Giáo án Hoá học 12 chân trời Bài 6: Amine

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHƯƠNG 3: HỢP CHẤT CHỨA NITROGEN

BÀI 6. AMINE

I. MỤC TIÊU

1. Về kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Nêu được khái niệm về amine và phân loại được amine (theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon). 

• Viết được công thức cấu tạo và gọi được tên của một số amine theo danh pháp thay thế, danh pháp gốc - chức (số nguyên tử C trong phân tử ≤ 5), tên thông thường của một số amine hay gặp. 

• Nêu được đặc điểm về tính chất vật lí của amine (trạng thái, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng cháy, khả năng hoà tan). 

• Trình bày được đặc điểm cấu tạo phân tử và hình dạng phân tử methylamine và aniline.

• Trình bày được tính chất hoá học đặc trưng của amine: tính chất của nhóm -NH₂ (tính base với quỳ tím, với HCl, với iron (III) chloride, phản ứng với nitrous acid); phản ứng thể ở nhân thơm (với nước bromine) của aniline; phản ứng tạo phức của methylamine (hoặc ethylamine) với copper (II) hydroxide.

• Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của dung dịch methylamine (hoặc ethylamine) với quỳ tím (chất chỉ thị), với HCl, với iron (III) chloride, với copper (II) hydroxide); phản ứng của aniline với nước bromine; mô tả được các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hoá học của amine.

• Trình bày được ứng dụng của amine (diamine và aniline); các phương pháp điều chế amine (khử hợp chất nitro và thế nguyên tử H trong phân tử ammonia).

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Chủ động giao tiếp trong nhóm, trình bày rõ ý tưởng cá nhân và hỗ trợ nhau hoàn thành nhiệm vụ chung, tự tin và biết kiểm soát cảm xúc, thái độ khi nói trước nhiều người.

• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thu thập và làm rõ thông tin có liên quan đến vấn đề; phân tích để xây dựng được các ý tưởng phù hợp.

Năng lực đặc thù:

• Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức hoá học.

• Năng lực tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ hoá học:

  • Sử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình tìm hiểu vấn đề và kết quả tìm kiếm.

  • Viết được báo cáo quá trình tìm hiểu.

• Năng lực nhận thức hoá học:

  • Nêu được khái niệm về amine và phân loại được amine (theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon). 

  • Viết được công thức cấu tạo và gọi được tên của một số amine theo danh pháp thay thế, danh pháp gốc - chức (số nguyên tử C trong phân tử ≤ 5), tên thông thường của một số amine hay gặp. 

  • Nêu được đặc điểm về tính chất vật lí của amine (trạng thái, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng cháy, khả năng hoà tan). 

  • Trình bày được đặc điểm cấu tạo phân tử và hình dạng phân tử methylamine và aniline.

  • Trình bày được tính chất hoá học đặc trưng của amine: tính chất của nhóm -NH₂ (tính base với quỳ tím, với HCl, với iron (III) chloride, phản ứng với nitrous acid); phản ứng thể ở nhân thơm (với nước bromine) của aniline; phản ứng tạo phức của methylamine (hoặc ethylamine) với copper (II) hydroxide.

  • Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của dung dịch methylamine (hoặc ethylamine) với quỳ tím (chất chỉ thị), với HCl, với iron (III) chloride, với copper (II) hydroxide); phản ứng của aniline với nước bromine; mô tả được các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hoá học của amine.

  • Trình bày được ứng dụng của amine (diamine và aniline); các phương pháp điều chế amine (khử hợp chất nitro và thế nguyên tử H trong phân tử ammonia).

3. Phẩm chất

• Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân.

• Cẩn trọng, trung thực và thực hiện các yêu cầu trong bài học.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

• Tài liệu: SGK, SGV Hóa học 12, các hình ảnh liên quan đến bài học.

• Thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu.

2. Đối với học sinh

• Tài liệu: SGK Hóa học 12. 

• Tranh ảnh, tư liệu sưu tầm liên quan đến bài học theo yêu cầu của GV. 

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS có hứng thú học tập, nhu cầu tìm hiểu; dùng những kiến thức, kĩ năng cần thiết để thực hiện yêu cầu, khám phá kiến thức mới. 

b. Nội dung: Quan sát hình ảnh GV cung cấp và thực hiện yêu cầu theo hướng dẫn của GV. 

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về amine.

d. Tổ chức thực hiện

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV nêu câu hỏi: “Histamine là một amine tự nhiên được tìm thấy trong cơ thể người và nhiều loài động vật. Histamine tồn tại một trong hai dạng, dạng dự trữ ở khắp các mô trong cơ thể hoặc dạng tự do.

Một trong những tác động của histamine là gây viêm, dị ứng. Khi cơ thể gặp tình huống gây kích thích (dị ứng thời tiết, thực phẩm, hoá chất,...), histamine chuyển thành dạng tự do, gây ra các triệu chứng sưng, đỏ, ngứa. Điều này giúp cơ thể chống lại các tác nhân gây kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể.

Amine là gì? Amine có những tính chất như thế nào?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc cá nhân, quan sát hình và suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. 

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). 

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

- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu hỏi: Amine là hợp chất hữu cơ chứa nitrogen, có tính base yếu.

- Các HS khác lắng nghe để nhận xét câu trả lời của bạn mình.

- GV khuyến khích HS có thể có nhiều ý kiến khác nhau. 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV không nhận xét đúng sai mà dẫn dắt HS vào bài học: Amine có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực dược phẩm, hoá mỹ phẩm, phẩm nhuộm. Để biết câu trả lời của các bạn là đúng hay sai cũng như tìm hiểu về khái niệm, đặc điểm cấu tạo và tính chất của amine, chúng ta cùng tìm hiểu trong bài học ngày hôm nay Bài 6 –  Amine.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về khái niệm và cách phân loại amine

a. Mục tiêu: HS nêu được khái niệm amine và phân loại amine (theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon).

b. Nội dung: HS quan sát hình GV cung cấp, đọc thông tin trong SGK trang 31 và trả lời các câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về khái niệm amine và phân loại amine (theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon).

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chia lớp thành các nhóm 4. - GV yêu cầu HS quan sát hình sau: - GV yêu cầu HS từ hình 6.1, thảo luận nhóm, trả lời câu Thảo luận 1: Cho biết nhóm chức đặc trưng nào có trong phân tử amine.  - GV rèn khả năng phân tích, tổng hợp thông tin của các nhóm HS thông qua câu hỏi Thảo luận 2: Dựa vào số nguyên tử hydrogen của phân tử NH3 bị thay thế và đặc điểm cấu tạo của nhóm thế, cho biết amine được phân loại như thế nào. Thế nào là amine bậc một, amine bậc hai và amine bậc ba? - GV tổ chức cho HS vận dụng kiến thức vừa tìm hiểu để trả lời câu hỏi Luyện tập: Cho 2 chất sau: CH3-CH2-NH2 và CH3-COOH. Chất nào thuộc loại amine? Xác định bậc của amine đó. Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập -   HS quan sát hình, đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời: * Trả lời câu hỏi Thảo luận:  1. Thành phần nguyên tố trong phân tử amine gồm carbon, hydrogen và nitrogen. Nhóm chức đặc trưng amine trùng tên với hợp chất amine, nhóm chức amine có thể là  hoặc nhóm nguyên tử -NH-, -NH2 liên kết với gốc hydrocarbon. 2.  + Dựa vào số nguyên tử hydrogen của phân tử NH3 bị thay thế, amine được phân loại theo bậc của amine. Dựa vào đặc điểm cấu tạo của nhóm thế, amine có nguyên tử nitrogen liên kết trực tiếp với vòng benzene gọi là arylamine, nguyên tử nitrogen liên kết với gốc alkyl, gọi là alkylamine. + Amine bậc I là amine có một nhóm thế, bậc II có 2 nhóm thế, bậc III có 3 nhóm thế tương ứng với số nguyên tử hydrogen trong phân tử NH3 bị thay thế. Ngoài ra, còn có muối ammonium bậc IV (ví dụ acetylcholine). Muối ammonium bậc IV có 4 liên kết của gốc hydrocarbon với nguyên tử nitrogen. Nguyên tử nitrogen mang điện tích dương giống như muối ammonium (). * Trả lời câu hỏi Luyện tập: Chất thuộc loại amine là CH3-CH2-NH2, bậc của amine này là bậc I. - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về khái niệm và cách phân loại amine. - GV chuyển sang nội dung mới.

1. Khái niệm và cấu trúc Khái niệm và cách phân loại amine - Khái niệm: Amine là dẫn xuất của ammonia, trong đó nguyên tử hydrogen trong phân tử ammonia được thay thế bằng gốc hydrocarbon. - Phân loại: Amine được phân loại theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon. + Theo bậc amine:  Cách xác định: Bậc của amine được xác định bằng số gốc hydrocarbon liên kết trực tiếp với nguyên tử nitrogen. Phân loại: Amine bậc một (CH3NH2,…), amine bậc hai (CH3NHCH3,…), amine bậc ba ((CH3)3N,…). + Theo bản chất gốc hydrocarbon: Gốc hydrocarbon Alkyl Aryl Phân loại amine Alkylamine  Arylamine  Ví dụ CH3NH2

Hoạt động 2. Mô tả đặc điểm cấu tạo, hình dạng phân tử methylamine và aniline 

a. Mục tiêu: HS trình bày được đặc điểm cấu tạo phân tử và hình dạng phân tử methylamine và aniline.

b. Nội dung: HS quan sát hình GV cung cấp, đọc thông tin trong SGK trang 31-32 và trả lời các câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về đặc điểm cấu tạo phân tử và hình dạng phân tử methylamine và aniline.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS quan sát Hình 6.2, Hình 6.3. - GV yêu cầu HS làm việc nhóm 4, suy nghĩ trả lời câu hỏi Thảo luận: Cho biết hình dạng phân tử của methylamine và aniline. Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập -   HS quan sát hình và mô hình, đọc thông tin trong bài để thực hiện yêu cầu của GV. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời: * Trả lời câu hỏi Luyện tập (DKSP). - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về đặc điểm cấu tạo của methylamine và aniline. - GV chuyển sang nội dung mới.

1. Khái niệm và cấu trúc Đặc điểm cấu tạo, hình dạng phân tử methylamine và aniline - Methylamine có cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử nitrogen, hướng về đỉnh của một hình chóp tam giác, 2 nguyên tử hydrogen và nhóm -CH3 trên cùng mặt phẳng tam giác hướng về 3 đỉnh còn lại của hình chóp. Đối với nguyên tử carbon,  3 nguyên tử hydrogen và nhóm -NH2 hướng về 4 đỉnh của tứ diện. Vì vậy, methylamine có cấu trúc hình chóp tam giác đối với nguyên tử nitrogen và tứ diện đối với nguyên tử carbon. Cặp electron trên nguyên tử nitrogen của aniline liên hợp với hệ thống electron của vòng benzene, dẫn đến aniline có cấu trúc phẳng.

Hoạt động 3. Viết công thức cấu tạo và gọi tên amine

a. Mục tiêu: HS viết được công thức cấu tạo và gọi tên amine theo danh pháp khác nhau.

b. Nội dung: HS quan sát hình GV cung cấp, đọc thông tin trong SGK trang 32-33 và trả lời các câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về công thức cấu tạo và gọi tên amine theo danh pháp khác nhau.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm 4. - GV yêu cầu HS nhớ lại Hình 6.1, hướng dẫn HS nghiên cứu nội dung trong Ví dụ 1. - GV yêu cầu HS thảo luận nhóm, suy nghĩ và trả lời câu hỏi Thảo luận: Nghiên cứu Ví dụ 1, cho biết amine có loại đồng phân nào. Phân tích cách gọi tên amine theo 2 loại danh pháp đã nêu.  - GV tổ chức cho HS vận dụng kiến thức đã học thông qua hoàn thành nhiệm vụ mục Luyện tập: Viết công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp gốc – chức các amine bậc hai có công thức phân tử C5H13N. - GV cung cấp thêm thông tin: Trong các nhóm chức thường gặp, nhóm -NH2 có thứ tự ưu tiên thấp và trở thành nhóm thế, gọi là nhóm amino (ví dụ: H2NCH2CH2OH: 2-aminoethanol; H2NCH2COOH: 2-aminoethanoic acid). Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập -   HS đọc thông tin trong bài, suy nghĩ để thực hiện yêu cầu của GV. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời: * Trả lời câu hỏi Thảo luận (DKSP). * Trả lời câu hỏi Luyện tập: - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về đồng phân và danh pháp của amine. - GV chuyển sang nội dung mới.

2. Đồng phân và danh pháp - Đồng phân: Amine có đồng phân mạch carbon (phân nhánh không phân nhánh), vị trí nhóm chức và bậc amine (bậc I, bậc II, bậc III). - Danh pháp: + Danh pháp gốc - chức: Tên gốc alkyl + amine. Sử dụng tiền tố di, tri,… để mô tả 2,3,… gốc alkyl giống nhau như diethyl, trimethyl; hoặc có 2,3,.. nhóm amine, như methylenediamine (NH2CH2NH2). + Danh pháp thay thế: Amine bậc I: Chọn mạch carbon dài nhất có chứa nguyên tử nitrogen làm mạch chính, số thứ tự bắt đầu từ nguyên tử carbon dầu mạch gần N nhất. Đối với amine đơn chức: lược bỏ kí tự -e tận cùng của tên hydrocarbon + amine. Amine có từ 3 nguyên tử carbon thêm vị trí của nguyên tử nitrogen trước amine. Đối với amine đa chức, thêm di, tri,… + amine. Amine bậc II và bậc III: Cách gọi tên như amine bậc I và thêm tiền tố N- hoặc N,N- trước một hoặc hai nhóm thế liên kết với nguyên tử nitrogen. Sử dụng di, tri để mô tả 2, 3 nhóm thế giống nhau.

-------------------------------------

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