Giáo án NLS Hoá học 11 kết nối Bài 20: Alcohol

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu các khái niệm của alcohol

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS: Sử dụng điện thoại/máy tính truy cập trang web mô phỏng hóa học (như MolView.org hoặc EduMedia). HS thực hiện vẽ cấu trúc của Methanol (CH₃OH) sau đó chuyển sang chế độ xem 3D để quan sát góc liên kết C-O-H và khả năng quay tự do của nhóm -OH.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, hoàn thành PHT 01

PHIẾU HỌC TẬP 01 1. Nêu khái niệm alcohol? 2. Nhận xét số lượng nhóm OH có mặt trong các chất sau. Từ đó cho biết alcohol được chia thành các loại nào? Viết công thức tổng quát của alcohol no, đơn chức, mạch hở có 1 nhóm –OH.  3. Nêu cách xác định bậc alcohol. 4. Điền thông tin vào bảng sau: CTCT Bậc alcohol PHÂN LOẠI (no/không no/thơm, đơn chức/đa chức, mạch hở) CH3CH2CH2OH     (CH3)3COH         HOCH2CH(OH)CH2OH     CH2=CHCH2OH

- GV hướng dẫn HS: Lập công thức chung của alcohol no, đơn chức mạch hở

Gợi ý: dựa vào định nghĩa dãy đồng đẳng

→ CT chung là CH₃OH[CH₂]_k hay C_1+kH_3+2kOH

Đặt 1 + k = n thì 3 + 2k = 2n +1

⇒ CT chung của alcohol no, đơn chức mạch hở

 là C_nH_2n+1OH (n ≥ 1).

- GV thông tin CT chung của alcohol: R(OH)_n; n ≥ 1, nguyên; R gốc hydrocarbon.

- GV yêu cầu HS hoàn thành CH1 SGK tr 120

Viết các đồng phân cấu tạo của alcohol có công thức C₄H₉OH và xác định bậc của các alcohol đó.

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm 

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời phiếu học tập, rút ra kiến thức trọng tâm.

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

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

- Đại diện HS báo cáo kết quả phiếu học tập

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về khái niệm của alcohol

- GV lưu ý HS: Đối với alcohol không no thì nhóm - OH không liên kết trực tiếp với liên kết đôi, liên kết ba.

Alcohol thơm trong phân tử chứa vòng thơm nhóm - OH không liên kết trực tiếp với vòng thơm 

I. KHÁI NIỆM, DANH PHÁP

1. Khái niệm

- Alcohol là những hợp chất hữu cơ, trong phân tử có nhóm hidroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon no.

- CT chung của alcohol no, đơn chức mạch hở là C_nH_2n+1OH (n ≥ 1) hay C_nH_2n+2O (n ≥ 1, nguyên)

- CT chung của alcohol: R(OH)_n; n ≥ 1, nguyên; R gốc hydrocarbon.

- Bậc của alcohol: bậc của alcohol được tính bằng bậc của nguyên tử carbon liên kết với nhóm –OH.

- Phân loại:

+ Dựa vào gốc hydrocarbon: alcohol no/ không no/ thơm.

+ Dựa theo bậc alcohol có alcohol bậc I, II, III.

+ Dựa theo số lượng nhóm - OH: alcohol đơn chức, đa chức (poyalcohol)

VD: 

CTCT	Bậc alcohol	PHÂN LOẠI
CH3CH2CH2OH	I	no, đơn chức, mạch hở
(CH3)3COH	III	no, đơn chức, mạch hở
	I	thơm, đơn chức
HOCH2CH(OH)CH2OH	I, II, I	no, đa chức, mạch hở
CH2=CHCH2OH	I	không no, đơn chức, mạch hở

Trả lời CH1 SGK tr 120

(1); (3) alcohol bậc I

(2) alcohol bậc II; (4) alcohol bậc III

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu cách gọi tên các alcohol

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK nêu cách gọi tên các alcohol theo danh pháp thay thế và trả lời CH2, 3 SGK trang 121.

2: Gọi tên theo danh pháp thay thế các alcohol dưới đây:

3. Viết công thức cấu tạo của các alcohol có tên gọi dưới đây:

a) pentan-1-ol;

b) but-3-en-1-ol;

c) 2-methylpropan-2-ol;

d) butane-2,3-diol.

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm 

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ và nêu được cách gọi tên các alcohol theo danh pháp thay thế

- HS thảo luận cặp đôi trả lời CH2, 3 SGK trang 121.

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

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

- 1 HS nêu cách gọi tên alcohol theo danh pháp thay thế

- Đại diện HS trả lời CH2, 3 SGK trang 121.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về cách gọi tên các alcohol

2. Danh pháp

- Tên theo danh pháp thay thế của Monoalcohol

Tên hydrcarbon (bỏ e ở cuối)   + vị trí nhóm  -OH + ol 

- Tên theo danh pháp thay thế của Polyalcohol

Tên hydrcarbon + vị trí nhóm  -OH + độ bội nhóm -OH + ol

Trả lời CH2, 3 SGK trang 121

2. 

a) butan-2-ol.

b) butan-1,3-diol.

c) 3-methylbutan-2-ol.

3. 

a) CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH

b) CH₂=CHCH₂CH₂OH

c) (CH₃)₃COH

d) CH₃CH(OH)CH(OH)CH₃

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu đặc điểm cấu tạo của alcohol

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu HS đọc thông tin SGK, quan sát mô hình phân tử methanol, ethanol và hoạt động cá nhân tìm hiểu mục II trang 122 SGK sau đó trả lời câu hỏi:

Nhận xét cấu tạo của methanol; ethanol và từ đó dự đoán tính chất của alcohol.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi

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

- GV mời 1 HS báo cáo kết quả các HS khác theo dõi góp ý bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về đặc điểm cấu tạo alcohol

II. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

Trong phân tử ancohol, Các liên kết O-H và C-O đều phân cực về phía oxygen do oxygen có độ âm điện lớn.

Vì vậy, trong các phản ứng hóa học, alcohol thường bị phân cắt ở liên kết O-H hoặc liên kết C-O

Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu phản ứng thế nguyên tử H của nhóm - OH

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV yêu cầu quan sát video (https://youtu.be/GekMV7ApOvY)  nghiên cứu SGK, Khái quát phản ứng giữa alcohol và sodium, viết PTHH dạng tổng quát 

- HS hoạt động cá nhân hoàn thành CH7 SGK tr 125

Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa methanol với sodium.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ, khái quát phản ứng giữa alcohol và sodium, viết PTHH dạng tổng quát 

- HS trả lời CH7 SGK tr 125

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

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

- Đại diện HS khái quát phản ứng giữa alcohol và sodium, viết PTHH dạng tổng quát 

- 1 HS trả lời CH7 SGK tr 125

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về phản ứng thế nguyên tử hydrogen của nhóm - OH

IV. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1. Phản ứng thế nguyên tử H của nhóm - OH

Liên kết -OH phân cực nên trong một số phản ứng, nguyên tử H trong nhóm hydroxy có thể bị thay thế.

- Tác dụng với kim loại kiềm (Na, K,...)

Tổng quát:

C_nH_{2n + 1}OH +Na⭢C_nH_{2n + 1}ONa+H₂ 

Trả lời CH7 SGK tr 125

CH₃OH + Na → 1/2H₂ + CH₃ONa

Nhiệm vụ 2:Tìm hiểu phản ứng tạo thành ether, alkene

- GV yêu cầu nghiên cứu SGK, thảo luận hoàn thành PHT số 2

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ hoàn thành phiếu học tập.

- 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 câu hỏi trọng phiếu học tập

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về phản ứng tạo ether, alkene của alcohol

- GV lưu ý HS: trong phản ứng tạo alkene, khả năng phản ứng của alcohol bậc I < alcohol bậc II < alcohol bậc III. 

2. Phản ứng tạo ether

Trả lời PHT 02

1. Trong phản ứng tạo thành ether của alcohol, liên kết C – O và O – H trong bị phá vỡ ⇒ cho thấy sự linh động của 2 nhóm chức.

2. a. CH₃OH + CH₃OH CH₃OCH₃ + H₂O   

b. C₂H₅OH + CH₃OH C₂H₅OCH₃ + H₂O   

Kết luận:

Phản ứng giữa hai phần tử alcohol tạo ether

ROH + R’OH ROR’ + H₂O

3. Phản ứng tạo thành alkene

Trả lời PHT 02

3. 

- Giống nhau: Đều là phản ứng tách nước của alcohol, trong đó liên kết C–O bị phá vỡ

- Khác nhau:

4. 

Phản ứng tách nước tạo alkene của alcohol tuân theo quy tắc Zaitsev. (Nhóm OH tách cùng với nguyên tử H ở C bên cạnh có bậc cao hơn.)

Kết luận:

Phản ứng tách nước từ alkanol (alcohol no, đơn chức, mạch hở) tạo alkene 

C_nH_{2n +1}OH C_nH_2n + H₂O

Có thể dự đoán sản phẩm chính và phụ của phản ứng dựa vào quy tắc Zaitsev.

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu phản ứng oxi hóa của alcohol

- GV yêu cầu nghiên cứu SGK, thảo luận hoàn thành PHT 03

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

- GV chia lớp thành các nhóm (4 - 8 HS), thực hiện thí nghiệm 

Thí nghiệm: Nghiên cứu phản ứng đốt cháy của alcohol

- GV phát cho các nhóm dụng cụ và hóa chất

- GV hướng dẫn HS cách tiến hành theo SGK

- GV yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng xảy ra ở từng ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.

- GV nhắc HS lưu ý yếu tố an toàn khi đốt cháy alcohol vì phản ứng cháy diễn ra nhanh, mạnh và toả nhiều nhiệt

- GV hướng dẫn HS khái quát phản ứng oxi hóa hoàn toàn, viết PTHH dạng tổng quát 

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS nghiên cứu SGK và thực hiện thí nghiệm 

- HS suy nghĩ trả lời CH, phiếu học tập.

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

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

- Đại diện HS báo cáo kết quả thực hiện thí nghiệm, trả lời các câu hỏi, phiếu học tập

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về phản ứng oxi hoá của alcohol

GV thông tin ứng dụng phản ứng oxi hoá hoàn toàn của alcohol

4. Phản ứng oxi hóa alcohol

a) Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Trả lời PHT 03

1. 

a) Alcohol bậc I.

b) Alcohol bậc II.

c) Alcohol bậc III.

d) Alcohol bậc II.

2. PTHH

a) CH₃OH + CuO → HCHO + Cu + H₂O.

b) CH₃CH(OH)-CH₃ + CuO →CH₃COCH₃ + Cu + H₂O

c) không phản ứng

d)CH₃CH₂CH(OH)CH₃ + CuO → CH₃CH₂COCH₃ + Cu + H₂O

Kết luận

Alcohol tham gia phản ứng cháy (phản ứng oxi hóa hoàn toàn)

Alcohol + oxygen → carbon dioxide + nước

*Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn 

Alcohol bậc I: →   aldehyde (-CH=O)

Alcohol bậc II: → Acetone (>C=O)

Trong điều kiện như trên các alcohol bậc III không bị oxi hóa.

b) Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

Thí nghiệm:

Hiện tượng: Ethanol dễ dàng bắt lửa và cháy với ngọn lửa   màu xanh ở bên dưới, màu vàng ở phía trên, phản ứng tỏa nhiều nhiệt

PTHH: 

C₂H₅OH + 3O₂ 2CO₂ + 3H₂O

Tổng quát:

Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu tính chất đặc trưng của polyalcohol

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

- GV phát cho các nhóm dụng cụ và hóa chất

- GV hướng dẫn HS cách tiến hành theo SGK

- GV yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm, Quan sát hiện tượng xảy ra ở từng ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.

- HS thảo luận cặp đôi hoàn thành CH8 SGK tr125

Nêu phương pháp hoá học để phân biệt methanol và ethylene glycol.

- GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức trọng tâm

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS nghiên cứu SGK và thực hiện thí nghiệm 

- HS suy nghĩ trả lời CH8 SGK tr125

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

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

- Đại diện HS báo cáo kết quả thực hiện thí nghiệm, trả lời CH8 SGK tr125

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, tổng kết về phản ứng riêng của polyalcohol 

- GV thông tin: Dùng phản ứng này để phân biệt alcohol đơn chức với alcohol đa chức (có nhóm OH liền kề).

5. Phản ứng riêng của polyalcohol với Cu(OH)₂

Thí nghiệm: copper(II) hydroxide tác dụng với glycerol 

Hiện tượng: 

Cả 2 ống nghiệm  đều xuất hiện kết tủa xanh lam nhạt (Cu(OH)₂)

PTHH: CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓(xanh) + Na₂SO₄ 

Khi cho ethanol vào ống 1: không có hiện tượng, kết tủa không tan.

Khi cho gylycerol vào ống 2: Kết tủa tan dần tạo thành dung dịch màu xanh lam của muối copper(II) glycerate

PTHH: 2C₃H₅(OH)₃ + Cu(OH)₂→ [C₃H₅(OH)₂O]₂Cu + 2H₂O

Khi lắc đều cả 2 ống nghiệm, kết tủa trong ống 2 tan tạo thành dung dịch màu xanh lam, còn kết tủa trong ống 1 không tan. Kết tủa trong ống 1 chuyển dần sang màu đen do quá trình phân huỷ Cu(OH)₂ thành CuO.

Trả lời CH8 SGK tr125

Sử dụng copper (II) hydroxide để phân biệt methanol và ethylene glycol.

Các polyalcohol có các nhóm -OH liền kề như ethylene glycol có thể tác dụng copper (II) hydroxide tạo dung dịch xanh làm đậm, còn methanol thì không.

Kết luận:

Các Polyalcohol có các nhóm - OH liền kề như ethylene glycol, glycerol,... có thể tạo phức chất với Cu(OH)₂, sản phẩm có màu xanh đặc trưng.