Giáo án NLS Hoá học 12 kết nối Bài 1: Ester - Lipid

Nhiệm vụ 1: Khái niệm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS: Quan sát hình sau:

- GV yêu cầu HS: Dựa vào kiến thức đã biết ở lớp 9 và lớp 11, trả lời câu hỏi: Chỉ ra dấu hiệu nhận dạng acid và ester.

- GV yêu cầu HS: Sử dụng Chatbot AI bằng điện thoại di động, tìm kiếm dấu hiệu nhận dạng acid và ester, sau đó đối chiếu với kết quả của GV. 

- GV yêu cầu HS: Quan sát Hình 1.1.

- GV yêu cầu HS: Dựa vào dấu hiệu rút ra ở trên, trả lời câu hỏi mục Hoạt động: Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các ester trong hình.

- GV cung cấp thêm thông tin về cách thức tạo thành ester.

- GV yêu cầu HS: Từ thông tin được cung cấp, hãy: Viết công thức tổng quát của ester đơn chức.

- GV nêu câu hỏi mở rộng: Trong ester, R và R’ có nhất thiết phải là gốc hydrocarbon không?

- GV yêu cầu HS: Sử dụng Chatbot AI (Gemini/ ChatGPT) để tìm kiếm thêm thông tin, sau đó đối chiếu với kết quả của GV. 

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

-  HS quan sát hình, vận dụng kiến thức đã học kết hợp đọc thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV:

+ Trong carboxylic acid, có nhóm -OH ở nhóm carboxyl; nếu thay thế nhóm này bằng nhóm -OR’ thì sẽ thu được ester.

* Trả lời câu hỏi mục Hoạt động: Trong cấu tạo của các chất ở Hình 1.1 đều có nhóm -COO.

* Trả lời câu hỏi mở rộng của GV:

+ Công thức tổng quát của ester đơn chức: RCOOR’.

+ R có thể không phải là gốc hydrocarbon nhưng R’ phải là gốc hydrocarbon.

- GV yêu cầu 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 ester.

- GV chuyển sang nội dung mới.

I. Ester

1. Khái niệm

- Thay thế nhóm -OH ở nhóm -COOH của carboxylic acid bằng nhóm -OR’ thu được ester.

- Công thức chung của ester đơn chức: RCOOR’ (R: gốc hydrocarbon hoặc H; R’: gốc hydrocarbon).

Nhiệm vụ 2: Danh pháp

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cung cấp kiến thức cho HS về cách gọi tên ester.

- GV yêu cầu HS: Dựa vào kiến thức vừa được cung cấp, trả lời câu hỏi mục Câu hỏi và bài tập SGK trang 7:

1. Viết công thức cấu tạo và gọi tên các đồng phân ester có công thức phân tử C₄H₈O₂.

2. Viết công thức cấu tạo của các ester có tên gọi sau đây:

a) methyl formate;           b) isopropyl acetate;

c) ethyl propionate;        d) methyl butyrate.

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

-  HS đọc thông tin trong SGK, suy nghĩ để trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời mục Câu hỏi và bài tập:

1. 

2.

- GV yêu cầu 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 cách gọi tên ester.

- GV chuyển sang nội dung mới.

2. Danh pháp

- Tên gọi của ester đơn chức: Tên gốc R’ + Tên gốc carboxylic acid.

Nhiệm vụ 3: Tính chất vật lí

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS: Quan sát cấu tạo phân tử ester đơn chức sau.

- GV yêu cầu HS: Dựa vào hình, trả lời câu hỏi: Em hãy cho biết ester có nguyên tử H linh động không? Đánh giá về khả năng tạo liên kết hydrogen giữa các phân tử ester.

- GV tổ chức cho HS: Nghiên cứu thông tin trong bảng mục Hoạt động SGK trang 7.

- GV yêu cầu HS: Dựa vào kiến thức đã suy luận, trả lời câu hỏi mục Hoạt động: Tại sao trong các hợp chất hữu cơ có phân tử khối tương đương trong bảng, ester lại có nhiệt độ sôi thấp nhất?

- GV tổ chức cho HS: Vận dụng kiến thức về ảnh hưởng của liên kết hydrogen đến tính chất vật lí thông qua mục Câu hỏi và bài tập: Cho ba hợp chất butan-1-ol, propanoic acid, methyl acetate và các giá trị nhiệt độ sôi (không theo thứ tự) là: 57^oC; 118^oC; 141^oC. Em hãy gán cho mỗi chất một giá trị nhiệt độ sôi thích hợp.

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

-  HS quan sát hình, đọc thông tin trong SGK, suy nghĩ để trả lời câu hỏi.

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

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV:

+ Ester không có H linh động, không tạo được liên kết hydrogen với nhau.

* Trả lời câu hỏi mục Hoạt động: Nhiệt độ sôi của ester thấp hơn nhiều so với hai chất còn lại do ester không có khả năng tạo liên kết hydrogen.

* Trả lời mục Câu hỏi và bài tập: Butan-1-ol: 118^oC; propanoic acid: 141^oC; methyl acetate: 57^oC.  Do carboxylic acid và alcohol có liên kết hydrogen nên có nhiệt độ sôi cao hơn ester. Carboxylic acid có liên kết hydrogen ở dạng dimer nên có nhiệt độ sôi cao hơn alcohol.

- GV yêu cầu 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 tính chất vật lí của ester.

- GV chuyển sang nội dung mới.

3. Tính chất vật lí

- Các phân tử ester không tạo liên kết hydrogen với nhau ⇒ nhiệt độ sôi của ester thấp hơn nhiều so với alcohol và carboxylic acid có cùng phân tử khối.

- Trạng thái tồn tại (ở nhiệt độ phòng):

+ Ester có phân tử khối thấp và trung bình: thường là chất lỏng; 

+ Ester có phân tử khối lớn: thường ở dạng rắn.

- Ester nhẹ hơn nước, ít tan trong nước; một số có mùi thơm của hoa, quả chín.

Ví dụ:

Nhiệm vụ 4: Tính chất hóa học

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm.

- GV hướng dẫn và thực hiện mẫu phản ứng thủy phân ester như mục Hoạt động SGK trang 8.

- GV tổ chức cho các nhóm tự thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn.

- GV yêu cầu HS: Dựa vào hiện tượng quan sát được trong quá trình làm thí nghiệm, vận dụng kiến thức đã học để hoàn thành phiếu bài tập số 1 (đính kèm dưới hoạt động).

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

-  HS quan sát và thực hành thí nghiệm, đọc thông tin trong SGK, thảo luận nhóm để hoàn thành phiếu bài tập số 1.

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

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời Phiếu bài tập số 1 (đính kèm dưới hoạt động).

- GV yêu cầu 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 tính chất hóa học của ester.

- GV chuyển sang nội dung mới.

4. Tính chất hóa học 

a) Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid

- Trong môi trường acid, ester bị thủy phân tạo thành carboxylic acid và alcohol (hoặc phenol) tương ứng.

- Phương trình tổng quát:

- Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid là phản ứng thuận nghịch.

b) Phản ứng thủy phân ester trong môi trường base (phản ứng xà phòng hóa)

- Trong môi trường base, ester bị thủy phân tạo thành muối carboxylate và alcohol.

- Phương trình tổng quát:

Nhiệm vụ 5: Điều chế

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cung cấp kiến thức cho HS về phản ứng ester hóa.

- GV nêu câu hỏi liên hệ: Phản ứng ester hóa là phản ứng nghịch của phản ứng nào?

- GV tổ chức cho HS: Vận dụng kiến thức đã học thông qua hoạt động ở mục Câu hỏi và bài tập: Isoamyl acetate có mùi thơm đặc trưng của chuối chín nên còn được gọi là dầu chuối. Khi đun nóng hỗn hợp gồm 16,2 g acetic acid và 15,2 gam isoamyl alcohol ((CH₃)₂CHCH₂CH₂OH) với xúc tác là H₂SO₄ đặc, thu được 14,16 g dầu chuối. Tính hiệu suất của phản ứng điều chế dầu chuối trên.

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

-  HS đọc thông tin trong SGK, suy nghĩ, thực hiện yêu cầu của GV.

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

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV: Phản ứng ester hóa là phản ứng nghịch của phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid.

* Trả lời mục Câu hỏi và bài tập:

(mol)

= 0,1727 (mol)

= 0,1089 (mol).

Vậy, hiệu suất phản ứng được tính theo alcohol:

H = 100% = 63,1%.

- GV yêu cầu 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 phương pháp điều chế ester.

- GV chuyển sang nội dung mới.

5. Điều chế 

- Ester thường được điều chế bằng phản ứng ester hóa giữa carboxylic acid và alcohol, xúc tác acid (thường dùng H₂SO₄ đặc).

- Phương trình tổng quát:

Nhiệm vụ 6: Ứng dụng

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm.

- GV yêu cầu HS: Nghiên cứu thông tin trong SGK, kết hợp tìm hiểu thêm thông tin trên internet để trả lời câu hỏi mục Hoạt động: Em hãy tìm hiểu và trình bày về ứng dụng của một ester mà em biết.

-GV yêu cầu HS: Sử dụng Canva để vẽ sơ đồ tư duy, trình bày lại ứng dụng của một ester mà em biết. 

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

-  HS đọc và tìm hiểu thông tin về ứng dụng của ester, thực hiện yêu cầu của GV.

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

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

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi mục Hoạt động (DKSP). 

- GV yêu cầu 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 ứng dụng của ester.

- GV chuyển sang nội dung mới.

6. Ứng dụng 

- Làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm (ethyl butyrate, benzyl acetate,…), mĩ phẩm (linalyl acetate, geranyl acetate,..).

Benzyl acetate có trong hoa nhài

- Làm chất   dẻo (poly(methyl methacrylate)), sơn tường (polyacrylate).

Sơn acrylic

- Làm dược phẩm (aspirin, methyl salicylate,…).

- Làm dung môi tách, chiết chất hữu cơ (ethyl acetate), pha sơn (butyl acetate).

3.1.NC1a:Áp dụng được các cách tạo và chỉnh sửa nội dung ở các định dạng khác nhau.

PHIẾU BÀI TẬP 1

TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA ESTER

Họ và tên: 

Lớp: 

Câu 1: Cho biết hiện tượng trước và sau khi đun cách thủy ống nghiệm (1) và (2).

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

Câu 2: Tại sao ban đầu chất lỏng trong cả hai ống nghiệm lại tách thành hai lớp? Ester thuộc lớp nào? 

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

Câu 3: Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid hay môi trường kiềm xảy ra tốt hơn?

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

Câu 4: Em hãy so sánh điểm giống nhau và khác nhau của phản ứng thủy phân ester CH₃COOCH₃ trong môi trường acid và môi trường base.

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

….…………………………………………………………………………………… Câu 5: Hoàn thành phương trình hóa học của các phản ứng sau:

a) CH₃COOC₂H₅ + H₂O (trong dung dịch H₂SO₄, đun nóng).

b) HCOOCH₃ + NaOH (dung dịch, đun nóng).

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

….…………………………………………………………………………………… Câu 6: Propyl ethanoate là ester có mùi đặc trưng của quả lê, còn methyl butanoate là ester có mùi đặc trưng của quả táo.

a) Viết công thức cấu tạo của propyl ethanoate và methyl butanoate.

b) Viết phương trình hóa học của phản ứng thủy phân propyl ethanoate và methyl butanoate trong môi trường acid và môi trường base. 

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………

….……………………………………………………………………………………