I-NHỮNG ĐIỂM CƠ BẢN CỦA THUYẾT CẤU TẠO HOÁ HỌC:
HS:
1. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó sẽ tạo ra chất mới.
2. Trong phân tử chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Những ngtu C có thể kết hợp không những với những của
ngtố khác mà còn kết hợp trực tiép với nhau tạo thành những mạch C khác nhau (mạch không nhánh, có nhánh và mạch vòng).
3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần (bản chất và số lượng các ) và cấu tạo hóa học ( thứ tự liên kết các).
Vì vậy, thuyết CTHH làm cơ sở để nghiên cứu các hợp chất hữu cơ: cấu tạo
1. VD : C2H6O
CH3CH2 OH CH3 OCH3
Rượu etylic Đimetylete
2. IV IV IV VI VI
VD : CH4 , CH3CH2OH , CHCH
CH3CH2CH2CH3 , CH3CHCH3 , ׀
CH3
CH2CH2
CH2CH2
3. VD: Tính chất phụ thuộc vào:
- Bản chất: CH4: Khí, dễ cháy,CCl4: Lỏng , không cháy
-Số lượng nguyên tử : C4H10:
Khí, C5H12 : Lỏng
-Thứ tự liên kết:
CH3CH2OH: Lỏng, không tan.
CH3OCH3: Khí, không tan
II- ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN:
1. Đồng đẳng: Đồng đẳng: là hiện tượng các chất có cấu tạo và tính chất tương tự nhau nhưng về thành phần phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm: - CH2 -.
VD: Tìm công thức chung dãy đồng đẳng của rượu etylic?
Giải :
Ta có: C2H5OH + xCH2 = C2+xH5+2xOH
Đặt : n =2+x. Do đó: 6 + 2x = 2n + 2.
Vậy công thức chung dãy đồng đẳng rượu etylic là: CnH2n+1OH Hay CnH2n+2O.
2. Đồng phân:2. Đồng phân : là hiện tượng các chất có cùng CTPT, nhưng có cấu tạo khác nhau nên có tính chất khác nhau.
- Phân loại đồng phân:
a) Đồng phân cấu tạo: (3 loại)
- Đồng phân mạch cacbon: mạch không nhánh, mạch có nhánh.
- Đồng phân vị trí: nối đôi, ba, nhóm thế và nhóm chức.
- Đồng phân nhóm chức: các đồng phân khác nhau về nhóm chức, tức là đổi từ nhóm chức này sang nhóm chức khác.
VD: Ankađien – Ankin - Xicloanken
Anken – Xicloankan.
b) Đồng phân hình học : (cis – trans):
VD: Buten – 2
H H H C H¬¬¬¬3
\ / \ /
C=C C=C
/ \ / \
CH3 CH3 CH3 H
Cis Trans
* Ñieàu kieän ñeå coù ñoàng phaân cis – trans:
a e
\ / a b
C=C
/ \ e d
b d
- Phương pháp viết đồng phân của một chất :
VD: Viết các đồng phân của C4H10O
Giải :
+ Đồng phân rượu : –OH (4đp)
CH3CH2CH2CH2OH
CH3CHCH2 OH
CH3
CH3CH2CH OH
CH3 CH3
CH3C OH
CH3
+ Đồng phân ete : O (3đp)
CH3OCH2CH2CH3
CH3OCHCH3
CH3
CH3CH2OCH2CH3
III- CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA CÁC HIĐROCACBON :
1. ANKAN (PARAFIN): CnH2n+2
( n 1)
a) Cấu tạo: Mạch C hở, chỉ có liên kết đơn (lk ).
b) Hóa tính:
- Phản ứng thế: Cl2, Br2.
- Phản ứng hủy.
- Phản ứng tách H2.
- Phản ứng crackinh.
2. ANKEN (OLEFIN): CnH2n ( n 2)
a) Cấu tạo: mạch C hở, có 1 liên kết đôi ( 1 lk và 1 lk ).
b) Hóa tính:
- Phản ứng cộng: H2¬, X2, HX, H2O
- Phản ứng trùng hợp.
- Phản ứng oxi hóa không hoàn toaøn : Laøm maát maøu dung dòch thuoác tím.
3. ANKIN: CnH2n-2 (n 2)
a) Cấu tạo : mạch C hở, có 1 liên kết ba ( 1lk và 2lk ).
b) Hóa tính:
- Phản ứng cộng
- Phản ứng trùng hợp. ( nhị hợp và tam hợp)
- Phản ứng thế bởi ion kim loại.
- Phản ứng oxi hóa: làm mất màu dung dịch KMnO4.
4. AREN: CnH2n-6 (n 6)
a) Cấu tạo: mạch C vòng, chứa nhân benzen.
b) Hóa tính:
- Phản ứng thế : Br2, HNO3.
- Phản ứng cộng: H2, Cl2.
Ngày 25/8/2008 – Tiết 1 ÔN TẬP ĐẦU NĂM I- MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: 1. Kiến thức : Ôn tập những nội dung cơ bản của thuyết CTHH Đồng phân, đặc điểm về cấu tạo, tính chất của mỗi loại hiđrocacbon là những phần liên quan đến lớp 12 để chuẩn bị tiếp thu kiến thức mới về các hợp chất hữu cơ có nhóm chức. Trọng tâm Ba luận điểm chính của thuyết CTHH Các loại đồng phân: mạch cacbon; vị trí nối đôi, ba, nhóm thế và nhóm chức; Đồng phân nhóm chức và đồng phân cis-trans của HC và dẫn xuất của chúng. Đặc điểm CT, tính chất hóa học của ba loại CxHy: no, không no và thơm. 2. Kỹ năng : Giải một số bài tập áp dụng kiến thức. II- PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Đàm thoại, nêu vấn đề III- CHUẨN BỊ CỦA THẦY VÀ TRÒ: Chuẩn bị của GV : Sơ đồ liên quan giữa cấu tạo các loại HC và tính chất. Chuẩn bị của trò: Ôn tập kiến thức Hóa hữu cơ 11. IV- TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY: Ổn định tổ chức : Nội dung Thời lượng Hoạt động của trò Họat động của thầy I-NHỮNG ĐIỂM CƠ BẢN CỦA THUYẾT CẤU TẠO HOÁ HỌC: HS: 1. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó sẽ tạo ra chất mới. 2. Trong phân tử chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Những ngtu C có thể kết hợp không những với những của ngtố khác mà còn kết hợp trực tiép với nhau tạo thành những mạch C khác nhau (mạch không nhánh, có nhánh và mạch vòng). 3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần (bản chất và số lượng các ) và cấu tạo hóa học ( thứ tự liên kết các). Vì vậy, thuyết CTHH làm cơ sở để nghiên cứu các hợp chất hữu cơ: cấu tạo 1. VD : C2H6O CH3-CH2 -OH CH3 -O-CH3 Rượu etylic Đimetylete 2. IV IV IV VI VI VD : CH4 , CH3-CH2-OH , CHºCH CH3-CH2-CH2-CH3 , CH3-CH-CH3 , ׀ CH3 CH2-CH2 ½ ½ CH2-CH2 3. VD: Tính chất phụ thuộc vào: Bản chất: CH4: Khí, dễ cháy,CCl4: Lỏng , không cháy -Số lượng nguyên tử : C4H10: Khí, C5H12 : Lỏng -Thứ tự liên kết: CH3-CH2-OH: Lỏng, không tan. CH3-O-CH3: Khí, không tan II- ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN: 1. Đồng đẳng: Đồng đẳng: là hiện tượng các chất có cấu tạo và tính chất tương tự nhau nhưng về thành phần phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm: - CH2 -. VD: Tìm công thức chung dãy đồng đẳng của rượu etylic? Giải : Ta có: C2H5OH + xCH2 = C2+xH5+2xOH Đặt : n =2+x. Do đó: 6 + 2x = 2n + 2. Vậy công thức chung dãy đồng đẳng rượu etylic là: CnH2n+1OH Hay CnH2n+2O. 2. Đồng phân:2. Đồng phân : là hiện tượng các chất có cùng CTPT, nhưng có cấu tạo khác nhau nên có tính chất khác nhau. - Phân loại đồng phân: a) Đồng phân cấu tạo: (3 loại) Đồng phân mạch cacbon: mạch không nhánh, mạch có nhánh. Đồng phân vị trí: nối đôi, ba, nhóm thế và nhóm chức. Đồng phân nhóm chức: các đồng phân khác nhau về nhóm chức, tức là đổi từ nhóm chức này sang nhóm chức khác. VD: Ankađien – Ankin - Xicloanken Anken – Xicloankan. b) Đồng phân hình học : (cis – trans): VD: Buten – 2 H H H C H3 \ / \ / C=C C=C / \ / \ CH3 CH3 CH3 H Cis Trans * Ñieàu kieän ñeå coù ñoàng phaân cis – trans: a e \ / a ¹ b C=C / \ e ¹ d b d Phương pháp viết đồng phân của một chất : VD: Viết các đồng phân của C4H10O Giải : + Đồng phân rượu : –OH (4đp) CH3-CH2-CH2-CH2-OH CH3-CH-CH2 -OH ½ CH3 CH3-CH2-CH -OH ½ CH3 CH3 ½ CH3-C -OH ½ CH3 + Đồng phân ete : - O - (3đp) CH3-O-CH2-CH2-CH3 CH3-O-CH-CH3 ½ CH3 CH3-CH2-O-CH2-CH3 III- CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA CÁC HIĐROCACBON : ANKAN (PARAFIN): CnH2n+2 ( n ³ 1) a) Cấu tạo: Mạch C hở, chỉ có liên kết đơn (lk d). b) Hóa tính: Phản ứng thế: Cl2, Br2. Phản ứng hủy. Phản ứng tách H2. Phản ứng crackinh. 2. ANKEN (OLEFIN): CnH2n ( n ³ 2) a) Cấu tạo: mạch C hở, có 1 liên kết đôi ( 1 lk d và 1 lk p). b) Hóa tính: Phản ứng cộng: H2, X2, HX, H2O Phản ứng trùng hợp. Phản ứng oxi hóa không hoàn toaøn : Laøm maát maøu dung dòch thuoác tím. 3. ANKIN: CnH2n-2 (n ³ 2) a) Cấu tạo : mạch C hở, có 1 liên kết ba ( 1lk d và 2lk p ). b) Hóa tính: Phản ứng cộng Phản ứng trùng hợp. ( nhị hợp và tam hợp) Phản ứng thế bởi ion kim loại. Phản ứng oxi hóa: làm mất màu dung dịch KMnO4. 4. AREN: CnH2n-6 (n ³ 6) a) Cấu tạo: mạch C vòng, chứa nhân benzen. b) Hóa tính: Phản ứng thế : Br2, HNO3. Phản ứng cộng: H2, Cl2. I-NHỮNG ĐIỂM CƠ BẢN CỦA THUYẾT CẤU TẠO HOÁ HỌC: Hoạt động 1: H: Hãy nêu nội dung cơ bản của thuyết cấu tạo hóa học ? GV: hướng dẫn học sinh lấy ví dụ minh hoạ. II- ĐỒNG ĐẲNG, ĐỒNG PHÂN Hoạt động 2: H: Em nào hãy nhắc lại định nghĩa đồng đẳng ? lấy ví dụ H: Em nào hãy nhắc lại định nghĩa đồng phân ? lấy ví dụ VD: C4H10 có 2 đồng phân: CH3-CH2-CH2-CH3 Butan CH3-CH-CH3 ½ iso-butan CH3 VD: Đicloetan C2H4Cl2 có 2đp: CH2-CH2 ,CH3-CH-CH3 ½ ½ ½ Cl Cl CH3 1,2-đicloetan, 1,1-đicloetan VD: C3H6 có 2đp CH2=CH-CH3, propen CH2 / \ CH2¾CH2 xiclopropan Đây là các đồng phân mà thứ tự liên kết của các trong phân tử hoàn toàn giống nhau, nhưng sự phân bố hay nhóm nguyên tử trong không gian khác nhau. Nếu 2 hay nhóm nguyên tử ở một phía của nối đôi giống nhau ta có dạng cis, khác nhau ta có dạng trans. Mạch hở No:lk đơn Không no :Lk đôi ba Ankan Anken,ankin, an kanđien Mạch vòng Vòng no :lk đơn Xiclo ankan Thơm: Có nhân Benzen A ten CxHy GV: Trước hết xác định xem chất đã cho thuộc loại chất gì : no, không no, có thể chứa những loại nhóm chức nào ? * Thứ tự viết: Đồng phân mạch cacbon Đồng phân vị trí. Đồng phân nhóm chức. Cuối cùng xem trong số các đồng phân vừa viết, đồng phân nào có đồng phân cis-trans (hợp chất chứa nối đôi). Hoạt động 3: GV: ở lớp 11 các em đã nghiên cứu những hiđrocacbon nào? H:Tính chất hoá học của những hợp chất hữu cơ đó? Chú ý : Phản ứng thế của Ankan có 3 cacbon trở lên ưu tiên thế ở cacbon có bậc cao nhất. Cần lưu ý: phản ứng cộng anken không đối xứng với tác nhân không đối xứng (HX, H2O) tuân theo qui tắc Maccopnhicop: 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O ® CH2-CH2 + 2MnO2 +2KOH ½ ½ OH OH Có khả năng tham gia phản ứng cộng hợp 2 lần: VD : HCºCH + Ag2O AgCºCAg¯ + H2O Bạc axetilua(vàng) Chú ý: qui luật thế ở vòng benzen 4). Củng cố kiến thức :( 3 phút ) Ôn lại kỹ tính chất hoá học của các hiđrocacbon. 5). Hướng dẫn học ở nhà : ( 1 phút) BÀI TẬP 1. Viết các đp có thể có của: a) C6H14 ; b) C5H10 c) C5H12O ; d) C4H11N e) C4H9Cl ; f) C4H8Cl2 Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau: CH3CHO C2H4 à PE CH4 à C2H2 CH2 = CH – Cl à PVC CH3COOCH=CH2 C6H6 à 666 CHƯƠNG I : ESTE - LIPIT Bài 1 : Tiết 2 ESTE MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: Kiến thức: Học sinh nắm được: Thế nào là hợp chất este, CTCT, danh pháp của este. Tính chất hoá học đặc trưng của este và các tính chất của gốc H-C. Phương pháp điều chế và ứng dụng. Kỹ năng: Viết đồng phân este. Viết các phản ứng thể hiện tính chất hoá học của este. ĐỒ DÙNG DẠY HỌC, PHƯƠNG PHÁP: Đồ dùng dạy học: Thí nghiệm phản ứng điều chế este. Phương pháp: Diễn giảng + Đàm thoại NỘI DUNG LÊN LỚP: 1.Ổn định, kiểm diện 2.Kiểm tra bài cũ: Viết các phản ứng biểu diễn dãy chuyển hoá sau: C2H4 ABC DEF (đa chức). 3.Bài mới: Tg Hoạt động của Thầy - Trò Thông tin học sinh cần ghi nhận 8 5 2 20 5 GV: Từ phản ứng và cấu tạo của este hãy nêu định nghĩa về este HS: Định nghĩa este, lấy ví dụ. GV: Hướng dẫn để HS viết được các CTPT Viết CTCT tổng quát của este tạo bởi axit và đều đơn chức. So sánh CTCT của este đơn chức với axit đơn chức. CTPTTQ của este tạo bởi axit và rượu đều no đơn chức? GV: Cho HS viết các đồng phân cấu tạo este ứng với CTCT C2H4O2 và gọi tên của mỗi đồng phân. GV: Chú ý giải thích nhiệt độ sôi của của este thấp hơn so với axit. GV: Giúp học sinh hiểu được phản ứng thuỷ phân este trong dung dịch axit và trong dung dịch bazơ. Lưu ý sự thuỷ phân đặc biệt của 1 số este khác. HS: Viết các phản ứng thuỷ phân theo yêu cầu của GV: Thuỷ phân este trong dung dịch axit tạo thành sản phẩm gì? Vì sao phản ứng này thuận nghịch? Thuỷ phân este trong dung dịch bazơ tạo thành sản phẩm gì? Vì sao phản ứng này không thuận nghịch? Viết phản ứng xà phòng hoá của 1 số este nêu ra. GV: HD học sinh phát hiện tính chất của gốc H-C của este không no. HS: Viết pứ đối với este có gốc axit hoặc gốc rượu không no. Viết phản ứng cộng dung dịch Br2, phản ứng trùng hợp của metylmetacrylat. Viết phản ứng tráng gương, phản ứng khử Cu(OH)2 của metylfomiat. GV: Cho HS nhớ lại phương pháp thông dụng điều chế este. Lưu ý về điều chế este không no, este có chứa gốc phenol. Nói về ứng dụng của este. HS: Biện pháp nâng cao hiệu suất este hoá? Viết phản ứng điều chế vinylaxetat từ axit axetic. I.Khái niệm về Este và dẫn xuất khác của axit cacboxylic: Cấu tạo phân tử: Ví dụ: CH3-C -OH+ H O-C2H5 CH3-C-O-C2H5 + H2O O O Khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR thì được este. Este tạo bởi axit và rượu đều đơn chức, mạch hở có CTCT: R-C-O-R/ (R,R/ là gốc hydrocacbon, R có thể là H) O CTPT: CnH2n-2kO2 hoặc CxHyO2 (y£ 2x) Nếu axit và rượu đều no đơn chức thì CTPT là CnH2nO2. Este tạo bởi axit đơn chức với rượu đa chức: (RCOO)xR/ Este tạo bởi axit đa chức với rượu đơn chức:R(COOR/)x Este đơn chức dạng vòng: R - C=O O Ⅱ Ⅱ * Dẫn xuất khác : anhidrit axit R – C – O – C – R’ O O Ⅱ Halogenua axit R – C – X O Ⅱ Amit : R – C – NR’2 O Cách gọi tên: Tên gốc hydrocacbon của rượu + tên anion gốc axit ( "at"). Vd: CH3-COO-C2H5 etylaxetat H-COO-CH3 metylfomat CH2=C(CH3)-COO-CH3 metylmetacrylat CH3-COO-CH=CH2 vinylaxetat C6H5COO-CH3 metylbenzoat II.Tính chất vật lý: Nhiệt độ sôi thấp hơn axit tương ứng do không có liên kết hydro giữa các phân tử. Các este là chất lỏng không màu (mmột số este có Kl phân tử lớn ở trạng thái rắn như sáp ong, mỡ động vật), dễ bay hơi, ít tan trong nước, có mùi thơm hoa quả. III.Tính chất hoá học: 1.Phản ứng ở nhóm chức H+ to a, Thuỷ phân trong dung dịch axit: Đun este với nước có mặt axit vô cơ xúc tác. Vd: CH3-COO-C2H5 + HOH CH3-COOH + C2H5-OH Phản ứng thuỷ phân trong dung dịch axit là phản ứng thuận nghịch vì axit và rượu có thể phản ứng tạo lại este. b, Thuỷ phân trong dung dịch bazơ: Đun este với dung dịch kiềm. Vd: CH3-COO-C2H5 + NaOH CH3-COONa+ C2H5-OH Phản ứng thuỷ phân trong dung dịch bazơ (hay còn gọi là phản ứng xà phòng hoá) là phản ứng một chiều vì không còn axit để phản ứng tạo lại este. * Lưu ý: Một số este có phản ứng thuỷ phân đặc biệt hơn: Từ este chứa gốc rượu không no tạo ra andehit, xeton. Vd: CH3COOCH=CH2+NaOH CH3COONa+CH3CHO Từ este chứa gốc phenol tạo ra 2 muối. Vd: CH3COOC6H5+2NaOHCH3COONa+C6H5ONa+H2O c, Phản ứng khử: R-COO- R/ R-CH2 –OH + R/-OH. 2. Phản ứng ở gốc Hidrocacbon: Este không no có phản ứng cộng (với H2, X2, HX), trùng hợp: CH3[CH2]7 CH=CH[CH2]7 COOCH3 + H2 CH3[CH2]16 COOCH3 COOCH3 nCH2=C(CH3)-COOCH3 ( -CH2-C - ) n CH3 Este của axit fomic có phản ứng tráng gương, phản ứng khử Cu(OH)2 tạo kết tủa đỏ gạch. Vd: H-COO-R + 2AgNO3 + 2NH3 + H2O HO-COO-R +2Ag¯ + 2NH4NO3 IV.Điều chế và ứng dụng: Phương pháp thông dụng là thực hiện phản ứng este hoá giữa rượu với axit. Este không no có thể ... i và nhiệt độ. Vì vậy các kim loại phải là kim loại nguyên chất. Dung dịch điện li phải có nồng độ mol chính xác. Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Hoạt động 2: THÍ NGHIỆM 1 : SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CỦA CÁC PIN ĐIỆN HÓA Zn-Cu và Zn-Pb : lưu ý học sinh: – Chì và các hợp chất của chì rất độc, học sinh phải rửa tay sạch sẽ sau khi thí nghiệm. – Có thể thay các dd điện phân bằng các dd khác như CuCl2; ZnCl2 ; Cu(NO3)2 ; Zn(NO3)2 ; – Có thể sử dụng dd bão hòa khác trong cầu muối, như KCl. – Khi cần thiết, có thể dùng đoạn bấc đèn hoặc dùng băng giấy lọc gấp đôi lại ( có chiều rộng chừng 1 cm), tẩm dd muối NH4NO3 hoặc KCl để thay cầu muối ống thủy tinh. – Dung dịch điện li được pha phải có nồng độ mol chính xác . – kết quả: suất điện động pin Zn–Cu khoảng 1,10V Suất điện động pin Zn–Pb khoảng 0,6V – Nhận xét : suất điện động của pin Zn–Cu lớn hơn của pin Zn–Pb. Yếu tố ảnh hưởng đến suất điện độn củ pin điện hóa là bản chất của cặp oxi hóa–khửcủa kim loại. Ngoài ra còn phải tính đến nồng độ dd muối và nhiệt độ. Hoạt động 3: THÍ NGHIỆM 2: Điện phân dung dịch CuSO4, các điện cực bằng graphit . – chuẩn bị thí nghiệm như hướng dẫn sách GS – Lưu ý: dùng dd CuSO4loãng ; có thể tận dụng lõi than của pin khô cũ đã rửa sạch thay cho điện cực graphit.; có thể điều chỉnh dòng điện bằng cách tăng hiệu điện thế nguồn điện một chiều từ 1V đế 2V, 3V, 6V đpdd Phương trình điện phân: 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 Hoạt động 4: Giáo viên nhận xét , đánh giá buổi thực hành. Học sinh thu dọn dụng cụ hóa chất, vệ sinh phòng thực hành, viết báo cáo thí nghiệm. Cách pha 200ml dung dịch ZnSO4 1M Số mol Zn SO4 = 0,2 x 1 = 0,2 mol Khối lượng ZnSO4 : 161,41 x 0,2 = 32,28g Cân 32,28g ZnSO4 khan cho vào cốc chia độ, rót Từ tù nước cất vào cốc và khuấy đều cho đến vạch 200ml. THÍ NGHIỆM 1: * Pin điện hóa Zn–Cu : Lắp pin điện hóa Zn–Cu theo sơ đồ hình 5.3 trang 115 SGK nâng cao. Lá kẽm nhúng vào cốc đựng dd ZnSO4 1M, là Cu nhúng vào cốc đựng dd CuSO4 1M. Nối 2 dd muối trong 2 cốc bằng muối đựng dd NH4NO3. Nối 2 điện cực với vôn kế, điện cực Zn ở bên trái và điện cực Cu ở bên phải vôn kế. Ghi suất điện động của pin điện hóa Zn – Cu * pin điện hóa Zn–Pb: Lắp pin điện hóa Zn–Pb tương tự sơ đồ pin điện ha Zn–Cu : lá Zn nhúng vào cốc đựng dd ZnSO4 1M, lá Pb nhúng vào cốc đựng dd Pb(NO3)2 1M . Nối hai dd muối trong 2 cốc bằng cầu muối đựng dd NH4NO3. Nối 2 cực với vôn kế, điện cực Zn ở bên trái và điện cực Pb ở bên phải của vôn kế. Ghi suất điện động cua pin Zn–Pb * Nhận xét: So sánh suất điện động của các pin điện hóa trên. THÍ NGHIỆM 2 Lắp dụng cụ như hình 5.15 . Điều chỉnh dòng điện đi vào dung dịch . Quan sát hiện tượng xảy ra trên các điện cực. Giải thích các hiện tượng và viết phương trình điện phân Hiện tượng : anot xuất hiện bọt khí , catot có lớp vảy đồng bám vào. Giải thích : –Khi tạo nên một hiệu điện thế giữa 2 điện cực, các ion SO42– di chuyển về anot , các ion Cu2+ di chuyển về catot. – Ở catot: các ion Cu2+ bị khử thành Cu bám vào catot, – Ở anot: Phân tử H2O bị oxihóa sinh ra khí oxi: Tiết 43 BÀI 27: BÀI THỰC HÀNH 4 Ăn mòn kim loại. Chống ăn mòn kim loại I- MỤC TIÊU: – Cũng cố kiến thức về sự ăn mòn và các biện pháp chống ăn mòn kim loại . – Rèn luyện kĩ năng thao tác thí nghiệm, quan sát, giải thích về ăn mòn và chống ăn mòn kim loại. II- CHUẨN BỊ: 1. Dụng cụ thí nghiệm: Lá sắt, lá đồng, đinh sắt dài 3cm, dây kẽm, day điện có kẹp cá sấu ở hai đầu cốc thủy tinh 100ml, giá để ống nghiệm, tấm bìa cứng để cắm 2 điện cực sắt và đồng. 2. Hóa chất: Dung dịch NaCl đậm đặc, dung dịch K3[Fe(CN)6] III- HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH CỦA HỌC SINH: Nên chia số HS trong lớp ra từng nhóm thực hành, mỗi nhóm từ 4 đến 5 HS để tiến hành thí nghiệm. HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Thực hiện như SGK đã viết, GV lưu ý : Có thể thay lá sắt bằng chiếc đinh sắt đã làm sạch bề mặt làm cực âm. Thay lá đồng bằng đoạn dây đồng đã làm sạch bề mặt làm cực dương. Dung dịch NaCl bão hoà. GV lưu ý : Có thể tự tạo dây kẽm từ vỏ chiếc pin khô cũ. Cần tẩy sạch lớp hồ và hoá chất bám trên bề mặt kim loại Zn. Trong cốc (1) dung dịch ngay sát chiếc đinh sắt chuyển màu xanh đậm, chứng tỏ có ion Fe2+ : sắt bị ăn mòn điện hoá. Trong cốc (2) dung dịch không đổi màu, dây kẽm bị ăn mòn dần. Hiện tượng làm hồng dung dịch phenolphtalein khó nhận biết. Như vậy sắt đã được bảo vệ bằng phương pháp điện hoá. Thí nghiệm 1. Ăn mòn điện hoá. a) Tiến hành thí nghiệm. b) Quan sát hiện tượng xảy ra sau 4 – 5 phút Ở cốc (1) dung dịch không đổi màu, mặt lá sắt vẫn sáng, không có hiện tượng ăn mòn kim loại. Ở cốc (2) dung dịch gần lá sắt chuyển màu xanh đậm, chứng tỏ có ion Fe2+, sắt bị ăn mòn. Trên mặt lá đồng ở cốc (2) có bọt khí nổi lên. c) Giải thích Trong cốc (2), ở cực dương (lá đồng) xảy ra các phản ứng khử : ở cực âm, lá sắt bị ăn mòn do các nguyên tử Fe bị oxi hoá thành Fe2+, tan vào dung dịch : Fe ¾® Fe2+ + 2e Các electron của nguyên tử Fe di chuyển từ lá sắt sang lá đồng qua dây dẫn. Thí nghiệm 2. Bảo vệ sắt bằng phương pháp điện hoá. a) Tiến hành thí nghiệm b) Quan sát hiện tượng xảy ra. Giải thích và kết luận. Giải thích : Chiếc đinh Fe là cực dương, dây Zn quấn quanh đinh sắt là cực âm. Ở cực âm : Zn bị oxi hoá : Zn ¾® Zn2+ + 2e Những ion Zn2+ tan vào dung dịch điện li. Ở cực dương : O2 bị khử 2H2O + O2 + 4e ¾® 4OH– Kết quả là dây Zn bị ăn mòn, chiếc đinh sắt được bảo vệ. IV- NỘI DUNG TƯỜNG TRÌNH THÍ NGHIỆM 1 Họ và tên HS : ................ Lớp : ................ 2 Tên bài thực hành : Ăn mòn kim loại. Chống ăn mòn kim loại. 3 Nội dung tường trình : Trình bày tóm tắt cách tiến hành thí nghiệm, mô tả hiện tượng quan sát được, giải thích và viết các phương trình phản ứng hoá học (nếu có) các thí nghiệm sau : Thí nghiệm 1. Ăn mòn điện hoá. Thí nghiệm 2. Bảo vệ sắt bằng phương pháp điện hoá. CHƯƠNG VI KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔM BÀI 28 – Tiết : KIM LOẠI KIỀM I- MỤC TIÊU CỦA BÀI HỌC: 1- kiến thức: Biết : vị trí cấu tạo và tính chất nguyên tử : Cấu hình electron, số oxihóa, năng lượng ion hóa, thế điện cực chuẩn, một số ứng dụng của kim loại kiềm trong thực tiễn. Hiểu: - Tính chất vật lí: nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng nhỏ. Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại kiềm là tính khử rất mạnh. Phương pháp điều chế kim loại kiềm là điện phân muối nóng chảy hoặc điện phân hidroxit nóng chảy. 2- kĩ năng: Biết thực hiện thao tác tư duy theo trình tự: - Dự đoán tính chất chung và nguyên tắc điều chế của kim loại kiềm, căn cứ vào vị trí , cấu hình electron nguyên tử, giá trị thế cực chuẩn, của kim loại kiềm. - Kiểm tra dự đoán bằng cách nhớ lại kiến thức đã biết, khai thác các thông tin ở bài học trong sách , tập, bảng số liệu, quan sát một số thí nghiệm, băng hình - Rút ra kết luận về tính chất chung và nguyên tắc điều chế kim loại kiềm. Viết được các phương trình dạng tổng quát phản ứng của kim loại kiềm. II- CHUẨN BỊ: Dụng cụ: - Bảng tuần hoàn – Bảng 6.1 và 6.2 (SGK) phóng to. Sơ đồ điện phân NaCl nóng chảy ( điều chế natri), sơ đồ phản ứng xảy ra trên các điện cực và phản ứng điện phân. Đĩa hình về một số phản ứng của natri và kim loại kiềm khác nếu có. Cốc thủy tinh, đèn cồn, ống nghiệm, dụng cụ điều chế khí clo như hình vẽ ở bài clo trong SGK hóa học 10. Hóa chất: HCl đặc, MnO2, nước cất, dung dịch phenolphthalein, dung dịch AgNO3, cồn. III- HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Hoạt động của thầy Hoạt động của trò Hoạt động 1: VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO Yêu cầu học sinh: - quan sát bảng tuần hoàn, nêu vị trí nhóm kim loại kiềm, đọc tên các nguyên tố trong nhóm. Tại sao gọi các kim lại này là kim loại kiềm? - Viết cấu hình electron của Na, Li, K, và cho biết đặc điểm của lớp electron ngoài cùng, khả năng cho nhận electron của kim loại kiềm? Hoạt động 2: TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Học sinh làm việc cá nhân. Xem bảng 2.6 nêu lên một số hằng số vật lí ; nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, độ cứng. Đọc thông tin trong bài học. Hoạt động 3: TÍNH CHẤT HÓA HỌC - Học sinh xác định tính chất hóa học theo quy trình sau: Cấu tạo nguyên tử → tính chất → kết luận. - Học sinh dự đoán tính chất hóa học dựa vào cấu tạo nguyên tử. - kiểm tra lại các dự đoán này dựa vào thông tin trong bài học. - gv có thể thực hiện một số thí nghiệm cho HS quan sát, nhận xét : Na + H2O ( nhận biết sản phẩm bằng dd Phenolphtalein) ; natri cháy trong clo ( nhận biết sp bằng dd AgNO3) Hoạt động 4: ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ: 1- Ứng dụng : HS nghiên cứu theo SGK 2- Điều chế: - Để đièu chế kim loại kiềm, người ta dùng phương pháp nào ? - quan sát hình 5.10(SGK) để hiểu quá trình điện phân NaCl nóng chảy. Viết sơ đồ điện phân, phản ứng ở mỗi điện cực và phương trình điện phân. I- VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: 1- Vị trí của kim loại kiềm trong bảng tuần hoàn: Liti (Li), natri (Na), kali (K), rubidi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr) . các kim loại này thuộc nhóm IA ( kim loại kiềm) 2- cấu tạo và tính chất của kim loại kiềm: - Viết cấu hình theo yêu cầu của thầy - Xem bảng 6.1 để biết một số tính chất vật lí cơ bản của kim loại kiềm. Kết luận: - nguyên tử kim loại kiềm chỉ có 1e ờ lớp ngoài cùng thuộc phân lớp ns. - Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) có giá trị thấp nhất trong các kim loại và giảm dần từ Li đến Cs. Năng lượng ion hóa thứ hai (I2) có giá trị lớn hơn năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) rất nhiều. - Thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm - Nguyên tử kim loại kiềm dễ dàng tách 1e để trở thành ion dương có điện tích 1+ (M→ M+ + e ). Do đó kim loại kiềm có tính khử rất mạnh . II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Học theo SGK III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Kim loại kiềm có tính khử rất mạnh do: Chỉ có 1e ở phân lớp ns ngoài cùng, năng lượng ion hóa thấp nên nguyên tử rất dễ mất 1e: M M+ + 1e Thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm Kim loại kiềm thể hiện tính khử khi phản ứng với phi kim, dung dịch axit và nước. Khử được các phi kim tạo thành oxit baz hoặc muối: 4M + O2 → 2M2O 2M + Cl2 → 2MCl Đặc biệt Natri cháy trong oxi khô tạo thành peoxit Na2O2. Khử dễ dàng ion H+ trong dd axit tạo thành khí H2. Phản ứg mãnh liệt, gây nổ : 2M + 2H+ → 2M+ + H2 ↑ Khử được nước dễ dàng, tạo thành dung dịch baz va khí H2 : 2M + 2H2O → 2MOH + H2 ↑ IV- ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ: Ứng dụng : học theo SGK. Điều chế: Điện phân nóng chảy Nguyên tắc: điện phân muối nóng chảy: M+ + e M Điều chế Na: Nguyên liệu: NaCl tinh khiết Phương pháp: Điện phân nóng chảy NaCl, trong bình điện phân có cực dương bằng than chì, cực âm bằng thép. Các phản ứng xảy ra khi điện phân: * Cực âm: Na+ + e → Na ( Quá trình khử) * Cực dương: 2Cl– → Cl2 + e ( QT oxi hóa) đpnc Phương trình điện phân: 2NaCl(r) 2Na + Cl2 Hoạt động 5: CŨNG CỐ Tính chất hóa học đặc trưng của kim loại là gì? Giải thích và viết phương trình phản ứng minh họa với Kali Viết phương trình phản ứng biểu diễn các chuyển hóa sau ( ghi rõ điều kiện nếu có) ↓ M → M2O → MOH → M2CO3 → MHCO3 MCl → MOH Có thể điều chế kim loại kiềm Na bằng cách nào sau đây? điện phân dd NaCl bão hòa. điện phân dd NaCl. điện phân NaOH rắn . điện phân NaCl nóng chảy. DẶN DÒ: HS chuẩn bị xcho bài sau, làm bài tập ở SGK : 3,5
Tài liệu đính kèm: