Giáo án chuyên đề Hóa học 12 Cánh diều

CHUYÊN ĐỀ 12.1: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HÓA HỌC HỮU CƠ
BÀI 1. GIỚI THIỆU VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG VÀ CÁC TIỂU PHÂN TRUNG GIAN
TRONG PHẢN ỨNG HÓA HỌC HỮU CƠ I. Mục tiêu 1. Kiến thức
- Nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng.
- Trình bày được cách phân cắt đồng li liên kết cộng hoá trị tạo thành gốc tự do, cách phân
cắt dị li liên kết cộng hoá trị tạo thành carbocation và carbanion.
- Nêu được vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể con người, độ bền tương đối của
các gốc tự do, carbocation và carbanion. 2. Năng lực:
2.1. Năng lực chung:
- Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về cơ chế phản ứng, sự phân cắt liên
kết và hình thành các tiểu phân trung gian.
- Giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt các khái niệm về cơ chế
phản ứng, sự phân cắt liên kết và hình thành các hợp chất trung gian; 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 và các vấn đề liên quan đến thức tiễn cuộc sống (như vai trò,
ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể con người...) để hoàn thành nhiệm vụ học tập.
2.2. Năng lực hóa học:
- Nhận thức hoá học: Nêu được khái niệm cơ chế phản ứng, sự phân cắt liên kết và hình thành các tiểu phân trung gian.
- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: Thu thập thông tin về vai trò của các
tiểu phân trung gian trong các phản ứng hữu cơ và trong cuộc sống.
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng được các kiến thức về cơ chế phản ứng,
sự phân cắt liên kết và các tiểu phân trung gian để giải thích cơ chế của các phản ứng cụ thể
và vận dụng giải thích vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể con người, sử dụng các
chất chống oxi hóa ngăn cản, kìm hãm hoặc khử các gốc tự do có hại trong cơ thể. 3. Phẩm chất:
- Trách nhiê ̣m trong việc tham gia các hoa ̣t đô ̣ng cặp đôi và nhóm phù hợp với khả năng của
bản thân. Trung thực trong nghiên cứu và báo cáo kết quả các hoạt động.
- Chăm chỉ, siêng năng trong việc tìm hiểu kiến thức về cơ chế phản ứng, giải thích cơ chế
của các phản ứng cụ thể; có niềm say mê, hứng thú với việc khám phá và học tập hoá học. -1-
II. Thiết bị dạy học và học liệu
- Các phiếu học tập số 1, số 2, số 3, số 4, số 5, số 6 (ở phần phụ lục)
- Phiếu bài tập giao về nhà ở hoạt dộng vận dụng (ở phần phụ lục)
- Các hình ảnh về cơ chế phản ứng (ở phần khởi động)
- Video giới thiệu về cơ chế phản ứng, sự phân cắt đồng ly, sự phân cắt dị li Link đính kèm:
https://www.youtube.com/watch?v=OCG0RmjFS1M
III. Tiến trình dạy học
1. Hoạt động 1: Khởi động a) Mục tiêu:
- Xác định được nội dung sẽ học trong bài là khái niệm cơ chế phản ứng, sự phân cắt
liên kết và hình thành các tiểu phân trung gian trong phản ứng hữu cơ.
- Tạo tâm thế sẵn sàng tìm hiểu, thực hiện nhiệm vụ được giao để trả lời được câu hỏi
đặt ra ở tình huống khởi động. b) Nội dung:
Phương trình hóa học của phản ứng giữa ethylene và hydrogen bromide như sau; CH2=CH2 + HBr → CH3-CH2-Br
1. Phản ứng trên thuộc loại phản ứng cộng hay phản ứng tách?
2. Hãy dự đoán cách hình thành sản phẩm CH3-CH2-Br.
c) Sản phẩm:
Phương trình hóa học của phản ứng giữa ethylene và hydrogen bromide: CH2=CH2 + HBr → CH3-CH2-Br
1. Phản ứng trên thuộc loại phản ứng cộng
2. Dự đoán cách hình thành sản phẩm CH3-CH2-Br: gồm 2 giai đoạn, cụ thể:
d) Tổ chức thực hiện:
Giao nhiệm vụ học tập
GV sử dụng kĩ thuật động não nêu câu hỏi khởi động trong SCĐ, kết hợp một số hình
ảnh ví dụ về cơ chế phản ứng.
Thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS suy nghĩ độc lập và đưa ra các câu trả lời.
- GV theo dõi và động viên, khích lệ HS đưa ra câu trả lời. -2-
Báo cáo kết quả và thảo luận
GV thu các tờ giấy ghi câu trả lời của HS và liệt kê đáp án của HS cho cả lớp cùng theo dõi.
Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, đánh giá chung các câu trả lời của HS.
- GV dẫn dắt đến vấn đề cần tìm hiểu trong bài học và đưa ra mục tiêu của bài học:
Một phương trình hóa học thông thường chỉ biểu diễn công thức hóa học của các chất
đầu (chất phản ứng) và chất cuối (chất sản phẩm) mà không trình bày rõ phản ứng đó xảy ra
như thế nào, qua các bước trung gian ra sao, ảnh hưởng của chất xúc tác (nếu có) thế nào,
tức là không cho biết cơ chế phản ứng. Vậy cơ chế phản ứng là gì? Các tiểu phân trung gian
trong phản ứng hữu cơ bao gồm những loại nào?
- GV cho học sinh xem video giới thiệu về cơ chế phản ứng.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về cơ chế phản ứng
Mục tiêu: HS nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng.
Hoạt động của GV và HS
Sản phẩm dự kiến
Giao nhiệm vụ học tập:
‒ GV sử dụng slides trình bày khái niệm cơ chế phản
ứng, yêu cầu HS làm việc theo cặp đôi, thảo luận các
câu hỏi trong phiếu học tập số 1
1. Phản ứng ở ví dụ 1(sgk/6) gồm mấy giai đoạn?
1. Phản ứng ở Ví dụ 1 gồm hai giai
2. Hãy chỉ ra các tiểu phân trung gian trong phản ứng đoạn. trên? 2. Tiểu phân trung gian:
‒ Câu trả lời của HS được trình bày trong Phiếu học tập số 1.
Thực hiện nhiệm vụ:
‒ HS thảo luận theo cặp đôi được phân công và đưa ra
nội dung câu trả lời theo mẫu trong Phiếu học tập số 1.
‒ GV theo dõi và động viên, khích lệ HS đưa ra câu trả lời.
Qua đó, HS hình thành được khái niệm cơ chế phản ứng.
Báo cáo, thảo luận: -3-
GV thu Phiếu học tập số 1 của HS, sử dụng phương
pháp đánh giá đồng đẳng chéo giữa các cặp đôi bằng
cách GV chữa bài, đưa ra thang điểm chấm để các nhóm đánh giá lẫn nhau.
Kết luận, nhận định:
Cơ chế phản ứng hóa học là con đường chi tiết mà các
chất phản ứng phải đi qua để tạo thành sản phẩm. Con
đường đó phản ánh các bước cơ bản của phản ứng,
cách phân cắt liên kết trong phân tử chất phản ứng và
cách hình thành liên kết mới trong phân tử chất sản
phẩm,…cùng những yếu tố khác của phản ứng như
xúc tác, dung môi (nếu có),…
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu sự phân cắt đồng li và quá trình hình thành các gốc tự do
Mục tiêu: HS trình bày được sự phân cắt đồng li liên kết cộng hóa trị tạo thành gốc tự do
Hoạt động của GV và HS
Sản phẩm dự kiến
Giao nhiệm vụ học tập:
‒ GV tổ chức lớp học thành các nhóm nhỏ theo kĩ
thuật khăn trải bàn, yêu cầu HS hoàn thành Phiếu học tập số 2.
1.Electron tự do trên tiểu phân ●CH3
1. Hãy cho biết electron tự do trên tiểu phân ●CH3 trong phản ứng (2) có nguồn gốc từ
trong phản ứng (2) có nguồn gốc từ đâu?
sự phân chia đều cặp electron dùng
2. Trong phản ứng (2), gốc tự do Cl● được sinh ra từ chung của liên kết C-H trong phân Cl2 như thế nào?
tử CH4 cho nguyên tử carbon và
Thực hiện nhiệm vụ: hydrogen
‒ HS thảo luận theo nhóm nhỏ và đưa ra câu trả lời 2. Gốc tự do Cl● được sinh ra từ Cl2
theo mẫu trong Phiếu học tập số 2.
từ sự phân cắt một cách đồng đều
‒ GV theo dõi, đôn đốc nhắc nhở HS tích cực tham đối với 2 nguyên tử Cl tham gia liên
gia vào hoạt động trong nhóm để hoàn thành nhiệm vụ kết, mỗi nguyên tử Cl chiếm một
Báo cáo, thảo luận:
electron từ cặp electron chung và trở
‒ GV cho HS trình bày phiếu học tập, sử dụng phương thành gốc tự do
pháp thuyết trình cho HS bất kì trong nhóm trình bày - Các tiểu phân như ●CH3, Cl● …có
về kết quả thực hiện nội dung phiếu học tập số 2 của một electron độc thân nên được gọi nhóm. là gốc tự do
‒ HS báo cáo, tiếp thu góp ý của các nhóm khác. -4-