Nêu được khái niệm về arene.
Viết được công thức và gọi tên một số arene.
Trình bày được đặc điểm về tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của một số arene, đặc điểm liên kết và hình dạng phân tử benzene.
Trình bày được tính chất hóa học đặc trưng của arene (hoặc qua mô tả thí nghiệm): sản phẩm thế của benzene và toluene; phản ứng cộng chlorine, hydrogen vào vòng benzene; phản ứng oxi hóa hoàn toàn, oxi hóa nhóm alkyl.
Thực hiện được (hoặc quan sát qua video hoặc qua mô tả) thí nghiệm nitro hóa benzene, cộng chlorine vào benzene, oxi hóa benzene và toluene bằng dung dịch KMnO₄; mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hóa học của arene.
Trình bày được ứng dụng của arene và đưa ra được cách ứng xử thích hợp đối với việc sử dụng arene trong việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường.
Trình bày được phương pháp điều chế arene trong công nghiệp.

Năng lực

Năng lực chung:

Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về arene (hydrocarbon thơm)
Giao tiếp và hợp tác:Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt các vấn đề về danh pháp arene như ortho-, meta-, para -,...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 arene.
- Viết được công thức và gọi được tên của một số arene đơn giản (benzene, toluen, xylene, styrene, naphthalene)
- Trình bày được đặc điểm về tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của một số arene, đặc điểm liên kết và hình dạng phân tử benzene.
- Trình bày được tính chất hóa học đặc trưng của arene (hoặc qua mô tả thí nghiệm)
Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ Hoá học:
- Thực hiện được (hoặc quan sát qua video hoặc mô tả) thí nghiệm nitro hóa benzene, cộng chlorine vào benzene, oxi hóa benzene và toluene bằng dung dịch KMnO₄;
- Quan sát, mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được bằng tính chất hóa học của arene.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:
- Trình bày được ứng dụng của arene và đưa ra được cách ứng xử thích hợp với việc sử dụng arene trong việc bảo vệ sức khỏe con người và môi trường.
- Trình bày được phương pháp điều chế arene trong công nghiệp (từ nguồn hydrocarbon thiên nhiên, từ phản ứng reforming).

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.
Phiếu học tập.
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 đưa ra câu hỏi khởi động, 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 đưa ra câu hỏi khởi động “Arene hay là hydrocarbon thơm là thành phần cơ bản và quan trọng nhất để xây dựng nền công nghiệp hóa học hữu cơ hiện đại. Các hydrocarbon thơm có nguồn nguyên liệu đầu vào để tổng hợp nhiều hóa chất quan trọng, được thương mại hóa rộng rãi như các polyester, polyamide, nhựa, chất tẩy rửa, dược phẩm, thuốc bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, diệt cỏ) thuốc nổ,... Vậy làm thế nào có thể lựa chọn và sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ arene và dẫn xuất của nó an toàn, thân thiện với môi trường?”

GV dẫn dắt vào bài mới.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS lắng nghe câu hỏi, suy nghĩ, thảo luận đưa ra các dự đoán.

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

- HS đưa ra các câu trả lời.

Bước 4: Kết luận, nhận định

Đáp án :

Để có thể lựa chọn và sử dụng các sản phẩm được sản xuất từ arene và dẫn xuất của nó an toàn, thân thiện với môi trường thì cần phải có hiểu biết về arene (đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hoá học,…)

- GV ghi nhận câu trả lời của HS, dẫn dắt HS vào bài học: “Các em vừa liệt kê ra các phương án trả lời cho câu hỏi khởi động. Để có giải đáp cho câu hỏi trên chúng ta sẽ cùng đi tìm hiểu – Bài 17 Arene (Hydrocarbon thơm)

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm và danh pháp của benzene

Mục tiêu:

Nêu được khái niệm về arene.
Viết được công thức và gọi tên một số arene.

Nội dung: GV hướng dẫn HS, HS lắng nghe, đọc SGK, tóm tắt kiến thức, hoàn thành câu hỏi và PHT.
Sản phẩm học tập:

Khái niệm arene
Công thức và gọi được tên của một số arene.
Câu trả lời cho câu hỏi và PHT1

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu khái niệm của benzene

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS nghiên cứu thông tin SGK, thảo luận cặp đôi hoàn thành PHT1

Phiếu học tập số 1

1. Điền từ còn thiếu vào dấu (…..)

- Arene hay còn gọi là hydrocacbon thơm là những hydrocacbon trong phân tử có chứa………………

- Benzene có công thức………… là hydrocacbon thơm đơn giản và điển hình nhất.

- Benzene và các đồng đẳng của nó hợp thành dãy đồng đẳng của benzene có công thức chung là……

GV hướng dẫn HS lập công thức chung của arene

Gợi ý: dựa vào định nghĩa dãy đồng đẳng

→ CT chung dãy đồng đẳng của arene là C₆H₆[CH₂]_khay C_6+kH_6+2k

Đặt 6 + k = n thì 6 + 2k = 2(6+k) - 6 = 2n - 6

⇒ CT chung của arene là C_nH_2n+6 (n ≥ 6).

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ, thảo luận cặp đôi trả lời PHT 01

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

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

- Đại diện HS trả lời PHT 01

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về khái niệm arene

I. KHÁI NIỆM VÀ DANH PHÁP

1. Khái niệm

- Arene hay còn gọi là hydrocacbon thơm là những hydrocacbon trong phân tử có chứa một hay nhiều vòng benzene.

- Benzene có công thức C₆H₆ là hydrocacbon thơm đơn giản và điển hình nhất.

- Benzene và các đồng đẳng của nó hợp thành dãy đồng đẳng của benzene có công thức chung là C_nH_2n-6 (n≥6)

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu công thức cấu tạo, danh pháp của benzene

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

GV giới thiệu công thức cấu tạo một só arene, gốc aryl thường gặp, hướng dẫn HS gọi tên một số arene

Lưu ý: Cách đánh số các nguyên tử C trong vòng benzene sao cho tổng chỉ số trong tên gọi là nhỏ nhất.

- GV yêu cầu HS viết công thức cấu tạo và gọi tên các chất có công thức phân tử C₆H₆, C₇H₈, C₈H₁₀, C₈H₈

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH

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

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

- Đại diện HS trả lời CH

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về công thức và gọi được tên của một số arene.

2. Công thức cấu tạo và danh pháp

- Tên gốc là phenyl

- Tên gốc là benzyl

Danh pháp

- Vòng benzen có 1 nhóm thế:

Gọi tên: Tên nhánh alkyl + benzene

- Vòng benzen có 2 hay nhiều nhóm thế:

Gọi tên: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + benzene

- Nếu vòng benzen có 2 nhóm ankyl ở vị trí:

+ 1,2 gọi là vị trí ortho – kí hiệu (o -).

+ 1,3 gọi là meta – kí hiệu ( m -).

+ 1,4 gọi là para – kí hiệu ( p -).

VD:

CTPT	CTCT	Tên gọi
C₆H₆		Benzene
C₇H₈		Methylbenzene (toluen)
C₈H₁₀		1,2-dimethylbenzene (o-xylene)
		1,3-dimethylbenzene (m-xylene)
		1,4-dimethylbenzene (p-xylene)
C₈H₈		Vinylbenzene (styrene)

Hoạt động 2: Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo của benzene

Mục tiêu: Trình bày được đặc điểm cấu tạo của benzene
Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, trả lời CH
Sản phẩm học tập:

Đặc điểm cấu tạo của benzene
Câu trả lời của CH.

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

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 sau:

Nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử benzene và cho biết có điểm gì khác so với các hydrocarbon đã học.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH

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

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

- Đại diện HS trả lời CH

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về đặc điểm cấu tạo của benzene.

II. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA BEZENE

Benzene có công thức phân tử C₆H₆

6 nguyên tử carbon trong phân tử benzene nằm ở sáu đỉnh của một hình lục giác đều, toàn bộ phân tử nằm trên một mặt phẳng, các góc liên kết đều bằng 120^o,

Độ dài liên kết carbon-carbon đều bằng 139 pm.

Benzene có công thức cấu tạo như hình

- Khác với các hydrocarbon đã học là chỉ cấu tạo mạch hở, benzene có cấu tạo mạch vòng, phân tử có 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn.

Hoạt động 3: Tìm hiểu tính chất vật lí trạng thái tự nhiên của một số arene

Mục tiêu: Trình bày được đặc điểm về tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của một số arene.
Nội dung: GV trình bày vấn đề; HS lắng nghe, đọc SGK, quan sát bảng 17.1, thảo luận nhóm, trả lời CH1 SGK trang 104
Sản phẩm học tập:

Trình bày được đặc điểm về tính chất vật lí,
Trạng thái tự nhiên của một số arene
Câu trả lời cho CH1 SGK trang 104

Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- yêu cầu HS hoạt động nhóm đọc thông tin SGK và trả lời CH1 SGK trang 104

1. Hãy so sánh nhiệt độ sôi của benzene, toluene, o-xylene (Bảng 17.1) và giải thích.

- Yêu cầu HS tóm tắt tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của arene

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời CH1 SGK trang 104

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

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

- Đại diện HS trả lời CH1 SGK trang 104

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của arene

III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

Trả lời CH1 SGK trang 104

Nhiệt độ sôi benzene < toluene < o-xylene.

Nguyên nhân do phân tử khối benzene < toluene < o-xylene (khối lượng phân tử càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao).

Kết luận:

Tính chất vật lí:

- Trong điều kiện thường, trừ naphthalene ở thể rắn, có màu trắng, các arene còn lại đều là những chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng.

- Các arene không phân cực/ kém phân cực → hầu như không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ như acetone, diethyl ether, chloroform, …

- Hầu hết arene đều có hại cho sức khỏe nếu tiếp xúc trong một thời gian dài.

Trạng thái tự nhiên

- Benzene, toluene, xylene có trong dầu mỏ với hàm lượng thấp.

- Naphthalene và các arene đa vòng khác có trong dầu mỏ và nhựa than đá.

Hoạt động 4: Tìm hiểu tính chất hoá học của arene

Mục tiêu:

Trình bày được tính chất hóa học đặc trưng của arene (hoặc qua mô tả thí nghiệm): sản phẩm thế của benzene và toluene; phản ứng cộng chlorine, hydrogen vào vòng benzene; phản ứng oxi hóa hoàn toàn, oxi hóa nhóm alkyl.
Thực hiện được (hoặc quan sát qua video hoặc qua mô tả) thí nghiệm nitro hóa benzene, cộng chlorine vào benzene, oxi hóa benzene và toluene bằng dung dịch KMnO₄; mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hóa học của arene.