Giáo án chuyên đề Hoá học 12 kết nối Bài 1: Đại cương về cơ chế phản ứng

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHUYÊN ĐỀ 1: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỌC HỮU CƠ

BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức 

• Nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng.
• Trình bày được cách phân cắt đồng li liên kết cộng hóa trị tạo thành gốc tự do, cách phân cắt dị li liên kết cộng hóa trị tạo thành carbocation và carbanion. Độ bền tương đối của các gốc tự do, các carbocation và carbanion.
• Nêu được khái niệm về tác nhân electrophile và nucleophile. 
• Nêu được vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể con người.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học: Đọc SGK và tài liệu tham khảo, chủ động tìm hiểu khái niệm mới, rèn luyện kĩ năng mới và tìm kiếm câu trả lời cho các câu hỏi. 
• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thảo luận nhóm, hợp tác với các thành viên trong nhóm/lớp, báo cáo kết quả,… trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập. 
• Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Vận dụng kiến thức bài học để tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề của cuộc sống hàng ngày có liên quan.

Năng lực hóa học: 

• Năng lực nhận thức hóa học: 
• Biết khái niệm về cơ chế phản ứng và nhận thức được tầm quan trọng hiểu biết cơ chế phản ứng, đặc biệt đối với phản ứng hữu cơ. 
• Nhận thức được một số thành tố liên quan đến cơ chế phản ứng như:
• Phân cắt đồng li liên kết cộng hóa trị tạo thành gốc tự do, phân cắt dị li liên kết cộng hóa trị tạo thành carbocation và carbanion.
• Độ bền tương đối của các gốc tự do, các carbocation và carbanion.
• Tác nhân electrophile và nucleophile.
• Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Ý thức được tầm quan trọng của gốc tự do: vai trò trong cơ thể con người, một số ảnh hưởng tiêu cực của gốc tự do đến sức khỏe và một số biện pháp ngăn ngừa các ảnh hưởng tiêu cực này. 

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ: Tích cực tiếp nhận kiến thức mới, tích cực giải quyết các vấn đề được nêu trong bài giảng hoặc trong hoạt động.
• Trách nhiệm: Nhận thức đầy đủ trách nhiệm trong các hoạt động và hoàn thành hoạt động theo đúng thời gian và yêu cầu.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC 

1. Đối với giáo viên

• SGK, SGV, SBT. 
• Máy tính, máy chiếu.

2. Đối với học sinh

• SGK, vở ghi. 

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

a. Mục tiêu: Gợi ý HS về tầm quan trọng của hiểu biết cơ chế phản ứng hóa học hữu cơ; nêu được các mục tiêu chính của bài học.

b. Nội dung: HS nhớ lại một số phản ứng hữu cơ đã học, suy nghĩ và trả lời câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về sự khác nhau trong một số phản ứng hóa học hữu cơ. 

d. Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS nhớ lại phản ứng monobromine hóa propane, cho biết: Tại sao phản ứng monobromine hóa propane lại tạo sản phẩm chính là isopropyl bromide?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS lắng nghe câu hỏi, suy nghĩ, thảo luận trả lời câu hỏi.  

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời: Sản phẩm của phản ứng giữa propane và bromine là CH₃CH₂CH₂Br và CH₃CH(Br)CH₃. Sản phẩm chính là sản phẩm bền hơn mà bậc carbon của gốc gắn với Br càng cao sẽ tạo sản phẩm càng bền ⇒ CH₃CH(Br)CH₃ là sản phẩm chính.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Kết luận, nhận định

- GV chưa kết luận đúng sao mà dẫn dắt HS vào bài học: Để biết được câu trả lời của bạn là đúng hay sai cũng như nghiên cứu thêm về khái niệm, vai trò của cơ chế phản ứng trong hóa học hữu cơ, chúng ta cùng vào bài học ngày hôm nay – Bài 1: Đại cương về cơ chế phản ứng.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm cơ chế phản ứng

a. Mục tiêu: Nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng. 

b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK để trả lời câu hỏi của GV. 

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về khái niệm cơ chế phản ứng. 

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ - GV yêu cầu quan sát phản ứng của ethylene với dung dịch bromine. - GV giới thiệu cơ chế của phản ứng. - GV yêu cầu HS dựa vào thông tin vừa được cung cấp, cho biết: Phản ứng của ethylene với bromine tạo trực tiếp ethylene dibromide hay qua nhiều bước? - GV tổ chức cho HS nghiên cứu thông tin mục I SGK trang 6, trả lời câu hỏi: Cơ chế phản ứng là gì?  - GV giới thiệu: Mũi tên cong thường được dùng khi biểu diễn cơ chế phản ứng. - GV yêu cầu HS dựa vào thông tin trong SGK, thảo luận nhóm đôi, cho biết: Vai trò của các mũi tên này và nguyên tắc biểu diễn là gì? Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ - HS quan sát hình, nghiên cứu thông tin trong sách và trả lời câu hỏi của GV.  - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS khi cần thiết.  Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời: * Trả lời câu hỏi của GV: + Phản ứng của ethylene với bromine phải qua nhiều bước mới tạo thành ethylene dibromide. + Khái niệm cơ chế phản ứng; vai trò và nguyên tắc biểu diễn mũi tên cong (DKSP). - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).  Bước 4: Kết luận, nhận định - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về khái niệm cơ chế phản ứng.   - GV chuyển sang nội dung mới.

I. Khái niệm cơ chế và tác nhân phản ứng hữu cơ  1. Cơ chế phản ứng - Khái niệm: Cơ chế phản ứng hóa học là con đường chi tiết mà các chất phản ứng phải đi qua để tạo thành sản phẩm. - Các mũi tên cong chỉ sự dịch chuyển cặp electron. Chiều của mũi tên cong thường bắt đầu từ trung tâm giàu electron đến trung tâm nghèo electron hơn.

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm chất phản ứng và các tác nhân phản ứng

a. Mục tiêu: Phân biệt được chất phản ứng và tác nhân phản ứng; nhận ra được tác nhân electrophile và tác nhân nucleophile trong các cơ chế phản ứng. 

b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, tìm hiểu thông tin để trả lời câu hỏi. 

c. Sản phẩm học tập: HS phân biệt được chất đóng vai trò là tác nhân electrophile hay nucleophile trong phản ứng cụ thể.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ - GV giới thiệu về khái niệm chất phản ứng và tác nhân phản ứng (DKSP). - GV dùng hai ví dụ khác nhau để giải thích các khái niệm chất phản ứng, tác nhân phản ứng, tác nhân electrophile và tác nhân nucleophile: a) Phản ứng: CH2=CH2 + HCl → CH3-CH2-Cl + Chất phản ứng: CH2=CH2. + Tác nhân phản ứng (tác nhân electrophile): HCl. + Cơ chế phản ứng: b) Phản ứng: + Chất phản ứng: HCH=O. + Tác nhân phản ứng (tác nhân nucleophile): HCN. + Cơ chế phản ứng: - GV tổ chức cho HS khắc sâu kiến thức thông qua hoàn thành mục Hoạt động SGK trang 7. Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ - HS lắng nghe GV giảng, nghiên cứu thông tin trong SGK để tìm câu trả lời. - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.  Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi: * Trả lời câu hỏi Hoạt động:  a) HBr đóng vai trò tác nhân electrophile. b) C2H5OH đóng vai trò tác nhân nucleophile. - Các HS khác lắng nghe để nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Kết luận, nhận định - GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về chất phản ứng và tác nhân phản ứng. - GV chuyển sang nội dung mới.

I. Khái niệm cơ chế và tác nhân phản ứng hữu cơ 2. Tác nhân phản ứng - Trong phản ứng hóa học hữu cơ, thường các chất hữu cơ phức tạp hơn được gọi là chất phản ứng, các chất hữu cơ đơn giản hơn hoặc các chất vô cơ thường được gọi là tác nhân phản ứng.  a) Tác nhân electrophile - Là tác nhân có ái lực với electron, thường là các tiểu phân mang điện tích dương hoặc có trung tâm mang một phần điện tích dương. b) Tác nhân nucleophile - Là tác nhân có ái lực với hạt nhân, thường là các tiểu phân mang điện tích âm hoặc có cặp electron hóa trị tự do.

Hoạt động 3: Tìm hiểu khái niệm phân cắt đồng li, dị li và các tiểu phân trung gian

a. Mục tiêu: Phân biệt được phân cắt đồng li, dị li; phân biệt được gốc carbo tự do, carbocation và carbanion; đánh giá được mối quan hệ cấu tạo tiểu phân trung gian và độ bền tương đối của chúng. 

b. Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, thảo luận và trả lời câu hỏi. 

c. Sản phẩm học tập: HS nêu được cách phân biệt phân cắt đồng li, dị li, gốc carbo tự do, carbocation và carbanion; đánh giá mối quan hệ cấu tạo tiểu phân trung gian và độ bền tương đối của chúng.

d. Tổ chức hoạt động:

--------------- Còn tiếp ---------------