Công thức hợp chất hữu cơ * Mỗi hoá trị trong công thức cấu tạo biểu diễn bằng một gạch nối.. Trong phân tử hợp chất hữu cơ các nguyên tử đợc sắp xếp theo một trật tự nhất định, nếu thay
Trang 1Chơng IV hiđrocacbon Nhiên liệu
A Kiến thức trọng tâm – Kiến thức trọng tâm
I Khái niệm chất hữu cơ
Là hợp chất của cacbon với những nguyên tố khác (trừ CO, CO2, H2CO3 vàcác muối cacbonat kim loại)
II Công thức hợp chất hữu cơ
* Mỗi hoá trị trong công thức cấu tạo biểu diễn bằng một gạch nối
III Quy luật về cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ
1 Trong phân tử hợp chất hữu cơ các nguyên tử đợc sắp xếp theo một trật tự
nhất định, nếu thay đổi trật tự đó sẽ tạo ra chất mới có tính chất mới
CH
H
HH
Trang 2Thí dụ :
(Rợu etylic) (Đimetyl ete)
2 Các nguyên tử trong phân tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị của chúng :
hoá trị của cacbon luôn là IV, của hiđro luôn là I, của oxi là II
Thí dụ :
C
CH3
OOH(axit axetic)
3 Nguyên tử cacbon không những liên kết đợc với các nguyên tố khác mà còn
liên kết trực tiếp với nhau thành những mạch cacbon không có nhánh, có nhánhhay mạch vòng
(Rợu etylic) (Đimetyl ete)
V Phân loại các chất hữu cơ
(không nhánh)
CH
2
Trang 3Ankan : C H Chất tiêu biểu : Metan
n 2n + 2
Anken : C H Chất tiêu biểu : Etylen (eten)
n 2n
Ankin : C H Chất tiêu biểu : Axetylen (etin)
n 2n - 2
Chất tiêu biểu : Benzen
Chất tiêu biểu : R ợu etylic
Chất tiêu biểu : Axit axetic
Hiđrocacbon
C Hx y
Các dẫn xuất hiđrocacbon
CnH2n-2 (n2, nguyên)
CnH2n-6 ( n 6 , nguyên)
2 Đặc
điểm cấu – Mạch hở, chỉ cóliên kết đơn – Mạch hở, có 1 liên kết đôi – Mạch hở, có – Mạch vòng, 6 cạnh có 3 liên
Trang 4An kan An ken An kin Aren
H – C C – H
Axetilen Ben zen
(CH2-CH2)n
B C©u hái Vµ BµI TËP kiÓm tra– KiÕn thøc träng t©m
I C©u hái tr¾c nghiÖm kh¸ch quan
1 D·y c¸c chÊt lµ hîp chÊt h÷u c¬ :
Trang 5A Hợp chất khó tan trong nớc.
B Hợp chất của cacbon và một số nguyên tố khác trừ N, Cl, O
C Hợp chất của cacbon trừ CO, CO2, H2CO3, muối cacbonat kim loại
D Hợp chất có nhiệt độ sôi cao
ứng dụng Metan Etilen
1 Sản xuất rợu etylic
Trang 6A 6 liên kết đơn, 3 liên kết đôi.
B 12 liên kết đơn, 3 liên kết đôi
C 9 liên kết đơn, 3 liên kết đôi
D 9 liên kết đơn, 6 liên kết đôi
13 Những tính chất sau, tính chất nào
không phải của dầu mỏ :
Trang 7A Chng cất dầu mỏ thu đợc xăng và khí.
B Bẻ gãy hiđrocacbon có mạch cacbon lớn thành hiđrocacbon có mạchcacbon nhỏ hơn
C Lọc dầu để lấy xăng
D Bơm nớc xuống mỏ dầu để đẩy dầu lên
Hãy chọn đáp án đúng
15 Điền vào ô trống sản phẩm của quá trình chng cất dầu mỏ :
16 Các nguyên nhân sau, nguyên nhân nào không phải là nguyên nhân làm
ô nhiễm môi trờng biển
II Câu hỏi và bài tập tự luận
1 Cho các chất có công thức hoá học : C2H6O ; CaCO3 ; Fe ; S ; C2H4 ; CH3Cl ;NaHSO4 ; H2SO4 ; CH3COOH ; CO2 ; C ; Cl2 ; C6H12O6
Hãy cho biết công thức nào biểu diễn :
a) Đơn chất
b) Chất hữu cơ
123456
Trang 82 Viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử : C4H10O.
3 Hai chất hữu cơ A và B có cùng công thức phân tử C3H6O2 có công thức cấu tạo :
CH3
Chất A có khả năng phản ứng với Na sinh ra khí H2 1 mol A có khả năng giảiphóng 0,5 mol H2 Chỉ rõ công thức cấu tạo của A và giải thích
4 Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon nhẹ hơn không khí Sau phản ứng thu
đ-ợc thể tích khí và hơi đúng bằng thể tích khí hiđrocacbon và oxi tham gia phảnứng cùng điều kiện Xác định hiđrocacbon
b) Dẫn luồng khí etilen qua ống nghiệm đựng dung dịch brom
7 Nêu cách phân biệt ba bình chứa ba khí : CO2 ; CH4 ; C2H4 Viết phơng trìnhhoá học của phản ứng (nếu có)
8 Những chất trong cùng một dãy đồng đẳng có thành phần phân tử hơn kém
nhau 1 hay nhiều nhóm (CH2) Hãy :
a) Viết công thức tổng quát các chất trong dãy đồng đẳng của metan, etilen,axetilen
b) Mỗi dãy cho ba thí dụ bằng công thức phân tử
Trang 99 Trong ba loại hiđrocacbon :
– Ankan (dãy đồng đẳng của metan)
– Anken (dãy đồng đẳng của etan)
– Ankin (dãy đồng đẳng của axetilen)
Loại hiđrocacbon nào có hàm lợng cacbon nhiều hơn Giải thích
10 Etilen và axetilen có thể tham gia phản ứng cộng với HBr ; H2O Benzen cóthể tham gia phản ứng thế với HNO3 Hãy viết các phơng trình hoá học củaphản ứng (dùng công thức cấu tạo thu gọn)
11 1 Viết công thức cấu tạo của metan, etilen, axetilen, benzen.
2 Viết phơng trình hoá học của phản ứng và ghi điều kiện (nếu có) để chứngminh rằng :
a) Metan và benzen đều tham gia phản ứng thế
b) Etilen, axetilen và benzen đều tham gia phản ứng cộng
3 Nguyên nhân nào làm cho benzen có tính chất hoá học khác và giốngetilen, axetilen
12 Hợp chất hữu cơ A ở thể khí Đốt cháy hoàn toàn 5,6 lít khí A (đktc), thu đợc
22 g khí cacbonic và 9 g nớc
a) Xác định công thức phân tử của A, biết rằng 1 lít khí A ở đktc có khối lợng1,25 g
b) Viết công thức cấu tạo của A
13 1 Tính thể tích không khí cần dùng để đốt cháy 2,8 lít metan (ở điều kiện tiêu
chuẩn), biết rằng oxi chiếm 20% thể tích không khí
2 Tính số gam khí cacbonic và nớc tạo thành sau phản ứng
14 Cho 2,8 lít hỗn hợp metan và etilen (đo ở điều kiện tiêu chuẩn) lội qua dung
dịch nớc brom, ngời ta thu đợc 4,7 gam đibrommetan
1 Viết các phơng trình hoá học của phản ứng xảy ra
2 Tính thành phần phần trăm của hỗn hợp theo thể tích
15 Đốt cháy hoàn toàn 16,8 lít khí axetilen.
a) Viết phơng trình hoá học của phản ứng xảy ra
b) Tính thể tích khí oxi, thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hết lợng axetilennày Biết rằng thể tích khí đo ở đktc và không khí chứa 20% thể tích oxi
c) Tính khối lợng khí cacbonic và hơi nớc tạo thành sau phản ứng
d) Nếu dẫn sản phẩm đốt cháy vào dung dịch nớc vôi trong d thì sau thínghiệm sẽ thu đợc bao nhiêu gam chất kết tủa
Trang 1016 1 Nguyên nhân nào làm cho benzen có tính chất hóa học khác etilen, axetilen ?
Hãy viết phơng trình hoá học của phản ứng giữa benzen và clo để minh họa
2 Viết phơng trình hoá học của phản ứng giữa metan và clo Hãy so sánhphản ứng này với phản ứng của benzen với clo
3 Hãy nêu ứng dụng của benzen trong công nghiệp
17 Nguồn năng lợng sạch là nguồn năng lợng không gây ô nhiễm môi trờng Hãy
cho biết trong các nguồn năng lợng sau, nguồn năng lợng nào là nguồn năng ợng sạch Giải thích
b) Tham gia phản ứng thế, không tham gia phản ứng cộng
Hợp chất đó là :
2 Một hợp chất hữu cơ
– Là chất khí ít tan trong nớc
– Tham gia phản ứng cộng brom
– Cháy tỏa nhiều nhiệt, tạo thành khí cacbonic và hơi nớc Đốt cháy hoàntoàn 1 mol khí này sinh ra khí cacbonic và 1 mol hơi nớc
Hợp chất đó là :
Trang 11A Metan B Etilen C Axetilen D BenzenChọn đáp án đúng.
Câu 2 Có các chất : Metan, etilen, axetilen, benzen Chất nào có phản ứng cộng
brom ? Tại sao ? Viết các phơng trình hoá học của phản ứng để minh họa
Đề 2.
Câu 1 Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau :
1 Trong nhóm các hiđrocacbon sau, nhóm hiđrocacbon nào có phản ứng
C Dung dịch NaOH d rồi qua dd H2SO4 đặc
D Dung dịch nớc brom d rồi qua dd H2SO4 đặc
3 Chất hữu cơ có tính chất sau :
– Cháy tạo sản phẩm CO2 và H2O
– Tỉ lệ số mol CO2 và dung dịch sinh ra là 1 : 1
– Làm mất màu dung dịch nớc brom
Câu 1 1 Có những từ, cụm từ sau : hoá trị 4, theo đúng hoá trị, liên kết trực tiếp,
liên kết xác định, oxi, hiđro, cacbon,
Trang 12Hãy chọn từ, cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống trong câu sau :
a) Trong các hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau (1) của chúng
b) Những nguyên tử .(2) trong phân tử hợp chất hữu cơ cóthể (3) với nhau tạo thành mạch cacbon
c) Mỗi hợp chất hũ cơ có một trật tự .(4) giữa các nguyên tửtrong phân tử
2 Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau :
a) Một hợp chất hữu cơ :
– Là chất khí ít tan trong nớc
– Cháy toả nhiều nhiệt, tạo thành khí cacbonic và hơi nớc
– Hợp chất chỉ tham gia phản ứng thế clo, không tham gia phản ứng cộng clo.Hợp chất đó là:
A CH4 B C2H2 C C2H4 D C6H6
b) Một hợp chất hữu cơ :
– Là chất khí ít tan trong nớc
– Hợp chất tham gia phản ứng cộng brom
– Cháy toả nhiều nhiệt, tạo thành khí cacbonic và hơi nớc Đốt cháy hoàntoàn một thể tích khí này cần 3 thể tích oxi sinh ra 2 thể tích hơi nớc và khícacbonic
Hợp chất đó là :
A CH4 B C2H2 C C2H4 D C6H6
c) Mỗi hợp chất hữu cơ :
– Là chất khí ít tan trong nớc
– Hợp chất tham gia phản ứng cộng brom
– Cháy toả nhiều nhiệt, tạo thành khí cacbonic và hơi nớc
– Là nguyên liệu để điều chế nhựa, rợu etylic, axit axetic
Hợp chất đó là :
A CH4 B C2H2 C C2H4 D C6H6
Phần II Tự luận Câu 2.1 Etilen và axetilen đều có liên kết bội trong phân tử Chúng đều tham gia
phản ứng cháy và cộng brom Viết phơng trình hoá học để minh hoạ
Trang 132 Bằng phơng pháp hóa học, làm thế nào phân biệt đợc các khí : cacbonic,metan, etilen ? Viết các phơng trình hoá học của phản ứng (nếu có) để giảithích
Câu 3 Cho 2,8 lít hỗn hợp metan và etilen (đktc) lội qua dung dịch brom, ngời ta
thu đợc 4,7 gam đibrometan
1 Viết phơng trình hoá học của phản ứng xảy ra
2 Tính thành phần phần trăm của hỗn hợp theo thể tích
(Br = 80 ; C = 12 ; H = 1)
Đề 2.
Phần I Trắc nghiệm khách quan Câu 1 Chọn đáp án đúng trong các câu sau :
Cho các chất: Metan, axetilen, etilen, benzen, polietilen
Trang 14Câu 3 1 Viết phơng trình hoá học biểu diễn phản ứng cháy của metan, etilen,
axetilen với oxi Nhận xét tỉ lệ số mol CO2 và số mol H2O sinh ra sau phảnứng ở mỗi PTHH
Hiện tợng gì xảy ra khi sục khí C2H4 qua dd Br2 Viết PTHH
Câu 4 Đốt cháy hoàn toàn 1 hiđrocacbon, sau phản ứng thu đợc 6,72 lít CO2 và
5,4 g H2O Tỉ khối hơi của hiđrocacbon so với oxi bằng 1,3125 Xác địnhcông thức phân tử của hiđrocacbon
C Hớng dẫn trả lời câu hỏi và bài tập kiểm tra chơng IV
I Câu hỏi trắc nghiệm khách quan
ứng dụng Metan Etilen
Trang 16A có khả năng phản ứng với Na sinh ra khí H2 A có nguyên tử hiđro linh động.
1 mol A có khả năng giải phóng 0,5 mol H2 A có 1 nguyên tử H linh động.Công thức trên là phù hợp
Vì MC Hx y< 29 nên thoả mãn với hai công thức của hiđrocacbon là CH4 và
C2H4
5
Metan Etilen a) Thành phần phân
tử, cấu tạo phân tử.
C, H Chỉ có liên kết đơn C, H Có 1 liên kết đôi
b) Tính chất vật lí. Khí, không màu, không
tan trong nớc, nhẹ hơn không khí
Khí, không màu không tantrong nớc, nhẹ hơn không khí
Trang 17Metan Etilen
CO2 + 2H2OPhản ứng thế :
CH4 + Cl2 as
CH3Cl + HCl
2CO2 + 2H2OPhản ứng cộng :
C2H4 + Br2 C2H4Br2
8 a) Viết công thức tổng quát các chất trong dãy đồng đẳng của metan, etilen,
axetilen :
+ Dãy đồng đẳng của metan : CnH2n+2
+ Dãy đồng đẳng của etilen : CnH2n
+ Dãy đồng đẳng của axetilen : CnH2n–2
b) Thí dụ :
+ Dãy đồng đẳng của metan : C2H6 ; C3H8 ; C4H10
+ Dãy đồng đẳng của etilen : C2H4 ; C3H6 ; C4H8
+ Dãy đồng đẳng của axetilen : C2H2 ; C3H4 ; C4H6
9 + Hàm lợng C trong ankan : 12n.100%
14n 2+ Hàm lợng C trong anken : 12n.100%
14n+ Hàm lợng C trong ankin : 12n.100%
14n 2Nếu cùng số nguyên tử C (cùng n) thì ankin có hàm lợng C lớn nhất
Trang 18HH
H
H(hoÆc H2C = CH2)etilen
H(hoÆc HC CH)
b) H2C = CH2 + Br2 n íc
Br – CH2 – CH2 – Br ®ibrometan
Trang 193 Benzen có cấu tạo đặc biệt : một vòng 6 cạnh đều, chứa 3 liên kết đôi và 3liên kết đơn xen kẽ nhau, đó là nguyên nhân dẫn đến benzen có tính chất hoá họckhác và giống etilen, axetilen.
12 Để làm bài tập xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào sản phẩm
đốt cháy, ta tiến hành theo trình tự sau :
– Tìm khối lợng 2 nguyên tố C và H dựa vào khối lợng (hoặc thể tích) CO2
Số gam A đem đốt cháy : 0,25.28 = 7 (g) moxi = 7 – (6 + 1) = 0
Trong A không có oxi, chỉ có C và H Vậy A là hiđrocacbon, có công thứcphân tử CxHy
Để tìm chỉ số nguyên tử C và H, tức là tìm x và y, ta có thể tiến hành theo cáccách sau đây
m
1 : 12
6
= 1 : 2Công thức đơn giản nhất của A là CH2
Công thức phân tử là (CH2)a : M = 28 ; (12 + 2)a = 28 a = 2
Công thức phân tử của A là C2H4
Trang 20C¸ch 2 : Trong 0,25 mol A cã 0,5 mol nguyªn tö C vµ 1 mol nguyªn tö H.
1 mol A cã x mol nguyªn tö C vµ y mol nguyªn tö H
C«ng thøc ph©n tö cña A lµ C2H4
b) C«ng thøc cÊu t¹o :
HH
HH
2 O
Trang 21C¸ch 2 : ChuyÓn thÓ tÝch khÝ metan sang sè mol vµ tØ lÖ c¸c chÊt tham gia vµ
t¹o thµnh trong ph¶n øng còng lµ tØ lÖ sè mol
1 mol 2 mol 1 mol 2 mol
0,125 mol 2.0,125 mol 0,125 mol 2.0,125 mol
0,125 mol 0,25 mol 0,125 mol 0,25 mol
Sè mol oxi cÇn dïng:
2 O
14 Hçn hîp metan vµ etilen léi qua dung dÞch brom th× chØ cã etilen tham gia
ph¶n øng céng, metan kh«ng ph¶n øng, bay ra
Trang 22n = 0,125 – 0,025 = 0,1 (mol)V× thµnh phÇn phÇn tr¨m sè mol chÊt khÝ còng lµ thµnh phÇn % theo thÓ tÝch nªn :
m = n.M = 1,5.100 = 150 (g)
Còng cã thÓ tÝnh khèi lîng kÕt tña theo c¸ch sau:
Trang 23CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
44 g 100 g
66 g x g
3 CaCO
44
100 66
16 1 Giải thích nguyên nhân làm cho benzen có tính chất hóa học khác etilen và
axetilen : Do benzen có cấu tạo vòng 6 cạnh, có nối đôi xen kẽ nối đơn cấu tạonày của benzen làm phân tử bền hơn phân tử etilen và axetilen
Viết phơng trình hoá học biểu diễn phản ứng của benzen với clo
3 ứng dụng của benzen trong công nghiệp
– Làm nguyên liệu sản xuất chất dẻo
– Làm dung môi
17 Nguồn năng lợng sạch :
a) Thuỷ điện : không sinh khí thải
c) Năng lợng hạt nhân : không sinh khí thải
d) Năng lợng sức gió : không sinh khí thải
e) Năng lợng mặt trời : không sinh khí thải
f) Nhiên liệu khí H2 lỏng : sản phẩm phụ là H2O
III Đề kiểm tra
1 Đề 15 phút
Đề 1
Câu 1 1 a) C ; b) A 2 C
Câu 2 – Chỉ có etilen và axetilen phản ứng cộng brom.
– Do etilen và axetilen có liên kết bội trong phân tử
Đề 2.
Câu 1 1 C 2 C 3 B
Câu 2 1 – Nhận ra khí CO2 bằng dd Ca(OH)2 d :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O– Nhận ra C2H4 bằng phản ứng làm mất màu dung dịch nớc brom :
C2H4 + Br2 C2H4Br2
Trang 242 – Lần lợt sục các khí vào nớc vôi trong, nhận ra CO2 do nớc vôi trongvẩn đục
Câu 3 1.– Hỗn hợp metan và etilen lội qua dung dịch brom chỉ có etilen tham
gia phản ứng, metan bay ra :
C2H4 + Br2 C2H4Br2 –Thể tích etilen là 0,56 lít
2 C2H4 là 20%
CH4 là 80%
Đề 2.
Phần I Trắc nghiệm khách quan Câu 1 Câu đúng : 1 C ; 2 A; 3 B
Trang 25PhÇn II Tù luËn C©u 3 CH4 + 2O2 to
CO2 + 2H2O (1)
C2H4 + 3O2 to
2CO2 + 2H2O (2)2C2H2 + 5O2 to
4CO2 + 2H2O (3)NhËn xÐt : Ph¶n øng 1 sè mol CO2 < sè mol H2O
Ph¶n øng 2 sè mol CO2 = sè mol H2O Ph¶n øng 3 sè mol CO2 > sè mol H2O– Níc brom mÊt mµu : C2H4 + Br2 C2H4Br2
C©u 4 – Sè mol CO2 = 0,3 mol
nCO2 + nH2O