Nêu được khái niệm về alkane, nguồn alkane trong tự nhiên, công thức chung của alkane.
Trình bày được quy tắc gọi tên alkane theo danh pháp thay thế, áp dụng gọi được tên cho một số alkane (C1 -C10) mạch không phân nhánh và một số alkane mạch nhánh chứa không quá 5 nguyên tử carbon.
Trình bày và giải thích được đặc điểm về tính chất vật lí (nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tỉ khối, tính tan) của một số alkane.
Trình bày được đặc điểm về liên kết hóa học trong phân tử alkane, hình dạng phân tử của methane, ethane; phản ứng thế, cracking, reforming, phản ứng oxi hóa hoàn toàn, phản ứng oxi hoá không hoàn toàn.
Thực hiện được thí nghiệm: cho hexane vào dung dịch thuốc tím, cho hexane tương tác với nước bromine ở nhiệt độ thường và khi đun nóng (hoặc chiếu sáng), đốt cháy hexane; quan sát, mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hoá học của alkane.
Trình bày được các ứng dụng của alkane trong thực tiễn và cách điều chế alkane trong công nghiệp.
Trình bày được một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí là do các chất trong khí thải của các phương tiện giao thông, hiểu và thực hiện được một số biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông gây ra.

Năng lực

Năng lực chung:

Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về alkane đơn giản, phổ biến trong đời sống.
Giao tiếp và hợp tác:Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt các vấn đề về alkane; Hoạt động nhóm và cặp đôi một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của GV, đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia và trình bày báo cáo.
Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận với các thành viên trong nhóm nhằm giải quyết các vấn đề trong bài học để hoàn thành nhiệm vụ học tập.

Năng lực hóa học:

Nhận thức hoá học:
- Nêu được khái niệm về alkane, nguồn alkane trong tự nhiên, công thức chung của alkane;
- Gọi tên theo danh pháp thay thế một số alkane chứa không quá 5 nguyên tử carbon;
- Trình bày và giải thích được đặc điểm về tính chất vật lí của một số alkane;
- Nêu được đặc điểm về liên kết hoá học trong phân tử alkane, hình dạng phân tử của methane, ethane;
- Trình bày được tính chất hoá học của alkane: phản ứng thế, cracking, reforming, phản ứng oxi hoá (hoàn toàn, không hoàn toàn);
- Nêu được cách điều chế alkane trong công nghiệp;
- Trình bày được một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí là do các chất trong khí thải của các phương tiện giao thông.
Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ Hoá học:
- Thực hiện được thí nghiệm cho hexane vào dung dịch thuốc tím, cho hexane tương tác với nước bromine ở nhiệt độ thường và khi đun nóng (hoặc chiếu sáng), đốt cháy hexane;
- Quan sát, mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hoá học của alkane.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Trình bày được các ứng dụng của alkane trong thực tiễn; hiểu và thực hiện được một số biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường do các phương tiện giao thông gây ra.

Phẩm chất

Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân.
Cần thận, trung thực và thực hiện an toàn trong quá trình làm thực hành.
Có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập hoá học

THIẾT BỊ DẠY HỌC
Đối với giáo viên

SGK, SGV, SBT.
Tranh ảnh, video thí nghiệm liên quan đến bài học (nếu cần).
Dụng cụ hóa chất để thực hiện các thí nghiệm trong SGK.

Đối với học sinh

SGK, SBT.
Tranh ảnh, tư liệu sưu tầm liên quan đến bài học và dụng cụ học tập (nếu cần) theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
Mục tiêu: Tạo tâm thế hứng thú cho học sinh và từng bước làm quen bài học.
Nội dung: GV tổ chức trò chơi, HS suy nghĩ và trả lời câu hỏi.
Sản phẩm học tập: HS trả lời được câu hỏi theo ý kiến cá nhân.
Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV tổ chức trò chơi “Bức tranh bí ẩn”: Có một bức tranh bị che bởi 4 tấm bìa, mỗi tấm bìa chứa một câu hỏi. Nhiệm vụ của các em là trả lời các câu hỏi để mở được bức tranh chủ đề. Gợi ý bức tranh: Đây là một loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến.

Câu 1: Nêu công thức phân tử của hợp chất hữu cơ sau:

Câu 2: Liệt kê 3 đồng đẳng của methane (CH₄)

Câu 3: Tại sao không dùng nước để dập tắt đám cháy xăng dầu?

Câu 4: Hợp chất hữu cơ phân thành mấy loại?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS chọn tấm bìa, nhận câu hỏi, suy nghĩ, thảo luận trả lời câu hỏi phần khởi động.

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

- HS đưa ra các đáp án.

- Các bạn khác nhận xét bổ sung

Bước 4: Kết luận, nhận định

Câu 1: C₄H₁₀

Câu 2: 3 đồng đẳng của methane (CH₄): C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀…

Câu 3: Không dùng nước để dập tắt đám cháy này vì xăng, dầu nhẹ hơn nước và không tan trong nước, nếu dùng nước sẽ khiến xăng, dầu theo nước loang ra, làm đám cháy lan rộng và khó dập tắt hơn.

Câu 4: Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại: hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon.

Bức tranh bí ẩn

- GV ghi nhận câu trả lời của HS, tuyên dương HS trả lời nhanh và chính xác, dẫn dắt HS vào bài học: “Gas dùng làm nhiên liệu đun nấu trong gia đình có thành phần chủ yếu là propane và butane. Đây là các alkane ở thể khí trong điều kiện thường nhưng được hóa lỏng dưới áp suất cao. Alkane là gì? chúng có vai trò như thế nào đối với đời sống, sản xuất?” chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong Bài 12: Alkane

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
KHÁI NIỆM VỀ ALKANE

Hoạt động 1: Tìm hiểu nguồn alkane trong tự nhiên

Mục tiêu: Nêu được nguồn alkane trong tự nhiên
Nội dung: GV hướng dẫn HS, HS lắng nghe, đọc SGK, trả lời CH thảo luận 1 trang 67.
Sản phẩm học tập:

Nguồn alkane trong tự nhiên
Câu trả lời cho CH thảo luận 1 SGK trang 67.

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK kết hợp hiểu biết của mình, thảo luận trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 67.

1. Vì sao methane được gọi là khí hồ ao?

- Yêu cầu HS tìm hiểu thông tin và nêu nguồn alkane trong tự nhiên

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 67.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

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

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 1 SGK trang 67.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về nguồn alkane trong tự nhiên

1. KHÁI NIỆM VỀ ALKANE

* Tìm hiểu nguồn alkane trong tự nhiên

Trả lời CH thảo luận 1

Methane được gọi là khí hồ ao do các vi sinh vật phân huỷ carbon hữu cơ trong trầm tích, hồ thành khí methane sủi bọt trên bề mặt. Ở các xứ lạnh, khi mặt hồ đóng băng, có thể nhìn thấy các bong bóng bị mắc kẹt trong băng, thậm chí có thể sử dụng nó như một nguồn nhiên liệu sẵn có.

Kết luận:

Các alkane là thành phần chính của dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

Hoạt động 2: Tìm hiểu cấu tạo và công thức chung của alkane

Mục tiêu: Nêu được khái niệm về alkane, công thức chung của alkane.
Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 67
Sản phẩm học tập:

Khái niệm về alkane, công thức chung của alkane.
Câu trả lời cho CH thảo luận 2 SGK trang 67

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK và trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 67

2. Hãy nêu nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử của các alkane. Vì sao alkane còn được gọi là hydrocarbon bão hòa hay hydrocarbon no?

GV hướng dẫn HS lập công thức chung của alkane

Gợi ý: dựa vào định nghĩa dãy đồng đẳng

→ CT của alkane là CH₄[CH₂]_khay C_1+kH_4+2k

Đặt 1 + k = n thì 4 + 2k = 2n +2

⇒ CT chung của alkane là C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 67

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

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

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 67

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về cấu tạo và công thức chung của alkane

1. KHÁI NIỆM VỀ ALKANE

* Tìm hiểu nguồn alkane trong tự nhiên

* Tìm hiểu cấu tạo và công thức chung của alkane

Trả lời CH thảo luận 2 SGK trang 67

Alkane dạng mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn C - C, C - H

Do alkane chỉ có các liên kết đơn (độ bất bão hoà bằng 0), do đó số nguyên tử H trong phân tử alkane là lớn nhất so với các hydrocarbon khác có cùng nguyên tử C. Vì vậy alkane còn được gọi là hydrocarbon bão hòa hay hydrocarbon no

Kết luận:

Alkane là các hydrocarbon mạch hở chỉ có liên kết đơn

CT chung: C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

DANH PHÁP ALKANE

Hoạt động 3: Tìm hiểu cách gọi tên alkane theo danh pháp thay thế

Mục tiêu:

Trình bày được quy tắc gọi tên alkane theo danh pháp thay thế
Gọi tên theo danh pháp thay thế một số alkane chứa không quá 5 nguyên tử carbon.

Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, quan sát bảng 12.1, thảo luận nhóm, trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 68
Sản phẩm học tập:

Cách gọi tên alkane theo danh pháp thay thế và thực hành gọi tên một số alkane.
Câu trả lời cho CH thảo luận 3 SGK trang 68

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- yêu cầu HS hoạt động nhóm đọc thông tin SGK và trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 68

3. Dựa vào thông tin nào trong bảng 12.1 để chứng minh bốn chất đầu dãy đồng đẳng alkane đều ở thể khí

GV hướng dẫn HS gọi tên alkane

Lưu ý:

+ Một số chất có tên thông thường như isobutan, isopentan, neopentan

+ IUPAC chấp nhận tên một số gốc alkyl được gọi tên tương tự tên thông dụng. Ví dụ:

isobutyl: (CH₃)₂CH -

sec - butyl: CH₃ - CH₂ - CH(CH₃) -

tert - butyl: (CH₃)₃C -

+ Tên nhánh được gọi ưu tiên theo thứ tự chữ cái của nhánh, không ưu tiên theo chữ cái của các tiếp đầu ngữ: di, tri, iso,...

- Yêu cầu HS thảo luận hoàn thành ví dụ sau:

Gọi tên các alkane sau:

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 68, ví dụ

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

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

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 3 SGK trang 68, ví dụ

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về danh pháp thay thế của các alkane

2. DANH PHÁP ALKANE

* Tìm hiểu cách gọi tên alkane theo danh pháp thay thế

Trả lời CH thảo luận 3

Do nhiệt độ sôi của 4 chất đầu dưới 0^oC nên chúng đều ở thể khí trong điều kiện thường

- Tên theo danh pháp thay thế của các alkane không phân nhánh

Tiền tố ứng với số ngtu C của alkane + ane

- Tên theo danh pháp thay thế của các alkane phân nhánh

Tên alkane = số chỉ vi trí mạch nhánh – tên nhánh + Tiền tố ứng với số ngtu C mạch chính + ane

Lưu ý

+ Chọn mạch chính là mạch dài nhất, đánh số TT Ả rập sao cho tổng số vị trí các nhánh là nhỏ nhất.

- Tên nhánh là tên gốc alkyl

- Gốc alkyl gọi theo tên alkane nhưng đổi “ane” thành “yl”.

- Giữa phần số và chữ phải dùng dấu “-’’

- Khi đọc tên nhảnh phải kèm STT của nhánh

- Nếu có 2 nhánh giống nhau thì dùng tiếp đầu ngữ là đi, 3 nhóm là tri, 4 là tetra…

- Khi có 2 nhánh khác nhau thì thứ tự gọi tên theo thứ tự ABC.

Ví dụ:

a) butane

b) 2, 3-dimethylpentane

c) 2, 3-dimethylpentane

Kết luận: Danh pháp thay thế của các alkane:

- Tên theo danh pháp thay thế của các alkane không phân nhánh

Tiền tố ứng với số ngtu C của alkane + ane

- Tên theo danh pháp thay thế của các alkane phân nhánh

Tên alkane = số chỉ vi trí mạch nhánh – tên nhánh + Tiền tố ứng với số ngtu C mạch chính + ane

TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Hoạt động 4: Tìm hiểu tính chất vật lí của alkane

Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS trình bày và giải thích được đặc điểm về tính chất vật lí (nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, tỉ khối, tính tan) của một số alkane.
Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, thảo luận và trả lời CH thảo luận 4 SGK trang 69
Sản phẩm học tập:

Tính chất vật lí của alkane
Câu trả lời CH thảo luận 4 SGK trang 69

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, tìm hiểu tính chất vật lí của alkane, thảo luận cặp đôi và trả lời CH thảo luận 4 SGK trang 69

4. Khi số nguyên tử carbon tăng, thể của các phân tử alkane chuyển từ khí sang lỏng rồi đến rắn. Giải thích.

- GV hướng dẫn HS dựa vào bảng 12.1, nhận xét t^o_nc, t^o_s và khối lượng riêng của alkane theo chiều tăng của phân tử khối.

- Yêu cầu HS tóm tắt tính chất vật lí của alkane

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo cặp đôi, đọc SGK và trả lời lời CH thảo luận 4 SGK trang 69

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

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

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 4 SGK trang 69

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về tính chất vật lí của alkane

3. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

* Tìm hiểu tính chất vật lí của alkane

Trả lời CH thảo luận 4 SGK trang 69

Khi số nguyên tử carbon tăng, kích thước phân tử alkane tăng, cùng theo đó là số electron cũng tăng, dẫn đến tương tác van der Waals giữa các phân tử cũng tăng → thể của các alkane chuyển dần từ khí sang lỏng rồi đến rắn.

Kết luận:

- Ở điều kiện thường alkane từ C1 → C4 ở trạng thái khí, từ C5 → C17 trở đi ở trạng thái lỏng, từ C18 trở lên ở dạng rắn.

- t^o_nc, t^o_s và khối lượng riêng của alkane nói chung tăng theo chiều tăng của phân tử khối.

- Alkane là những chất không màu, không tan trong nước, nhẹ hơn nước nhưng tan trong dung môi không phân cực.

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Hoạt động 5: Tìm hiểu đặc điểm liên kết hóa học trong phân tử alkane

Mục tiêu:

Trình bày được đặc điểm về liên kết hóa học trong phân tử alkane, hình dạng phân tử của methane, ethane.

Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, quan sát hình 12.1, trả lời CH thảo luận 5 SGK trang 69
Sản phẩm học tập:

Đặc điểm liên kết hóa học trong phân tử alkane
Câu trả lời CH thảo luận 5 SGK trang 69

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK thảo luận trả lời CH thảo luận 5 SGK trang 69

5. Những nguyên tử carbon trong phân tử alkane không phân nhánh nằm trên một đường thẳng không?

- Hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS đọc SGK trả lời CH thảo luận 5 SGK trang 69

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

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

- Đại diện HS trả lời CH thảo luận 5 SGK trang 69

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

4. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

* Tìm hiểu đặc điểm liên kết hóa học trong phân tử alkane

Trả lời CH thảo luận 5

Trong alkane, những nguyên tử carbon nằm ở tâm của các hình tứ diện nên thực tế, những nguyên tử Carbon trong một alkane không phân nhánh không nằm trên một đường thẳng mà chúng sẽ nằm zigzag với nhau.

Kết luận:

Mỗi nguyên tử carbon trong alkane đều nằm ở tâm của một hình tứ diện, 4 đỉnh là các nguyên tử H, hoặc nguyên tử C với các góc liên kết: C-C-C, C-C-H, H-C-H gần bằng 109,5^OC

Trong alkane chỉ có liên kết σ bền, không phân cực → khá trơ về mặt hoá học

Hoạt động 6: Tìm hiểu tính chất hóa học của alkane

Mục tiêu:

Trình bày được tính chất hoá học của alkane: phản ứng thế, cracking, reforming, phản ứng oxi hóa hoàn toàn, phản ứng oxi hoá không hoàn toàn.
Thực hiện được thí nghiệm: cho hexane vào dung dịch thuốc tím, cho hexane tương tác với nước bromine ở nhiệt độ thường và khi đun nóng (hoặc chiếu sáng), đốt cháy hexane;
Quan sát, mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hoá học của alkane.