Giáo án Hoá học 11
Hóa họcLớp 11Phần 5. Chương 5. Dẫn xuất halogen – alcohol – phenol

Giáo án Bài 19. Dẫn xuất halogen

Kế hoạch bài dạy theo mẫu Công văn 5512/BGDĐT-GDTrH · 2 tiết (90 phút)

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

  • Nêu được khái niệm dẫn xuất halogen và gọi tên được một số dẫn xuất halogen đơn giản theo danh pháp thay thế (ví dụ: chloroethane, 2-bromopropane).
  • Nêu được bậc của dẫn xuất halogen được xét theo bậc carbon gắn nguyên tử halogen.
  • Giải thích được đặc điểm liên kết C–X phân cực về phía halogen, làm carbon mang một phần điện tích dương, và nêu được tính chất vật lí (ít tan trong nước, nặng hơn nước với bromoethane).
  • Viết được phương trình phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH khi đun C2_2H5_5Br với dung dịch NaOH: C2H5Br+NaOH→C2H5OH+NaBr\mathrm{C_2H_5Br + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + NaBr}.
  • Viết được phương trình phản ứng tách HX khi đun C2_2H5_5Br với KOH trong ethanol: C2H5Br+KOH→CH2=CH2+KBr+H2O\mathrm{C_2H_5Br + KOH \rightarrow CH_2{=}CH_2 + KBr + H_2O}.
  • Phát biểu được quy tắc Zaitsev và vận dụng được để dự đoán sản phẩm chính của phản ứng tách HX từ butan-2-yl halide (but-2-ene).
  • Nêu được ứng dụng và tác hại của một số dẫn xuất halogen (CFC, thuốc trừ sâu, polymer chứa halogen như PVC, Teflon) và lí do CFC bị hạn chế, cấm sử dụng.

2. Năng lực

a) Năng lực chung

  • Tự chủ và tự học: chủ động đọc mô hình, phiếu học tập và tự rút ra điều kiện (dung môi, nhiệt độ) quyết định kiểu phản ứng thế hay tách.
  • Giao tiếp và hợp tác: thảo luận theo cặp đôi và nhóm mảnh ghép, trình bày và phản biện kết quả quan sát mô phỏng, thống nhất phương trình phản ứng.
  • Giải quyết vấn đề và sáng tạo: dự đoán sản phẩm khi thay đổi môi trường phản ứng (NaOH trong nước hay KOH trong ethanol) và giải thích dựa trên cấu tạo chất.

b) Năng lực đặc thù

  • Nhận thức hoá học: nêu được khái niệm dẫn xuất halogen, liên kết C–X phân cực, phân loại theo bậc carbon và quy tắc Zaitsev; phân biệt được phản ứng thế và phản ứng tách.
  • Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: giải thích được vì sao CFC phá huỷ tầng ozone, vì sao một số dẫn xuất halogen gây ô nhiễm môi trường và cách sử dụng hợp lí.
  • Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: viết và cân bằng được phương trình phản ứng thế, tách; tính được số mol, khối lượng sản phẩm theo tỉ lệ mol trong các bài tập.

3. Phẩm chất

  • Chăm chỉ: hoàn thành đầy đủ phiếu học tập, tự luyện viết phương trình và tính toán bài tập được giao.
  • Trách nhiệm: tuân thủ quy định an toàn phòng thí nghiệm, không tự ý làm thí nghiệm khi chưa có sự cho phép; ý thức thu gom đúng cách dung môi hữu cơ, halide và muối bạc.
  • Trung thực: ghi nhận đúng kết quả quan sát trên mô phỏng, không suy diễn số đo, hiệu suất hay độ an toàn ngoài dữ kiện được cho.

II. Thiết bị dạy học và học liệu

1. Giáo viên

  • Bảng phụ hoặc máy chiếu ghi sơ đồ phân loại dẫn xuất halogen, công thức cấu tạo chloroethane, 2-bromopropane, butan-2-yl bromide.
  • Học liệu số NeoEdu: trang bài học neoedu.vn/learn/11/chemistry/bai-19-dan-xuat-halogen (bài giảng, ví dụ, bài tập tương tác).
  • Mô phỏng 3D tương tác trong trang bài học: bình cầu chứa 2-bromobutane và dung dịch kiềm, đá bọt, ống sinh hàn hồi lưu có ống dẫn nước, giá kẹp, bếp đun bọc, ống thử AgNO3_3 (kết tủa AgBr vàng nhạt).
  • Phiếu học tập số 1 và số 2 (in đủ cho các nhóm), phiếu đáp án để GV đối chiếu.
  • Tranh hoặc hình ảnh minh hoạ: bình xịt, tủ lạnh cũ (CFC), bao bì thuốc trừ sâu, ống nhựa PVC, chảo chống dính (Teflon) để khởi động bài học.
  • Bảng nhóm, bút dạ, băng dính để treo sản phẩm nhóm.

2. Học sinh

  • Vở ghi, bút, thước kẻ, máy tính cầm tay.
  • Thiết bị có kết nối internet (điện thoại, máy tính bảng hoặc máy tính) để truy cập trang bài học NeoEdu, dùng cho hoạt động mô phỏng theo nhóm.
  • Phiếu học tập được phát trong tiết học, bảng nhóm nhỏ.
  • Sách giáo khoa Hoá học 11 (Kết nối tri thức với cuộc sống), trang 114–115.

III. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Mở đầu · 5 phút

Nhận diện dẫn xuất halogen

a) Mục tiêu

Huy động kiến thức về hydrocarbon và nhóm chức đã học; xác định vấn đề: dẫn xuất halogen khác hydrocarbon và alcohol ở điểm nào.

b) Nội dung

HS quan sát hình ảnh bình xịt, ống nhựa PVC, chảo chống dính, tủ lạnh cũ và bao bì thuốc trừ sâu. GV đưa 4 chất: A. C2H5Cl\mathrm{C_2H_5Cl}; B. C2H5OH\mathrm{C_2H_5OH}; C. CH3COOH\mathrm{CH_3COOH}; D. C2H6\mathrm{C_2H_6}. Câu hỏi: Chất nào là dẫn xuất halogen? Dựa vào đâu để nhận ra? Các vật dụng trên có liên quan đến chất nào trong 4 chất trên?

c) Sản phẩm

Đáp án A: C2H5Cl\mathrm{C_2H_5Cl} là dẫn xuất halogen vì nguyên tử H của ethane đã được thay bằng nguyên tử Cl. Nhận xét đầu bài: dẫn xuất halogen có nguyên tử F, Cl, Br, I thay cho H của hydrocarbon. Vấn đề cần giải quyết: cấu tạo, cách gọi tên, tính chất và ứng dụng của nhóm chất này.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chiếu hình ảnh các vật dụng và 4 công thức, nêu câu hỏi định hướng: “Chất nào thuộc loại dẫn xuất halogen? Vì sao em nhận ra?”

    Học sinh

    HS quan sát, suy nghĩ cá nhân khoảng 1 phút và ghi đáp án vào vở nháp.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV gọi 2–3 HS tự nhận xét, theo dõi, không chốt đáp án ngay.

    Học sinh

    HS làm việc cá nhân, sau đó thảo luận nhanh với bạn cùng bàn để đối chiếu.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời HS trả lời; dự kiến HS nói: “Chọn A vì C2_2H5_5Cl có Cl thay cho H”, hoặc “Chọn B vì có nhóm OH nên là alcohol, không phải halogen”.

    Học sinh

    HS trình bày đáp án và lí do; các bạn khác bổ sung hoặc phản biện.

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: dẫn xuất halogen là hợp chất thu được khi thay một hay nhiều nguyên tử H của hydrocarbon bằng nguyên tử halogen. GV dẫn vào bài mới: tìm hiểu cách gọi tên, liên kết C–X và phản ứng của dẫn xuất halogen.

    Học sinh

    HS ghi tên bài “Dẫn xuất halogen” và vấn đề cần giải quyết vào vở.

Hoạt động 2.1: Hình thành kiến thức mới · 15 phút

Khái niệm, phân loại, danh pháp và liên kết C–X

a) Mục tiêu

Nêu được khái niệm, cách phân loại theo bậc, cách gọi tên dẫn xuất halogen đơn giản; giải thích được đặc điểm liên kết C–X và tính chất vật lí.

b) Nội dung

HS hoạt động theo cặp đôi, hoàn thành Phiếu học tập số 1. Nội dung: (1) Viết công thức và gọi tên các chất: CH3CH2Cl\mathrm{CH_3CH_2Cl} (chloroethane), CH3CHBrCH3\mathrm{CH_3CHBrCH_3} (2-bromopropane). (2) Xác định bậc của dẫn xuất halogen bằng bậc carbon gắn X. (3) Liên kết C–X phân cực về phía X vì sao? Điều này làm carbon mang điện tích gì? (4) Nêu tính chất vật lí: tan tốt hay ít tan trong nước; dùng làm gì.

c) Sản phẩm

  • Chloroethane: CH3CH2Cl\mathrm{CH_3CH_2Cl}; 2-bromopropane: CH3CHBrCH3\mathrm{CH_3CHBrCH_3} (mạch chính 3 carbon, Br ở C2).
  • Bậc: bậc I nếu C gắn X liên kết với một carbon khác; bậc II, bậc III tương ứng với 2 hoặc 3 carbon.
  • Liên kết C–X phân cực về phía halogen (độ âm điện của X lớn hơn C), carbon mang một phần điện tích dương δ+\delta^{+}.
  • Dẫn xuất halogen ít tan trong nước; bromoethane nặng hơn nước; được dùng làm dung môi, nguyên liệu.
  • Kết luận HS rút ra: khả năng phản ứng phụ thuộc cấu tạo và loại halogen, không suy ra chung cho mọi trường hợp.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV phát Phiếu học tập số 1, yêu cầu cặp đôi hoàn thành trong 8 phút; nhắc HS chọn mạch và vị trí thế rõ ràng khi gọi tên.

    Học sinh

    HS nhận phiếu, đọc yêu cầu và xác định nhiệm vụ của từng câu.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV đi quanh lớp, gợi ý khi HS lúng túng (ví dụ: “Bậc được xét theo carbon nào?”), không đưa đáp án.

    Học sinh

    Cặp đôi thảo luận, viết công thức, gọi tên, xác định bậc và đặc điểm liên kết vào phiếu.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2 cặp báo cáo; dự kiến HS trả lời: “Liên kết C–Cl phân cực vì Cl có độ âm điện lớn hơn C” và “CH3_3CHBrCH3_3 là bậc II vì C gắn Br liên kết với 2 carbon khác”.

    Học sinh

    Đại diện cặp đôi trình bày; các cặp khác nhận xét, bổ sung.

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt khái niệm, cách gọi tên, bậc dẫn xuất halogen và đặc điểm liên kết C–X phân cực; nhấn mạnh ít tan trong nước và cần chú ý khi xét khả năng phản ứng của từng dẫn xuất.

    Học sinh

    HS ghi kết luận vào vở, hoàn thiện phần kiến thức trọng tâm của phiếu.

Hoạt động 2.2: Hình thành kiến thức mới · 20 phút

Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH

a) Mục tiêu

Viết được phương trình phản ứng thế C2_2H5_5Br với NaOH trong nước, nêu được điều kiện và sản phẩm; mô tả được cách nhận biết ion Br−^- sinh ra bằng AgNO3_3 trong mẫu đã xử lí.

b) Nội dung

HS quan sát mô phỏng 3D trên trang bài học NeoEdu: đun hồi lưu 2-bromobutane với dung dịch NaOH trong nước. Các nhóm 4 HS thực hiện nhiệm vụ: (1) Quan sát mô phỏng, ghi nhận nhóm nào thế chỗ Br và sản phẩm hữu cơ. (2) Viết phương trình tổng quát C2H5Br+NaOH→C2H5OH+NaBr\mathrm{C_2H_5Br + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + NaBr} và cân bằng. (3) Giải thích vì sao C mang Br có điện tích dương một phần lại bị OH−^- tấn công. (4) Nêu dấu hiệu nhận biết Br−^- sau phản ứng và vì sao phải xử lí mẫu bằng HNO3_3 trước khi thử AgNO3_3. GV nhấn mạnh: học sinh không tự làm thí nghiệm với AgNO3_3 hay dung môi hữu cơ; GV thực hiện trình diễn (nếu có) theo quy trình trường học được duyệt.

c) Sản phẩm

  • Phương trình: C2H5Br+NaOH→C2H5OH+NaBr\mathrm{C_2H_5Br + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + NaBr} (đun nóng, môi trường nước, phản ứng thế).
  • Nhóm OH−^- thế chỗ Br, tạo alcohol (ethanol với bromoethane; butan-2-ol với 2-bromobutane); ion Br−^- sinh ra trong pha nước.
  • Dấu hiệu nhận biết: sau khi loại kiềm dư bằng HNO3_3, thêm AgNO3_3 tạo kết tủa vàng nhạt: Ag++Br−→AgBr↓\mathrm{Ag^+ + Br^- \rightarrow AgBr\downarrow} (đối chiếu với mẫu trắng).
  • Lưu ý HS rút ra: không dùng HCl vì thêm Cl−^-; nếu còn OH−^- sẽ có 2Ag++2OH−→Ag2O↓+H2O\mathrm{2Ag^+ + 2OH^- \rightarrow Ag_2O\downarrow + H_2O} gây nhiễu; kết tủa bạc không đủ để kết luận duy nhất.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV giới thiệu mô phỏng 3D, chia nhóm 4 HS, phát nhiệm vụ 4 câu. Nhắc: quan sát màu kết tủa và sản phẩm, không suy số mol, hiệu suất từ màu sắc hay thời gian trên màn hình.

    Học sinh

    Nhóm nhận nhiệm vụ, mở trang bài học NeoEdu và chọn mô phỏng phản ứng thế.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV quan sát các nhóm, nhắc HS phân biệt vai trò của H2_2O/NaOH trong pha nước với pha hữu cơ (bromoethane nặng hơn nước, ít tan, nằm ở dưới).

    Học sinh

    Nhóm chạy mô phỏng, ghi quan sát, viết phương trình và thảo luận giải thích cơ chế thế đơn giản ở mức chương trình.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2 nhóm trình bày. Dự kiến HS nói: “Br bị thế bằng OH, tạo ethanol”, và “Ion Br−^- tạo kết tủa AgBr vàng nhạt, vì vậy phản ứng đã xảy ra”.

    Học sinh

    Đại diện nhóm trình bày sản phẩm, phương trình và dấu hiệu nhận biết; các nhóm khác phản biện về điều kiện xử lí mẫu.

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: phản ứng thế nguyên tử Br bằng nhóm OH xảy ra khi đun với dung dịch NaOH trong nước; phải loại kiềm dư bằng HNO3_3 trước khi thử AgNO3_3; AgBr vàng nhạt là bằng chứng phù hợp nhưng không đủ để kết luận duy nhất. Nhắc HS: chất thải halide và muối bạc phải được thu gom đúng quy định.

    Học sinh

    HS ghi phương trình, điều kiện phản ứng và lưu ý an toàn vào vở.

Hoạt động 2.3: Hình thành kiến thức mới · 20 phút

Phản ứng tách HX và quy tắc Zaitsev

a) Mục tiêu

Phân biệt được điều kiện thế (NaOH, nước) và tách (KOH, ethanol); viết được phương trình tách HBr tạo alkene và vận dụng quy tắc Zaitsev để dự đoán sản phẩm chính.

b) Nội dung

HS hoạt động theo nhóm mảnh ghép (3 nhóm chuyên gia: nhóm A tìm hiểu điều kiện tách; nhóm B tìm hiểu quy tắc Zaitsev; nhóm C so sánh thế và tách). Sau 10 phút, HS trở về nhóm gốc ghép thông tin. Nhiệm vụ: (1) Viết phương trình C2H5Br+KOH→CH2=CH2+KBr+H2O\mathrm{C_2H_5Br + KOH \rightarrow CH_2{=}CH_2 + KBr + H_2O} trong ethanol khi đun nóng. (2) Với 2-bromobutane đun trong KOH/ethanol, H được tách ở carbon nào? Sản phẩm chính là alkene nào? (3) Lập bảng so sánh hai phản ứng theo chất đầu, dung môi, sản phẩm. Phiếu học tập số 2 hỗ trợ nhóm.

c) Sản phẩm

  • Phương trình: C2H5Br+KOH→CH2=CH2+KBr+H2O\mathrm{C_2H_5Br + KOH \rightarrow CH_2{=}CH_2 + KBr + H_2O} (đun nóng trong ethanol, phản ứng tách HBr).
  • Tách HX cần H ở carbon kề carbon mang X: với 2-bromobutane, OH−^- lấy H ở C3, Br tách ra, tạo liên kết đôi C2=C3.
  • Quy tắc Zaitsev: sản phẩm chính là alkene có liên kết đôi được thế bởi nhiều nhóm alkyl hơn, là but-2-ene (khoảng 80 %) theo mô phỏng; có thể có hỗn hợp, tỉ lệ phụ thuộc điều kiện.
  • So sánh: NaOH/nước, đun nóng → thế, tạo alcohol; KOH/ethanol, đun nóng → tách, tạo alkene. Cùng chất đầu nhưng môi trường khác thì sản phẩm khác.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chia nhóm mảnh ghép, giao nhiệm vụ chuyên gia và phát Phiếu học tập số 2. Nhắc HS: 10 phút chuyên gia, 5 phút ghép nhóm để hoàn thành bảng so sánh.

    Học sinh

    HS nhận nhiệm vụ chuyên gia, đọc tài liệu và mô phỏng liên quan.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV theo dõi các nhóm chuyên gia, gợi ý: “Tìm carbon kề carbon mang Br có H không?”; sau đó hướng dẫn nhóm ghép thông tin.

    Học sinh

    Nhóm chuyên gia thảo luận; nhóm ghép trao đổi và hoàn thiện bảng so sánh.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời đại diện 2 nhóm trình bày. Dự kiến HS nói: “Với 2-bromobutane, H ở C3 bị tách, sản phẩm chính là but-2-ene vì liên kết đôi có 2 nhóm alkyl”, và “Trong NaOH nước là thế, trong KOH ethanol là tách”.

    Học sinh

    Đại diện nhóm trình bày phương trình, sản phẩm và bảng so sánh; các nhóm khác góp ý.

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt: điều kiện quyết định thế hay tách; tách HX cần H ở carbon kề C mang X; quy tắc Zaitsev dự đoán alkene chính có nhiều nhóm alkyl hơn ở liên kết đôi; kết quả trên mô hình chỉ minh hoạ, không phải hằng số áp dụng cho mọi hệ.

    Học sinh

    HS ghi kết luận, quy tắc Zaitsev và bảng so sánh thế – tách vào vở.

Hoạt động 3: Luyện tập · 15 phút

Luyện tập phân biệt thế, tách và tính toán theo phương trình

a) Mục tiêu

Củng cố phân biệt điều kiện thế và tách, dự đoán sản phẩm, tính toán theo tỉ lệ mol và nhận biết các lỗi thường gặp.

b) Nội dung

HS làm việc cá nhân trong 7 phút, sau đó đổi chéo phiếu với bạn để đối chiếu trong 3 phút và cả lớp chữa bài. Đề gồm các câu: (1) Chất nào là dẫn xuất halogen? A. C2_2H5_5Cl; B. C2_2H5_5OH; C. CH3_3COOH; D. C2_2H6_6. (2) Đun C2_2H5_5Br với NaOH trong nước, sản phẩm hữu cơ chính: A. Ethene; B. Ethanol; C. Ethane; D. Ethanoic acid. (3) 0,20 mol C2_2H5_5Br thế hoàn toàn tạo ethanol, khối lượng ethanol (g), M = 46. (4) Xét các nhận định: a) KOH/ethanol, đun nóng có thể thúc đẩy tách HX; b) Sản phẩm không phụ thuộc dung môi; c) Tách HX thường lấy H ở carbon kề carbon mang X; d) Mọi dẫn xuất halogen đều an toàn vì ít tan nước. (5) Chọn các chất có thể tách HBr tạo alkene: A. CH3_3CH2_2Br; B. CH3_3CHBrCH3_3; C. CH3_3Br; D. CH3_3CH2_2CH2_2Br. (6) 0,15 mol C2_2H5_5Br tách hoàn toàn, số mol H2_2O tạo ra khi phản ứng với KOH.

c) Sản phẩm

Đáp án:

  • Câu 1: A (C2_2H5_5Cl có H của ethane được thay bằng Cl).
  • Câu 2: B (OH−^- thế Br: C2H5Br+NaOH→C2H5OH+NaBr\mathrm{C_2H_5Br + NaOH \rightarrow C_2H_5OH + NaBr}).
  • Câu 3: 9,29{,}2 g (tỉ lệ 1:1, m=0,20×46=9,20m = 0{,}20 \times 46 = 9{,}20 g).
  • Câu 4: a) Đúng; b) Sai (điều kiện dung môi quyết định sản phẩm); c) Đúng; d) Sai (ít tan trong nước không quyết định độc tính).
  • Câu 5: A, B, D (CH3_3Br không có carbon kề mang H để tạo liên kết đôi C=C).
  • Câu 6: 0,150{,}15 mol (tỉ lệ 1:1 trong C2H5Br+KOH→C2H4+KBr+H2O\mathrm{C_2H_5Br + KOH \rightarrow C_2H_4 + KBr + H_2O}).
    Ghép bổ sung: NaOH dung dịch, nhiệt → thế Br bằng OH; KOH trong ethanol, nhiệt → tách HBr tạo ethene; không xả halide, muối bạc tuỳ tiện.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chiếu đề luyện tập, nêu thời gian 7 phút làm bài cá nhân; nhắc HS ghi rõ lí do khi chọn đáp án.

    Học sinh

    HS nhận đề và làm bài cá nhân.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV quan sát, hỗ trợ HS gặp khó với câu 4 và câu 6 bằng cách gợi ý tỉ lệ mol và điều kiện phản ứng.

    Học sinh

    HS làm bài, sau đó đổi phiếu với bạn và đối chiếu đáp án.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời HS chữa từng câu; dự kiến HS trả lời câu 3: “0,20 × 46 = 9,20 g” và câu 5: “CH3_3Br không tạo C=C được vì không có carbon kề”.

    Học sinh

    HS trình bày đáp án, giải thích; cả lớp nhận xét.

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV nhận xét, nhấn mạnh lỗi thường gặp: nhầm điều kiện thế và tách; cho rằng dẫn xuất halogen tan tốt trong nước. Chốt cách tính theo tỉ lệ mol trong phương trình.

    Học sinh

    HS sửa lỗi sai trong vở.

Hoạt động 4: Vận dụng · 15 phút

Đánh giá ứng dụng và tác hại của dẫn xuất halogen

a) Mục tiêu

Nêu được ứng dụng và tác hại của CFC, thuốc trừ sâu, polymer chứa halogen; đề xuất cách sử dụng hợp lí và bảo vệ môi trường.

b) Nội dung

HS làm việc nhóm 4 người theo kỹ thuật khăn trải bàn: mỗi HS ghi ý kiến cá nhân vào một ô quanh tờ giấy lớn, sau đó cả nhóm thống nhất 3 ý chính. Câu hỏi: (1) Teflon, PVC là polymer chứa halogen được dùng vào việc gì? (2) Chloroform, các dẫn xuất halogen làm dung môi, chất gây mê (đã hạn chế) có lợi và hại gì? (3) Vì sao CFC từng làm chất làm lạnh nhưng bị cấm? Vì sao không gọi chung mọi chất chứa halogen là chất phá ozone? (4) Đề xuất 2 biện pháp sử dụng dẫn xuất halogen an toàn, bảo vệ môi trường. Nhiệm vụ mở rộng về nhà: tìm hiểu một sản phẩm gia dụng có chứa dẫn xuất halogen và ghi chú cách sử dụng an toàn.

c) Sản phẩm

Sản phẩm nhóm trên khăn trải bàn gồm:

  • Teflon, PVC: polymer chứa halogen, ứng dụng trong chảo chống dính, ống dẫn, vật liệu xây dựng.
  • CFC từng dùng làm chất làm lạnh nhưng phá huỷ tầng ozone nên bị cấm; cấu trúc và độ bền trong khí quyển quyết định khả năng gây hại, không phải mọi chất chứa halogen đều là chất phá ozone.
  • Thuốc trừ sâu chứa halogen có thể tồn lưu trong môi trường và độc với sinh vật, cần sử dụng đúng liều lượng.
  • Biện pháp: không tự ý đốt nhựa hay chất chứa halogen; thu gom và xử lí chất thải theo quy định; dùng thuốc trừ sâu đúng hướng dẫn.

d) Tổ chức thực hiện

  1. Giáo viên

    Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ

    GV chia nhóm 4 HS, phát tờ giấy khổ lớn, giao nhiệm vụ 4 câu hỏi; nhắc HS trình bày ý kiến bằng ngôn ngữ khoa học.

    Học sinh

    Nhóm nhận nhiệm vụ, mỗi HS đọc câu hỏi và ghi ý kiến cá nhân vào ô của mình trên tờ giấy.

  2. Giáo viên

    Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

    GV quan sát, hỏi thêm: “Vì sao CFC bị cấm?”, “Em có nên đốt nhựa để xử lí rác không?” để gợi mở.

    Học sinh

    Các thành viên thảo luận, thống nhất 3 ý chính và 2 biện pháp bảo vệ môi trường.

  3. Giáo viên

    Bước 3: Báo cáo, thảo luận

    GV mời 2 nhóm trình bày. Dự kiến HS nói: “CFC phá huỷ tầng ozone nên bị cấm”, “Không đốt nhựa vì tạo chất độc chứa halogen”.

    Học sinh

    Đại diện nhóm trình bày; nhóm khác đặt câu hỏi phản biện.

  4. Giáo viên

    Bước 4: Kết luận, nhận định

    GV chốt ứng dụng và tác hại; nhấn mạnh không gọi chung mọi chất chứa halogen là chất phá ozone; giao nhiệm vụ về nhà. Nêu các biện pháp sử dụng an toàn và bảo vệ môi trường.

    Học sinh

    HS ghi nội dung chốt vào vở, nhận nhiệm vụ về nhà.

Phiếu học tập

Phiếu học tập số 1

Nhiệm vụ: Làm việc theo cặp đôi, hoàn thành 4 câu sau.

  • Câu 1: Viết công thức cấu tạo và gọi tên: CH3CH2Cl\mathrm{CH_3CH_2Cl} và CH3CHBrCH3\mathrm{CH_3CHBrCH_3}.
  • Câu 2: Xác định bậc của dẫn xuất halogen trong CH3CH2Cl\mathrm{CH_3CH_2Cl} và CH3CHBrCH3\mathrm{CH_3CHBrCH_3}. Bậc được xét theo đâu?
  • Câu 3: Vì sao liên kết C–X phân cực về phía halogen? Carbon mang X có điện tích gì?
  • Câu 4: Nêu tính chất tan trong nước của dẫn xuất halogen. Bromoethane nặng hơn hay nhẹ hơn nước?
  • Câu 5: Nêu 2 ví dụ ứng dụng của dẫn xuất halogen trong đời sống hoặc công nghiệp.

Phiếu học tập số 2

Nhiệm vụ: Nhóm chuyên gia tìm hiểu nội dung được giao, sau đó về nhóm gốc hoàn thành bảng so sánh.

  • Nhóm chuyên gia A (điều kiện tách): Viết phương trình C2H5Br+KOH→CH2=CH2+KBr+H2O\mathrm{C_2H_5Br + KOH \rightarrow CH_2{=}CH_2 + KBr + H_2O} và nêu môi trường, điều kiện đun nóng.
  • Nhóm chuyên gia B (quy tắc Zaitsev): Với 2-bromobutane, H được tách ở carbon nào? Sản phẩm chính là alkene nào?
  • Nhóm chuyên gia C (so sánh): Điền bảng gồm các cột: Điều kiện (NaOH hay KOH; dung môi nước hay ethanol); Loại phản ứng (thế hay tách); Sản phẩm chính.
  • Câu hỏi chung: Vì sao cùng một chất đầu nhưng sản phẩm lại khác nhau? Điều này nói lên điều gì về vai trò của điều kiện phản ứng?

Hướng dẫn về nhà

  • Hoàn thiện phiếu học tập số 1 và số 2; học thuộc khái niệm dẫn xuất halogen, quy tắc Zaitsev và cách phân biệt điều kiện thế và tách.
  • Viết và cân bằng phương trình: C2_2H5_5Br với NaOH trong nước (đun nóng); C2_2H5_5Br với KOH trong ethanol (đun nóng); 2-bromobutane với KOH trong ethanol, xác định sản phẩm chính theo quy tắc Zaitsev.
  • Làm bài tập: 0,30 mol C2_2H5_5Br thế hoàn toàn tạo bao nhiêu gam ethanol (M = 46)? Tách hoàn toàn 0,25 mol C2_2H5_5Br thì tạo bao nhiêu mol H2_2O?
  • Nhiệm vụ mở rộng: Tìm hiểu một sản phẩm gia dụng hoặc nông nghiệp có chứa dẫn xuất halogen (chất làm lạnh, thuốc trừ sâu, bao bì nhựa); ghi chú cách sử dụng và xử lí an toàn sau khi dùng, nộp vào tiết sau.

Giáo án do NeoEdu soạn với sự hỗ trợ của AI, dựa trên nội dung bài học trên Học liệu. Thầy cô nên đọc lại và điều chỉnh cho phù hợp với học sinh của mình; bản Word để sửa trực tiếp.