Giáo án Hóa học 11 - Tiết 48: Tính chất hoá học - Điều chế - Ứng dụng

GIÁO ÁN
TIẾT 48.ANKAN
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC-ĐIỀU CHẾ-ỨNG DỤNG
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU.
1. Kiến thức:
Học sinh biết:
-Phương pháp điều chế và ứng dụng của ankan
Học sinh hiểu:
-Tính chất hoá học của ankan: phản ứng thế, tách, oxi hoá.
-Cơ chế phản ứng thế halogen vào ankan
Học sinh vận dụng:
-Viết cơ chế của phản ứng halogen hoá các ankan khác.
2. Kĩ năng.
Viết phương trình phản ứng hoá học: tách, thế, phản ứng điều chế ankan.
Kĩ năng quan sát thí nghiệm.
II. CHUẨN BỊ.
Giáo viên: bảng biểu cơ chế phản ứng
Dụng cụ thí nghiệm điều chế và tính chất CH4 
III. TRỌNG TÂM.
+Phản ứng thế, tách
+Cơ chế phản ứng halogen hoá ankan.
IV. PHƯƠNG PHÁP.
Thuyết trình, vấn đáp, trực quan.
V. NỘI DUNG.
1. Ổn định lớp.(1phút)
2. Kiểm tra bài cũ.(3 phút)
Câu hỏi:
Viết sản phẩm của phản ứng :CH4 + Cl2 ?
Hỏi đây là phản ứng gì? Đã học ở lớp nào?
Học sinh trả lời sản phẩm của phản ứng và cho biết đây là phản ứng thế.
Giáo viên dẫn vào bài mới.
3.Vào bài mới.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1.(Trọng tâm) 15 phút
Giới thiệu tiếp các sản phẩm thế:CH2Cl2, CHCl3, CCl4.
Đặt vấn đề: Xác định bậc C trong phân tử C3H8.
Yêu cầu học sinh viết sản phẩm của phản ứng thế 1:1giữa C3H8 với Cl2 và Br2.
Hướng dẫn học sinh nhận xét về hướng của phản ứng giữa clo với propan, brom với propan ở trong sgk.
Yêu cầu nhận xét:
-Ưu tiên thế C bậc nào
-Brôm hay clo thế chọn lọc hơn.
Hướng dẫn:
Clo hoạt động mạnh hơn, thế không phân biệt được hidro của cacbon nào, còn brôm yếu hơn, thế H nào dễ hơn trước.
Nhận xét Flo oxi hoá rất mạnh nên phá vỡ luôn cả ankan.Còn iot thì quá yếu.
Đặt vấn đề:
Tại sao phản ứng thế lại xảy ra ưu tiên ở C bậc cao hơn.
Dẫn dắt vào cơ chế phản ứng: trình bày cơ chế phản ứng giữa Clo và metan mà không ghi các giai đoạn.Hướng dẫn học sinh nhận xét cơ chế phản ứng gồm những giai đoạn nào.
Lưu ý giai đoạn phát triển mạch lặp đi lặp lại có thể lên đến hàng chục ngàn lần.
Yêu cầu học sinh suy nghĩ cơ chế phản ứng thế C3H8 với Cl2 và vơi Br2.
Có thể giải thích nhanh tại sao thế có ưu tiên ở C bậc cao hơn hoặc cho học sinh về nhà suy nghĩ.
Hoạt động 2.(7 phút)(Trọng tâm)
Đặt vấn đề: Liên kết trong ankan là nhưng liên kết gì?
Để bẻ gãy liên kết đó dễ hay khó?
Đi vào nội dung tiếp theo: phản ứng tách.
Điều kiện phản ứng tách xảy ra?
Hướng dẫn: Ở điều kiện đó không những bẽ gãy liên kết C-H tách khí H2 mà còn bẽ gãy những liên kết C-C tạo những hiđrocacbon nhỏ hơn.
Lưu ý: phản ứng bẽ gãy liên kết C-C tạo ankan và hidrocacbon nhỏ hơn gội là phản ứng crackinh.
Hướng dẫn học sinh viết các phản ứng tách và crackinh.
Hoạt động 3. Phản ứng oxi hoá.(5 phút)
Hướng dẫn học sinh viết pthh phản ứng đốt cháy hoàn toan CH4 và pttq phản ứng đót cháy ankan.
Yêu cầu học sinh nhận xét về tỉ lệ số mol giữa CO2 và H2O.
Nhấn mạnh: Khi đốt cháy 1 hiđrocacbon mà thu được số mol H2O lớn hơn số mol CO2 thì khẳng định đó là ankan.
Gv lưu ý:
Phản ứng toả nhiệt vì vậy ankan được ứng dụng làm nhiên liệu.
Trong đk thiếu oxi, thường tạo muội than.
Hoạt động 4. Điều chế.(5-10phút)
Giới thiệu phương pháp điều chế ankan trong công nghiệp: tách từ dầu mỏ và khí thên nhiên (bài dầu mỏ).
Giới thiệu và làm thí nghiệm điều chế mêtan trong phòng thí nghiệm.
Làm thí nghiệm:
+Điều chế CH4 với hoá chất và thiết bị đã chuẩn bị sẵn.
+Đốt cháy CH4 trong bình vừa thu, vừa đốt vừa cho nước vôi trong vào.Yêu cầu học sinh dự đoán hiện tượng.
Hướng dẫn học sinh viết pthh điều chế mêtan trong phòng thí nghiệm.
Yêu cầu học sinh tự viết vào vở pu:
Lưu ý:Ngoài ra có thể điều chế CH4 từ phản ứng:
Al4C3 + 12H2O 3CH4 +4Al(OH)3
Hoạt động 5.Ứng dụng.(2 phút)
Hướng dẫn học sinh đọc sgk phần ứng dụng.
Yêu cầu học sinh nêu những ứng dụng của ankan.
Giáo viên bật lửa hoặc thắp nến, chỉ rõ đây là một trong nhưng ứng dụng làm nhiên liệu của ankan.
Hoạt động 6.Củng cố.(chọn 1 trong 3)
1) Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra khi nung pentan dưới nhiệt độ cao có xúc tác.
2) Viết các sản phẩm và gọi tên khi cho 1mol isobutan tác dụng với:
a) 1mol Cl2 có chiếu sáng.
b) 1mol Br2 đun nóng.
3) Đốt cháy hoàn toàn 1 hidrocacbon thì thấy thể tích H2O gấp 1,2 lần thể tích CO2 ở cùng điều kiện.
Viết phản ứng thế của clo, brom với propan.(Có thể học sinh viết 1 sản phẩm thế ở cacbon bậc cao)
Xác định bậc C trong C3H8:
Học sinh mở sgk, nghiên cứu về hướng phản ứng thế của clo, brom với propan.
Rút ra nhận xét: Thế ưu tiên C bậc cao.
Brom thế ở C bậc cao tỉ lệ cao hơn (chọn lọc hơn) so với Clo.
Nhận xét cơ chế phản ứng gồm 3 giai đoạn:
Khơi mào:
Cl2→Cl + Cl 
-Phát triển mạch:
CH4 + Cl→CH3 +HCl
CH3 + Cl2 →CH3Cl + Cl
-Tắt mạch:
Cl + Cl → Cl2
Cl + CH3 → CH3Cl
CH3 + CH3 → CH3-CH3 
Đơn,thuộc loại liên kết σ.
Khó 
Nhiệt độ cao và có xúc tác.
Viết pthh đốt cháy CH4 và pttq đốt cháy ankan lên bảng.Các học sinh còn lại viết vào vở.
Số mol CO2 < số mol H2O
Quan sát hiện tượng:ngọn lửa nhỏ màu xanh.
Có kết tủa tạo thành.
Viết ptpu điều chế mêtan lên bảng.
Viêt pttq:
Nghiên cứu và nêu những ứng dụng của ankan.
Giải bài tập dưới sự hướng dẫn của giáo viên.
Bài 35. Tiết 48. ANKAN
TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG.
I.TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Phản ứng thế.
CH4 +Cl2CH3Cl +HCl
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2+ HCl
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3+ HCl
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
CH3-CH2-CH3 + Cl2
 askt 43%
 CH3-CH2-CH2-Cl +HCl
 57%
 CH3-CHCl-CH3 +HCl 
CH3-CH2-CH3 + Br2
 to 3%
 CH3-CH2-CH2-Br +HBr
 97%
 CH3-CHBr-CH3 +HBr 
Thế ưu tiên hiđro ở cacbon bậc cao với brom.
Clo thế hấu như ở các bậc cacbon.
Flo phân huỷ ankan
Iot không phản ứng.
Cơ chế:
Gồm 3 giai đoạn:
Khơi mào:
Cl2→Cl + Cl 
-Phát triển mạch:
CH4 + Cl→CH3 +HCl
CH3 + Cl2 →CH3Cl + Cl
-Tắt mạch:
Cl + Cl → Cl2
Cl + CH3 → CH3Cl
CH3 + CH3 → CH3-CH3 
2. Phản ứng tách.
CH3-CH2-CH2-CH3
 CH3-CH=CH-CH3 + H2
 CH3-CH=CH2 +CH4
 CH2=CH2 + CH3-CH3
3. Phản ứng oxi hoá.
CH4+ 2O2 CO2 + 2H2O.
III.ĐIỀU CHẾ -ỨNG DỤNG.
1.Điều chế.
a) Công nghiệp.
Tách từ dầu mỏ và khí thiên nhiên.
b) Phòng thí nghiệm.
CH3COONa+NaOH
2.Ứng dụng.
+Làm nhiên liệu.
+Làm nguyên liệu.
1)CH3-CH2-CH2-CH2-CH2
CH3-CH2-CH=CH-CH3 +H2
 CH3-CH2-CH=CH2 + CH4
 CH3-CH=CH2 +CH3-CH3
 CH2=CH2 + CH3-CH2-CH3.
2)
‌CH3-CH-CH3 +Cl2
 ½ 
 CH3‌‌
CH3-CH-CH3Cl +HCl
 ½ ½ 
 ½ CH3
 CH3-CCl-CH3 +HCl
 ½ 
 CH3
CH3-CH-CH3 +Br2
 ½ 
 CH3‌‌
 CH3-CBr-CH3 + HBr
 ½ 
 CH3
3) Số mol H2O > số mol CO2 
[ankan.
(n+1)=1,2n [n=5
Vậy đó là C5H12 
 ‌
VI. DẶN DÒ BÀI MỚI.
Yêu cầu học sinh về nhà làm bài tập1, 2, 3, 4, 5, 6 sgk.
Viết các đồng phân là hiđrocacbon no có công thức:C3H6, C4H8,C5H10.