Bài Giảng Hóa Học 11-12 - CHUYÊN ĐỀ ESTE -2016-ml

Năng lực cần hình thành và phát triển

Hoạt động của thầy và trò

Nội dung chính

Thiết bị đồ dùng

Hoạt động học tập 1: Huy động kiến thức kinh nghiệm đã có của học sinh

- Năng lực tự học; hoạt động cá nhân.

- Giáo viên yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1:

“1. Viết các đồng phân đơn chức có công thức phân tử C2H4O2, C6H6O (có vòng benzen), C2H6O

- Gọi tên các đồng phân ancol, phenol, axit, ete.

2. Viết phản ứng của axit axetic và ancol etylic”

1. Các đồng phân và tên gọi:

CH3COOHaxit axetic

HCOOCH3

C6H5OHphenol

CH3CH2OHancol etylic

CH3-O-CH3đimetyl ete

2. Phương trình phản ứng:

CH3COOH + C2H5OH

CH3COOC2H5 + H2O

- Máy chiếu

- Giấy bút

Hoạt động học tập 2: Tìm hiểu về khái niệm, cấu tạo, phân loại và gọi tên este

- GV sử dụng phản ứng ở mục 2-phiếu HT 1 để vấn đáp HS đưa ra khái niệm este.

A- ESTE

?- Bản chất của phản ứng này là gì?

HS trả lời: là sự thay thế nhóm –OH trong nhóm cacboxyl bằng nhóm OC2H5.

? Sản phẩm được gọi là gì? – Trả lời: este ( etyl axetat)

?- Một cách khái quát hóa, em cho biết khái niệm về este?

1- Khái niệm – Cấu tạo

* Khái niệm este: Là sản phẩm khi thay thế nhóm OH trong nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm –OR.

* Cấu tạo: R’-C-O-R

O

- Năng lực hoạt động nhóm

- Năng lực trình bày nội dung ý kiến

- Năng lực tư duy khái quát.

- GV phát phiếu HT số 2:

“Phiếu học tập số 2: Cho các este :

- Hãy chia chúng thành nhóm và phân loại este.

- Tháo luận đi đến thống nhất về cơ sở và phân loại các loại este, công thức chung, cách gọi tên.”

- HS trình bày kết luận của nhóm.

- Các nhóm khác bổ sung.

- Giáo viên nhận xét và chốt kiến thức.

2- Phân loại

* Dựa trên cấu tạo gốc hidrocacbon R:

- Este no. ( Ví dụ là: 1,2,8)

- Este không no: (Ví dụ: 3,4,5,6,7)

- Este thơm: (Ví dụ là:5,6)

* Dựa vào số lượng nhóm chức:

- este đơn chức: R-COO-R’ (Ví dụ là: 1,2,3,4,5,6,7)

- este đa chức: (RCOO)nR’ hoặc R(COOR’)n(Ví dụ là: 8)

* CTPT chung của este no đơn chức: CnH2n+1COOCmH2m+1 hoặc CnH2nO2

- Máy chiếu, phiếu học tập

- Giấy bút, bảng phụ

3- Danh phápR-COO-R’

Tên este : Tên gốc hidrocacbon R’+ tên gốc anion gốc axit ( đuôi “at”)

Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất vật lý của este

- Năng lực thực hành thí nghiệm

- Năng lực quan sát

- Năng lực hoạt động nhóm

- Năng lực diễn đạt vấn đề.

- Giáo viên cho học sinh quan sát mẫu este: etyl axetat; dầu ăn; mỡ động vật.

- Cho HS tiến hành kiểm nghiệm:tính tan, nhẹ hơn nước, hòa tan trong dung môi hữu cơ.

-?- Em rút ra kết luận về tính chất vật lý của este?

- GV nhận xét và chốt kiến thức.

4- Tính chất vật lý:

- Thường là những chất lỏng, các este có KLPT lớn ở trạng thái rắn.

- Nhẹ hơn và ít tan trong nước, hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác.

- Thừơng có mùi thơm.

- Có nhiệt độ sôi thấp hơn ancol có cùng số nguyên tử C vì không có liên kết hidro.

- Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, đũa thủy tinh, kẹp gỗ,...

- Hóa chất: mẫu este etyl axetat, nước, ...

- Bút, giấy

Hoạt động 4:Tìm hiểu tính chất hóa học của este

- GV chia lớp thành 2 nhóm; yêu cầu học sinh hoạt động nhóm: tìm hiểu về tính chất hóa học của este.

5- Tính chất hóa học:

- Từ cấu tạo R – COO - R’

Gốcchứcgốc

a- Phản ứng ở nhóm chức

- Năng lực hoạt động nhóm

- Năng lực diễn đạt , trình bày vấn đề.

- Các nhóm nghiên cứu tính chất hóa học của este qua thí nghiệm, sách giáo khoa, thảo luận và tổng kết khái quát thành báo cáo ngắn gọn về phân kiến thức được giao. Đồng thời nghiên cứu để bổ sung và đặt câu hỏi với nhóm còn lại.

- Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm: xảy ra theo một chiều (phản ứng xà phòng hóa)

RCOOR’+NaOH RCOONa+R’OH

- Phản ứng thủy phân trong môi trường axit: xảy ra theo 2 chiều thuận nghịch

RCOOR’+H2O RCOOH+R’OH

- Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm thủy phân este

- Giấy, bút

- Năng lực hợp tác.

- Năng lực nghiên cứu

- GV cho một nhóm HS trình bày nội dung kiến thức về phần tính chất hóa học của nhóm chức

- Nhóm còn lại bổ sung

- GV nhận xét các nhóm, bổ sung thêm về phản ứng thủy phân của một số este đặc biệt( tùy thuộc vào đối tượng HS trong lớp)

* Chú ý về một số este đặc biệt

R-COOCH=CH-R’ + NaOH →

R-COONa + R’-CH2CHO

R-COOC6H5 + NaOH →

R-COONa + C6H5-ONa

R-COOC=CHR’ + NaOH→

R’’O

→ R-COONa + R’’C-CH2-R’

- Phản ứng khử:

RCOOR’ RCH2OH+R’OH

- Năng lực hợp tác, hoạt động nhóm.

- GV cho một nhóm HS trình bày nội dung kiến thức về phần tính chất hóa học của gốc hidrocacbon, cho ví dụ.

- Nhóm còn lại bổ sung

- GV nhận xét các nhóm, bổ sung

b- Phản ứng ở gốc hidrocacbon

Phụ thuộc vào cấu tạo của gốc R, R’ (no hay không no, thơm)este có thể tham gia vào phản ứng: cộng, trùng hợp, thế, tách,...

- Phản ứng cộng vào gốc không no:

RCH=CH-COOR’ + H2

RCH2CH2COOR’

- Phản ứng trùng hợp:

n CH2=CH (-CH2-CH -)n

COOR’COOR’

Hoạt động 5: Tìm hiểu về điều chế và ứng dụng của este

- Năng lực hợp tác, hoạt động nhóm.

- Năng lực tổng hợp kiến thức.

- Giáo viên yêu cầu HS tổng hợp các ý kiến đã chuẩn bị của mỗi cá nhân thành 3 nhóm và viết vào bảng phụ về ứng dụng của este đã chuẩn bị ở nhà.

- Giáo viên nhận xét.

6- Điều chế và ứng dụng:

-Ứng dụng:

+ Dùng chế tạo hợp chất cao phân tử: chất dẻo, thủy tinh hữu cơ,

+ Dùng trong dược phẩm, thực phẩm, mĩ phẩm ...

- Bút, bảng phụ, nam châm

- Điều chế:

+ Điều chế este của ancol:

RCOOH + R’OH

RCOOR’ + H2O

+ Este của phenol:

C6H5OH + (R-CO)2O →

R-COOC6H5 + R-COOH

Năng lực cần hình thành và phát triển

Hoạt động của thầy và trò

Nội dung chính

Thiết bị -

đồ dùng

Giáo viên chiếu hình ảnh về lipit và giới thiệu về phần kiến thức tiếp theo.

“ Chất béo rất quen thuộc với các em chính là một loại este mà chúng ta đã nghiên cứu trong bài học. Vậy chúng có cấu tạo như thế nào? Vai trò của chúng đối với chúng ta quan trọng ra sao? Mời cả lớp cùng đến với báo cáo của nhóm...”

Hoạt động 6: Báo cáo kết quả tìm hiểu về Lipit

- Năng lực tổng hợp kiến thức.

- Năng lực thuyết trình vấn đề đã nghiên cứu.

- Giáo viên cho một nhóm lên trình bày các tổng hợp kiến thức về Lipit như đã phân công theo yêu cầu:

1- Khái niệm về lipit, chất béo

2- Phân loại chất béo

3- Trạng thái tự nhiên– Tính chất vật lý

4- Tính chất hóa học của chất béo

5- Vai trò của chất béo

- Học sinh đại diện nhóm lên trình bày.

B- LIPIT:

1- Khái niệm:

- Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, bao gồm chất béo, sáp, steroit, photpholipit,...

- Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon (thường từ 12 C đến 24 C)không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit.

- Công thức chung của chất béo:

2- Phân loại: dựa vào gốc hidrocacbon của axitmonocacboxylic để chia thành: chất béo no, không no

- Máy chiếu

- Máy tính

- Giấy , bút

- Năng lực quan sát, tìm tòi thực tiễn.

+ Học sinh trong nhóm đưa ra mẫu chất béo để quan sát.

+ Tiến hành các thí nghiệm chứng minh tính tan của chất béo.

3- Trạng thái tự nhiên-Tính chất vật lý

- Chất béo tồn tại dưới dạng dầu, mỡ động thực vật: sáp ong,...

- Các triglixerit chứa chủ yếu gốc axit béo no: rắn; chứa chủ yếu gốc axit béo không no: lỏng. Chúng nhẹ hơn và không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.

- Dụng cụ thí nghiệm

- Mẫu chất béo, nước, xăng.

- Năng lực thực hành, quan sát thí nghiệm.

- Năng lực kiểm nghiệm vấn đề.

4- Tính chất hóa học

+ Học sinh trong nhóm tiến hành thí nghiệm kiểm chứng tính chất: Thủy phân trong môi trường axit và môi trường kiềm của chất béo.

- Phản ứng thủy phân trong môi trường axit

CH2-OCOR1CH2-OHR1COOH

CH-OCOR2 + H2O CH-OH + R2COOH

CH2-OCOR3CH2-OHR3COOH

Máy chiếu, máy tính

- Phản ứng xà phòng hóa( thủy phân trong môi trường kiềm)

CH2-OCOR1CH2-OHR1COONa

CH-OCOR2+NaOH CH-OH + R2COONa

CH2-OCOR3CH2-OHR3COONa

- Hóa chất, dụng cụ thí nghiệm.

- Phản ứng hidro hóa

CH2-OCOC17H33CH2OCOC17H35

CH-OCO C17H33+3H2 CH2OCOC17H35

CH2-OCO C17H33CH2OCOC17H35

- Phản ứng oxi hóa: Nối đôi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị oxi hoá chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân huỷ thành anđehit có mùi khó chịu (hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi).

- Năng lực tổng hợp thông tin

- Học sinh trong nhóm còn lại nhận xét, đặt câu hỏi, bổ sung cho phần kiến thức được trình bày.

- Nhóm trình bày giải đáp thắc mắc.

- Giáo viên nhận xét, giải đáp thắc mắc( nếu chưa được giải quyết thích đáng) và chốt kiến thức.

5- Vai trò của chất béo

- Trong cơ thể: Chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng; là nguyên liệu để tổng hợp một số chất khác cần thiết cho cơ thể và có tác dụng bảo đảm sự vận chuyển và hấp thụ các chất hoà tan được trong chất béo.

- Trong công nghiệp:dùng là nguyên liệuđiều chế xà phòng và glixerol; làm nhiên liệu cho động cơ điezen; dùng trong sản xuất chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ và sản xuất một số thực phẩm khác nhưmì sợi, đồ hộp,...

- Tra cứu mạng internet.

- Kết hợp với bộ môn sinh học, công nghệ,...

Hoạt động 7: Báo cáo kết quả tìm hiểu về chất giặt rửa

- Năng lực tổng hợp kiến thức.

- Năng lực thuyết trình vấn đề đã nghiên cứu.

- Giáo viên cho một nhóm lên trình bày các tổng hợp kiến thức về Lipit như đã phân công theo yêu cầu:

1- Khái niệm chất giặt rửa-xà phòng-chất giặt rửa tổng hợp.

2- Tính chất giặt rửa

3- Xà phòng: sản xuất-thành phần-ứng dụng

4- Chất giặt rửa tổng hợp: sản xuất-thành phần và sử dụng.

C- CHẤT GIẶT RỬA:

1- Khái niệm chất giặt rửa-xà phòng-chất giặt rửa tổng hợp.

- Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các chất bẩn bám trên các vật rắn mà không gây ra phản ứng hoá học với các chất đó.

- Xà phòng là hỗn hợp các muối natri (hoặc kali) của các axit béo.

- Chất giặt rửa tổng hợp không phải là muối natri (hoặc kali) của các axit béo, nhưng có tác dụng giặt rửa tương tự xà phòng.

- Một số khái niệm có liên quan:

+ Chất tẩy màu làm sạch các vết màu bẩn nhờ những phản ứng hoá học.

+ Chất ưa nước là những chất tan tốt trong nước.

+ Chất kị nước là những chất hầu như không tan trong nước,thường kị dầu mỡ.

- Năng lực thuyết trình.

- Sử dụng hình ảnh, tranh vẽ mô tả quá trình tẩy rửa.

2- Tính chất giặt rửa

- Cấu trúc hoá học gồm một đầu ưa nước gắn với một đuôi dài ưa dầu mỡ là hình mẫu chung cho "phân tử chất giặt rửa".

- Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa: đuôi" ưa dầu mỡ của phân tử chất giặt rửa thâm nhập vào vết dầu bẩn, còn nhóm –COO-Na+ ưa nước lại có xu hướng kéo ra phía các phân tử nước. Kết quả là vết dầu bị phân chia thành những hạt rất nhỏ phân tán vào nước rồi bị rửa trôi đi.

3- Xà phòng: sản xuất-thành phần-ứng dụng

Năng lực tư duy logic

- Học sinh dùng sơ đồ để mô tả ngắn gọn quá trình sản xuất.

- Học sinh tiến hành điều chế xà phòng cho lớp quan sát bằng phương pháp 1.

- Sản xuất:

Cách 1:

Dầu, mỡ dd chất rắn bánh xà phòng

Cách 2:

R-CH2-CH2-R’ R-COOH+R'-COOH R-COONa+R'-COONa

- Năng lực thực hành.

- Thành phần:

+ Thành phần chính: các muối natri (hoặc kali) của axit béo, thường là natri stearat (C17H35COONa), natri panmitat (C15H35COONa), natri oleat (C17H33COONa), ...

+ Các phụ gia: chất màu, chất thơm, chất độn.

- Năng lực tổng hợp thông tin

- Ứng dụng: dùng giặt, rửa sinh hoạt.

+ Ưu điểm :không gây hại cho da, không ảnh hưởng môi trường.

nhược điểm là khi dùng với nước cứng (nước có chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+) thì các muối canxi stearat, canxi panmitat,... sẽ kết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng vải sợi.

4- Chất giặt rửa tổng hợp: sản xuất-thành phần và sử dụng.

- Năng lực thuyết trình.

- Năng lực phát vấn.

Học sinh có thể vẽ sơ đồ trên bảng hoặc dùng bảng phụ vẽ sẵn sơ đồ.

- Sản xuất:

RCH3 R–COOH R–CH2OH R–CH2OSO3H R-CH2OSO3-Na+

- Sử dụng hình ảnh về các sản phẩm chất giặt tổng hợp hoặc mẫu sản phẩm ngoài thị trường hay ở nhà sử dụng.

- Thành phần: gồm cácchất dựa theo hình mẫu "phân tử xà phòng" (tức là gồm đầu phân cực gắn với đuôi dài không phân cực), có tính chất giặt rửa tương tự xà phòng.

- Giấy bút, bảng phụ,...

- Máy chiếu

- Học sinh trong nhóm còn lại nhận xét, đặt câu hỏi, bổ sung cho phần kiến thức được trình bày.

- Nhóm trình bày giải đáp thắc mắc.

- Giáo viên nhận xét, giải đáp thắc mắc( nếu chưa được giải quyết thích đáng) và chốt kiến thức.

- Ứng dụng: dùng để giặt, rửa, tẩy trắng...

+ Nhược điểm: có hại cho da, gây ô nhiễm cho môi trường.

+ Ưu điểm: dùng được với nước cứng, vì chúng ít bị kết tủa bởi ion canxi.

Nội dung

Loại câu hỏi/bài tập

Nhận biết

(Mô tả yêu cầu cần đạt)

Thông hiểu

(Mô\ tả yêu cầu cần đạt)

Vận dụng

(Mô tả yêu cầu cần đạt)

Vận dụng cao

(Mô tả yêu cầu cần đạt)

ESTE

Câu hỏi/bài tập định tính

Nêu được:

- Định nghĩa, phân loại, danh pháp...

- Đặc điểm cấu tạo

- Tính chất vật lý, tính chất hóa học.

- Các phương pháp điều chế và ứng dụng este.

- Giải thích được một số tính chất vật lý, tính chất hóa học của anđehit.

-So sánh và giải thích được nhiệt độ sôi của este trong đồng đẳng vàvới axit có cùng số cacbon

- Viết được công thức cấu tạo đồng phân của este

- Phân biệt được chức este với các hợp chất hữu cơ khác bằng phương pháp hóa học

- Viết và giải thích được một số phản ứng hóa học của este (như phản ứng thủy phân; phản ứng của gốc R đặc biệt: mất màu brom, trùng hợp...)

- Suy luận được một số phản ứng với một số các hợp chất hữu cơ có nhóm este (–CHO) như: este HCOOR;R-COOAr…

Bài tập định lượng

-Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của este mức độ đơn giản.

-Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của este mức độ đạt yêu cầu cao hơn,

- Bài tập tính toán đơn giản như tìm số mol, khối lượng...

- Giải được các bài tập vận dụng bằng những kiến thức, kỹ năng tổng hợp để giải quyết

Bài tập thực hành/thí nghiệm

- Mô tả và nhận biết được các hiện tượng thí nghiệm.

- Giải thích được các hiện tượng thí nghiệm.

- Giải thích được một số hiện tượng thí nghiệm liên quan đến thực tiễn (...)

- Phát hiện được một số hiện tượng trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích.

LIPIT- CHẤT GIẶT RỬA

Câu hỏi định tính

Nêu được:

- Định nghĩa, đặc điểm cấu tạo

- Tính chất vật lý, tính chất hóa học.

- Các phương pháp điều chế và ứng dụng este.

Câu hỏi định lượng

- Tính toán khối lượng xà phòng, chất béo theo phản ứng đơn giản.

- Bài tập tính toán đơn giản như tìm số mol, chỉ số xà phòng,khối lượng...

Câu hỏi thực tiễn

- Giải thích được một số hiện tượng thí nghiệm liên quan đến thực tiễn (...)

- Phát hiện được một số hiện tượng trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích.

CH3COOCH2CH3 (1)

HCOOCH3(2)

CH2=CH-COOCH3(3)

CH3COOCH=CH2 (4)

Etyl axetat

Metyl fomiat

Metyl acrylat

Vinyl axetat

C6H5-COOCH3 (5)

CH3COOC6H5 (6)

CH3COO-CH2CH=CH2 (7)

COOCH3(8)

COOCH3

Metyl benzoat

Phenyl axetat

Anlyl axetat

Đimetyl oxalat