viết phương trình phản ứng khi cho butan tác dụng với Clo ? * Đốt cháy 0,1 mol CxHy  0,1mol CO2 và 0,2mol H2O . Xác định dãy đồng đẳng của A. * Viết phản ứng Isobutan + Cl2 theo tỉ lệ mol 1 : 1 2/ DẶN DÒ: HS về nhà: - Học các tính chất hoá học , viết được phương trình phản ứng minh hoạ cho các tính chất đó. - Viết được các phương trình phản ứng điều chế metan trong phòng thí nghiệm. - Bài tập: 2,4,5( tr-116-SGK) - Đọc bài 26 , tìm hiểu về CTCT, tính chất của xicloankan.