Giáo án Bài 27. Acetic acid

Huy động kiến thức cũ về acid và muối; tạo tình huống nêu vấn đề về acetic acid trong giấm ăn.

HS quan sát ảnh chụp một lọ giấm ăn và một viên đá vôi (hoặc hình minh họa) rồi trả lời: Giấm ăn chứa chất gì có tính acid? Khi cho acid vào muối carbonate thì có hiện tượng gì? Từ đó nêu vấn đề: Acetic acid có tính chất hóa học gì, phản ứng với Na₂CO₃ như thế nào và sản phẩm là gì?

HS nêu được: giấm ăn chứa acetic acid $\mathrm{CH_3COOH}$ có tính acid; acid tác dụng với carbonate thường sinh khí sủi bọt. HS xác định được nhiệm vụ học tập: tìm hiểu nhóm chức, phản ứng carbonate và ester hóa của acetic acid.

Nêu được nhóm –COOH trong phân tử acetic acid và giải thích được tính acid qua quan sát đổi màu quỳ tím.

HS quan sát mô phỏng “Mô hình CH₃COOH, nhóm –COOH đánh dấu” trên trang bài học NeoEdu, sau đó quan sát mô phỏng “Đĩa giấy quỳ tím” khi nhỏ giấm 6 % lên giấy quỳ. Nhiệm vụ: (1) Chỉ ra nhóm –COOH trên mô hình. (2) Quỳ tím đổi sang màu nào? (3) Vì sao acetic acid làm quỳ tím đổi màu? Làm việc theo cặp đôi, hoàn thành Phiếu học tập số 1, phần A.

Acetic acid có công thức $\mathrm{CH_3COOH}$, có nhóm carboxyl –COOH nên thể hiện tính acid. Dung dịch giấm làm quỳ tím hóa đỏ. Kết luận HS ghi: Acetic acid là acid hữu cơ có nhóm –COOH, thể hiện tính acid.

Nêu được đặc điểm phản ứng carbonate, nhận biết $\mathrm{CO_2}$ bằng nước vôi trong, viết và cân bằng đúng phương trình, tính được số mol và thể tích khí.

HS quan sát mô phỏng “Bình giấm 6 % dưới phễu rắc Na₂CO₃” và “Ống nước vôi trong nhận khí”. Nhiệm vụ: (1) Mô tả hiện tượng khi rắc dần Na₂CO₃ vào giấm. (2) Nước vôi trong có hiện tượng gì? Khí đó là gì? (3) Cân bằng phương trình $\mathrm{CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow CH_3COONa + CO_2 + H_2O}$. (4) Với 100 g giấm 6 % (0,1 mol acid), tính số mol và thể tích $\mathrm{CO_2}$ ở điều kiện thường (1 mol khí ≈ 24,79 L). Ghi kết quả vào Phiếu học tập số 1, phần B.

Hiện tượng: sủi bọt khí; nước vôi trong vẩn đục, chứng tỏ khí là $\mathrm{CO_2}$. Phương trình cân bằng: $2\,\mathrm{CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2\,CH_3COONa + CO_2 + H_2O}$. Hệ số 2 đứng trước acid và muối vì cần 2 phân tử acid để cung cấp đủ hai nhóm –COOH cho một phân tử $\mathrm{Na_2CO_3}$ và tạo 2 muối $\mathrm{CH_3COONa}$. Tính toán: $n_{\mathrm{CH_3COOH}} = \dfrac{6}{60} = 0{,}1$ mol; $n_{\mathrm{CO_2}} = 0{,}05$ mol; $V = 0{,}05 \times 24{,}79 \approx 1{,}24$ L. Kết luận: Phản ứng carbonate tạo muối, $\mathrm{CO_2}$ và nước với acid phù hợp; khí sinh ra là $\mathrm{CO_2}$.

Nêu được điều kiện và sản phẩm của ester hóa; phân biệt được acetic acid, phản ứng carbonate và ester hóa.

HS quan sát mô phỏng “Đun acetic acid với ethanol có H₂SO₄ đặc” rồi trả lời: (1) Phản ứng cần những điều kiện nào? (2) Sản phẩm có màu, mùi và vị gì? Lớp nổi ở đâu? (3) Hoàn thành bảng so sánh ba khái niệm theo các tiêu chí: nhóm chức/tác nhân, điều kiện, sản phẩm đặc trưng, dấu hiệu nhận biết.

Ester hóa: $\mathrm{CH_3COOH + C_2H_5OH \rightarrow CH_3COOC_2H_5 + H_2O}$ (xúc tác H₂SO₄ đặc, đun nóng); sản phẩm ethyl acetate có mùi thơm, nổi trên mặt. Phân biệt: (a) Acetic acid: có nhóm –COOH, thể hiện tính acid. (b) Phản ứng carbonate: acid với muối carbonate, sản phẩm có $\mathrm{CO_2}$ làm vẩn đục nước vôi trong. (c) Ester hóa: acid với ethanol có xúc tác và đun nóng, sản phẩm là ester và nước.

Củng cố nhận biết acetic acid, phản ứng carbonate và ester hóa; nhận diện và sửa quan niệm sai về khí sinh ra khi acid tác dụng với muối.

HS làm bài tập 1 đến 5 trong bài học: trắc nghiệm, ghép khái niệm với đặc điểm và xác định đúng/sai. Làm cá nhân trong 3 phút, sau đó đối chiếu với bạn cùng bàn.

Đề và đáp án: (1) Đặc điểm acetic acid? A. $\mathrm{CH_3COOH}$ có nhóm carboxyl, thể hiện tính acid; B. $\mathrm{C_2H_5OH}$ chỉ có OH; C. mọi chất chứa C đều cùng tính acid → Đáp án A. (2) Đặc điểm phản ứng carbonate? A. không có sản phẩm khí; B. tạo muối, $\mathrm{CO_2}$ và nước với acid phù hợp; C. chỉ tạo $\mathrm{H_2}$ → Đáp án B. (3) Ghép: acetic acid – có nhóm carboxyl, thể hiện tính acid; phản ứng carbonate – tạo muối, $\mathrm{CO_2}$ và nước; ester hóa – tạo ethyl acetate và nước với xúc tác/nhiệt. (4) “Trong mọi phản ứng acid tạo khí thì khí đó là hydrogen.” → Sai, vì với carbonate khí tạo là $\mathrm{CO_2}$. (5) Mô tả “acetic acid và ethanol tạo ethyl acetate và nước trong điều kiện xúc tác/nhiệt” là ester hóa.

Vận dụng cách cân bằng phương trình; lập luận bác bỏ quan niệm sai và viết lại kết luận đúng.

HS làm bài tập 6 và 8 trong Phiếu học tập số 2: (6) Cân bằng $\mathrm{CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow CH_3COONa + CO_2 + H_2O}$. (8) Bác bỏ nhận định: “Trong mọi phản ứng acid tạo khí thì khí đó là hydrogen.” bằng một lí do khoa học, chỉ ra một hệ quả của cách hiểu sai và viết lại kết luận đúng. HS làm theo cặp đôi trong 3 phút.

Bài 6: $2\,\mathrm{CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2\,CH_3COONa + CO_2 + H_2O}$. Hệ số 2 bảo đảm số nguyên tử Na (2) và số gốc acetate (2) ở hai vế bằng nhau. Bài 8: Lí do khoa học: với carbonate, khí sinh ra là $\mathrm{CO_2}$; $\mathrm{H_2}$ thường gắn với một số kim loại tác dụng với acid loãng, nên phải xét chất phản ứng. Hệ quả: HS nhận sai khí $\mathrm{CO_2}$ thành $\mathrm{H_2}$ và viết sai phương trình. Kết luận đúng: Khí sinh ra phụ thuộc vào chất phản ứng; với muối carbonate, khí là $\mathrm{CO_2}$.

Vận dụng được kiến thức về phản ứng carbonate để tính thể tích khí thu được và nêu lưu ý an toàn khi sử dụng giấm.

Tình huống: Gia đình em có bình giấm 6 % và một lọ Na₂CO₃. Nếu dùng 200 g giấm 6 % để phản ứng hết với Na₂CO₃, em hãy: (1) Tính số mol $\mathrm{CH_3COOH}$ và thể tích $\mathrm{CO_2}$ thu được ở điều kiện thường (1 mol khí ≈ 24,79 L). (2) Nêu hai lưu ý an toàn khi sử dụng giấm và giải thích vì sao giấm là dung dịch chứ không phải acetic acid tinh khiết nên phải biết nồng độ. Hoàn thành bài này tại lớp, phần (1); phần (2) có thể giao về nhà.

(1) $n_{\mathrm{CH_3COOH}} = \dfrac{200 \times 6\%}{60} = 0{,}2$ mol; theo phương trình $n_{\mathrm{CO_2}} = 0{,}1$ mol; $V_{\mathrm{CO_2}} = 0{,}1 \times 24{,}79 \approx 2{,}48$ L. (2) Lưu ý: không trộn giấm với chất tẩy rửa; không thử acid đậm đặc. Giải thích: giấm là dung dịch có nồng độ và tạp chất khác nhau, nên phải biết nồng độ để tính đúng lượng acid và khí tạo ra.