Giáo án Hóa học Lớp 9 - Tiết 21+22: Mêtan

Tiết 21 - BÀI 33:MÊTAN (2 tiết)
I. Mục tiêu 
- HS nêu được:
+ CTPT, CTCT, đặc điểm cấu tạo của phân tử metan.
+ Tính chất vật lí, trạng thái, màu sắc, tính tan trong nước, tỉ khối so với không khí.
+ Tính chất hóa học: tác dụng với Clo (phản ứng thế), tác dụng với oxi (phản ứng cháy). Viết được PTHH minh họa
- Quan sát thí nghiệm, hiện tượng thực tế, hình ảnh thí nghiệm rút ra kết luận.
- Phân biệt khí metan với một vài khí khác bằng phương pháp hóa học, tính thành phần % khí metan trong hỗn hợp
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên: Tài liệu tham khảo, hướng dẫn học KHTN.
2. Học sinh: Hướng dẫn học KHTN. Tìm hiểu trước nội dung bài học
III. Phương pháp: hoạt động cá nhân, cặp đôi, hoạt động nhóm
IV. Tổ chức hoạt động dạy học
1. Ổn định tổ chức
2. Tiến trình bài học
Hoạt động 1: Khởi động
Mục tiêu: Tạo hứng thú học tập cho học sinh. Tạo tình huống có vấn đề dẫn dắt HS tìm hiểu nội dung bài học
 Tiến hành: 
Yêu cầu HS hoạt động cặp đôi (5’)thực hiện yêu cầu phần khởi động trang 10 sách HDH: Tìm công thức phân tử của Mêtan?
HS thực hiện yêu cầu của giáo viên, báo cáo, chia sẻ.
GV nhận xét, chỉnh sửa rồi giới thiệu: Để biết được mêtan có CTPT là gì, CTCT ra sao, và có những tính chất gì? Chúng ta tìm hiểu bài học hôm nay.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu: 
- HS nêu được:
+ CTPT, CTCT, đặc điểm cấu tạo của phân tử metan.
+ Tính chất vật lí, trạng thái, màu sắc, tính tan trong nước, tỉ khối so với không khí.
+ Tính chất hóa học: tác dụng với Clo (phản ứng thế), tác dụng với oxi (phản ứng cháy). Viết được PTHH minh họa
Đồ dùng: Bộ mô hình phân tử hợp chất hữu cơ
Hoạt động của GV và HS
 Nội dung
Gv yêu cầu HS hoạt động cá nhân quan sát hình 33.2 và tìm hiểu thông tin mục 1, (3’) trả lời câu hỏi: 
Viết CTCT của mêtan?
Phân tử mêtan có liên kết nào?
- HS làm việc cá nhân thực hiện yêu cầu của GV. 
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
- Yêu cầu 1-2 HS lắp mô hình phân tử mêtan. (Gv hướng dẫn lắp)
- Gv yêu cầu HS hoạt động nhóm cặp (3’) nghiên cứu tài liệu trả lời câu hỏi: Mêtan có những tính chất vật lí gì?
- HS làm việc cặp nhóm thực hiện yêu cầu của GV. 
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
- Gv yêu cầu HS hoạt động nhóm 4 (10’) hoàn thành yêu cầu mục 2 Trang 10 sách HDH.
- HS làm việc nhóm thực hiện yêu cầu của GV. (Gv hướng dẫn cho nhóm gặp khó khăn khi dự đoán sản phẩm tạo ra trong 2 phản ứng và gợi ý để HS viết PTHH)
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
CTPT: CH4.
PTK: 16.
1.Cấu tạo phân tử
- 1 HS lên bảng viết CTCT của phân tử mêtan.
 - HS lắp mô hình của phân tử mêtan.
* Công thức cấu tạo:
 H
 ê 
 H - C - H
 ê 
 H
 Giữa nguyên tử cacbon và nguyên tử hiđro chỉ có 1 liên kết gọi là liên kết đơn. Trong phân tử metan có 4 liên kết đơn.
2. Tính chất vật lí, hóa học.
2.1. Tính chất vật lí
Kết luận:
Là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn kk.
2.2. Tính chất hóa học
a.Tác dụng với oxi.
 CH4 cháy trong không khí tạo ra CO2, H2O và toả nhiều nhiệt.
PTHH:
CH4 + 2O2 2H2O + CO2 +Q.
b.Tác dụng với clo.
 HS quan sát thí nghiệm.
- Khí clo có màu vàng lục, khí metan không màu.
- HS: hỗn hợp mất màu.
+ Quỳ chuyển màu đỏ chứng tỏ có axit sinh ra.
 H
 ê 
H - C - H + Cl -Cl ® 
 ê
 H
 H
 ê 
H - C - Cl + HCl 
 ê
 H
Viết gọn: CH4 +Cl2 ® CH3Cl + HCl 
* Nhận xét: Các nguyên tử H trong phân tử CH4 được thay thế bởi các nguyên tử clo. Phản ứng thế là phản ứng đặc trưng cho liên kết đơn.
 3. Củng cố: Yêu cầu HS viết CTCT của mêtan, viết 2 PTHH thể hiện tính chất hóa học của mêtan.
 4. Hướng dẫn về nhà: HS học bài, làm bài tập 1,2,3,45, sách HDH T12
Tiết 22 - BÀI 33: MÊTAN (tiếp)
I. Mục tiêu 
- HS nêu được: ứng dụng quan trọng của metan
- Quan sát thí nghiệm, hiện tượng thực tế, hình ảnh thí nghiệm rút ra kết luận.
- Phân biệt khí metan với một vài khí khác bằng phương pháp hóa học, tính thành phần % khí metan trong hỗn hợp
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên: Tài liệu tham khảo, hướng dẫn học KHTN.
2. Học sinh: Hướng dẫn học KHTN. Tìm hiểu trước nội dung bài học
III. Phương pháp: hoạt động cá nhân, cặp đôi, hoạt động nhóm
IV. Tổ chức hoạt động dạy học
1. Ổn định tổ chức
2. Tiến trình bài học
Hoạt động 1: Khởi động
Mục tiêu: Tạo hứng thú học tập cho học sinh. 
Tiến hành: Ban văn nghệ tổ chức cho lớp khởi động
 Gv giới thiệu vào bài học
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu: 
- HS nêu được: Trạng thái tự nhiên và ứng dụng của mêtan 
Hoạt động của GV và HS
 Nội dung
Gv yêu cầu HS hoạt động cá nhân tìm hiểu thông tin mục 3, (3’) trả lời câu hỏi: 
Khí mêtan có nhiều ở đâu?
Khí mêtan có những ứng dụng gì?
- HS làm việc cá nhân thực hiện yêu cầu của GV. 
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
GV giới thiệu 1 số hình ảnh nổ khí gas ở nhà dân, tai nạn do nổ khí metan. Để tránh các tai nạn không đáng có người ta thường áp dụng các biện pháp khác nhau như thông gió để giảm lượng khí metan, không nên có những hành động gây ra tia lửa như bật diêm, hút thuốc gần bếp gas, lò than...
3. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng
-Trạng thái tự nhiên: Có nhiều trong khí bùn ao, khí biogas
- Ứng dụng của mêtan được dùng làm nhiên liệu, nguyên liệu trong đời sống và sản xuất.
Hoạt động 3. Luyện tập
Mục tiêu: Phân biệt khí metan với những khí khác, tính thành phần % khí metan trong hỗn hợp
- Gv yêu cầu HS hoạt động cá nhân (4’) hoàn thành bài tập 2/T12
- HS làm việc cá nhân thực hiện yêu cầu của GV. 
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
1. Hướng dẫn HS làm bài 5/T 12
Gọi x, y lần lượt là thể tích từng chất khí.
Viết các PTHH
Xác định thể tích CO2 và H2O theo x và y dựa vào PTHH
Giải PT tìm x,y. Tính % thể tích khí CH4 trong hỗn hợp
HS làm việc cá nhân thực hiện yêu cầu của GV. 
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
2. Hướng dẫn HS làm bài 6/T 12
Tính nhiệt lượng cần để đun sôi 1 lít nước, 2 lít nước
Tính số mol CH4 cháy để sinh ra lượng nhiệt ở trên
Tính thể tích khí CH4 theo công thức:
 V = n x 24
Tính thể tích khí biogas cần dùng có chữa 60% thể tích khí CH4
- Gv yêu cầu HS hoạt động nhóm cặp (5’) thực hiện bài 4 ý a.
- HS làm việc cặp nhóm thực hiện yêu cầu của GV. 
- GV yêu cầu HS báo cáo, chia sẻ.
- HS báo cáo, HS tổ chức chia sẻ.
- GV nhận xét và chốt đáp án
Bài 2/T12
Lượng khí mêtan có trong 100 lít khí thiên nhiên là: 96 lít
PTHH: 
CH4 + 2O2 2H2O + CO2 
Theo PTHH, số mol CO2 = số mol CH4. Mà tỉ lệ số mol cũng là tỉ lệ thể tích. Nên số lít CO2 thải vào không khí là 96 lít. Đáp án B đúng
Bài 5/T 12
Gọi x, y lần lượt là thể tích khí CH4 và C3H8 trong hỗn hợp.
PTHH
CH4 + 2O2 2H2O + CO2 
x	2 x	x
C3H8 + 5O2 4H2O + 3CO2 
y	 4y 3y
 Theo đề bài ta có 
x + 3y = 3 và 2x + 4y = 5
Giải ra ta được x = 1,5, y = 0,5
Vậy phần trăm về thể tích của khí CH4 trong hỗn hợp X là 
% = (1,5:2) x 100% = 75%
Bài 6/T12
Nhiệt lượng cần để đun sôi 1 lít nước là: 33,6 + ( 33,6x10):100 = 36,96 KJ
Nhiệt lượng cần để đun sôi 2 lít nước là: 36,96 x 2 = 73,92 KJ
1 mol CH4 cháy sinh ra 890 KJ
x mol CH4 cháy sinh ra 73,92 KJ
Số mol CH4 cần dùng là: 0,083 mol
Thể tích khí CH4 cần dùng là:
V = 0,083 x 22,4 = 1,992 lít
Thể tích khí biogas cần dùng là
(1,992 x 100) : 60 = 3,32 lít
Bài 4/T12
a.Đốt cháy từng khí, khí nào cháy là CH4. 3 chất khí không cháy là SO2, CO2, N2
Dẫn 3 khí trên vào dd brom (vàng nâu), chất khí làm mất màu dd brom là SO2.
Dẫn 2 khí còn lại vào dd nước vôi trong. Chất khí làm đục nước vôi trong là CO2.
Chất khí không làm đục nước vôi trong là N2
3. Củng cố: bài 4 ý b sách HDH trang 12
HD như sau: Để thu chất khí tính khiết từ hỗn hợp cần loại bỏ các chất khí lẫn trong nó bằng các PTHH đặc trưng mà chỉ có chất khí đó mới có
Dẫn Khí mêtan có lẫn khí SO2 và H2S vào dd nước vôi trong thì SO2 bị giữ lại do tạo muối CaSO3. Khí CH4 cùng H2S bị đẩy ra. Dẫn 2 khí này vào dd AgNO3 thì khí H2S bị giữ lại do tạo muối không tan là AgS, khí CH4 được đẩy ra. Khi đó ta thu được CH4 tinh khiết
4. Hướng dẫn về nhà: HS học bài + chuẩn bị trước phần I bài 34