Hóa học hydrocacbon là phần mở đầu của chương trình hóa học hữu cơ phổ thông. Tất cả những khái niệm cơ bản, những lý thuyết chủ đạo của chương trình hóa học hữu cơ phổ thông đều được tr[r]
(1)PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài
Hóa học hydrocacbon phần mở đầu chương trình hóa học hữu phổ thơng Tất khái niệm bản, lý thuyết chủ đạo chương trình hóa học hữu phổ thơng trình bày phần hydrocacbon Nếu em học sinh hiểu rõ phần việc học hóa học phổ thông thuận lợi
Nhưng để em hiểu, nhớ vận dụng cách tốt ? Kiến thức hydrocacbon phổ thông nhiều số học lớp lại khơng đủ để giáo viên trình bày hết kiến thức phần này, em học sinh cảm thấy lúng túng, không hiểu kịp bài, không làm tập
Thực tiễn chứng minh cách tốt để hiểu vận dụng kiến thức học giải tập Nhưng vấn đề đặt tập nhiều giải hết Thực tế cho thấy, thường em học sinh làm tập quen thuộc lúng túng gặp tập khơng khó em khơng nhìn dạng tốn, chưa biết vận dụng phương pháp để giải toán em khơng học
Nếu hệ thống hóa lý thuyết đưa phương pháp giải tập học sinh dễ dàng tiếp thu hơn, hiểu rõ hơn, thêm yêu thích môn học giáo viên tự tin trước học sinh
Với suy nghĩ tơi định chọn đề tài : “Phân loại phương pháp giải số bài tập hydrocacbon chương trình THPT”.
II Mục đích đề tài
- Nhằm giúp cho học sinh, sinh viên có nhìn hệ thống lý thuyết tập hóa hữu THPT đặc biệt phần hydrocacbon chương trình học kì lớp 11, từ tạo điều kiện thuận lợi cho trình tiếp thu giảng kiến thức hóa học, góp phần nâng cao hiệu giảng dạy trường phổ thông
III Nhiệm vụ đề tài
- Nghiên cứu sở lý luận tập hóa học
- Tóm tắt lý thuyết, phân loại, hệ thống đề xuất phương pháp giải dạng tập hydrocacbon
- Tìm hiểu thực trạng dạy làm tập trường THPT IV Khách thể đối tượng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: q trình dạy học mơn hóa trường THPT - Đối tượng nghiên cứu: tập hydrocacbon
V Giả thuyết khoa học
(2)VI Phạm vi nghiên cứu
- Chương trình hóa học THPT : chương trình hóa hữu 11
VII Phương tiện phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu, tham khảo tài liệu có liên quan - Tổng hợp, phân tích, đề xuất phương pháp giải
(3)I.1 – CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC
I.1.1 KHÁI NIỆM BÀI TẬP HÓA HỌC :
CHƯƠNG I :
(4)Bài tập hóa học dạng làm gồm toán, câu hỏi hay đồng thời tốn câu hỏi thuộc hóa học mà hoàn thành chúng, học sinh nắm tri thức hay kĩ định
Câu hỏi làm mà q trình hồn thành chúng, học sinh phải tiến hành hoạt động tái Trong câu hỏi, giáo viên thường yêu cầu học sinh phải nhớ lại nội dung định luật, quy tắc, khái niệm, trình bày lại mục sách giáo khoa,…cịn tốn làm mà hoàn thành chúng, học sinh phải tiến hành hoạt động sáng tạo gồm nhiều thao tác nhiều bước
Ví dụ : Thế phản ứng thế? Những loại hydrocacbon học tham gia được phản ứng thế? Mỗi loại cho ví dụ?
Để làm này, học sinh phải nhớ lại định nghĩa phản ứng tức tái tạo lại kiến thức Ngoài em cịn hệ thống hóa lại CTTQ, định nghĩa hydrocacbon, tính chất hóa học đặc trưng hydrocacbon
Như vậy, tập Hóa học gồm tốn hay câu hỏi, phương tiện quan trọng để phát triển tư học sinh Người ta thường lựa chọn toán câu hỏi đưa vào tập có tính tốn đến mục đích dạy học định, nắm hay hoàn thiện dạng tri thức hay kỹ Việc hồn thành phát triển kỹ giải tốn Hóa học cho phép thực mối liên hệ qua lại tri thức thuộc trình độ năm học thuộc trình độ khác năm học khác tri thức kỹ
I.1.2 TẦM QUAN TRỌNG CỦA BÀI TẬP HÓA HỌC :
Bài tập Hóa học giữ vai trị quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo chung mục tiêu riêng mơn Hóa học
Bài tập Hóa học vừa mục đích, vừa nội dung, lại vừa phương pháp dạy học hiệu nghiệm Lý luận dạy học coi tập phương pháp dạy học cụ thể, đưuợc áp dụng phổ biến thường xuyên cấp học loại trường khác nhau, sử dụng tất khâu trình dạy học : nghiên cứu tài liệu mới, củng cố, vận dụng, khái quát hóa – hệ thống hóa kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo học sinh Nó cung cấp cho học sinh kiến thức, đường dành lấy kiến thức, mà mang lại niềm vui sướng phát hiện, việc tìm đáp số
Bài tập Hóa học có nhiều ứng dụng dạy học với tư cách phương pháp dạy học phổ biến, quan trọng hiệu nghiệm Như vậy, tập Hóa học có cơng dụng rộng rãi, có hiệu sâu sắc việc thực mục tiêu đào tạo, việc hình thành phương pháp chung việc tự học hợp lý, việc rèn luyện kỹ tự lực, sáng tạo
Bài tập Hóa học phương tiện để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức học vào thực tế đời sống, sản xuất tập nghiên cứu khoa học Kiến thức học sinh tiếp thu có ích sử dụng Phương pháp luyện tập thơng qua việc sử dụng tập phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học môn Đối với học sinh, việc giải tập phương pháp dạy học tích cực
I.1.3 TÁC DỤNG CỦA BÀI TẬP HÓA HỌC :
1) Bài tập Hóa học có tác dụng làm cho học sinh hiểu sâu làm xác hóa khái niệm học.
(5)thành kiến thức Khi vận dụng kiến thức đó, kiến thức nhớ lâu
Ví dụ : Các hợp chất sau, chất rượu?
CH3 – CH2 – OH, C6H5 – OH, NaOH, C6H5 – CH2 – OH, HO – CH2 – CH2 – OH
Khi làm tập này, học sinh nhớ định nghĩa rượu, CTPT rượu cách phân biệt hợp chất có chứa nhóm -OH tức em xác hóa khái niệm không bị lẫn lộn chất gần giống hình thức
2) Bài tập Hóa học đào sâu mở rộng hiểu biết cách sinh động phong phú không làm nặng nề khối lượng kiến thức học sinh
Ví dụ : Trong tinh dầu chanh có chất limonen
a)Hãy viết phương trình phản ứng hidro hóa limonen metan CTCT metan.
b)Limonen thuộc dãy đồng đẳng chương trình hóa học học biết limonen:
C H3
CH3 CH2
Khi cho học sinh làm này, em thích thú biết chất chanh Việc viết phương trình phản ứng khơng phải khó em Tuy nhiên, qua ví dụ học sinh biết ankadien có nhiều loại mạch khác Nhờ mà kiến thức hoá học gắn liền với thực tế sống vào trí nhớ em cách dễ dàng,
Hoặc ví dụ khác phần tập độ rượu, tập tính hiệu suất, điều chế… gần gũi với sống Những tập góp phần đáng kể việc gắn kiến thức hóa học với sống làm cho em thêm u thích mơn hóa, khơng làm nặng nề kiến thức học sinh, từ em cảm thấy hóa học khơng phải khái niệm khó nhớ, khó hiểu mà thiết thực, gần gũi em
3) Bài tập Hóa học củng cố kiến thức cũ cách thường xuyên hệ thống hóa các kiến thức học :
Kiến thức cũ đơn nhắc lại làm cho học sinh chán khơng có hấp dẫn Bài tập Hóa học ơn tập, củng cố hệ thống hóa kiến thức cách thuận lợi Một số đáng kể tập đòi hỏi học sinh phải vận dụng tổng hợp kiến thức nhiều nội dung, nhiều chương, nhiều khác Qua việc giải tập Hóa học này, học sinh tìm mối liên hệ nội dung nhiều bài, chương khác từ hệ thống hóa kiến thức học
Ví dụ : Chất A có CTPT C5H12, tác dụng với Cl2 (có chiếu sáng) tạo sản
phẩm tìm CTCT A? A có đồng phân? Đọc tên đồng phân?
Chỉ với ví dụ nhỏ thế, học sinh ơn thuyết cấu tạo hóa học, cách viết đồng phân, phản ứng cách xác định chất thỏa đề bài, ôn danh pháp Như em cố kiến thức cụ, hệ thống hóa kiến thức học Các dạng tập phân biệt, tách chất, điều chế tốn hóa học có ý nghĩa lớn tác dụng
(6)Các kĩ năng, kĩ xảo hóa học kĩ sử dụng ngơn ngữ hóa học, lập cơng thức, cân phương trình hóa học; tính tốn đại số: qui tắc tam suất, giải phương trình hệ phương trình; kĩ nhận biết hóa chất, …
Ví dụ : Một hỗn hợp gồm chất đồng đẳng ankan có khối lượng 24,8g Thể tích tương ứng 11,2lít.
a) Hãy xác định CTPT ankan b) Tính % thể tích ankan.
Để làm tập học sinh phải hiểu khái niệm đồng đẳng, ankan, ankan kế tiếp, CTTQ, viết hệ phương trình khối lượng số mol, biết quy đổi thể tích số mol Biết cơng thức tính % theo thể tích chất
Qua việc thường xuyên giải tập hỗn hợp, lâu dần học sinh thuộc kí hiệu hóa học, nhớ hóa trị, số oxi hóa nguyên tố, …
5) Bài tập hóa học tạo điều kiện để tư học sinh phát triển:
Bài tập hóa học phát triển lực nhận thức, rèn luyện trí thơng minh cho học sinh Khi giải tập, học sinh rèn luyện thao tác tư phân tích, tổng hợp, so sánh, diễn dịch, qui nạp Một tốn có nhiều cách giải khác nhau: có cách giải thơng thường, theo bước quen thuộc, có cách giải ngắn gọn mà lại xác Qua việc giải nhiều cách khác nhau, học sinh tìm cách giải ngắn mà hay, điều rèn luyện trí thơng minh cho em
Vd : Đề ví dụ trên:
Một hỗn hợp gồm chất đồng đẳng ankan có khối lượng 24,8g Thể tích tương ứng 11,2lít.
a) Hãy xác định CTPT ankan b) Tính % thể tích ankan. Với có cách giải:
- Cách 1: Dựa vào khối lượng thể tích đề cho đưa phương trình ẩn số (giữa số C ankan (lớn bé) với số mol hỗn hợp) biện luận
- Cách 2: dùng phương pháp trung bình tìm số C trung bình( n ) ta suy giá trị (n, m) ứng với ankan đồng đẳng
Ở cách giải nhanh, xác cách 1vì tính tốn cách
Cách giải : Đặt CTPT trung bình ankan : CnH2n+2 , đặt phương trình tính khối lượng hỗn hợp [(14 n +2).11,2/22,4=24,8] n =3,4 ankan C3H8 C4H10
Từ nhiều cách giải học sinh chọn cho phương pháp giải thích hợp nhờ mà tư em phát triển
6)Tác dụng giáo dục tư tưởng:
(7)Tác dụng thể rõ tất tập hóa học Bài tốn hóa học gồm nhiều bước để đến đáp số cuối Nếu em sai khâu làm cho hệ thống toán bị sai
Vd: C4H10O có đồng phân ?
Đây tập đơn giản, dễ học sinh khơng phải học sinh làm hồn tồn em khơng cẩn thận, chủ quan làm
Tuy nhiên, tác dụng giáo dục tư tưởng tập có phát huy hay khơng, điều phụ thuộc vào cách dạy giáo viên
Bài tập hóa học có nội dung thực nghiệm cịn có tác dụng rèn luyện tính cẩn thận, tuân thủ triệt để qui định khoa học, chống tác phong luộm thuộm dựa vào kinh nghiệm lặt vặt chưa khái quát vi phạm nguyên tắc khoa học
Vd : Trong phịng thí nghiệm hóa học có nội qui phịng thí nghiệm, chai lọ có nhãn để vị trí cố định…
7) Giáo dục kĩ thuật tổng hợp :
Bộ mơn hóa học có nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh, tập hóa học tạo điều kiện tốt cho giáo viên làm nhiệm vụ
Những vấn đề kĩ thuật sản xuất yêu cầu biến thành nội dung tập hóa học, lôi học sinh suy nghĩ vấn đề kĩ thuật
Bài tập hóa học cịn cung cấp cho học sinh số liệu lý thú kĩ thuật, số liệu phát minh, suất lao động, sản lượng ngành sản xuất hỗn hợp đạt giúp học sinh hòa nhịp với phát triển khoa học, kĩ thuật thời đại sống
Vd1: Tính lượng Crơm điều chế từ tạ crômit cổ định (FeCr2O4) Thanh
Hóa.
Vd2: Cho biết thành phần khí thiên nhiên, khí cracking, khí than đá khí lị cao (khí miệng lị) Muốn điều chế chất ta từ loại khí nói trên: CCl4, C2H5OH, CH3NH2?
I.1.4 PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC:
Hiện có nhiều cách phân loại tập khác tài liệu giáo khoa Vì vậy, cần có cách nhìn tổng quát dạng tập dựa vào việc nắm sở phân loại
1 Phân loại dựa vào nội dung toán học tập: Bài tập định tính (khơng có tính tốn) Bài tập định lượng (có tính tốn)
2 Phân loại dựa vào hoạt động học sinh giải tập: Bài tập lý thuyết (không có tiến hành thí nghiệm) Bài tập thực nghiệm (có tiến hành thí nghiệm) Phân loại dựa vào nội dung hóa học tập:
Bài tập hóa đại cương - Bài tập chất khí - Bài tập dung dịch - Bài tập điện phân … Bài tập hóa vơ
- Bài tập kim loại - Bài tập phi kim
(8) Bài tập hóa hữu - Bài tập hydrocacbon - Bài tập rượu, phenol, amin
- Bài tập andehyt, axit cacboxylic, este, … Dựa vào nhiệm vụ yêu cầu tập:
Bài tập cân phương trình phản ứng Bài tập viết chuỗi phản ứng
Bài tập điều chế Bài tập nhận biết
Bài tập tách chất khỏi hỗn hợp Bài tập xác định thành phần hỗn hợp Bài tập lập CTPT
Bài tập tìm nguyên tố chưa biết
5 Dựa vào khối lượng kiến thức, mức độ đơn giản hay phức tạp tập: Bài tập dạng
Bài tập tổng hợp
6 Dựa vào cách thức tiến hành kiểm tra: Bài tập trắc nghiệm
Bài tập tự luận
7 Dựa vào phương pháp giải tập:
Bài tập tính theo cơng thức phương trình Bài tập biện luận
Bài tập dùng giá trị trung bình… Dựa vào mục đích sử dụng:
Bài tập dùng kiểm tra đầu Bài tập dùng củng cố kiến thức
Bài tập dùng ôn tập, ôn luyện, tổng kết Bài tập dùng bồi dưỡng học sinh giỏi Bài tập dùng phụ đạo học sinh yếu,…
Mỗi cách phân loại có ưu nhược điểm riêng nó, tùy trường hợp cụ thể mà giáo viên sử dụng hệ thống phân loại hay hệ thống phân loại khác hay kết hợp cách phân loại nhằm phát huy hết ưu điểm
Thường giáo viên sử dụng tập theo hướng phân loại sau: Bài tập giáo khoa:
Thường dạng câu hỏi khơng tính tốn nhằm làm xác khái niệm; củng cố, hệ thống hóa kiến thức; vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Các dạng hay gặp: viết phương trình phản ứng, hồn thành chuỗi phản ứng, nhận biết, điều chế, tách chất, giải thích tượng, tập tính chất hóa học chất, …
Có thể phân thành loại :
+ Bài tập lý thuyết (củng cố lý thuyết học)
+ Bài tập thực nghiệm : vừa củng cố lý thuyết vừa rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, có ý nghĩa lớn việc gắn liền lý thuyết với thực hành
Bài tập toán:
(9)Tính chất hóa học: dùng ngơn ngữ hóa học & kiến thức hóa học giải (như vừa đủ, hồn tồn, khan, hidrocacbon no, khơng no, …) phương trình phản ứng xảy
Tính chất tốn học: dùng phép tính đại số , qui tắc tam suất, giải hệ phương trình, … Hóa học mơn khoa học tự nhiên, tất yếu khơng tránh khỏi việc liên mơi với tốn, lý, đặc điểm góp phần phát triển tư logic cho học sinh Hiện nay, hầu hết tập tóa hóa đánh nhấn việc rèn luyện tư hóa học cho học sinh, giảm dần thuật tốn
I.1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP: 1- Tính theo cơng thức phương trình phản ứng 2- Phương pháp bảo toàn khối lượng
3- Phương pháp tăng giảm khối lượng 4- Phương pháp bảo toàn electron
5- Phương pháp dùng giá trị trung bình Khối lượng mol trung bình
Hóa trị trung bình
Số nguyên tử C, H, … trung bình Số liên kết trung bình
Gố hydrocacbon trung bình Số nhóm chức trung bình, … 6- Phương pháp ghép ẩn số
7- Phương pháp tự chọn lượng chất 8- Phương pháp biện luận …
I.1.6 ĐIỀU KIỆN ĐỂ HOC SINH GIẢI BÀI TẬP ĐƯỢC TỐT:
1 Nắm lý thuyết: định luật, qui tắc, q trình hóa học, tính chất lý hóa học chất
2 Nắm dạng tập bản, nhanh chóng xác định tập cần giải thuộc dạng tập
3 Nắm số phương pháp giải thích hợp với dạng tập
4 Nắm bước giải tốn hỗn hợp nói chung với dạng nói riêng
5 Biết số thủ thuật phép biến đổi toán học, cách giải phương trình hệ phương trình bậc 1,2, …
I.1.7 CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP TRÊN LỚP:
Tóm tắt đầu cách ngắn gọn bảng Bài tập q trình hóa học dùng sơ đồ
Xử lý số liệu dạng thơ thành dạng (có thể bước trước tóm tắt đầu bài)
Viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) Gợi ý hướng dẫn học sinh suy nghĩ tìm lời giải:
- Phân tích kiện đề xem từ cho ta biết - Liên hệ với dạng tập giải
- Suy luận ngược từ yêu cầu tốn Trình bày lời giải
(10)I.1.8 CƠ SỞ THỰC TIỄN:
Thực tế nhiều trường phổ thơng, số tiết hóa tuần ít, phần lớn dùng vào việc giảng củng cố tập sách giáo khoa Bài tập giáo khoa mở rộng tập toán đề cập mức thấp Khi đọc đề tập hóa nhiều học sinh bị lúng túng khơng định hướng cách giải, nghĩa chưa hiểu rõ hay chưa xác định mối liên hệ giả thiết cần tìm
Các nguyên nhân làm học sinh lúng túng sai lầm giải tập hóa học:
Chưa hiểu cách xác khái niệm, ngơn ngữ hóa học (ví dụ : nồng độ mol, dd loãng, đặc, vừa đủ, … )
Chưa thuộc hay hiểu để viết phương trình phản ứng, chưa nắm định luật hóa học
Chưa thành thạo kĩ hóa học, toán học (cân phản ứng, đổi số mol, V, nồng độ, lập tỉ lệ, …)
Khơng nhìn mối tương quan giả thiết, giả thiết với kết luận để lựa chọn sử dụng phương pháp thích hợp cụ thể
I.2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUYÊN NGÀNH
I.2.1 THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC :
Nội dung :
1 Trong phân tử chất hữu cơ, nguyên tử liên kết với theo hóa trị theo thứ tự định Thứ tự liên kết gọi cấu tạo hóa học Sự thay đổi thứ tự tạo nên chất
2 Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị IV Những nguyên tử cacbon kết hợp với nguyên tử nguyên tố khác mà kết hợp trực tiếp với thành mạch cacbon khác (mạch không nhánh, có nhánh, mạch vịng) Tính chất hợp chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất số lượng nguyên tử) cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết nguyên tử)
I.2.2 ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN :
(11)- Đồng đẳng tượng chất có cấu tạo tính chất tương tự nhau, thành phần phân tử khác hay nhiều nhóm CH2 Những chất gọi chất đồng đẳng với nhau, chúng hợp thành dãy đồng đẳng
2 Đồng phân :
- Đồng phân tượng chất có CTPT, có cấu tạo khác nên có tính chất hóa học khác Các chất gọi chất đồng phân
I.2.3 CÁC LOẠI CƠNG THỨC HĨA HỮU CƠ
Việc nắm vững ý nghĩa loại cơng thức hóa hữu có vai trị quan trọng Điều cho phép nhanh chóng định hướng phương pháp giải toán lập CTPT, dạng toán phổ biến tập hữu Các tốn lập CTPT chất hữu nhìn chung có dạng :
- Dạng : Lập CTPT chất - Dạng : Lập CTPT nhiều chất
Với kiểu 1, có nhiều phương pháp khác để giải : tìm qua CTĐG, tìm trực tiếp CTPT…Kiểu chủ yếu dùng phương pháp trị số trung bình (xem phần trị số trung bình) Nhưng dù dùng phương pháp cơng việc đặt công thức tổng quát chất đó, cơng thức tương đương cho hỗn hợp cách thích hợp ,việc đặt cơng thức chiếm 50% yếu tố thành công
1 Công thức thực nghiệm : cho biết thành phần định tính, tỉ lệ số lượng nguyên tử phân tử
Ví dụ : (CH2O)n (n 1, nguyên dương chưa xác định )
2 Công thức đơn giản : có ý nghĩa cơng thức thực nghiệm giá trị n =
3 Công thức phân tử : cho biết số lượng nguyên tử nguyên tố phân tử, tức cho biết giá trị n
4 Công thức cấu tạo : việc cho biết số lượng nguyên tử nguyên tố phân tử cho biết trật tự liên kết nguyên tử phân tử
Có nhiều loại CTCT khác nhau, chẳng hạn CTCT đầy đủ, CTCT vắn tắt, CTCT bán khai triển…Nguyên tắc chung để viết CTCT bán khai triển bớt liên kết đơn nguyên tử nguyên tố, liên kết bội nhóm chức (nếu thấy không cần thiết) thiết không bỏ liên kết bội C-C
Các loại công thức CTTN, CTĐG, CTPT trùng hau giá trị n =
Công thức tổng quát : cho biết thành phần định tính chất cấu tạo nên từ nguyên tố nào, CTTQ dãy đồng đẳng cụ thể cịn cho biết thêm tỉ lệ nguyên tử tối giản mối liên hệ thành phần cấu tạo
Ví dụ : CTTQ hydrocacbon CxHy CnH2n+2-2k với hydrocacbon cụ thể ankan CTTQ : CnH2n+2, anken : CnH2n ,…
I.2.4 TÓM TẮT HĨA TÍNH CÁC HYDROCACBON
ANKAN :
- Hydrocacbon no, mạch hở, phân tử có liên kết đơn C-C C-H - CTTQ : CnH2n +2 , n≥1, ngun
a) Tính chất hố học : Phản ứng oxihóa :
+ Phản ứng oxy hóa hồn tồn :
CnH2n +2 + (3n +1)/2 O2 ⃗toC n CO2 + (n+1)H2O Nếu thiếu oxi :
(12)+ Phản ứng oxy hóa khơng hồn tồn : có xúc tác ankan bị oxi hóa tạo nhiều sản phẩm : andehyt, axit
CH4 + O2 ⃗V2O5,300oC HCHO + H2O (andehyt fomic)
n-C4H10 + 5/2 O2 ❑⃗ 2CH3COOH + H2O Phản ứng phân hủy
+ Bởi nhiệt :
CnH2n +2 ⃗1000oC n C + (n+1)H2↑ + Bởi Clo :
CnH2n +2 + (n +1)Cl2 ⃗to,ás'cuctim n C + 2(n+1)HCl Phản ứng với halogen :
CnH2n +2 + mX2 ⃗to,ás'kt CnH2n+2-m Xm + mHX↑
4 Phản ứng đềhidro hóa (tách hydro) : tạo sản phẩm có hay nhiều nối đơi khép vịng
CnH2n +2 ⃗Fe,Ni,600oC CnH2n + H2 (n 2) Ví dụ :
CH3─CH3 ⃗xt, toC CH2═CH2 + H2 n-hexan ⃗xt, toC xiclohexan + H
2 (C6H14) (C6H12)
5 Phản ứng cracking (bẽ gãy mạch cacbon) CnH2n +2 ⃗cracking CmH2m + CxH2x+2
Điều kiện : n 3, m 2, nguyên x
n=m+x Tổng quát :
Ankan (≥3C) ⃗xt,to Ankan + anken
C3H8 ⃗xt,to CH4 + C2H4
XICLOANKAN
- Là hydrocacbon no, mạch vòng, phân tử tồn liên kết đơn - CTTQ : CnH2n , n≥3 nguyên
Xicloankan có đầy đủ tính chất hydrocacbon no (vịng C5 trở lên ), ngồi cịn có tính chất vịng:các vịng nhỏ có sức căng lơn, bền, dễ tham gia phản ứng cộng mở vòng (vòng C3, C4 ) :
CH2CH2CH2 Br Br + Br2
ANKEN :
- Là hydrocacbon mạch hở có nối đôi phân tử - CTTQ : CnH2n ,n ≥2, nguyên
1 Phản ứng cộng
CnH2n + H2 ⃗xt,to CnH2n+2 CnH2n + Br2 ⃗xt,to CnH2nBr2 CnH2n + HA ⃗xt,to CnH2n+1A
(13)- Phản ứng cộng anken tuân thủ quy tắc Maccopnhicop : nguyên tử H (hay phần mang điện tích dương) cộng vào ngun tử Cacbon có nhiều H hơn, cịn phần âm tác nhân (nguyên tử X)gắn vào C nối đơi mang điện dương (C H hơn)
2 Phản ứng oxihóa : + oxihóa hồn tồn :
CnH2n + 3n/2 O2 nCO2 + nH2O + oxi hóa khơng hồn tồn ddKMnO4 :
CnH2n + [O] + H2O ⃗ddKMnO4 CnH2n(OH)2
CH2═CH2 + [O] + H2O ⃗ddKMnO4 HO–CH2–CH2– OH Phản ứng trùng hợp
CH2═CH2 ⃗xt,to, P [─ CH2─CH2─]n (Poly etilen) (nhựa PE)
CH3 CH=CH2 xt,t o,p
CH CH2
CH3
n
n Polypropylen(nhựa PP)
Tổng quát :
nRCH CHR' CH
R
CH R' xt,to,P
n
ANKADIEN :
- Là hydrocacbon khơng no, mạch hở, phân tử có nối đôi C=C - CTTQ : CnH2n-2, n nguyên
1 Phản ứng cộng :
CH2=CH CH=CH2 + Br2 1:1
coäng 1,2 CH2=CH CHBr CH2Br
coäng 1,4 CHBr CH=CH CH2Br 1CH2═CH─CH═CH2 + 2Br2 ❑⃗ BrCH2─CHBr─CHBr ─CH2Br
coäng 1,4
CH2=CH CHCl CH3
coäng 1,2 1:1
CH2=CH CH=CH2 + HCl CH2=CH CH2 CH2Cl
(spc) (spp)
CH3 CH=CH CH2Cl (sp nhaát) Phản ứng trùng hợp :
nCH2═CH─CH═CH2 ⃗Na,toC , P [─CH2─CH═CH─CH2─]n nCH2═C─CH═CH2 ⃗trùng hop,to,P,xt [─CH2─C═CH─CH2─]n │ │
CH3 CH3 Phản ứng oxi hóa :
+ Oxi hóa hồn tồn :
CnH2n-2 +(3n-1)/2O2 ⃗toC nCO2 + (n-1)H2O + Oxi hóa khơng hồn tồn :
3CH2═CH─CH═CH2 + 4KMnO4 + 8H2O ❑⃗
(14) ANKIN
- Là hydrocacbon khơng no, mạch hở có nối ba phân tử - CTPTTQ : CnH2n-2, n , nguyên
1 Phản ứng cộng :
CnH2n-2 + H2 ⃗Pd, tOC CnH2n CnH2n-2 + 2H2 ⃗Ni, tOC CnH2n+2
CnH2n-2 + X2 ❑⃗ CnH2nX2 ⃗+X2 CnH2nX4 Với X : halogen
HC CH + X2 ❑⃗ XHC=CHX ⃗+X2 X2HC-CHX2 CnH2n-2 + HA ⃗Xt, toC CnH2n-1A
Với HA : axit : HCl, HCN, H2SO4… HC CH + H2O ⃗HgSO4,80OC CH3CHO
Lưu ý : phản ứng cộng ankin bất đối tác nhân bất đối, sản phẩm xác định theo quy tắc Maccopnhicop
2 Phản ứng oxi hóa :
CnH2n-2 +(3n-1)/2O2 ⃗toC nCO2 + (n-1)H2O
3C2H2 + 8KMnO4 ⃗OH− 3K2C2O4 +8MnO2 + 2KOH + 2H2O
C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 ❑⃗ 2CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + H2O
5CH3─C CH +8KMnO4 + 12H2SO4 ❑⃗ 5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O (Hiện tượng màu tím dung dịch nhạt dần hẳn)
3 Phản ứng trùng hợp
2HC CH ⃗CuCl/NH
4Cl,100
oC CH
2═CH─C CH (Trùng hợp) (Vinylaxetyl hay vinylaxetilen)
3HC CH ⃗C hoat tinh, 600oC C
6H6 (benzen) (Tam hợp) nHC CH ⃗Cu,280oC (─CH═CH─) (Cupren)
4 Phản ứng kim loại Ankin-1 :
H─C C─H + 2AgNO3 + 2NH3 ❑⃗ Ag─C C─Ag↓ + 2NH4NO3 R─C C─H + AgNO3 + NH3 ❑⃗ R─C C─Ag↓ + NH4NO3 Viết tắt :
H─C C─H + Ag2O ⃗ddAgNO3/NH3 Ag─C C─Ag↓ + H2O 2R─C C─H + Ag2O ⃗ddAgNO3/NH3 2R─C C─Ag↓ + H2O
Trong dãy đồng đẳng ankin, có axetilen hai lần với ion kim loại HC CH + 2Na ❑⃗ NaC CNa + H2↑
HYDROCACBON TH Ơ M :
Aren hay hydrocacbon thơm loại hydrocacbon đặc trưng phân tử có mặt hay nhiều vịng benzen
1 Phản ứng Với Halogen :
H
Br2
Br
+ Fe + HBr (Brombenzen)
(15)H
HO NO2
H2SO4 NO2
+ d, t
oC
+ H2O
Nitrobenzen
NO2
HO NO2
H2SO4 NO2
NO2 + d, t
oC
+ H2O
du
(1,3-dinitrobenzen) Với axit H2SO4đ, bão hịa SO3 (phản ứng sunfo hóa)
H
HO SO3H
SO3H SO3
+ + H2O
axit benzensunfonic
Đồng đẳng benzen cho phản ứng C mạch nhánh với Halogen điều kiện chiếu sáng :
CH3
Br2
CH2Br + a's'kt + HBr
Brombenzyl Phản ứng cộng :
+ H2 Ni,t
OC
xiclohexan Cl
Cl Cl Cl
Cl
Cl a's'
hexacloxiclohenxan + Cl2
(C6H6Cl6) (666) Phản ứng oxi hóa :
CnH2n-6 + (3n-3)/2O2 ❑⃗ nCO2 + (n-3)H2O
C6H5─CH3 + 2KMnO4 ⃗toC C6H5─COOK + 2MnO2↓ + KOH +H2O Toluen Kalibenzoat
* Benzen bền, khơng bị oxihóa ddKMnO4, có mạch nhánh vịng benzen bị oxihóa phản ứng dùng để phân biệt benzen đồng đẳng
II.5 ĐIỀU CHẾ CÁC HYDROCACBON
1 Điều chế ankan :
Nguyên liệu lấy từ thiên thiên khí than đá, khí dầu mỏ…
Tổng hợp từ dẫn xuất halogen muối axit hữu R─X + 2Na + X─R’ ❑⃗ R─R’ + 2NaX
C2H5─Cl + 2Na + Cl─CH3 ❑⃗ C2H5─CH3 + 2NaCl R1(COONa)m + mNaOH(r) ⃗CaO, tOC R1Hm + mNa2CO3 Điều chế Metan :
(16)CO + 3H2 ⃗ tOC CH4↑+ H2O
CH3COONa + NaOHr ⃗CaO, tOC CH4↑ + Na2CO3 Al4C3 + 12 H2O ❑⃗ 4Al(OH)3↓ + 3CH4↑
2 Điều chế anken :
+ Phản ứng cracking phản ứng đề hydro hóa : CH3─CH2─OH ⃗H2SO4đ ,180oC CH2═CH2 + H2O
R─CHX─CH2─R’ ⃗Dd KOH, ruou R─CH═CH─R’ + HX R─CHX─CHX─R’ + Zn ❑⃗ R─CH═CH─R’ + ZnX2
R─CHOH─CH2─R’ ⃗MgO,Al2O3,350OC R─CH═CH─R’ + H2O R─C C─R’ + H2 ⃗Pd, tOC R─CH═CH─R’
CnH2n+2 ⃗toC CmH2m + CxH2x+2 CnH2n+2 ⃗toC CmH2m + (n + - m)H2 Điều chế Ankin, Ankadien :
R─CHX─CHX─R’ ⃗2 KOH, ruou R─C C─R’ + 2HX
R─CHX2 ─CHX2─R’ +2Zn ❑⃗ R─C C─R’
R─C C─H + Na ❑⃗ R─C C─Na +1/2H2
R─C C─Na + X-R’ ❑⃗ R─C C─R’ (Phản ứng tăng mạch C)
CaC2 + 2H2O ❑⃗ Ca(OH)2 + C2H2 2CH4 ⃗1500oC,lln C2H2 + 3H2 2C + H2 ⃗3000OC C2H2
4 Điều chế ankadien
2CH3─CH2─OH ⃗Al2O3400−500oC CH2═CH─CH═CH2 + 2H2O
2H─C C─H ⃗CuCl/NH
4Cl,100
oC CH C─CH═CH
2 CH C─CH═CH2 + H2 ⃗Pd, tOC CH2═CH─CH═CH2
CH2─CHOH─CHOH─CH3 ⃗H2SO4đ ,180oC CH2═CH─CH═CH2 +2H2O CH2─CH─CH2─CH3 ⃗De hidrơhóa CH2═C─CH═CH2
│ │
CH3 CH3 (Isopren) CH C─CH═CH2 + HCl ❑⃗ CH2═C─CH═CH2 │
Cl (Cloropren) Điều chế hydrocacbon thơm hydrocacbon khác : 3C2H2 ⃗600oC,C hoat tinh C6H6
C6H12(xicloankan) ⃗Pd, tOC C6H6 + 3H2 C6H14 ⃗Pd, tOC C6H6 + 4H2
C6H5COOH + 2NaOH ⃗ tOC C6H6 + Na2CO3 + H2O C6H5 –X +2Na +X-CH3 ❑⃗ C6H5CH3 + 2NaX C6H6 + CH3X ⃗ AlCl3 C6H5CH3 + HX
Nhận xét :
Hydrocacbon no (ankan), phản ứng đặc trưng phản ứng thế, khơng có phản ứng cộng khó bị oxihóa dd KMnO4
Hydrocacbon khơng no (anken, ankadien, ankin) phản ứng đặc trưng phản ứng cộng
(17) Phản ứng cộng Hidro :
+ xt Ni/toC xicloankan (C
3, C4), anken ankin, ankadien cộng H2 ankan; aren cộng H2 xicloankan
+ xt Pd/toC ankin, ankadien cộng H
2 anken
Phản ứng cộng HX vào anken, ankadien, ankin phải ý sản phẩm phụ số lượng sản phẩm
Đốt cháy CxHy: đặt T=
So mol H2O
So mol CO2 :
T>1 => CxHy ankan, CTTQ : CnH2n+2 T = CxHy CH4
T=1 => CxHy anken, xicloankan CTTQ : CnH2n
T<1 => CxHy ankadien, ankin, CTTQ : CnH2n-2 aren, CTTQ : CnH2n-6 T = 0,5 CxHy C2H2 C6H6
(18)(19)I.1.1 BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC CẤU TẠO – ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP
I.1.1.1 Bài tập đồng đẳng
Phương pháp :
Có cách xác định dãy đồng đẳng hydrocacbon : - Dựa vào định nghĩa đồng đẳng
- Dựa vào electron hóa trị để xác định Lưu ý :
C ln có hóa trị IV tức có 4e hóa trị nC có 4ne hóa trị H ln có hóa trị I tức có 1e hóa trị
- Parafin ankan, dãy đồng đẳng parafin dãy đồng đẳng CH4 - Olefin anken, dãy đồng đẳng olefin dãy đồng đẳng C2H4 - Ankadien gọi đivinyl
- Aren : dãy đồng đẳng benzen
- Hydrocacbon : CxHy : y chẵn, y 2x +
Bài tập ví dụ :
Ví dụ 1: Viết CTPT vài đồng đẳng CH4 Chứng minh công thức chung dãy đồng đẳng CH4 CnH2n+2
GIẢI :
Dựa vào định nghĩa đồng đẳng, CTPT đồng đẳng CH4 C2H6, C3H8, C4H10,…, C1+kH4+2k
Chứng minh CTTQ dãy đồng đẳng metan CH4 CnH2n+2 :
Cách 1: Dựa vào định nghĩa đồng đẳng dãy đồng đẳng metan phải là: CH4 + kCH2 = C1+kH4+2k
Tìm mối liên hệ số nguyên tử C số nguyên tử H Đặt nC = + k = n
nH = + 2k = 2(k + 1) + = 2n +
Vậy dãy đồng đẳng farafin CnH2n+2 (n 1) Cách 2: Dựa vào số electron hóa trị :
- Số e hóa trị nC 4n
- Số e hóa trị 1C dùng để liên kết với C khác
Số e hóa trị nC dùng để liên kết với C khác [2(n-2)+2] = 2n–2 (vì phân tử tồn liên kết đơn)
(Sở dĩ “+2” 1C đầu mạch liên kết với 1C nên dùng 1e hóa trị, 2C đầu mạch dùng 2e hóa trị
- Số e hóa trị dùng để liên kết với H: 4n–2n-2 = 2n +
(20) Công thức chung ankan CnH2n+2 (n 1)
Cách 3: Metan có CTPT CH4 dạng CnH2n+2 dãy đồng đẳng ankan CnH2n+2
Ví dụ 2: CT đơn giản ankan (C2H5)n Hãy biện luận để tìm CTPT chất
GIẢI :
CT đơn giản ankan (C2H5)n Biện luận để tìm CTPT ankan đó: Cách 1: Nhận xét: CT đơn giản gốc ankan hóa trị tức có khả
kết hợp thêm với gốc n = CTPT ankan C4H10 Cách 2:
Cách 3:
CTPT ankan : (C2H5)n = CxH2x+2 2n = x 5n = 2x +
5n = 2.2n + n = CTPT ankan : C4H10 Ankan phải thỏa điều kiện số H 2.số C + 5n 2.2n +
n
n =1 số H lẽ loại
n= CTPT ankan C4H10 (nhận) Vậy CTPT ankan C4H10
Ví dụ :
Phân biệt đồng phân với đồng đẳng Trong số CTCT thu gọn đây, chất đồng đẳng nhau? Những chất đồng phân nhau.?
CH3CH2CH3 CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2CH3
CH3CHClCH3 (CH3)2CHCH3 CH3CH2CH=CH2
CH3CH=CH2 CH2 CH2
CH2 CH2
CH3
C=CH2
CH3
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(7)
(8) (9)
GIẢI :
Phân biệt đồng phân với đồng đẳng : xem I.2.2/12
Những chất đồng đẳng : và 3(ankan); và (anken)
Những chất đồng phân : 4; 5; và Bài tập tương tự :
(21)2) Viết CTPT vài đồng đẳng C2H2 Chứng minh CTTQ dãy đồng đẳng axetilen CnH2n-2, n nguyên
3) Viết CTPT vài đồng đẳng C6H6 Chứng minh CTTQ aren CnH2n-6, n nguyên
II.1.1.2 Bài tập đồng phân – danh pháp :
Phương pháp viết đồng phân :
Bước 1: - Từ CTPT suy chất thuộc loại hydrocacbon học - Viết khung cacbon
Bước 2 :- Ứng với khung cacbon, di chuyển vị trí liên kết bội (nếu có), di chuyển vị trí nhóm (nếu có)
- Nếu có nối đơi vịng CTCT chất xét xem có đồng phân hình học khơng
Bước 3 : - Điền Hidro
Lưu ý : làm xong phải kiểm tra lại xem nguyên tố hóa trị chưa Bài tập ví dụ :
Ví dụ :
a) Nêu điều kiện để phân tử có đồng phân hình học?
b) Viết tất CTCT đồng phân C5H10; Trong đồng phân đó, đồng phân có đồng phân hình học? Đọc tên đồng phân
GIẢI :
a) Điều kiện để phân tử có đồng phân hình học (đồng phân cis-trans) : Xét đồng phân :
C=C
a b
f d
Điều kiện : a d b f
- Nếu a > d b>f (về kích thước phân tử khơng gian phân tử lượng M)* ta có đồng phân cis
- Nếu a > d b<f (*) ta có đồng phân trans b) Các đồng phân C5H10
- Ứng với CTPT C5H10, chất penten xiclopentan - Các đồng phân mạch hở penten
CH2 CH CH2 CH2 CH3 penten-1
CH3 CH CH CH2 CH3 penten-2
CH2 C CH2 CH3
CH3 2-metylbuten-1
CH3
CH3 C CH
CH3
2-metylbuten-2 (3-metylbuten-2 : sai)
CH3 CH
CH3
(22)- Xét đồng phân cis-trans :
Chỉ có penten-2 thỏa điều kiện để có đồng phân hình học
C=C CH3
H
C2H5
H
Cis-penten-2
C=C CH3
H
H C2H5
Trans-penten-2
Các đồng phân mạch vòng xicloankan
xiclopentan
CH3
metylxiclobutan
CH3
CH3
1,2-dimetylxiclopropan
C2H5
etylxiclopropan
CH3
CH3
1,1-dimetylpropan
Ví dụ : Xác định CTCT chất có nhiều đồng phân Cho biết CTCT pentan trường hợp sau : a) Tác dụng với Cl2 (askt) tỉ lệ 1:1 cho sản phẩm b) Khi cracking cho sản phẩm
GIẢI :
Đối với loại tập làm bước sau :
Bước 1 : Viết tất khung mạch C ứng với CTPT đề cho (nháp)
Bước 2 : Thực phản ứng theo đề xác định số sản phẩm CTCT thỏa mãn số sản phẩm đề ta chọn (nháp)
Bước 3 : Xác định lại CTCT vừa tìm được, viết ptpứ chứng minh (vở) Ứng với pentan C5H12 có dạng khung C sau :
C C C C C C C C C C
C C C C C
(1) (2) (3)
1
a) Khi th ực phản ứng :
(1) có vị trí (C1, C2, C3) tạo sản phẩm (loại) (2) có vị trí (C1, C2, C3, C4) tạo sản phẩm (nhận) (3) có vị trí (C1 C3) tạo sản phẩm (loại) Vậy CTCT pentan (2) : 2-metylbutan (isopentan) Ptpứ :
CH3 CHCH2 CH3
CH3 (2)
1
+ Cl2askt
CH2Cl CH CH2 CH3
CH3
CH3 CCl CH2 CH3
CH3
CH3 CH CHCl CH3
CH3
CH3 CH CH2 CH2Cl
(23)b) Tượng tự :
CTCT pentan (3): 2,2-dimetylpropan (neopentan), cracking cho sản phẩm :
CH3 C CH3
CH3
CH3
(3)
1 cracking,to
CH2 C
CH3
CH3 + CH4
Ví dụ :
Viết CTCT chất có tên sau gọi tên lại cho cần : a) 3,3-Diclo-2-etyl propan
b) 4-Clo-2-isopropyl-4-metylbuten-2 c) 2-isopropyl penten-1
GIẢI :
Đối với loại nguyên tắc từ tên gọi viết CTCT chất Sau xét xem người ta gọi tên chưa cách chọn mạch chính, đánh số vị trí nhánh… sai gọi tên lại
a) 3,3-Diclo-2-etylpropan
CH3 CH CH Cl
Cl CH2 CH3
1
3 1,1-Diclo-2-metylbutan
(tên sai chọn mạch 3C chưa phải mạch dài nhất) b) 4-Clo-2-isopropyl-4-metylbuten-2
CH3 C CH
CH CH CH3
Cl
CH3
CH3
1
3
6
c) 2-isopropylpenten-1
CH2 C CH2 CH2 CH3
CH CH3
CH3 CH
CH3
CH3
CH2 C CH2 CH2 CH3
1 2
1
3
(i) (ii)
Cách đọc tên Nếu chọn mạch 6C (ii) sai mạch khơng chứa nối đôi
Bài tập tương tự :
1) Viết CTCT chất X có CTPT C5H8 Biết hydro hóa chất X, ta thu isopren Mặt khác, chất X có khả trùng hợp cho cao su tổng hợp Đọc tên danh pháp IUPAC đồng phân mạch hở X
2) Cho aren có CTPT C8H10 viết CTCT gọi tên đồng phân A
3) Viết CTCT gọi tên lại cho cần Xét xem đồng phân có đồng phân hình học
a) 1,2- Diclo-1-metyl hexan b) 2,3,3-Tri metyl butan c) 1,4-Dimetyl xiclobutan
Cách gọi tên sai chọn mạch sai
Tên :
(24)c) Diallyl
d) 3-allyl-3-metylbuten-1 e) 2,2,5,5- tetrametylhexin-3 f) 3-metylpentin-1
II.1.2 CHUỖI PHẢN ỨNG – ĐIỀU CHẾ
Phương pháp :
1) Muốn làm tập chuỗi phản ứng cần lưu ý :
- Mỗi mũi tên viết phương trình phản ứng
- Bắt đầu từ phản ứng có CTCT chất ta biết xác (phản ứng khơng sai CTCT chất) dựa vào điều kiện phản ứng suy luận tìm chất cịn lại
- Xem chuỗi có phản ứng cắt bớt mạch hay tăng mạch cacbon không 2) Các phản ứng cắt bớt mạch cắt đứt mạch cacbon dùng phản ứng : - Cắt bớt mạch dùng cách nhiệt phân muối :
R – COONa + NaOH(r) ⃗CaO,tocao RH + Na2CO3 - Cách đứt dùng phương pháp cracking
C4H10 to C2H4
+
C2H6
C3H6 CH4
+
3) Nối dài thêm (tăng mạch) cacbon : dùng hai cách đơn giản chương trình hóa học phổ thông :
a) Trùng hợp :
2HC CH ⃗CuCl,NH
4Cl,100
oC CH
2=CH-C CH b) Nối hai gốc ankyl :
R–Cl + 2Na + R’–Cl R–R’ + 2NaCl
3) Bài tập điều chế dạng khác chuỗi phản ứng, đề cho biết nguyên liệu ban đầu yêu cầu điều chế chất Để làm này, học sinh phải nhớ viết ptpứ trung gian có ghi kèm đầy đủ điều kiện phản ứng Có nhiều cách điều chế khác với điều chế
(25)Lưu ý : đề yêu cầu viết sơ đồ điều chế (hoặc sơ đồ tổng hợp) ta cần viết dạng chuỗi phản ứng từ nguyên liệu đến sản phẩm, mũi tên có ghi kèm điều kiện phản ứng
* Thành phần chủ yếu :
- Khí thiên nhiên : chủ yếu Metan (90%), lại etan, propan, butan số đồng đẳng cao
- Khí cracking : Hydrocacbon chưa no (C2H4, C3H6, C4H8), ankan (CH4, C2H6, C4H10) H2
- Khí than đá : chủ yếu H2(60%), CH4 (25%) lại CO, CO2, N2… - Khí lị cao : CO2, CO, O2, N2,…
Bài tập ví dụ :
Ví dụ 1 : Chuỗi phản ứng cho biết CTPT chất : Hoàn thành chuỗi phản ứng sau :
C2H5COONa ⃗(1) C2H6 ⃗(2) C2H5Cl ⃗(3) C4H10 ⃗(4) CH4 ⃗(5) CO2
GIẢI :
Nhận xét : đề cho biết CTPT chất, ta cần nhớ viết phản ứng có đầy đủ điều kiện để hồn thành phản ứng khơng cần suy luận nhiều Loại thường dùng để trả làm tập tiết tập
(1) cắt bớt mạch nhiệt phân muối (3) tăng mạch cacbon nối hai gốc ankyl Ptpư :
(1) C2H5COONa + NaOH (r) ⃗CaO,tocao C2H6 + Na2CO3 (2) C2H6 + Cl2 ⃗a's'kt C2H5Cl + HCl
(3) C2H5Cl + 2Na + C2H5Cl ⃗to C4H10 (4) C4H10 ⃗Cracking CH4 + C3H6 (5) CH4 + 2O2 ❑⃗ CO2 + 2H2O
Ví dụ 2 : Đề không cho biết CTPT chất cho biết điều kiện phản ứng + Viết phương trình phản ứng, xác định CTCT chất :
AlC3 + L E + X (1) E ⃗1500OC ,lln Y + Z (2)
CH3COOH + Y ⃗to,xt A (3) nA ⃗trunghop B (4)
GIẢI :
Phân tích đề : Điều kiện phản ứng dấu hiệu suy luận tìm CTCT chất - Dựa vào (2) E : CH4
- Y C2H2 H2
(4)A có phản ứng trùng hợp phân tử A có C=C; (3) CH3COOH + Y A Y C2H2 Z : H2
(1) L : H2O; X : Al(OH)3
(26)600oC, cacbon hoạt tính
CH CH2
OCOCH3 n Ptpứ :
Al4C3 + 12H2O 3CH4 + 4Al(OH)3 2CH4 ⃗1500OC ,lln C2H2 + 3H2 CH3COOH + HC CH Hg
2+¿,to ⃗
¿ CH2=CHOCOCH3
n CH CH2
OCOCH3
nCH2=CHOCOCH3 xt,t o,p
Ví dụ 3: Đề khơng cho điều kiện phản ứng, cho biết CTPT chất
+ Bổ túc chuỗi phản ứng sau : A D + F
D F + C F + Br2 G
G + KOH J + …+… J B (tam hợp)
B + Cl2 C6H6Cl6 J + C D
2J X X + C E
GIẢI :
Nhận xét : phản ứng có mối liên hệ với nhau, chữ ứng với chất định chất không trùng
Ở này, từ phản ứng tạo 666, ta tìm B, dựa vào dấu hiệu khác, suy luận tìm chất cịn lại
Phân tích đề :
B + Cl2 C6H6Cl6 B : C6H6 J B J : C2H2
F + Br2 G G có hai nguyên tử Brom phân tử Mà G + KOH C2H2 (J) G : C2H4Br2 F : C2H4
C2H2(J) + CD C : H2 D : C2H6 (D C2H4 trùng F) DC2H4(F) + C
A D(C2H6) + F(C2H4) A : C4H10
Vậy A : C4H10; C:H2 ; D:C2H6 ; F : C2H4; G:C2H4Br2 ; J:C2H2 Ptpứ :
C4H10 ⃗Cracking, to C2H6 + C2H4 C2H6 ⃗to C2H4 + H2
C2H4 + Br2 C2H4Br2
C2H4Br2 + 2KOH ❑⃗ C2H2 + 2KBr + H2O 3C2H2 C6H6
C6H6 + 3Cl2 C6H6Cl6
(27)C2H2 + 2H2 ⃗Ni,toC C2H6
Ví dụ :
Viết sơ đồ phản ứng tổng hợp PVC từ đá vôi than đá
GIẢI :
Sơ đồ :
CaCO3 CaO CaC2 C2H2 C2H3Cl CH2 CH
Cl n 1000oC + C
lò điện
+ H2O + HCl trùng hợp
Bài tập tương tự :
Hoàn thành chuỗi phản ứng sau Ghi đầy đủ điều kiện phản ứng : 1)
Rượu butylic(1) Butilen Butan Metan axetilen PE Etilen glicol
Etilen
(2) (3) (4) (5) (6)
(7)
2)
C2H4 C2H5OH C2H4
Etyl Clorua Etilen glicol
PE
(1) (2) (3) (4)
(5)
3)
CH3COONa
Al4C3
C3H8
C
CH4
CO2
CH3Cl
(1) (2) (3)
(4)
(5) (6)
C2H2
4)
Ankan A
B xt,to D
E
PP
cao su Isopren C CH2
CH3
CH3
n
5)
Đá vôivôi sốngcanxicacbuaaxetilenvinyl axetilenDivinylcaosu Buna
6*)
CxHy(A)
A1
B1
A2 A3 TNT
B2 B3 Etylen
Đáp án : A: CH4; A1:C2H2 ; A2 :C6H6 ; A3: C6H5CH3; B1:C2H6 ; B2: C2H5Cl; B3: C2H5OH
(28)CxHy(X)
X1 X2 cao su Buna
X4 (1)
(2) + X3
(3)
(4) (5)
C2H5OH(6) X4
(7)
Đáp án : X:C2H2; X1:C4H4 (vinyl axetilen); X2 : C4H6 (Butadien-1,3) ; X3: C6H5CH=CH2; X4:
C2H4; X5: C2H5OH 8*)
+H2
H2O
xt Buna S BunaN
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A to
Biết A A3 có số C
Đáp án : A:C4H10; A1:C2H4; A2: C2H5OH; A3 :C4H6 (Divinyl); A5:C4H8; A6:CH3 -CH(OH)-CH3
9*)
Từ khí thiên nhiên viết phương trình phản ứng điều chế caosu Isopren, cao su Cloropren, Caosu Buna N, CCl4 Cho chất vô điều kiện thí nghiệm coi đủ
10) Viết phương trình phản ứng tổng hợp tổng hợp caosu từ chất đầu isopentan Các điều kiện phản ứng chất vô coi đủ
(29)II.1.3 TÁCH – TINH CHẾ
II.1.3.1 Tách hydrocacbon :
Nguyên tắc :
Tách rời tách riêng tất nguyên chất khỏi hỗn hợp cách tách dần chất Thí nghiệm khó, địi hỏi phải chọn hố chất thích hợp để tách hồn ngun lại chất
Sơ đồ :
A,B
A (nguyên chất) BX
+ X
+ Y B (nguyên chất) XY (loại bỏ)
Phương pháp :
* Phương pháp vật lý :
- Phương pháp chưng cất để tách rời chất lỏng hịa lẫn vào nhau, dùng phương pháp chưng cất ngưng tụ thu hồi hóa chất
- Phương pháp chiết (dùng phễu chiết) để tách riêng chất hữu tan nước với chất hữu không tan nước (do chất lỏng phân thành lớp)
- Phương pháp lọc (dùng phễu lọc) để tách chất không tan khỏi dd * Phương pháp hóa học :
- Chọn phản ứng hóa học thích hợp cho chất để tách riêng chất khỏi hỗn hợp, đồng thời dùng phản ứng hóa học mà sau phản ứng dễ dàng tái tạo lại chất ban đầu
- Một số phản ứng tách tái tạo:
Hidrocacbon Phản ứng để tách Phản ứng tái tạo Phương pháp thu hồi Anken
c c
R-CH=CH2 + Br2 R-CHBr-CH2Br
R-CHBr-CH2Br
⃗Zn, to
C R-CH=CH2
Thu lấy khí anken bay (hoặc chiết lấy anken lỏng phân lớp) Etilen
CH2=CH2
CH2=CH2 + H2SO4 CH3–CH2OSO3H
CH3–CH2OSO3H
⃗Zn, to
C CH2=CH 2+H2SO4
Ankin-1 axetilen R-C CH
2R-C CH + Ag2O
⃗NH
3, t
oC
2R-C CAg +
R–CCAg + HCl
R–CCH + AgCl
(30)2H2O Benzen
các đồng đẳng benzen
Không tan nước dd khác nên dùng
phương pháp chiết để tách
- Nếu có anken ankin tách ankin trước dd AgNO3/NH3 ankin cho phản ứng cộng với dd Br2 anken
Bài tập ví dụ :
Tách riêng khí khỏi hỗn hợp khí gồm CH4, C2H4, C2H2 CO2
GIẢI :
Nhận xét: CO2 tan dd nước vơi trong, CH4, C2H4, C2H2 khơng, nên dùng phản ứng bảng để tách:
Sơ đồ tách
CH4
C2H2
C2H4
CO2
Dd Ca(OH)2
CaCO3
CH4
C2H4
C2H2
Dd AgNO3/NH3
AgC CAg
(vaøng) CH4
C2H4
Dd Brom
C2H4Br2Zn Cto 2H4
CH4
to CO
2
HCl
C2H2
Lời giải phương trình phản ứng:
Dẫn hỗn hợp khí qua dd Ca(OH)2 dư, thu CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Thốt ngồi hỗn hợp khí CH4, C2H4, C2H2 dẫn qua dd AgNO3/NH3 C2H2 bị giữ lại C2Ag2, khí CH4, C2H4
C2H2 + 2AgNO3 (dd) + 2NH3 C2Ag2 + 2NH4NO3
Tiếp tục dẫn hỗn hợp khí CH4, C2H4 qua dd nước Br C2H4 bị giữ lại, CH4 ta thu CH4
C2H4 + Br2 C2H4Br2
Tái tạo CO2 cách nhiệt phân kết tủa CaCO3
Tái tạo C2H2 cách cho kết tủa C2Ag2 tác dụng với dd HCl C2Ag2 + 2HCl C2H2 + 2AgCl
Tái tạo C2H4 cách cho chất lỏng C2H4Br2 tác dụng với Zn/rượu:
C2H4Br2 + Zn rượu C2H4 + ZnBr2
Bài tập tương tự :
Tách rời khí sau khỏi hỗn hợp gồm : a) Benzen, styren, phenol
(31)II.1.3.2 Tinh chế :
Nguyên tắc : Tinh chế làm hóa chất nguyên chất cách loại bỏ tạp chất khỏi hỗn hợp (nguyên chất tạp chất)
Phương pháp : Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà không phản ứng với nguyên chất tạo chất tan tạo chất kết tủa lọc bỏ
Sơ đồ tinh chế :
A,B
A(nguyên chất) BX (loại bỏ) +X
Trong X hóa chất ta phải chọn để tác dụng với B để loại B khỏi hỗn hợp
Bài tập ví dụ :
Các phương trình phản ứng phương trình phản ứng quen thuộc gặp Do phần hướng dẫn giải đưa sơ đồ tinh chế
Ví dụ :
Tinh chế (làm sạch) Propilen có lẫn propin, propan khí sunfurơ
GIẢI :
Lưu ý : SO2 C3H6 làm cho phản ứng với dd Brom nên phải tách SO2 trước dùng dd Brom để tách lấy C3H6 khỏi hỗn hợp tinh chế
Sơ đồ tinh chế
ddAgNO3/NH3 C3H6
C3H4
C3H8
SO2
C3H6,C3H8
SO2
CH3C2Ag
dd Ca(OH)2
CaSO3
C3H6
C3H8 ddBr2
C3H8
C3H6Br2Zn C3H6
Ví dụ 2:
Tinh chế C6H6 có lẫn C6H12, C6H5CH3
GIẢI :
Sơ đồ :
ddBr2
C6H6
C6H12
C6H5CH3 C6H12Br2
C6H6
C6H5CH3
DdKMnO4
C6H6
C6H5COOH
Ví dụ 3:
Tinh chế Styren có lẫn benzen, toluen, hexin-1
GIẢI :
(32)C8H8
Zn C8H8Br2 C6H6
C6H5CH3
ddBr2
C6H5C CAg
C8H8,C6H6
C6H5CH3
ddAgNO3/NH3
C8H8
C6H6
C6H5CH3
C5H11C CH
Bài tập tương tự :
1) Tinh chế C3H8 lẫn NO2 H2S, nước 2) Tinh chế C2H6 lẫn NO, NH3, CO2
3) Làm etan có lẫn etilen làm etilen có lẫn etan 4) Làm etan có lẫn axetilen ngược lại
5) Làm etilen có lẫn axetilen ngược lại
II.1.4 NHẬN BIẾT – PHÂN BIỆT
(33)Tổng quát:
- Làm thí nghiệm với mẫu thử
+ Chỉ dùng phản ứng đặc trưng hidrocacbon để nhận biết
+ Các phản ứng dùng để nhận biết phải đơn giản, dễ thực dấu hiệu phản ứng quan sát (màu sắc, , sủi bọt khí, …)
- Khi có chất hữu vơ nên phân biết chất vô trước, Cách nhận biết vài chất khí vơ quen thuộc:
CO2, SO2 : làm đục nước vôi SO2 tạo kết tủa vàng sục vào dd H2S làm màu nâu đỏ dd nước Brom
2H2S + SO2 ❑⃗ 3S(vàng) + H2O
SO2 + Br2 + H2O ❑⃗ 2HBr + H2SO4 H2O (hơi) : đổi màu trắng CuSO4 khan thành xanh N2, khí trơ : khơng cháy
NH3 : làm xanh màu q tím ẩm tạo khói trắng (NH4Cl) với khí HCl HCl (khí) : làm q tím ẩm hóa đỏ tạo khói trắng với NH3(khí) HCl (dd) : làm đỏ q tím , sủi bọt CO2 với CaCO3
NO : chuyển thành nâu gặp khơng khí (NO + ½ O2 NO2) Đỏ nâu NO2 : khí màu nâu đỏ
H2 : cho qua CuO nung nóng, CuO chuyển từ màu đen sang màu đỏ CuO + H2 ❑⃗ Cu + H2O
(đen) (đỏ)
CO : cho lội qua dd PdCl2, sản phẩm khí thu cho sục vào dd nước vơi dư nước vôi bị đục
CO + PdCl2 + H2O ❑⃗ CO2 + Pd + 2HCl CO2 + Ca(OH)2 ❑⃗ CaCO3 + H2O
Thứ tự tương đối để nhận biết hydrocacbon
Hidrocacbon Thuốc thử Dấu hiệu Phương trình phản ứng
Ankin đầu mạch dd AgNO3/NH3 vàng nhạt CHCH + 2AgNO3 + 2NH3
AgCCAg + 2NH4NO3 CxHy chưa no
(anken, akin, ankadien, …)
Dd Br2 màu nâu đỏ Màu nâu đỏ dd Br2 bị nhạt hay màu
CnH2n+2-2k + kBr2 CnH2n+2Br2k Dd KMnO4l (tím) Màu tím dd
KMnO4 bị nhạt hay màu Benzen & ankan Cl2, a’s’kt Chỉ benzen tạo
mù trắng
Toluen Dd KMnO4l Mất màu tím C6H5CH3 + 3[O]
⃗ddKMnO
4
(34)1) Phân biệt anken với hydrocacbon mạch hở khác có số liên kết nhiều hơn Bằng cách lấy thể tích hydrocacbon nhỏ lượng dd Br2 (cùng nồng độ) vào Mẫu tích Br2 bị màu nhiều ứng với hydrocacbon có số liên kết nhiều
2) Phân biệt axetilen với ankin-1 khác
- Bằng cách cho thể tích chất thử tác dụng với lượng dư dd AgNO3 NH3 định lượng kết tủa để kết luận
CH CH + 2AgNO3 + 2NH3 ❑⃗ AgC CAg + 2NH4NO3 R – C CH + AgNO3 + NH3 ❑⃗ R – C CAg + NH4NO3
3) Phân biệt ankin-1 với ankin khác
Ankin-1 tạo kết tủa vàng nhạt với dd AgNO3 NH3
4) Phân biệt benzen đồng đẳng khác benzen
Benzen không làm màu dd thuốc tím (KMnO4) đồng đẳng benzen làm màu nhạt màu dd thuốc tím
* Nếu hỗn hợp phức tạp nên lập bảng để nhận biết
* Lưu ý: từ tượng suy chất Vd:
Khi làm đục nước vôi tạo vàng với dd H2S SO2 (Đ)
Khí SO2 làm đục nước vôi tạo vàng với dd H2S SO2 (Đúng mặt khoa học nhận biết sai qui tắc)
Bài tập ví dụ :
Nhận biết lọ khí nhãn : Bài 1:
a)N2, H2, CH4, C2H4, C2H2
b) C3H8, C2H2, SO2, CO2
GIẢI : a) N2, H2, CH4, C2H4, C2H2
Có cách giải :
Cách :
Nhận xét:
- N2 : không cho phản ứng cháy
- H2 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi - CH4 : phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vơi - Các khí cịn lại dùng phản ứng đặc trưng để nhận biết Tóm tắt cách giải:
- Lấy khí làm mẫu thử
- Dẫn khí qua dd AgNO3/NH3 Khí tạo kết tủa vàng C2H2
ddAgNO3/NH3 + H
2O
AgC CAg Ag2O
+ C2H2
(35)- Dẫn khí cịn lại qua dd nước Brơm (màu nâu đỏ) Khí làm nhạt màu nước brom C2H4
H2C=CH2 + Br2 BrH2C–CH2Br
- Lần lượt đốt cháy khí cịn lại Khí khơng cháy N2 Sản phẩm cháy hai khí dẫn qua dd nước vôi Sản phẩm cháy làm đục nước vơi CH4 Mẫu cịn lại H2
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O H2 + ½ O2 H2O
Cách :
- Dẫn khí qua dd Brom, có khí làm màu dd nước Brom (nhóm 1) gồm C2H4 C2H2 khí cịn lại khơng có tượng ngồi (nhóm 2) gồm CH4 CO2, H2
- Sau nhận biết khí nhóm tương tự cách Cách tối ưu cách
b) C3H8, C2H2, SO2, CO2 Nhận xét:
Có cách :
Cách :
- Dẫn bốn khí qua dd nước vơi dư Có khí làm đục nước vối (nhóm 1) khí khơng làm đục nước vơi (nhóm 2)
- Cho khí nhóm qua dd nước Brom Khí nhóm làm màu nâu đỏ dd Brom SO2 khí nhóm có tượng C2H2 Hai khí cịn lại CO2 C3H8
Cách :
- Dùng phản ứng đặc trưng để nhận biết - Thứ tự nhận biết C2H2, SO2, CO2, C3H8
Cách :
- Dẫn khí vào dd Brom, có khí làm màu nâu đỏ dd Brom (nhóm 1) khí khơng có tượng (nhóm 2)
- Dẫn khí nhóm qua dd AgNO3/NH3 Khí tạo kết tủa vàng nhạt C2H2, khí cịn lại SO2
- Dẫn khí nhóm qua dd nước vơi Khí làm đục nước vơi CO2, cịn lại C3H8
Vậy có nhiều cách để giải cách tối ưu
Bài tập tượng tự :
1) Chỉ dùng thuốc thử nhận biết chất lỏng: benzen, toluen, styren
2) Pentan, penten-1, pentin-1, dd AgNO3, nước, dd NH4OH, nước Br, dd HCl, dd HI (chỉ sử dụng q tím)
3) Chỉ dùng hóa chất nhận biết : n-butan, buten-2, butadien-1,3 , vinylacetylen
4) Nhận biết : n-hexan, hexen-2, hexen-1, n-heptan, toluen, styren benzen
5*) Nhận biết lọ nhãn sau :
(36)II.1.5 BÀI TẬP VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG GIỮA CÁC CHẤT
Những ý làm loại tập :
- Phải nắm vững phản ứng hóa học hydrocacbon - Nhớ điểm đặc biệt phản ứng, ví dụ :
Ankan :
- Phản ứng : từ C3 trở lên với Cl2 (askt, 1:1) thu hỗn hợp sản phẩm đồng phân
- Phản ứng cracking : có ankan từ C3 trở lên
- Phản ứng Đềhidro hóa đơi gọi phản ứng cracking xúc tác Ni,to - Lưu ý : phản ứng cộng H2 đề H2 có xúc tác Ni,to
(37)- Vịng C3, C4 có phản ứng cộng mở vịng khơng có phản ứng Vịng C5 trở lên khơng có phản ứng cộng có phản ứng
Aken, ankadien, ankin :
- Phản ứng cộng : tác nhân bất đối cộng với anken bất đối sản phẩm xác định theo quy tắc Macopnhicop Chú ý đến số sản phẩm
- Đối với ankin cần ý đến xúc tác để biết liên kết π bị đứt - Phản ứng trùng hợp : cần ý phản ứng trùng hợp 1,4 thường tạo thành cao su Aren :
- Cần ý đến quy tắc vào vòng benzen
Bài tập áp dụng :
Bài 1:
a) Viết phương trình phản ứng cho propen, propin, divinyl tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:
b) Hỏi cho chất tác dụng với HCl (có xt) theo tỉ lệ 1: thu sản phẩm gì? Gọi tên chúng
c) Hãy cho biết CTCT tên gọi sản phẩm cho isopren pentadien-1,4 tác dụng với dung dịch Br2, HCl theo tỉ lệ mol 1: Viết CTCT polime thu trùng hợp ankadien cho
GIẢI :
a) Phản ứng cộng hydrocacbon khơng no với tác nhân đối xứng tương đối đơn giản Tùy vào tỉ lệ số mol mà kiên kết π bị đứt
Ptpứ : xem phần tóm tắt hóa tính (I.2.4/14) b) Tác dụng với HCl (1:1)
Áp dụng quy tắc Maccopnhicop * Propen cộng HCl cho sản phẩm
CH3 CH CH2 + HCl
CH3 CH
Cl
CH3
CH3 CH2 CH2Cl 2-Clopropan (spc)
1-Clopropan (spp)
* Propin cộng HCl tạo sản phẩm
CH3 C CH + HCl
CH3 C
Cl CH2
CH3 CH CHCl
2-Clopropen (spc) 1-Clopropen-1(spp)
* Divinyl có hướng cộng
- Cộng 1,2 (hay 3,4) tạo sản phẩm
CH2 CH CH CH2 + HCl
CH2 CH CH
Cl
CH3
CH2 CH CH2 CH2Cl
3-Clobuten-1 4-Clobuten-1
(38)CH2 CH CH CH2 + HCl CH3 CH CH CH2Cl
1-Clobuten-2
c) CTCT tên gọi sản phẩm cho * Isopren tác dụng với HCl (1:1)
- Cộng 1,2 tạo sản phẩm
+ HCl CH2 C CH
CH3
CH2
2
CH3 CCl
CH3
CH CH2
CH2Cl CH
CH3
CH CH2
3-Clo-3-metylbuten-1
4-Clo-3-metylbuten-1
- Cộng 3,4 tạo sản phẩm
+ HCl CH2 C CH
CH3
CH2
2
CH2 C CHCl
CH3
CH3
CH2 C CH2
CH3
CH2Cl
3-Clo-2-metylbuten-1
4-Clo-2-metylbuten-1
- Cộng 1,4 tạo sản phẩm
+ HCl CH2 C CH
CH3
CH4
CH2Cl C CH
CH3
CH3
CH3 C CH
CH3
CH2Cl
1-Clo-2-metylbuten-2
1-Clo-3-metylbuten-2
* Pentadien-1,4 tác dụng với HCl (1:1) - Cộng 1,2 hay 3, : tương tự Divinyl
- Không có phản ứng cộng 1,4 hai liên kết không liên hợp - CTCT polime thu trùng hợp ankadien :
CH2 C CH
CH3
CH2
n TH1,2 CH2 C
CH3
CH=CH2
n CH2 C CH
CH3
CH2
n TH3,4 CH2 CH
C
CH3 CHn 2 CH2 C CH
CH3
CH2TH1,4 CH2 C CH n
CH3
CH2
CH2 CH CH2 CH CH2 TH1,2 CH2 CH n
CH2 CH CH2
n
(39)Bài :
a) Phát biểu quy tắc vòng benzen
b) Từ benzen viết phương trình phản ứng điều chế ortho-bromnitrobenzen meta-Bromnitrobenzen (ghi rõ điều kiện phản ứng)
GIẢI :
a) Quy tắc vịng benzen :
- Khi vịng benzen có nhóm đẩy electron(gốc ankyl –OH, –NH2, –Cl, –Br…) phản ứng xảy dễ so với benzen ưu tiên vào vị trí ortho para
- Khi vịng benzen có nhóm rút electron (nhóm có liên kết π –NO2, - COOH, -CHO, -SO3H,…) phản ứng khó (so với benzen) ưu tiên vào vị trí meta b) Các phương trình phản ứng :
* Điều chế ortho – bromnitrobenzen :
+ Br2 Fe
Br
+ HBr Br
+ HNO3
NO2
Br + H2O
H2SO4
* Điều chế meta – bromnitrobenzen :
H2SO4 + H
2O
NO2
+ HNO3
NO2 NO2
Br
+ Br2 Fe + HBr
Bài tập tương tự :
1) Viết phương trình phản ứng butin-1, butadien-1,3 với H2, Br2, HCl, H2O Gọi tên sản phẩm
2) Khi trùng hợp butadien-1,3 với xúc tác Na ta thu cao su Buna có lẫn sản phẩm phụ A B A chất dẻo tính đàn hồi, mắt xích có mạch nhánh nhóm vinyl B hợp chất vịng có tên 1-vinyl xiclohexan-3 có phân tử 108 Viết phương trình phản ứng xảy dạng CTCT
3) Phản ứng cracking gì? Viết phương trình phản ứng dạng tổng quát cracking ankan
- Khi cracking butan thu hỗn hợp gồm chất, có H2 C4H8 Hỏi CTCT butan n hay iso? Viết phương trình phản ứng xảy ra?
(40)Viết phương trình phản ứng cho propylen tác dụng với O2; dd Br2; HCl; dd KMnO4; phản ứng trùng hợp
Hợp chất C6H12 cộng hợp HBr thu sản phẩm nhất, định CTCT có olefin viết phương trình phản ứng
5) Viết phương trình phản ứng (nếu có) hợp chất sau với dung dịch AgNO3/NH3 a) Axetylen
b) Butin-1 c) Butin-2
6) Viết phương trình phản ứng (nếu có) chất sau với Brom, ghi rõ điều kiện: dd, to, khí…(nếu có):
a) Isopren (1:1) b) Toluen c) Benzen d) Styren
7) Viết phương trình phản ứng (nếu có) chất sau: a) Toluen + dd KMnO4
b) Propylen + AgNO3/NH3 dư c) Styren + dd KMnO4 + Ba(OH)2 d) Axetylen + dd KMnO4_+ H2SO4 e) Propin +dd KMnO4_+ H2SO4
8) Muốn điều chế n-pentan, ta hidro hóa anken nào? Viết CTCT chúng
9) Viết phương trình phản ứng điều chế hợp chất sau từ anken thích hợp : a) CH3CHBr – CHBrCH3
(41)II.1.6 BÀI TẬP SO SÁNH GIẢI THÍCH CẤU TẠO, TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA CÁC HYDROCACBON
Nguyên tắc : Dựa vào so sánh đặc điểm cấu tạo chất suy tính chất hóa học chất
Bài tập ví dụ :
Bài 1 :
So sánh mặt CT hóa tính hợp chất sau, viết phương trình phản ứng minh họa
a) Etan, etylen, axetylen b) hexan, hexen, benzen
c) butin-1, butin-2 butadien-1,3
GIẢI :
a) Etan, Etilen, Axetilen : * Giống :
- Thành phần cấu tạo gồm C H * Khác :
Phân tử C2H6 C2H4 C2H2
Cấu tạo Trong phân tử tồn liên kết đơn ( σ ) bền C C, C H
Trong phân tử có liên kết đơi gồm kiên kết (
σ ) bền liên kết ( π ) linh động bền
Trong phân tử có liên kết ba gồm liên kết (
σ ) bền hai liên kết ( π ) linh động bền Đặc điểm liên kết Liên kết đơn ( σ )
rất bền vững khó bị đứt tham gia phản ứng hóa học
Liên kết ( π ) linh động bền dễ bị đứt tham gia phản ứng hóa học
Tính chất hóa học
Tính chất hóa học đặc trưng phản ứng thế, khó bị oxi
(42)hóa
Ngồi cịn có phản ứng đề hydro hóa nhiệt độ thích hợp xúc tác thích hợp
mà hay hai liên kết ( π ) bị đứt
Ngồi cịn có phản ứng trùng hợp, oxihóa
Phương trình phản ứng
Xem I.2.4/14 Xem I.2.4/15
Riêng axetilen có hai nguyên tử H linh động nên cịn có khả tham gia phản ứng với ion kim loại Điều giải thích sau : liên kết ba ngắn nên hai nhân C gần nhau, điện tích tập trung nhiều C nên H gắn trực tiếp với C nối ba trở nên linh động
b) n-hexan, n-hexen, benzen * Giống :
- Thành phần cấu tạo gồm C H * Khác :
- n-hexan n- hexen so sánh cấu tạo tính chất hóa học tương tự câu Riêng n-hexan cịn có phản ứng bẽ gãy mạch C có xúc tác nhiệt độ cao
Ankan ⃗xt,tocao ankan + anken
CnH2n+2 ⃗xt,tocao CmH2m + + CxH2x m 1, x 2, n = m + x - Benzen :
Đặc điểm cấu tạo : phân tử có vịng kín liên kết π benzen có phản ứng đặc trưng phản ứng cộng liên kết π lại liên hợp với tạo thành hệ thơm bền vững làm cho khả đứt liên kết π để tham gia phản ứng hóa học bị hạn chế benzen khó tham gia phản ứng cộng, có cộng với H2, dễ tham gia phản ứng bền với tác nhân oxihóa
Phương trình phản ứng : xem phần hóa tính (I.2.4/14) c) So sánh đặc điểm cấu tạo butin-1, butin-2, divinyl Tương tự câu a
Nhưng khả tham gia phản ứng cộng liên kết đôi (Divinyl) dễ so với liên kết ba : liên kết ngắn, hai nhân C gần nên liên kết bền so với liên kết đôi
Bài : C7H8 đồng đẳng benzen Khi cho C6H6 C7H8 tác dụng với Brom khan (có bột Fe làm xúc tác) phản ứng xảy dễ hơn? Giải thích (viết phương trình phản ứng theo tỉ lệ 1:1 số mol)
GIẢI :
C7H8 tham gia phản ứng nhân dễ so với benzen nhóm –CH3 đẩy electron nhân làm nhân giàu electron
(43)
+ Br2 Fe
Br
+ HBr
* C6H5CH3 cho hỗn hợp hai sản phẩm
+ HBr CH3
Fe + Br2 CH3
Br CH3
Fe + HBr
CH3 + Br2
Bài 3 : So sánh phản ứng trùng hợp phản ứng cộng
GIẢI :
* Giống : Đều phản ứng cộng hợp phân tử nhỏ thành phân tử * Khác :
Phản ứng cộng : Chỉ đơn cộng phân tử nhỏ (monome) thành phân tử monome Chỉ cần hai monome ban đầu có liên kết π phân tử
Phản ứng trùng hợp : không cộng hai mà cộng nhiều phân tử giống tương tự thành phân tử có khối lượng kích thước lớn gọi polime Các monome tham gia phản ứng trùng hợp thiết phải có liên kết π phân tử
Bài : So sánh độ dài liên kết dC-C ankan (C – C), anken (C=C), ankin (C C) Giải thích khả tham gia phản ứng ankan anken ankin anken.? Mặc dù phân tử ankin có nhiều liên kết π anken?
GIẢI :
Thực nghiệm cho biết dC-C etan (C-C) : 1,54Ao Etilen(C=C) : 1,34Ao Axetilen (C C):1,2 Ao * Có thể giải thích sau :
Khi hình thành liên kết σ C-C phân tử ankan 2C xảy xen phủ trục liên nhân làm cho khoảng cách nhân xa nên dC-C lớn
Khi hình thành liên kết C=C phân tử anken liên kết σ hình thành cách trên, cịn liên kết π hình thành xen phủ bên làm cho khoảng cách nhân C gần
Tương tự với ankin có liên kết π nên xảy xen phủ bên làm cho khoảng cách hai nhân gần
(44)* Giải thích khả tham gia phản ứng :
- Sự xen phủ trục xảy với mật độ lớn làm cho liên kết σ bền vững
- Sự xen phủ bên xảy với mật độ nhỏ nên liên kết π bền vững dễ bị đứt có tác nhân công khả tham gia phản ứng ankan< anken, ankin
- Ở liên kết làm cho khoảng cách nhân C gần nên liên kết bền liên kết đôi nên khả tham gia phản ứng ankin anken
- Và khoảng cách hai nhân C bé mà mật độ điện tích tập trung hầu hết nhân nên ankin-1 có H linh động tham gia phản ứng với ion kim loại
Bài tập tương tự :
1) Giải thích quy tắc cộng Maccopnhicop? Minh họa ví dụ cụ thể
2) Giải thích độ dài liên kết đơn C-C butadien-1,3 1,46Ao ngắn liên kết đơn C-C bình thường?
3) Tại nhiệt phân muối axetat với xút để điều chế ankan tương ứng lại phải dùng xúc tác CaO,to?
4) So sánh nhiệt độ sôi hydrocacbon a) Khi khối lượng phân tử tăng dần?
b) Có CTPT khác dạng khung Cacbon?
5) Khi thực phản ứng phân hủy ankan nhiệt lại tiến hành nhiệt độ 1000oC lại nhấn mạnh điều kiện khơng có khơng khí?
6) So sánh khả tham gia phản ứng halogen Flo, Clo, Brom, Iod với ankan?
7) Tại cao su cháy lại có nhiều khói đen? Làm để khói đen lại?
8) Trong phản ứng điều chế axetilen từ metan tiến hành nhiệt độ 1500oC ghi kèm điều kiện làm lạnh nhanh?
9) So sánh cao su thường cao su lưu hóa thành phần, độ bền, ứng dụng?
10) Giải thích cao su tổng hợp có tính đàn hồi cao su thiên nhiên?
11) Phân biệt khái niệm: a) CTN, CTĐG, CTPT CTCT
b) Liên kết σ , Lấy propen làm ví dụ
c) Đồng đẳng, đồng phân gì? Nêu loại đồng phân, cho ví dụ?
(45)II.2 – BÀI TOÁN LẬP CTPT HYDROCACBON
II.2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ CỦA HYDROCACNON
II.2.1.1 Phương pháp khối lượng hay % khối lượng.
1) Phương pháp giải :
Bước : Tìm MA : tùy theo giả thiết đề cho mà sử dụng cách tính sau để tìm MA Tìm MA dựa khái niệm bản, định luật Có nhiều cách để tìm khối lượng phân tử, tùy giả thiết đề cho mà dùng cách tính thích hợp
1 Dựa vào khối lượng riêng DA (đktc) MA = 22,4 DA với DA đơn vị g/l Dựa vào tỉ khối chất hữu A MA = MB dA/B
MA = 29 dA/KK
3 Dựa vào khối lượng (mA ) thể tích VA khí A đktc MA = (22,4 mA)/ VA
mA: khối lượng khí A chiếm thể tích VA đktc Dựa vào biểu thức phương trình Mendeleep – Claperon:
Cho mA (g) chất hữu A hóa chiếm thể tích VA (l) nhiệt độ T (oK) áp suất P(atm)
PV = nRT M=mRT
pV (R = 0,082 atm/ oKmol) Dựa vào định luật Avogadro:
Định luật: Ở điều kiện nhiệt độ áp suất, thể tích khí bằng chứa số phân tử khí.
VA = VB => nA = nB
mA M =
mB MB
=> MA = mA MB
mB
Bước : Đặt CTPT chất A: CxHy
Xác định thành phần nguyên tố hydrocacbon Cách :Dùng đề
(46)-Tính mC, mH từ mCO2, mH2O
Tính khối lượng nguyên tố có A mA (g) chất A - Xác định C:
mC (trong A)= mC (trong CO2)= 12.mCO2
44 =12 nCO2=12
VCO2
22,4 - Xác định H
mH(trong A)= mH (trong H2O)=1 2nH2O=2mH2O
18 =2 nH2O - Xác định mA
mA = mH + mA
* Xác định CTPT chất hữu A: CxHy Dựa CTTQ chất hữu A: CxHy 12mx
C = y
mH =MA
mA
=>x=MA.mC
12 mA
; y=MA.mH
mA
Cách : Khi đề cho biết thành phần % nguyên tố hỗn hợp * Dùng công thức sau:
12x
% C=
y
%H=
MA
100% =>x=
MA.%C
12 100 ; y=
MA.%H
100 CTPT A
Cách : * Tìm CTĐG => CTN => CTPT A x:y=mC
12 :
mH
1 =α:β x:y= %C 12 :
%H =α:β - CTĐG : CH
=> CTTN : (CH)n
- Xác định n: biện luận từ CTTN để suy CTPT A : y 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x 1, nguyên dương Từ xác định CTPT chất hữu A
Lưu ý: Khi tóan yêu cầu xác định CTĐG chất hữu A (hay CTN A) đề không cho kiện để tìm MA ta nên làm theo cách
2) Các ví dụ : Ví dụ :
Một hydrocacbon A có thành phần nguyên tố: % C = 84,21; %H = 15,79; Tỉ khối khơng khí dA/KK = 3,93 Xác định CTPT A
GIẢI
Bước 1: Tính MA:
Biết dA/KK => MA = MKK dA/KK = 29.3,93 = 114 Bước : Đặt A : CxHy
12x %C= y %H= MA 100 x=MA %C
12 100 =
114 84,21 12 100 =8 y=MA.%H
1 100 =
(47)Ví dụ :
Một hydrocacbon A thể khí tích gấp lần thể tích lưu huỳnh đioxit có khối lượng tương đương điều kiện Sản phẩm cháy A dẫn qua bình đựng nước vơi dư có 1g kết tủa đồng thời khối lượng bình tăng 0,8g Tìm CTPT A
GIẢI
* Tìm MA :
1VA = 4VSO2(ở điều kiện ) nA = 4nSO2
MmA
A
=4 mSO2 MSO2⇒
1
MA=
4
MSO2 (A SO2 có khối lượng tương đương nhau) MA=MSO2
4 = 64
4 =16
Cách : giải theo phương pháp khối lượng hay % khối lượng : Đặt A : CxHy
Bình đựng Ca(OH)2 hấp thụ CO2 H2O
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
m = mCaCO3 = 1g
nCO2 = nCaCO3 = 1/100= 0,01mol
nC = nCO2 = 0,01mol mC = 12.0,01=0,12g mCO2 = 0,01.44 = 0,44g mbình = mCO2 + mH2O
mH2O= 0,8-0,44 = 0,36g mH=2mH2O
18 =2 0,36
18 =0,04g
ĐLBT khối lượng (A) :mA = mC + mH = 0,12 +0,04 = 0,16 Ta có 12mx
C
= y mH
=MA mA
=>x=MA.mC
12 mA
=16 0,12
12 0,16=1
y=MA.mH
mA
=16 0,04
0,16 =4 Vậy CTPT A : CH4
Cách : Biện luận dựa vào điều kiện y 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x 1, nguyên x =1 y = CTPT A
Ví dụ 3:
Đốt cháy hồn tồn 2,64g hydrocacbon A thu 4,032 lít CO2 (đktc) Tìm CTPT A?
GIẢI
* Tìm thành phần nguyên tố :
mC (trong A) = mC (trong CO2) = (4,032/ 22,4)*12 = 2,16g mH = mA – mC = 2,64 – 2,16 = 0,48g
C H
m m 2,16 0,48 x:y= : = : =3:8
12 12
(48)Số H số C +2 8n 6n + n mà n nguyên dương n =
CTPT A : C3H8
II.2.1.2) Phương pháp dựa vào phản ứng cháy:
Dấu hiệu nhận biết toán dạng : đề đốt cháy chất hữu có đề cập đến khối lượng chất đem đốt khối lượng chất sản phẩm (CO2, H2O) cách trực tiếp gián tiếp (tức tìm khối lượng CO2, H2O sau số phản ứng trung gian)
1) Phương pháp giải :
Bước : Tính MA (ở phần II.2.1.1) Bước : Đặt A : CxHy
* Viết phương trình phản ứng cháy CxHy+(x+y
4)O2⃗t
xCO2+ y
2H2O
MA(g) 44x 9y mA(g) mCO2 mH2O * Lập tỉ lệ để tính x,y
MA
mA =44x
mCO2
=9y
mH2O A O2pu CO2 H2O
y y
x+
1 4 x 2
= = =
n n n n
x=MA.mCO2 44mA ,y=
MA.mH2O
9mA * Từ suy CTPT A Một số lưu ý:
1) Nếu đề cho: oxi hóa hịan tịan chất hữu A có nghĩa đốt cháy hòan tòan chất hữu A thành CO2 H2O
2) Oxi hóa chất hữu A CuO khối lượng oxy tham gia phản ứng độ giảm khối lượng a(g)của bình đựng CuO sau phản ứng oxi hóa Thơng thường tốn cho lượng oxi tham gia phản ứng cháy, để tìm khối lượng chất hữu A nên ý đến định luật bảo toàn khối lượng
mA + a = mCO2 + mH2O
3) Sản phẩm cháy (CO2, H2O) thường cho qua bình chất hấp thụ chúng 4) Bình đựng CaCl2 (khan), CuSO4 (khan), H2SO4 đặc, P2O5, dung dịch kiềm, … hấp thụ nước
Bình đựng dung dịch kiềm…hấp thụ CO2 Bình đựng P trắng hấp thụ O2
5) Độ tăng khối lượng bình khối lượng chất mà bình hấp thụ
6) Nếu toán cho CO2 phản ứng với dung dịch kiềm nên ý đến muối tạo thành để xác định xác lượng CO2
7) Viết phương trình phản ứng cháy hợp chất hữu với oxy nên để oxy lại cân sau từ vế sau đến vế trước Các nguyên tố lại nên cân trước, từ vế trước vế sau phương trình phản ứng
(49)Đốt hoàn toàn 0,58g hydrocacbon A 1,76g CO2 0,9g H2O Biết A có khối lượng riêng DA 2,59g/l Tìm CTPT A
Tóm tắt :
0,58g X + O2 (1,76g CO2; 0,9 g H2O) DA 2,59g/l Tìm CTPT A?
GIẢI :
* Tìm MA :
Biết DA => MA = 22,4.2,59 58
* Viết phương trình phản ứng cháy, lập tỉ lệ để tìm x,y CxHy+(x+y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
MA(g) 44x 9y mA(g) mCO2 mH2O MmA
A =44x
mCO2
=9y
mH2O
= 580,58=44x
1,76= 9y 0,9 x =
y =10 Vậy CTPT A : C4H10
Ví dụ 2 : Khi đốt cháy hòan tòan 0,42 g Hydrocacbon X thu tịan sản phẩm qua bình đựng H2SO4 đặc, bình đựng KOH dư Kết quả, bình tăng 0,54 g; bình tăng 1,32 g Biết hóa 0,42 g X chiếm thể tích thể tích 1,192 g O2 điều kiện Tìm CTPT X
Tóm tắt đề:
0,42g X (CxHy) +O2 HCO2 2O
Bình 1đựng ddH2SO4 đ
-H2O, m1=0,54g CO2
Bình đựng KOHdư -CO2, m2=1,32g Tìm CTPT X?
GIẢI
* Tính MX :
0,42g X có VX = VO2 0,192g O2 (cùng điều kiện) => nX = nO2 =>
mX MX
=mO2
MO2 => MX=mX.MO2
mO2
=0,42 32
0,192 =70
* Gọi X : CxHy
CxHy+(x+y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
MX 44x 9y (g) 0,42 mCO2 mH2O (g) Ta có :
MmX
X =44x
mCO2
=9y
(50)Đề cho khối lượng CO2, H2O gián tiếp qua phản ứng trung gian ta phải tìm khối lượng CO2, H2O
* Tìm mCO2, mH2O :
- Bình đựng dd H2SO4 đ hấp thụ H2O độ tăng khối lượng bình khối lượng H2O :
m1 = mH2O=0,54g (2)
- Bình đựng dd KOH dư hấp thụ CO2 độ tăng khối lượng bình khối lượng CO2 :
m2 = mCO2 =1,32g (3) (1), (2), (3) 700,42=44x
1,32 = 9y 0,54 x =
y = 10
Vậy CTPT X : C5H10 (M = 70đvC)
II.2.1.3 Phương pháp thể tích (phương pháp khí nhiên kế):
Phạm vi ứng dụng : Dùng để xác định CTPT chất hữu thể khí hay thể lỏng dễ bay
Cơ sở khoa học phương pháp : Trong phương trình phản ứng có chất khí tham gia tạo thành (ở điều kiện nhiệt độ, áp suất) hệ số đặt trước công thức chất cho biết tỉ lệ số mol mà cịn cho biết tỉ lệ thể tích chúng
1) Phương pháp giải
Bước : Tính thể tích khí VA, VO2, VCO2, VH2O (hơi)…
Bước : Viết cân phương trình phản ứng cháy hydrocacbon A dạng CTTQ CxHy
Bước : Lập tỉ lệ thể tích để tính x,y CxHy+(x+4y)O2⃗t
0
xCO2+2yH2O
1(l) (x+y
4) (l) x(l) (
y
2) (l) VA(l) VO2 (l) VCO2 (l) VH2O(hơi)(l)
VA= x+ y
4
VÒ2 = x VCO2=
y
2
VH2O hay
1
nA= x+ y
4
nO2 = x nCO2=
y
2
nH2O ⇒x=VCO2
VA
=nCO2
nA
; ⇒y=2VH2O
VA =
2nH2O nA
Cách khác : Sau thực bước làm theo cách khác:
- Lập tỉ lệ thể tích VA: VB : VCO2 : VH2O đưa tỉ lệ số nguyên tối giản m:n:p:q - Viết phương trình phản ứng cháy hợp chất hữu A dạng:
mCxHy + nO2 ⃗to pCO2 + qH2O
- Dùng định luật bảo toàn nguyên tố để cân phương trình phản ứng cháy tìm x y =>CTPT A
* Một số lưu ý:
(51)- Nếu đề tóan cho oxy ban đầu dư sau bật tia lửa điện làm lạnh (ngưng tụ nước) khí nhiên kế có CO2 O2 cịn dư Bài tóan lý luận theo CxHy
- Nếu đề tóan cho VCxHy = VO2 sau bật tia lửa điện làm lạnh khí nhiên kế có CO2 CxHy dư Bài tóan lý luận theo oxy
- Khi đốt cháy hay oxi hóa hịan tồn hydrocacbon mà giả thiết khơng xác định rõ sản phẩm, nguyên tố hydrocacbon chuyển thành oxit bền tương ứng trừ:
N2 khí N2
Halogen khí X2 hay HX (tùy bài)
2 Bài tập ví dụ Ví dụ 1:
Trộn 0,5 l hỗn hợp C gồm hydrocacbon A CO2 với 2,5 l O2 cho vào khí nhiên kế đốt cháy thu 3,4 l khí, làm lạnh 1,8 l Cho hỗn hợp qua tiếp dung dịch KOH (đặc) cịn 0,5 l khí Các V khí đo điều kiện Tìm CTPT hydrocacbon A Tóm tắt đề :
CxHy : a (l) Gọi 0,5 l hỗn hợp
CO2 : b (l)
0,5l hỗn hợp + 2,5l O2 đốt CO2 ,O2 dư,H2O ll(- H2O) CO2,O2dư KOHđ(- CO2) O2 dư
GIẢI :
* O2 dư , tóan lý luận theo Hydrocacbon A
CxHy+(x+y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
a a (x+y
4) ax a
y
2 (lít) CO2 CO2
b b (lít) Ta có Vhh = a + b = 0,5 (1)
VCO2 = ax + b = 1,8 – 0,5 = 1,3 (2) VH2O = a
y
2 = 3,4 – 1,8 = 1,6 (3) VO2 dư = 2,5 - a (x+y
4) = 0,5 ax + a 4y = (4) ax + 3,2/4 = ax = 1,2 (5) (2), (3) VCO2 = b = 0,1
Vhh = a + b = 0,5 a = 0,4 x = ax /a =
y = ay/a =
Vậy CTPT A C3H8
Ví dụ :
(52)rồi đốt cháy Sau làm lạnh để nước ngưng tụ đưa điều kiện ban đầu thể tích khí cịn lại 48 cm3, có 24cm3 bị hấp thụ KOH, phần lại bị hấp thụ P Tìm CTPT A (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất)
Tóm tắt :
12cm3 CxHy
60cm3 O2 (dö)
đốt COH
2O
O2dư
làm lạnh -H2O
CO2
O2 dư
(V=48cm3)
24cm3 khí bị hấp thụ KOH khí cịn lại bị hấp thụ P
(- CO2)
(-O2)
GIẢI :
* Tính V: VCO2 = 24cm3
VO2 dư = 48 – 24 = 24cm3 VO2 pứ = 60 – 24 = 36 cm3 * Tìm CTPT :
Cách 1: Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng đốt cháy: CxHy+(x+y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
12 (x+y
4) 12 12x (cm3) VCO2 =12x = 24 => x =
VO2 dư = 60 – 12 (x+4y) = 24 => y = CTPT A: C2H4
Cách 2: Lập tỉ lệ thể tích
VA= x+ y
4
VO2 = x VCO2=
y
2
VH2O CxHy+(x+y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
1 (x+y
4) x
y
2 (cm3) 12 36 24 (cm3)
¿
VA= x+y
4
VO2 = x VCO2 ¿
⇔ 12=
x+ y
4 36 =
x
24
=> x = y =
CTPT A: C2H4 Cách 3:
Nhận xét: đốt 12 cm3 A dùng 36 cm3 oxy tạo 24 cm3 CO Suy 12CxHy+36O2t⃗
0
24CO2+?H2O
ĐLBT (O): => 12CxHy+36O2t⃗024CO2+24H2O
ĐLBT (C): 12x = 24 => x = ĐLBT (H) :12y = 48 => y =
Vậy CTPT A C2H4
(53)Trong bình kín thể tích 1dm3 có hỗn hợp đồng thể tích gồm hydrocacbon A O2 133,5 oC, atm Sau bật tia lửa điện đưa nhiệt độ ban đầu (133,5 oC) áp suất bình tăng lên 10% so với ban đầu khối lượng nước tạo 0,216 g Tìm CTPT A
Tóm tắt :
V = 1dm3 CxHy(A)
O2
t=133,5oC,P1=1atm
đốt sp cháy V=1dm3
t=133,5oC, P2 taêng 10%
(lượng H2O tạo 0,216g)
GIẢI :
Tìm CTPT A? n1=PV
RT=
1
0,082 (273+133,5)=0,03(mol)
Vì hỗn hợp đồng thể tích nên nA = nO2 = 0,03/2 = 0,015 mol => CxHy dư, biện luận theo O2
Sau đưa nhiệt độ ban đầu, khí tạo áp suất có bình gồm H2O, CO2, CxHy dư có số mol :
n2 = n1 P2/P1 = 0,03.110/100 = 0,033 mol nH2O = 0,216/18 = 0,012 mol
ĐLBT khối lượng (O) : nO2 = nCO2 + 1/2nH2O
=> nCO2 = nO2 – 1/2nH2O = 0,015-0,012/2 = 0,009mol nCxHydư = n2 - nCO2 - nH2O = 0,033-0,012-0,009 =0,012mol =>nCxHyphản ứng = 0,015-0,012 = 0,003 mol
CxHy+(x+y
4)O2⃗t
xCO2+ y
2H2O
1 (x+y
4) x
y
2 (mol) 0,003 0,015 0,009 0,012 (mol) Ta có :
0,003=
x+y
4 0,015=
x
0,009=
y
2 0,012 => x =
y =
Vậy CTPT A : C3H8
II.2.1.4 Phương pháp giá trị trung bình (xác định CTPT hai hay nhiều chất hữu hỗn hợp):
Là phương pháp chuyển hỗn hợp nhiều giá trị giá trị tương đương, nhiều chất chất tương đương
Đặc điểm
(54)II.1.4.1 Phương pháp khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp ( Mhh )
Chất tương đương có khối lượng mol phân tử Mhh khối lượng mol phân tử trung
bình hỗn hợp Các bước giải :
Bước : Xác định CTTQ hai chất hữu A,B
Bước : Xác định CTTB hai chất hữu A, B hỗn hợp Bước : Tìm Mhh qua công thức sau :
Mhh=mhh
nhh
=nA.MA+nB.MB
nA+nB
=%A MA+%B MB
100 =
%A MA+(100−%A)MB
100 Hoặc
Mhh=dhh/X.MX=VA.MA+VB.MB
VA+VB
=VA.MA+VB.MB
V =
%A MA+(100−%A)MB
100 Giả sử MA< MB => MA< Mhh < MB
Bước : Biện luận tìm MA, MB hợp lý => CTPT A B
Phạm vi ứng dụng: sử dụng có lợi nhiều hỗn hợp chất dãy đồng đẳng
1) Phương pháp CTPT trung bình hỗn hợp:
Phạm vi áp dụng : Khi có hỗn hợp gồm nhiều chất, tác dụng với chất khác mà phương trình phản ứng tương tự (sản phẩm, tỉ lệ mol nguyên liệu sản phẩm, hiệu suất, phản ứng tương tự nhau), thay hỗn hợp chất tương đương, có số mol tổng số mol hỗn hợp Công thức chất tương đương gọi CTPT trung bình
Phương pháp giải :
Bước : Đặt CTPT hai chất hữu cần tìm suy CTPT trung bình chúng : Đặt A : CxHy ; B : Cx’Hy’ CTPTTB : x y
C H
Bước : Viết phương trình phản ứng tổng quát liệu đề cho tính x , y Bước : biện luận
Nếu x<x’ x < x< x’ y<y’ y< y< y’
Dựa vào điều kiện x, x’, y, y’ thỏa mãn biện luận suy giá trị hợp lý chúng CTPT A, B
Phạm vi ứng dụng : Phương pháp giải ngắn gọn tóan hữu thuộc loại hỗn hợp đồng đẳng đồng đẳng liên tiếp Tuy nhiên dùng phương pháp để giải toán hỗn hợp chất hữu không đồng đẳng hiệu
Ngồi phương pháp cịn có phương pháp số C, số H, số liên kết trung bình (k) Phương pháp giải tương tự hai phương pháp
Một số lưu ý:
1) Nếu cho chất hữu A, B đồng dẳng liên tiếp : m = n + (ở n, m số C phân tử A, B)
2) Nếu cho chất hữu A, B k nguyên tử C m = n + k 3) Nếu cho chất hữu A, B cách k nguyên tử C : m = n + (k +1) 4) Nếu cho anken, ankin n, m
(55) Bài tập ví dụ :
Bài 1:
Đốt cháy hòan tòan 19,2 g hỗn hợp ankan liên tiếp thu 14,56 l CO2 (ở OoC, atm) Tìm CTPT ankan
GIẢI :
Gọi CTPT trung bình hai ankan : CnH2n+2
nCO2=PV
RT =
2 14,56
273 0,082=1,3 mol
CnH2n+2+3n+1
2 O2❑⃗nCO2+(n+1)H2O
mX
MX
mX MX
n Cách 1: phương pháp số C trung bình ( n )
Số mol hỗn hợp nX=mX
MX
Số mol CO2 : nCO2 = mX MX
n = 1,3 ⇒19,2
14n+2n=1,3⇒n=2,6
Hỗn hợp gồm ankan liên tiếp CnH2n+2
CmH2m+2 ; n<m; 1 n , m = n +1
n < n=2,6 < m = n +1
Vậy n = ankan là: C2H6 m = C3H8
Cách 2: Dùng phương pháp phân tử khối trung bình M : Gọi ankan A : CnH2n+2 (a mol) ; B : CmH2m+2 (b mol)
CnH2n+2+(3n+1
2 )O2❑⃗nCO2+(n+1)H2O
a an (mol) CmH2m+2+(3m+1
2 )O2❑⃗mCO2+(m+1)H2O
b bm (mol) nCO2 = an + bm = 1,3 (1)
mhh = (14n + 2)a + (14m +2)b = 19,2 14(bm + an) + 2(a + b) = 19,2 (2) Từ (1),(2) suy : a + b = 0,5 = nhh => M = mhh / nhh = 19,2/0,5 = 38,4 MA < 38,4 < MB = MA + 14
A CH4 C2H6 C3H8 C4H10 …
MA 16 30 44 58 …
(56)Vậy A : C2H6 B : C3H8
II.2.1.5 - Phương pháp biện luận
1 Dựa vào giới hạn xác định CTPT hydrocacbon :
- Khi số phương trình đại số thiết lập số ẩn cần tìm, biện luận dựa vào giới hạn :
A : CxHy : y 2x + 2; y chẵn, nguyên dương ; x 1, nguyên
- Nếu không biện luận hay biện luận khó khăn dùng bảng trị số để tìm kết - Điều kiện biện luận chủ yếu loại tốn : hóa trị nguyên tố Phương pháp biện luận trình bày áp dụng để xác định CTPT chất nằm hỗn hợp phải biết CTPT chất
2 Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số để xác định CTPT hydrocacbon :
a) Các bước :
Bước : Đặt số mol chất hỗn hợp ẩn số
Bứơc : Ứng với kiện tốn ta lập phương trình tốn học
Bước : Sau ghép ẩn số lại rút hệ phương trình tốn học Chẳng hạn : a + b = P (với a, b số mol chất thành phần)
an + bm = Q (với n, m số C hydrocacbon thành phần)
Bước : Để xác định m, n suy CTPT chất hữu thành phần, áp dụng tính chất bất đẳng thức :
Giả sử : n < m n(x + y) < nx + my < m(x + y)
nx+my n< <m
x+y
Hoặc từ mối liên hệ n,m lập bảng trị số biện luận
- Nếu A, B thuộc hai dãy đồng đẳng khác ta phải tìm x, y vào phương trình nx + my = Q để xác định m, n CTPT
3 Một số phương pháp biện luận xác định dãy đồng đẳng CTPT hydrocacbon :
Cách : Dựa vào phản ứng cháy hydrocacbon, so sánh số mol CO2 số mol H2O Nếu đốt hydrocacbon (A) mà tìm :
* nH2O > nCO2 (A) thuộc dãy đồng đẳng ankan
ptpư : n 2n+2 2
3n+1
C H + O nCO + (n+1)H O
* nH2O = nCO2 (A) thuộc dãy đồng đẳng anken hay olefin (A) xicloankan
ptpư : n 2n 2
3n
C H + O nCO + nH O
* nH2O < nCO2 (A) thuộc dãy đồng đẳng ankadien, ankin benzen
ptpư : n 2n-2 2
3n-1
C H + O nCO + (n-1)H O
(57)n 2n-6 2
3n-3
C H + O nCO + (n-3)H O
2 ( đồng đẳng benzen) Cách : Dựa vào CTTQ hydrocacbon A :
* Bước : Đặt CTTQ hydrocacbon :
CnH2n+2-2k (ở k số liên kết dạng mạch vòng CTCT A) Điều kiện k 0, nguyên Nếu xác định k xác định dãy đồng đẳng A - k = A thuộc dãy đồng đẳng ankan
- k = A thuộc dãy đồng đẳng anken
- k = A thuộc dãy đồng đẳng ankin hay ankadien - k = A thuộc dãy đồng đẳng benzen
Để chứng minh hai ankan A, B thuộc dãy đồng đẳng, ta đặt A : CnH2n+2-2k ; B : CmH2m+2-2k’ Nếu tìm k = k’ A,B dãy đồng đẳng
* Bước : Sau biết A,B thuộc dãy đồng đẳng, ta đặt CTTQ A CxHy Vì B đồng đẳng A, B A n nhóm –CH2- CTTQ B :CxHy (CH2)n hay Cx+nHy+2n
* Bước : Dựa vào phương trình phản ứng cháy A, B, dựa vào lượng CO2, H2O, O2 số mol hỗn hợp thiết lập hệ phương trình tốn học, giải suy x, y, n Xác định CTPT A, B
Cách : dựa vào khái niệm dãy đồng đẳng rút nhận xét :
- Các chất đồng đẳng có khối lượng phân tử lập thành cấp số cộng cơng sai d = 14
- Có dãy n số hạng M1, M2, …,Mn lập thành cấp số cộng cơng sai d ta có : + Số hạng cuối Mn = M1 + (n-1)d
+ Tổng số hạng S = M1+Mn
2 n + Tìm M1, …, Mn suy chất
Trong toán thường phải kết hợp nhiều phương pháp
Ví dụ :
Đốt cháy hỗn hợp gồm hydrocacbon A, B (có M 28g) thu 0,3mol CO2 0,5 mol H2O Tìm CTPT & tên A, B
GIẢI :
Hydrocacbon A, B có M 28g A, B thuộc dãy đồng đẳng Cách :
A, B + O2 CO2 + H2O
nH2O nCO2=
0,5
0,3=1,67 >1 A, B thuộc dãy đồng đẳng ankan Đặt CTTB A, B : CnH2n+2 : a mol
CnH2n+2+3n+1
2 O2→ nCO2+(n+1)H2O
a a n a( n +1) (mol) Ta có nH2O
nCO2=
0,5 0,3=
n+1
n n = 1,5 Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 CmH2m+2
(58) MB = 16 + 28 = 44 CTPT B : C3H8
Cách : Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 : a mol CmH2m+2 : b mol Các ptpứ cháy :
CnH2n+2-2k+3n+1-k
2 O2❑⃗nCO2+(n+1-k)H2O
a an a(n+1-k) (mol) CmH2m+2-2k+3m+1-k
2 O2❑⃗mCO2+(m+1-k)H2O
b bm b(m+1-k) (mol) Ta có :
¿ an+bm=0,3
(n+1-k)a+(m+1-k)b=0,5
¿{
¿
(a+b)(1-k) = 0,2 k = có k = phương trình có nghĩa a + b = 0,2 an + bm = 0,3
Giả sử n < m
n(a+b) < m (a+b) n < naa+bm
+b < m n <
0,3
0,2=1,5 < m
Biện luận tương tự cách suy CTPT A : CH4 B : C3H8
II.2.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN LẬP CTPT HYDROCACBON
Bài :
Cracking ankan A, người ta thu hỗn hợp khí B gồm ankan anken Tỉ khối B so với H2 dB/H2 = 14,5 Khi dẫn hỗn hợp khí B qua dung dịch Br2 dư, khối lượng hỗn hợp khí giảm 55,52%
a) Tìm CTPT A chất B b) Tính % thể tích chất khí B
GIẢI
Ở dựa vào tính chất phản ứng cracking áp dụng định luật bảo tồn khối lượng để tìm MA kết hợp với phương pháp ghép ẩn số để giải
MhhB =14,5.2 = 29
Theo ĐLBT khối lượng : khối lượng A đem cracking = khối lượng hỗn hợp B mAtham gia pứ = mB (1)
Phản ứng cracking làm tăng gấp đôi số mol hydrocacbon nên nB = 2nA tham gia pứ (2)
(1) chia (2) MhhB = ½ MA MA = 29.2 = 58
(59)Các ptpu cracking A : C4H10 CH4 + C3H6
a a a (mol) C4H10 C2H6 + C2H4 b b b (mol)
Gọi A, B số mol A bị cracking theo phản ứng hh B gồm : CH4 : a (mol)
C2H6 : b (mol) C3H6 : a (mol) C2H4 : b (mol)
Khi dẫn hh qua dd Br2 anken bị hấp thụ m2anken = 55,52%mB = 55,52%mA
mC3H6 + mC2H4 = 55,52%.58 (a+b)
42a + 28b = 32,2016 (a+b)
9,7984a = 4,2016b b 2,3a (mol) nB = 2(a + b) = (a + 2,3a) = 6,6a (mol)
Ở điều kiện, tỉ lệ số mol tỉ lệ thể tích %CH4 = %C3H6 = a
6,6a∗100 % = 15%
%C2H6 = %C2H4 = 6,6ba∗100 %=2,36,6aa∗100 %=35 %
Bài :
Hydrocacbon (X) dẫn xuất từ aren Hóa (X) trộn với oxi vừa đủ khí nhiên kế, đốt hoàn toàn hỗn hợp đưa nhiệt độ ban đầu, áp suất bình 12 lần áp xuất (X) ban đầu Đưa 0oC áp suất khí giảm 2/3.
5,2 gam (X) làm màu dung dịch chứa gam Brôm Xác định CTCT (X)
GIẢI
Bài có cách giải :
Ở điều kiện T, V không đổi tỉ lệ số mol tỉ lệ áp suất PV = nRT
PP2
1
=n2 n1
=12
Khi đưa OoC, nước bị ngưng tụ Khí cịn lại CO2 P3 = 2/3P2
nCO2 = 2/3 (nCO2 + nH2O)
Cách 1 : Dùng phương pháp thông thường để giải Giả sử số mol X 1mol
CxHy+(x+y
4)O2⃗t
xCO2+ y
2H2O
x y/2 (mol) n2 = x + y/2
n2 = 12n1 hay x + y/2 = 12 (1) x = 2/3 (x + y/2) 3x = 2x + y x = y (2)
(60)Cách 2 : Dùng phương pháp biện luận giải Gọi CxHy : n1 (mol)
n2 = 12n1 (1) Khi đưa OoC :
n3 = 2/3n2 = 2/3.12n1 = 8n1 = nCO2 nH2O = 12n1 – 8n1 = 4n1
CxHy+(x+y
4)O2⃗t
xCO2+ y
2H2O
n1 8n1 4n1 x : y/2 = 8n1 : 4n1 x= y
CTN X (CH)n hay CnHn CnHn + kBr2 CnHnBrk
13n 160k 5,2
13n
5,2= 160k
8 ⇒2,5n=20k⇒k=
n
X dẫn xuất Benzen n k 8/6 = 1,33
k = n =
Vậy CTPT A : C8H8 = (8.2 + – 8) =
A dẫn xuất benzen, A lại làm màu dd Br2 có nối đơi C=C nhánh CTCT A :
CH=CH2
A Styren
Bài :
Đốt cháy 19,2 g hỗn hợp ankan thu V lít CO2 (0oC, atm) Cho V lít CO2 qua dd Ca(OH)2 thu 30g kết tủa Nếu tiếp tục cho dd Ca(OH)2 vào đến dư thu thêm 100g kết tủa
a) Xác định CTPT ankan
b) Tính thành phần % theo khối lượng hydrocacbon
GIẢI
Ở này, đốt cháy hỗn hợp gồm ankan liên tiếp nên dùng phương pháp trung bình để giải
a) Xác định CTPT ankan :
Đặt CTTQ ankan X : CnH2n+2 : a (mol) Y : CmH2m+2 : b (mol) CTPT trung bình ankan CnH2n+2 Giả sử n < m n< n < m = n + CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
Khi cho thêm dd Ca(OH)2 vào đến dư : Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O
(61) nCO2 = nCaCO3 = 30
+100
100 =1,3 (mol) mCO2 = 1,3.44 = 57,2 (g)
CnH2n+2+3n+1
2 O2❑⃗nCO2+(n+1)H2O
M 44 n 19,2 57,2 Ta có tỉ lệ :
M
19,2= 44n
57,2⇔
14n+2
19,2 = 44n
57,2 n = 2,6
Ta có n < n = 2,6 < m = n+1 n = m =3
Vậy CTPT ankan C2H6 C3H8 b) Tính % hydrocacbon :
C2H6 + 7/2O2 2CO2 + 3H2O
a 2a (mol) C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
b 3b (mol) nCO2 = 2a + 3b = 1,3 (1)
mhh = 30a + 44b = 19,2 (2)
(1) , (2) a = 0,2 ;b = 0,3 (mol)
%C2H6 = 3019a,2 ∗100 %=30 0,219,2 ∗100 %=31,25 % % C3H8 = 44b
19,2∗100 %=
44 0,3
19,2 ∗100 %=68,75 %
Bài :
Một hỗn hợp X gồm hydrocacbon liên tiếp thuộc dãy đồng đẳng thể khí đktc Đốt cháy X với 6,4g O2 (lấy dư) cho hỗn hợp CO2, H2O, O2 dư qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư có 100g kết tủa cịn lại khí có V= 11,2l(0,4atm,OoC).
a) Xác định dãy đồng đẳng A,B b) Xác định CTPT A, B Tóm tắt :
X6,4g O2 CO2
H2O
O2 dö
dd Ca(OH)2 dư khí có V=11,2l (0,4atm;O oC)
100g
nO2bđ = 64/32 = mol
GIẢI
Ở này, đốt cháy hydrocacbon liên tiếp thuộc dãy đồng đẳng nên sử dụng phương pháp trung bình để giải
a) Xác định dãy đồng đẳng A, B :
nO2 dư = PV/RT = 11,2.0,4/(0,082.273) = 0,2 mol nO2 pu = 2-0,2 = 1,8 (mol)
khí CO2, H2O bị hấp thụ vào dd Ca(OH)2 dư
(62)nCO2 = nCaCO3 = 100/100 = mol
CxHy+(x+y
4)O2⃗t
xCO2+ y
2H2O
Áp dụng ĐLBT nguyên tố (O) cho ptpu cháy : nO2 pứ = nCO2 + ½ nH2O
nH2O = 2(nO2 pư – nCO2) = 2(1,8-1) = 1,6 mol
Ta thấy nH2O > nCO2 hai hydrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan CTPT trung bình ankan : CnH2n+2
CnH2n+2+ 3n+1
2 O2❑⃗nCO2+(n+1)H2O
x (3 n +1)/2x x n x ( n +1) (mol) nCO2 = x n =
nH2O = x( n +1) = 1,6 x = 0,6
n = 1,67
1 < n =1,67 < m= n + n= m =
CTPT ankan CH4 C2H6
Bài :
Đốt cháy 560cm3 hỗn hợp khí (đktc) gồm hydrocacbon có số ngun tử cacbon ta thu 4,4g CO2 1,9125g nước
a) Xác định CTPT chất hữu b) Tính %khối lượng chất
c) Nếu cho lượng CO2 vào 100 ml dd KOH 1,3M; Tính CM muối tạo thành
GIẢI
Ở này, ta dùng phương pháp số nguyên tử H trung bình kết hợp với phương pháp biện luận để giải
a) Xác định CTPT hydrocacbon :
Đặt CTPT hydrocacbon :
¿
A:CxHy
B: CxHy'
¿{
¿
CTPT trung bình hydrocacbon : CxHy Giả sử y < y’ y < y < y’
Số mol hỗn hợp khí nhh = 220,56,4=0,025 mol nCO2 = 4,4/44 = 0,1 (mol)
nH2O = 1,9125/18 = 0,10625 (mol)
CxHy+(x+y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
(63)¿
nCO2=0,025=0,1
nH2O=0,025 y
2=0,10625 ⇒
¿x=4
y=8,5
¿{
¿
CTPT A, B có dạng : A : C4Hy B : C4Hy’ Ta có y < y < y’ hay y < 8,5 <y’ (1) Biện luận tìm CTPT B :
8,5 < y’ chẵn
y’ 2x + = 2.4 + = 10
y’ =10 CTPT B : C4H10 Tương tự biện luận tìm CTPT A : y < 8,5
y chẵn
y A C4H2 C4H4 C4H6 C4H8 Vậy có cặp nghiệm :
¿
A:C4H2 B: C4H10'
¿{
¿
¿
A:C4H4 B: C4H10'
¿{
¿
¿
A:C4H6 B: C4H10'
¿{
¿
¿
A:C4H8 B: C4H10'
¿{
¿
c) Tính CM muối tạo thành : nKOH = V.CM = 0,1.1,3 = 0,13 (mol) Ta có : nnKOH
CO2
= 00,1,13=1,3 Tạo thành muối CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O
a 2a a (mol) CO2 + KOH KHCO3
b b b (mol)
Ta có :
¿
a+b=nCO2=0,1 2a+b=nKOH=0,13
⇒
¿{
¿
¿ a=0,03
b=0,07
¿{
¿
(mol)
CM(K2CO3 ) = 0,030,1 =0,3 (M) CM(KHCO3) = 0,070,1 =0,7 (M)
Bài :
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankin (A) ankan (B) có V = 5,6 lít (đkc) 30,8g CO2 11,7g H2O
Xác định CTPT A,B Tính % A,B Biết B nhiều A C
(64)Ở này, đốt cháy hỗn hợp hydrocacbon đồng đẳng nên khơng dùng phương pháp trung bình mà sử dụng phương pháp ghép ẩn số biện luận để giải
Gọi 5,6 l hh :
¿
A:CnH2n-2:a B: CmH2m+2:b
¿{
¿
(mol) (n 2; m 1)
CnH2n-2+3n
2 O2❑⃗nCO2+(n −1)H2O
a an a(n-1) (mol) CmH2m+2+3m+1
2 O2❑⃗mCO2+(m+1)H2O
b bm bm (mol) n hỗn hợp = a+ b =
5,6
22,4=0,25 (mol) (1) nCO2 = an + bm = 3044,8=0,7 (mol) (2) nH2O = a(n-1) + bm =
11,7
18 =0,65 (mol) (3) (2), (3) an - a + bm = 0,65
<=> 0,7 - a = 0,65 a = 0,05 mol
(1) b = 0,25 – a = 0,25-0,05 = 0,2 mol (2) an + bm = 0,05n +0,2m = 0,7 n + 4m = 14
m 3,5
n = 14 – 4m
m = n +1 B nhiều A C Biện luận :
m n 10 Vậy m = n =2
Vậy CTPT A, B: ¿ A:C2H2
B:C3H6
¿{
¿
Bài :
Một hỗn hợp khí (X) gồm ankan, anken ankin có V =1,792 lít (ở đktc) chia thành phần nhau:
- Phần 1: Cho qua dung dịch AgNO3/NH3 dư tạo 0,735 g kết tủa thể tích hỗn hợp giảm 12,5%
- Phần : Đốt cháy hoàn toàn hấp thụ sản phẩm cháy vào 0,2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,0125M thấy có 11g kết tủa
Xác định CTPT hydrocacbon
(65)Ở này, có nhiều thí nghiệm với nhiều kiện, ta nên dùng phương pháp ghép ẩn số để giải
nhh = 221,792,4 =0,08 mol
gọi a, b, c số mol ankan, anken, ankin phần a + b + c = 0,04 mol (1)
Phần + dd AgNO3/NH3 dư 0,735g Vhh giảm 12,5% Vankin = 12,5%(1/2Vhh)
nankin = c = 12,5%*0,04 = 0,005 mol (2) M= 0,735
0,005=147
Trong phân tử kết tủa có nguyên tử bạc Vậy ankin ban đầu ankin-1 Đặt CTPT kết tủa CnH2n-3Ag
M = 14n +105 = 107 n= Vậy CTPT ankin C3H4
Ta có a + b = 0,04- c =0,04 -0,005 = 0,035 mol (3) Phần :
C3H4 + 4O2 3CO2 + 2H2O
0,005 0,015 (mol) CmH2m + 3m/2O2 mCO2 + mH2O
b mb (mol) CnH2n+2 + (3n+1)/2O2 nCO2 + (n+1)H2O a na (mol) nCO2 = 0,015 + mb + na (mol) (4)
nCa(OH)2 = 0,2 * 0,0125 = 0,115 mol nCaCO3 = 11/100 = 0,11(mol)
Khi cho CO2 vào dd Ca(OH)2 xảy phản ứng sau : Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (5)
Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3 )2 (6)
TH 1 : Số mol CO2 thiếu so với dd Ca(OH)2, xảy phương trình phản ứng số (5)
nCO2 = 0,015 + mb + na = nCaCO3 = 0,11 mol mb + na = 0,095 mol (7)
Cách 1 : Dùng phương pháp biện luận dựa vào giới hạn Giả sử n < m
na + nb < na + mb < ma + mb n(a + b) < na + mb < m(a + b) n < naa+mb
+b < m
(66) ¿ n=1;2
m=3;4
¿{
¿
Vậy có cặp nghiệm ứng với trường hợp :
¿
ankan :CH4 anken :C3H6
¿{
¿
hay
¿
ankan :C2H6 anken :C3H6
¿{
¿
hay
¿
ankan :CH4 anken :C4H8
¿{
¿
hay
¿
ankan :C2H6 anken :C4H8
¿{
¿
Giả sử m < n
m < 00,,095035=2,7 <n ¿
n=3,4
m=2
¿{
¿
Có cặp nghiệm : ¿
ankan :C3H8
anken :C2H4
¿{
¿
hay
¿ ankan :C4H10
anken :C2H4
¿{
¿
TH 2 : Xảy hai phương trình phản ứng 5,6 : Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (5)
0,11 0,11 0,11 (mol) Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3 )2 (6) (0,115-0,11) 2.0,005
nCO2 = 0,11 + 2.0,005 = 0,12 (mol) na + mb = 0,12 – 0,015 = 0,105 (mol) Giả sử n<m
1 n < 0,105
0,035=3 <m
¿ n=1,2
m=4
¿{
¿
CTPT
¿
CH4
C4H8
¿{
¿
và
¿
C2H6
C4H8
¿{
¿
* n =
¿
C3H8
C3H6
¿{
¿
Giả sử m < n
(67)¿ n=3
m=2
¿{
¿
¿ n=4
m=2
¿{
¿ CTPT chất :
¿ C3H8
C2H4
¿{
¿
¿ C4H10
C2H4
¿{
¿
Vậy có 11 nghiệm thỏa yêu cầu đề
Cách 2 : dùng phương pháp trung bình kết hợp với phương pháp biện luận Đặt CTPT trung bình ankan, anken : CnH2n+2−2k
Viết phương trình phản ứng n=an+bm
a+b
Biện luận tương tự
Bài :
Đốt cháy hoàn toàn 0,3mol hỗn hợp gồm hydrocacbon A, B (thuộc dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin) có tỉ lệ phân tử lượng 22:13 dẫn sản phẩm sinh vào bình Ba(OH)2 dư thấy bình nặng thêm 46,5g có 147,75g kết tủa
a) Tìm CTPT A, B tính khối lượng chất
b) Cho 0,3 mol X lội từ từ qua 0,5 lít dung dịch Br2 0,2M thấy dung dịch Br2 màu hồn tồn, khí khỏi dung dịch Brơm chiếm thể tích 5,04 lít (đktc) Hỏi thu sản phẩm gì? Gọi tên tính khối lượng chúng
GIẢI :
Ở này, ta giải theo phương pháp biện luận so sánh số mol kết hợp phương pháp ghép ẩn số để giải sử dụng phương pháp trung bình
Sản phẩm cháy hydrocacbon CO2 H2O Khi hấp thụ vào bình chứa dd Ba(OH)2
Cả CO2 H2O bị dd Ba(OH)2 dư hấp thụ mbình tăng = mCO2 + mH2O= 46,5g
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
nCO2 = nBaCO3 = 147197,75=0,75 mol mH2O = 46,5 – 0,75.44 = 13,5(gam) nH2O =
13,5
18 =0,75 (mol) Cách :
Ta thấy đốt hai hydrocacbon cho số mol nCO2 = nH2O = 0,75 mol Cách : biện luận theo phương pháp số k trung bình
Đặt CTPT trung bình hai hydrocacbon : CnH2n+2−2k CnH2n+2−2k+3n+1−k
2 O2→ nCO2+(n+1− k)H2O
n ( n+1−k ) (mol)
0,3 0,3 n 0,3( n+1−k ) (mol) nCO2 = 0,3 n = 0,75 (mol) n = 2,5
(68)thay n = 2,5 vào phương trình k =1 có hai trường hợp :
* A, B anken
* A ankan, B ankin (hoặc ngược lại) TH : A, B anken
Đặt CTPT
¿
A:CnH2n:a B:CmH2m:b
¿{
¿
(mol)
Đặt CTPT trung bình anken CnH2n CnH2n+3n
2 O2→ nCO2+n H2O
0,3 0,3 n nCO2 = 0,3 n = 0,75
n = 2,5
Giả sử n< m n= CTPT A C2H4 A anken nhỏ nên ta có tỉ lệ :
MB MA
=14m
14n =
22
13 ⇒m= 44
13=3,4 (loại)
TH : A ankan, B ankin
¿
A:CnH2n+2:a B:CmH2m-2:b
¿{
¿
(mol)
CnH2n+2+3n+1
2 O2⃗❑nCO2+(n+1)H2O
a an a(n+1) (mol)
CmH2m-2+3m-1
2 O2❑⃗mCO2+(m-1)H2O
b bm b(m-1) (mol) ta có :
nCO2 = an + bm = 0,75 (1) nhh = a + b = 0,3 (2) nH2O = a(n+1) + b(m-1) = an + bm + (a-b) = 0,75 (3) Thay (1) vào (3) : a- b = hay a= b
(2) a = b = 0,15 (mol) (1) n + m = 00,,7515=5
Xét tỉ lệ phân tử lượng A B ta có hai trường hợp : MA : MB = 22 : 13
14n+2
22 =
14m−2
13 =
14(m+n)
35 =
14 35 =2 n = (A : C3H8) n =2 (B : C2H2)
MB : MA = 22 : 13 14n+2
13 =
14m−2
22 =
14(m+n)
35 =
(69) n = 1,7 m = 3,28 (loại) Vậy hai hydrocacbon :
¿ A:C3H8:0,15
B:C2H2:0,15
¿{
¿
(mol)
Tính khối lượng chất hỗn hợp : mC3H8 = 0,15.44 = 6,6 (g)
mC2H2 = 0,15.26 = 3,9 (g)
b) Xác định tên tính khối lượng sản phẩm : nBr2 = 0,5.0,2 = 0,1(mol)
Dung dịch Br2 bị màu hịan tồn chứng tỏ 0,1 mol Br2 dd phản ứng hết
Số mol khí khỏi dd Br2 5,04/22,4 = 0,225 (mol) có 0,15 mol C3H8
nC2H2 pứ = 0,225 – 0,15 = 0,075 (mol) Hai phản ứng xảy : C2H2 + Br2 C2H2Br2 (lỏng)
a a a (mol) C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (lỏng) b 2b b (mol) Ta có hệ phương trình :
¿ a+2b=0,1
a+b=0,075
¿{
¿
¿ a=0,05
b=0,025
¿{
¿
¿
mC2H2Br2=0,05 186=9,3g mC2H2Br4=0,025 346=8,65g
¿{
¿
Tên sản phẩm : C2H2Br2 : 1,2- Dibrometen; C2H2Br4 : 1,1,2,2-Tetrabrometan
Bài :
Một hỗn hợp gồm số hydrocacbon liên tiếp dãy đồng đẳng có khối lượng phân tử trung bình ( M ) = 64
ở 100oC hỗn hợp thể khí, làm lạnh đến nhiệt độ phịng số chất bị ngưng tụ. chất khí có khối lượng phân tử trung bình (= 54) Các chất lỏng có (=74) Tổng khối lương chất hỗn hợp đầu 252
Biết khối lượng phân tử chất nặng gấp đôi chất nhẹ Tìm CTPT chất % thể tích chất hỗn hợp
GIẢI :
Ở này, áp dụng tính chất đồng đẳng toán học để giải Gọi a1, a2, …, an khối lượng phân tử hydrocacbon * Áp dụng tính chất tốn học :
Các hydrocacbon liên tiếp thuộc dãy đồng đẳng tạo nên cấp số cộng có cơng sai d = 14
an = a1 + (n-1)d S = a1+an
2 *n
(70) S = 1,5na1 = 252 Hay 15,5.14n(n-1) = 252 21n12 - 21n1 - 252 = n = 4(nhận) hay n = -3 (loại) a1 = 14(4-1) = 42
đặt hydrocacbon đầu A1 : CxHy M1 = 12x + y = 42
mà : y chẵn y 2x +2
x y 30 18 <
Vậy A C3H6, hydrocacbon cấp số cộng Các đồng đẳng C4H8, C5H10, C6H12 (M = 84)
Tính % thể tích chất hỗn hợp :
Gọi a, b, c, d (mol) số mol hydrocacbon tương ứng : C3H6, C4H8, C5H10, C6H12
Ta có :
M=42a+56b+70c+84d
a+b+c+d =64 (1)
Mkhi'=42a+56b
a+b =54 b = 6a (2)
Ml=70c+84d
c+d =74 c = 2,5d(3)
Thay (2), (3) vào (1) :
M=42a+56 6a+70 2,5d+84d
a+6a+2,5d+d =64
378a7a +259d
+3,5d =64
d = 2a (4)
c= 2,5.2a = 5a (3’)
nhh = a + b + c + d = a + 6a + 5a + 2a = 14a
Ở điều kiện, tỉ lệ số mol tỉ lệ thể tích %C3H6 =
a
14a ∗100 %=7,14 % %C4H8 = 6a14a ∗100 %=42,85 % %C5H10 = 5a
(71)II.3 – BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢP CÁC HIDROCACBON ĐÃ BIẾT CTPT
II.3.1 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP :
- Khai thác tính chất hóa học khác loại hydrocacbon, viết phương trình phản ứng
- Đặt a, b, c,… thể tích (hoặc số mol) khí hỗn hợp
- Lập phương trình đại số : kiện nhiêu phương trình - Các thí nghiệm thường gặp tốn hỗn hợp :
+ Đốt cháy hỗn hợp O2 : thường dùng lượng dư O2 (hoặc đủ) để phản ứng xảy hoàn toàn, thiếu oxi tốn trở nên phức tạp sản phẩm C, CO, CO2, H2O, sản phẩm gồm CO2, H2O đồng thời dư hydrocacbon
+ Phản ứng cộng với H2 : cho hỗn hợp gồm hydrocacbon chưa no H2 qua Ni, toC (hoặc Pd,to) có phản ứng cộng.
- Độ giảm thể tích hỗn hợp thể tích H2 tham gia phản ứng Ta ln có :
- Số mol hỗn hợp trước phản ứng lớn số mol hỗn hợp sau phản ứng nhh T> nhh S
- Khối lượng hỗn hợp trước sau phản ứng (ĐLBTKL) mhh T = mhhS
(72)+ Phản ứng với dd brôm thuốc tím dư, độ tăng khối lượng dd khối lượng hydrocacbon chưa no
CnH2n+2-2k + kBr2 CnH2n+2-2kBr2k + Phản ứng đặc trưng ankin-1 :
2R(C CH)n + nAg2O 2R(C CAg)n + nH2O
Khi làm toán hỗn hợp số mol chất thay đổi qua thí nghiệm qua thí nghiệm ta nên liệt kê số mol hỗn hợp sau trước thí nghiệm
Lưu ý : cơng thức tính PV = nRT V Vbình
Ví dụ :
Một bình kín có dung tích 17,92 lít đựng hỗn hợp gồm khí hidro axetilen (ở OoC và atm) bột Ni xúc tác Nung nóng bình thời gian sau làm lạnh đến 0oC. a) Nếu cho ½ lượng khí bình qua dd AgNO3/NH3 sinh 1,2 gam kết tủa vàng nhạt Tìm số gam axetilen cịn lại bình
b) Cho ½ lượng khí cịn lại qua dd Brom thấy khối lượng dung dịch tăng lên 0,41 gam Tính số gam etilen tạo thành bình
c) Tính thể tích etan sinh thể tích H2 cịn lại sau phản ứng Biết tỉ khối hỗn hợp đầu (H2 + C2H2 trước phản ứng) so với H2 = Bột Ni tích khơng đáng kể
GIẢI
a) Tính lượng axetilen cịn dư : Phần :
Sản phẩm cháy tạo kết tủa vàng nhạt với ddAgNO3/NH3 chứng tỏ hỗn hợp axetilen dư
Các ptpứ :
C2H2 + Ag2O ⃗ddAgNO3/NH3 C2Ag2 + H2O nC2Ag2 = 2401,2=0,005 (mol)
Lượng axetilen cịn lại bình :
nC2H2 dư = 2nC2H2 pứ = 2nC2Ag2 = 2.0,005 = 0,01 (mol) b) Tính số gam etilen tạo thành bình :
Phần : Các ptpứ :
C2H4 + Br2 C2H4Br2 b b b (mol) C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 0,005 2.0,005 (mol) Áp dụng ĐLBT khối lượng :
mbình tăng = mC2H4 + mC2H2
mC2H4 = mbình tăng – mC2H2 = 2(0,41- 0,005.26) = 0,56 (g) nC2H4 = 0,56
28 =0,02 (mol)
c) Thể tích etan sinh thể tích H2 cịn lại : Phần :
nhh =
17,92
22,4 =0,8 (mol)
(73)M hh = x+26(0,8− x) 0,8 =8 x = 0,6 (mol)
nC2H2 bđ = 0,2 (mol) Các ptpứ :
C2H2 + H2 ⃗Ni,toC C2H4 0,02 0,02 (mol) C2H2 + 2H2 ⃗Ni,toC C2H6 y 2y y (mol) Gọi y số mol etan tạo thành
nC2H2 pứ tạo etan = y = 0,2 – (0,01 + 0,02) = 0,17 (mol)
nEtan = 0,17 (mol)
nH2 lại = 0,6 – (0,02 + 2.0,17) = 0,24 mol
Ghi : ta nên đặt ẩn số từ đầu phải đơn vị Qua thí nghiệm giúp ta tìm ẩn số.
Lưu ý lượng hỗn hợp mang phản ứng thí nghiệm khác tỉ lệ thành phần chất hỗn hợp không đổi.
II.3.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỖN HỢP CÁC HYDROCAC ĐÃ BIẾT CTPT
Bài :
Đốt cháy hoàn toàn 100cm3 hỗn hợp A gồm : C
2H6, C2H4, C2H2 H2 thu 90cm3 CO
2 Nung nóng 100cm3 A có diện Pd thu 80cm3 hỗn hợp khí B Nếu cho B tiếp tục qua Ni, to thu chất
Tìm % chất hỗn hợp
GIẢI :
Đặt 100cm3 hh A gồm : C 2H6 : a C2H4 : b C2H2 : c
H2 : d (cm3) a + b + c + d = 100 (cm3)
TN1 : Các ptpứ :
C2H6 + 7/2O2 2CO2 + 3H2O a 2a (mol) C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
b 2b (mol) C2H2 + 5/2O2 2CO2 + H2O c 2c (mol) H2 + 1/2O2 H2O
(74)Lưu ý : H2 cháy Oxi, sản phẩm H2O VCO2 = 2(a + b + c) = 90 (cm3)
a + b + c = 45 (cm3)
d = 100 – 45 = 55(cm3) (1)
TN2 : xúc tác Pd,toC liên kết π bị đứt, sản phẩm cộng anken C2H2 + H2 ⃗Pd,toC C2H4
c c (cm3) Thể tích hỗn hợp giảm :
Vkhí giảm = 2c – c = c = 100 – 80 = 20 (cm3) (2) Hỗn hợp khí B gồm : C2H6 : a
C2H4 : b + c (cm3)
H2 : d – c = 55 – 20 = 35 TN3 :
C2H4 + H2 ⃗Ni,toC C2H6
b + c b + c (cm3)
Vì thu khí C2H4 H2 hết b + c = 35 b = 35 – c = 35 – 20 = 15 (cm3)
a = 100 – (b + c + d) = 100 – (15 + 20 + 55) = 10 (cm3) % thể tích chất hỗn hợp :
%VC2H6 =
a
100.100 %= 10
100 100 % =10% %VC2H4 = 100b 100 %=15100 100 % = 15% %VC2H2 = c
100.100 %= 20
100 100 % = 20% %VH2 = 100d 100 %=55100 100 % = 55%
Bài :
Cho 11 gam hỗn hợp gồm 6,72 lít hydrocacbon mạch hở A 2,24 lít ankin Đốt cháy hỗn hợp tiêu thụ 25,76 lít Oxi Các thể tích đo đktc
a) Xác định loại hydrocacbon
b) Cho 5,5 gam hỗn hợp 1,5 gam hidro vào bình kín chứa sẵn bột Ni (ở đktc) đun nóng bình để phản ứng xảy hồn tồn đưa OoC Tính thành phần % hỗn hợp cuối áp suất bình
GIẢI :
Dựa vào ptpứ cháy, đặt số mol chất giải hệ phương trình để tìm giá trị x, n a) Xác định loại hydrocacbon :
Số mol chất : nA = 6,72
(75)nO2 = 2522,,764 =1,15 (mol)
Gọi 11g hỗn hợp
¿ A:CxHy:0,3
Ankin :CnH2n−2:0,1
¿{
¿
(mol)
Các ptpứ :
CxHy+(x+
y
4)O2⃗t
xCO2+
y
2 H2O
0,3 0,3(x + y/4) (mol) CnH2n-2+3n-12 O2❑⃗nCO2+(n −1)H2O
0,1 0,1(3n-1)/2 (mol) nO2 = 0,3(x +
y
4 ) + 0,1( 3n-1
2 ) = 1,15 mhh = (12x + y)0,3 + (14n - 2)0,1 = 11 36x + 3y + 14n = 112 (1)
4x + y + 2n = 16 (2) (1) – 7.(2) y = 2x
Thay y = 2x vào (1), (2) : 36x + 6x +14n = 112 4x + 2x + 2n = 16 3x + n = x < 38=2,66
x = C2H4 n = C2H2
b) Tính thành phần % hỗn hợp cuối áp suất bình : nH2 = 1,5/2 = 0,75 (mol)
Hỗn hợp gồm C2H4 : 0,015 mol C2H2 : 0,05 mol H2 : 0,75 mol Các ptpứ :
C2H4 + H2 ⃗Ni,toC C2H6 0,15 0,15 0,15 C2H2 + 2H2 ⃗Ni,toC C2H6 0,05 0,1 0,05 Sản phẩm thu gồm : C2H6 : 0,2 mol
H2 dư : 0,5 mol Tỉ lệ %thể tích tỉ lệ % số mol : %VC2H6 =
0,2
0,2+0,5 100 %=28,6 %
%VH2 = 0,20,5
+0,5 100 %=71,4 %
Tính áp suất : PVbình = nRT
(76)Sau phản ứng n2 = nC2H6 + nH2dư = 0,7 (mol) Ở điều kiện Vbình, T = const
P2 P1
=n2
n1
P2 =
n2 n1
= 0,7
0,95≃0,73 (atm) (P1 = 1atm )
Bài :
Một hỗn hợp khí A gồm C2H2 H2 có tỉ khối so với khơng khí 0,4 Đun nóng A với xúc tác Ni thời gian thu hỗn hợp khí B, tỉ khối B so với khơng khí 47 Nếu cho tồn lượng B qua dung dịch KMnO4 dư cịn lại khí D ngồi, tỉ khối D so với H2 4,5 Các thể tích đo đktc
a) Tính thành phần % thể tích hỗn hợp A
b) Tính tỉ số thể tích A so với thể tích B Giải thích thay đổi thể tích c) Tính thành phần % thể tích hỗn hợp khí D
d) Biết VB = 3,136 lít, hỏi hấp thu hết lượng B dd Brom dư khối lượng sản phẩm thu bao nhiêu?
Tóm tắt :
hh A C2H2
H2
Ni,toC hh B dd KMnO4 dư khí D
dA/KK=0,4 dB/kk= 4/7 dD/KK= 4,5
hh B dd Br2 dư
3,136 lít m sp?
GIẢI :
a % thể tích hỗn hợp A : Trong A, đặt C2H2 : a (mol) H2 : b (mol)
Mhh A = 0,4.29 = 11,6 26a a+ 2b
+b = 11,6 b = 1,5a
%C2H2 = aa
+b.100 % =
a
a+1,5a.100 % = 40%
%H2 = 100% - 40% = 60% b Tỉ lệ thể tích A so với B : Phản ứng xảy :
C2H2 + H2 ⃗Ni,toC C2H4 C2H2 + 2H2 ⃗Ni,toC C2H6
Phản ứng cộng H2 làm giảm số mol khí khơng làm thay đổi khối lượng khí nB < nA VB < VA
Ta có :
mA = mB Mhh A nA = Mhh B nB
nA nB =
MhhB MhhA
Với Mhh B = 29.
7= 116
7 (gam/mol) Mhh A = 11,6 nA
nB =
116 11,6=
(77)c % thể tích hỗn hợp khí D :
Hỗn hợp B gồm C2H4, C2H6, C2H2 dư H2 dư cho qua dung dịch KMnO4 C2H4 C2H2 dư bị oxi hóa giữ lại dung dịch :
C2H4 + [O] + H2O C2H4(OH)2 C2H2 + 4[O] HOOC–COOH
Hỗn hợp khí D gồm C2H6 H2 dư Trong hỗn hợp D gọi C2H6 : x(mol) H2 dư : y (mol) Ta có Mhh D = 4,5.2 = 30x + 2y
x+y = y = 3x
%C2H6 = xx
+y 100% =
x
x+3x.100 % = 25%
%H2 = 100% - 25% = 75% d Khối lượng sản phẩm : C2H2 + H2 ⃗Ni,toC C2H4
u u u (mol) C2H2 + 2H2 ⃗Ni,toC C2H6
x 2x x (mol)
Gọi u (mol) số mol C2H4 thu B gồm : C2H4 : u (mol)
C2H6 : x (mol)
C2H2 dư : a – (u + x) (mol) H2 dư : 3x (mol)
nB =
3,136
22,4 =¿ 0,14 (mol) u + x + a – (u + x) + 3x = 0,14 a + 3x = 0,14 (1) nH2 ban đầu = 1,5a(mol) u + 2x +3x = 1,5 1,5a = u + 5x (2) nA
nB
= 10 ⇒
2,5a 0,14=
10
7 a = 0,8 (mol) Từ (1) x = 0,02 (mol)
Từ (2) u = 0,02 (mol)
Trong B có C2H4 : 0,02 (mol) C2H2 : 0,04 (mol) cho phản ứng cộng với dung dịch Br2 :
C2H4 + Br2 C2H4Br2 0,02 0,02 (mol) C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 0,04 0,04 (mol)
mC2H4Br2 = 0,02.188 = 3,76 (gam) mC2H2Br4 = 0,04.346 = 13,84 (gam)
Bài :
Một bình kín lít 27,3oC chứa 0,03 mol C
2H2 ; 0,015 mol C2H4 0,04 mol H2 có áp suất P1 Tính P1
- Nếu bình có bột Ni làm xúc tác (thể tích khơng đáng kể) nung bình đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn, sau đưa nhiệt độ ban đầu hỗn hợp khí A có áp suất P2
- Cho hỗn hợp A tác dụng với lượng dư dd AgNO3/NH3 thu 3,6 gam kết tủa Tính P2 Tính số mol chất A
(78) Tính áp suất P1 :
Tổng số mol chất trước phản ứng :
n1 = nC2H2 + nC2H4 + nH2 = 0,03 + 0,015 + 0,04 = 0,085 (mol) Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng :
PV=nRT⇒P1=n1RT1
V =
0,085 0,082 300,3
2 =1,05 atm Tính áp suất P2 số mol chất :
Các ptpứ :
C2H2 + H2 ⃗Ni,toC C2H4 a a a (mol) C2H4 + H2 ⃗Ni,toC C2H6 b b b (mol)
Vì số mol H2 = 0,04 < nC2H2 + nC2H4 = 0,045 (mol) nên phản ứng hết H2 Đặt a, b số mol H2 tham gia hai phản ứng
a + b = 0,04 (1)(mol)
C2H2 dư sau phản ứng tác dụng với lượng dư dd AgNO3/NH3 :
HC CH + Ag2O ⃗ddAgNO3/NH3 C2Ag2 + H2O 0,015 0,015 (mol) nC2Ag2 = 2403,6=0,015 (mol)
nC2H2 dư = 0,015 mol
nC2H2 phản ứng = a = 0,03 – 0,015 = 0,015 (mol) b = 0,04 – a = 0,04 – 0,015 = 0,025 (mol)
¿
∑❑
¿
nC2H4 = nC2H4 bđ + a = 0,015 + 0,015 = 0,03 (mol) nC2H4 dư = 0,03 – b = 0,03 – 0,025 = 0,005 (mol)
Áp suất P2 : ∑¿❑
¿
n2 = nC2H2 dư+ nC2H4 dư + nC2H6 = 0,015 + 0,005 + 0,025 = 0,045 (mol) P2=n2RT
V =
0,045 0,082 300,3
2 =0,554 (atm)
Bài :
Cho a gam CaC2 chứa b% tạp chất trơ tác dụng với nước thu V lít C2H2 (đktc)
1) Lập biểu thức tính b theo a V
2) Nếu cho V lít vào bình kín có than hoạt tính nung nóng làm xúc tác,to bình toC áp suất P
1 Sau phản ứng thu hỗn hợp khí, sản phẩm phản ứng chiếm 60%V, nhiệt độ không đổi, áp suất P2
Tính hiệu suất phản ứng
3) Giả sử dung tích bình khơng đổi, thể tích chất rắn khơng đáng kể Hãy a) Lập biểu thức tính áp suất P2 theo P1 hiệu suất h
b) Tính khoảng giá trị P2 theo P1
GI ẢI :
(79)CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2
V
22,4
V
22,4 (mol) Gọi V thể tích C2H2 sinh
nC2H2 = V 22,4
mCaC2 = 64 22,4V mtạp chất = (a- 64V22,4 ) b% =
a-64V 22,4
a 100 %=
7 a-20V
7a 100 % Cách :
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 64(g) 22,4(lít) a – 0,01b(g) V(lít) b(%)
Ta lập tỉ l ệ : 64
a-0,01b= 22,4
V ⇒64V=22,4a −0,224b
b = 22,4a-64V0,224 =7a −20V
7 b%=
7 a-20V
7a 100 % 2) Tính hiệu suất phản ứng :
Xét phản ứng :
3C2H2 ⃗C hoat tinh ,600oC C6H6 x x/3 (lít)
Gọi x thể tích C2H2 tham gia phản ứng Tổng số mol chất sau phản ứng :
¿ C2H2:V − x
C6H6:x
3 ¿{
¿
(lít)
¿
∑❑
¿
n = V – x + x/3 = V – 2/3x (l) VC6H6 = 60%Vhh
Cách : Tính theo chất tham gia : x3=0,6(V −2
3x)⇒x= 11V Hiệu suất phản ứng h = x
V 100 %=
9 11 V
V 100 %=
9
11 100 %=81,81 % Cách : Tính hiệu suất phản ứng theo sản phẩm :
x
3=0,6(V −
3x)⇒V= 11
(80)3C2H2 ⃗C hoat tinh ,600oC C6H6
V V/3 (theo lý thuyết) h% =
V(thuc tê')
V(lý thuyê't).100 %=
x/3
V/3 100 %= x/3 11x/9
3
100 %=
11.100 % = 81,81% 3)
a) Lập biểu thức tính áp suất P2 theo P1 hiệu suất h : Ta có pt TTKLT :
PVbình = nRT Ở Vbình, T = const
P2
P1
=n2
n1
=V2
V1
V2, V1 : Số mol chất bình Và V2 = V – 2/3x
V1 = V P2
P1= V2 V1=
V-2 x
V =1−
2x
3V=1−
2h
3 100 P2
P1
=300−2h
300 ⇒P2=
300−2h
300 P1
b) Tính khoảng giá trị P2 theo P1 : Ta có < h 100
h = 300300−2h = h = 100 300300−2h = 13 13 P1 P2 P1
Bài :
Khi sản xuất đất đèn ta thu hỗn hợp rắn gồm CaC2, Ca CaO (hh A) Cho hỗn hợp A tác dụng hết với nước thu 2,5 lít hỗn hợp khí khơ X 27,0oC 0,9856atm. Tỉ khối X so với metan 0,725
a) Tính % khối lượng chất A
b) Đun nóng hỗn hợp khí X với bột Ni xúc tác thời gian thu hỗn hợp khí Y, chia Y làm hai phần
- Phần thứ cho lội từ từ qua bình nước Brom dư thấy cịn lại 448 ml hỗn hợp khí X (đktc) tỉ khối so với Hidro 4,5 Hỏi khối lượng bình nuớc Brom tăng gam?
- Phần thứ hai đem trộn với 1,68 lít O2 (đktc) bình kín dung tích lít Sau bật tia lửa điện để đốt cháy, giữ nhiệt độ bình 109,2oC Tính áp suất bình nhiệt độ biết dung tích bình khơng đổi
GIẢI :
a) Tính % khối lượng chất A : Gọi 5,52g hh A CaC2 : a
(81)CaO : c (mol) mhh X = 64a + 40b + 56c = 5,52 (1)
Lưu ý : hỗn hợp A tác dụng với nước, Ca CaO có phản ứng CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2
a a (mol) Ca + H2O Ca(OH)2 + H2
b b (mol) CaO + H2O Ca(OH)2
c (mol) 2,5 lít khí thu gồm : C2H2 : a
H2 : b MX = 0,725.16 = 11,6
nhhX = a + b = PVRT = 2,5 0,98560,082 300 =0,1 (mol) (2) MX = 0,725.16 = 11,6 (gam/mol)
mX = MX nX = 11,6.0,1 = 1,16 (gam) 26a + 2b = 1,16 (3)
(2), (3) ¿ a=0,04
b=0,06
¿{
¿
(mol)
Theo phản ứng :
nCaC2 = nC2H2 = 0,04 mol %CaC2 = 64 05,52,04 100 %=46,38 % nCa= nH2 = 0,06 mol %Ca = 40 0,06
5,52 100 %=43,48 % % CaO = 100% - (46,38 + 43,48)% = 10,14%
b) Độ tăng khối lượng bình Brom :
* Khi nung nóng hỗn hợp X với xúc tác Ni, xảy phản ứng : C2H2 + H2 C2H4
C2H2 + 2H2 C2H6
hỗn hợp khí Y gồm C2H4, C2H6, C2H2 dư, H2 dư
* Khi cho ½ hỗn hợp Y qua bình đựng dd Br2 dư C2H2, C2H4 bị hấp thu : C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 (lỏng)
C2H4 + Br2 C2H4Br2 (lỏng)
hỗn hợp khí Z gồm C2H6 H2
nZ = 0,02 mol M z = 4,5.2 = mZ = 9.0,02 = 0,18 gam * Áp dụng ĐLBT khối lượng, ta có :
m1/2hh Y = m1/2hh X = 1,16/2 = 0,58gam
So sánh hỗn hợp Y Z, ta thấy độ tăng khối lượng bình đựng dung dịch Br2 tổng khối lượng C2H2 C2H4 tức mY - mZ
Vậy độ tăng khối lượng bình Brom = 0,58 – 0,18 = 0,4 gam Tính áp suất bình sau phản ứng cháy :
So sánh hỗn hợp X với Y áp dụng ĐLBT ngun tố, ta có :
∑nC ½ hỗn hợp Y = ∑nC ½ hỗn hợp X = 2.0,02 = 0,04 (mol)
(82)nCO2 = nC = 0,04 (mol); nH2O = ½ nH = 0,05 (mol)
Mặt khác, ∑nO CO2 H2O= 0,04.2 + 0,05 = 0,13 (mol) nO ban đầu 0,075.2 = 0,15 (mol)
nO dư = 0,15 – 0,13 = 0,02 (mol) nO2 dư = 0,02/2 = 0,01 (mol)
∑n khí bình sau đốt = 0,04 + 0,05 + 0,01 = 0,1 (mol) Vậy áp suất bình :
P ¿nRT V =
0,1 22,4 (109,2+273)
273 =0,784 atm
II.4 – BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ HYDROCACBON Một số lưu ý giải tập tổng hợp hydrocacbon :
Bài tập tổng hợp dạng tập có phần tính tốn kèm theo câu hỏi lý thuyết câu hỏi thí nghiệm
Bài tập hỗn hợp thường có dạng sau :
Tìm CTPT hay nhiều hydrocacbon sau yêu cầu :
- Xác định CTCT chất qua thí nghiệm cho chất tác dụng với chất thu sản phẩm cụ thể
(83)- Đưa phương pháp phân biệt hydrocacbon tìm nêu cách tách riêng, tinh chế chất hỗn hợp chất tìm
Về phương pháp làm tập loại này, vận dụng phương pháp hướng dẫn phần tập lý thuyết tập tìm CTPT, tập hỗn hợp để giải Sau số tập ví dụ :
Dạng : Đề yêu cầu xác định CTPT sản phẩm thế, từ giả thiết đề cho xác định CTCT hydrocacbon ban đầu.
Bài :
Khi tiến hành phản ứng ankan B với Br2 có chiếu sáng người ta thu hỗn hợp X gồm sản phẩm phản ứng (một chất vô chất hữu cơ) thể Tỉ khối X so với khơng khí
a) Lập CTPT B chọn cho M CTCT thích hợp
b) Nếu tiến hành phản ứng nguyên tử hidro phân tử B Clo thu đồng phân?
GIẢI :
Đề cho tỉ khối sản phẩm nên ta tìm CTPT sản phẩm suy CTCT B
a Lập CTPT B chọn CTCT B Gọi k số nguyên tử Brom vào phân tử B : CnH2n+2 + kBr2 CnH2n+2-kBrk + kHBr
a a ak (mol) Gọi a (mol) số mol B tham gia phản ứng
Sản phẩm phản ứng gồm : CnH2n+2-kBrk : a mol HBr : ak mol
Mhh X = 29.4 = 116 (14n+2− k −80k)a+8 ak a+ak =116
14n + 44k = 114
n = 114−44k
14
k n 1,8 < CTPT B : C5H12 dẫn xuất B : C5H11Br
k = : phản ứng xảy theo tỉ lệ mol 1:1 thu sản phẩm C5H11Br B phải có cấu tạo đối xứng
CTCT B :
CH3 C
CH3
CH3
CH3
Neopentan hay 2,2 – dimetylpropan b Ta thu đồng phân dẫn xuất clo B :
CH3 C
CH3 CCl3
CH3
CH3 C
CH2Cl
CHCl2
CH3
CH3 C
CH2Cl
CH2Cl
(84)Dạng : Sau tìm CTPT, CTCT hydrocacbon đề yêu cầu viết ptpứ điều chế chất
Bài :
Hỗn hợp khí X gồm hydrocacbon A, B, C, D điiều kiện chuẩn Trộn X với O2 vừa đủ để đốt cháy hết X bình kín nhiệt độ T1 > 100oC áp suất 0,8amt Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp đưa bình nhiệt độ T1, đo lại áp suất bình trị số 0,8atm Làm lại thí nghiệm với hỗn hợp X có thành phần A, B, C, D khác thu kết cũ
a) Lập CTPT A, B, C, D biết MA < MB < MC < MD b) Viết ptpư điều chế D từ A B từ C
GIẢI :
Nhiệt độ sau đốt T1 > 100oC H2O thể
Ở điều kiện nhiệt độ, thể tích áp suất bình trước sau đốt khơng đổi số mol khí bình trước sau phản ứng
Khi thay đổi thành phần hỗn hợp X mà kết không thay đổi đốt cháy chất tổng số mol trước sau phản ứng
Đặt công thức chất hỗn hợp : CxHy CxHy+(x+ y
4)O2⃗t 0xCO
2+
y
2H2O
a a(x + y/4) ax ay/2 (mol) Ta có : nT = nS a + a(x + 0,25y) = ax + 0,5ay
1 + x + 0,25y = x + 0,5y 0,25y = y = Vậy hydrocacbon có nguyên tử H phân tử Mặt khác A, B, C, D thể khí nên x
Vậy hydrocacbon X CH4, C2H4, C3H4, C4H4
Theo thứ tự MA < MB < MC < MD A : CH4, B: C2H4, C: C3H4, D: C4H4 b Viết ptpứ điều chế :
Điều chế D từ A : 2CH4 ⃗1500Oc ,lln C2H2 + 3H2
2C2H2 ⃗CuCl,HCl,100oC C4H4 (vinylaxetilen) Điều chế B từ C :
C3H4 + 2H2 ⃗Ni,toC C3H8 C3H8 ⃗toC CH4 + C2H4
Dạng : Tìm CTPT hydrocacbon sau nêu cách nhận biết tinh chế hoặc tách chất hỗn hợp hydrocacbon đó.
Bài :
Đốt cháy số mol hydrocacbon L, L, M ta thu lượng CO2 tỉ lệ số mol H2O CO2 K., L, M tương ứng 0,5; 1, 1,5 a) Xác định CTPT K, L, M
b) Nêu cách nhận biết khí đựng lọ nhãn c) Hãy tách riêng chất hỗn hợp
(85)Đặt công thức chung cho hydrocacbon CnH2n +2-2k với k số liên kết π phân tử hydrocacbon
CnH2n+2-2k+3n+1-k
2 O2❑⃗nCO2+(n+1-k)H2O
a an a(n+1-k) (mol)
3 hydrocacbon đốt với số mol thu lượng CO2 nên K, L, M có số C phân tử
T = nH2O
nCO
=n+1− k n
K T = 0,5 0,5n = n + – k n = 2(k – 1) n k
n = 2, k = K : C2H2
L T = n = k = CTPT L : C2H4
M T = 1,5 n = k = CTPT M : C2H6
b) Nhận biết khí đựng lọ nhãn : - Lấy khí làm mẫu thử
- Dẫn khí vào dd AgNO3/NH3, khí tạo kết tủa vàng nhạt C2H2
ddAgNO3/NH3 + H
2O
AgC CAg Ag2O
+ C2H2
(vàng)
- Hai khí cịn lại khơng có tượng dẫn tiếp qua ddBr2 dư, khí làm màu nâu đỏ dd Br2 C2H4, khí cịn lại khơng có tượng ngồi C2H6
H2C=CH2 + Br2 BrH2C–CH2Br
c) Cách tách chất khỏi hỗn hợp chúng :
- Cũng thực qua thí nghiệm ta thu khí C2H6 ngồi
- Tinh chế lại C2H2 cách cho dd axít HCl vào kết tủa bạc axetilua, khí axetilen hồn ngun bay :
C2Ag2 + 2HCl C2H2 + 2AgCl
- Tinh chế lại C2H4Br2 cách cho thêm ddKOHđặc/ancol vào dd Br2 bị màu khí C2H4 hoàn nguyên bay :
C2H4 + 2KBr
C2H4Br2 + KOHñ ancol Hoặc :
C2H4 + ZnBr2 Zn/rượu
C2H4Br2
(86)II.5 – MỘT SỐ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM BỔ SUNG PHẦN BÀI TẬP VỀ HYDROCACBON TRONG
CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC THPT
Câu :
Đặc điểm hay đặc tính sau giúp ta thấy cấu tạo hoá học yếu tố định tính chất hợp chất hữu cơ?
A. Sự phân cực liên kết cộng hoá trị
B. Số lượng nguyên tử nguyên tố
C Hiện tượng đồng đẳng tượng đồng phân D. Tất sai
Câu 2:
I – Các chất đồng phân có CTPT
II - Những chất có khối lượng phân tử đồng phân
A. I & II
B I đúng, II sai C. I sai, II
D. I & II sai
Câu 3:
Đồng phân chất có :
A. Cùng thành phần nguyên tố có khối lượng phân tử (M)
(87)C. Cùng tính chất hoá học
D. a, b, c
Câu 4:
I – Những chất đồng phân chất k nhóm CH2 II - Những chất có tính chất hố học tương tự đồng đẳng
A. I & II
B. I đúng, II sai
C. I sai, II
D I & II sai Câu 5:
Số đồng phân chất có CTPT C4H8 (đồng phân phẳng đồng phân hình học) : A
B
C 5
D
Câu 6:
Khi cho isopentan tác dụng với Cl2 (1:1) ta thu số sản phẩm :
A. sản phẩm
B.
C.
D 4 Câu 7:
Trong hợp chất : Propen (I); 2-metylbuten-2 (II); 3,4-dimetylhexen-3(III); allyl clorua (IV); 1,2-diCloeten (V) Chất có đồng phân hình học?
A III, V B. II,IV
C. I, II, III, IV
D. I, V
Câu 8:
Cho biết tên hợp chất sau theo IUPAC ?
CH2 C
CH2
CH2 CH2
CH3
CH2Cl
A. 1-Clo-4-Etylpenten-4
B. 1-clo-4-metylenhexan
C 2-etyl-5-Clopenten-1 D. 5- Clo-2-etylpenten-1
Câu 9:
Chọn tên chất có CTCT sau :
CH2 CH CH
Cl
CH3 CH3
C C CH3 A 5-Clo-1,3,4-trimetylpentin-1
B 6-Clo-4,5-Dimetylhexin-2
C 1-Clo-2,3-Dimetylhexin-4 D Tất sai
Câu 10:
(88)A HC C CH2 CH CH3
CH3
CH C C CH3
CH3
CH3
B
C CH CH CH2
CH3
CH3
C
D Tất đúng
Câu 11:
Quy tắc Maccopnhicop áp dụng cho : A Anken đối xứng tác nhân đối xứng B Anken bất đối tác nhân bất đối C Anken bất đối tác nhân đối xứng
D Hydrocacbon không no bất đối tác nhân bất đối. Câu 12 :
I Xicloankan ankan hydrocacbon no nên chúng đồng đẳng
II Tất hydrocacbon khơng no có tính chất hóa học
A. I II sai
B. I đúng, II sai
C I sai, II sai D. I sai, II
Câu 13:
Những hợp chất sau có đồng phân hình học (cis-trans) CH3CH = CH2 (I) ; CH3CH = CHCl (II) ; CH3CH = C(CH3)2 (III)
C H3
C C
CH3 C2H5 C2H5
C
H3
C C
Cl H C2H5
(IV) (V) A (I), (IV), (V)
B (II), (IV), (V)
C (III), (IV)
D (II), III, (IV), (V)
Câu 14:
Ankan A có 16,28%H phân tử (về khối lượng) CTPT số đồng phân tương ứng A :
A C6H14 đồng phân
B C6H14 đồng phân
C.C5H12 đồng phân D.C6H14 đồng phân
Câu 15:
Cho propen, propin, divinyl tác dụng với HCl(tỉ lệ 1:1), số sản phẩm thu :
A. 2,2,3
B. 2,3,2
C. 2,3,1
D. Tất sai
Câu 16:
Những loại hydrocacbon học tham gia phản ứng thế? A Ankan
(89)C benzen
D Tất hydrocacbon trên. Câu 17 :
Chọn câu trả lời :
A. Anken hydrocacbon mà phân tử có chứa liên kết đôi C=C
B. Anken hydrocacbon mà CTPT có dạng CnH2n, n 2, nguyên
C Anken hydrocacbon khơng no có CTPT CnH2n, n 2, nguyên. D. Anken hydrocacbon mạch hở mà phân tử có chứa liên kết đơi C=C
Câu 18:
Những hợp chất sau khơng thể chứa vịng benzen? a C8H6Cl2 b C10H16 c C9H14BrCl d C10H12(NO2)2
A a, b
B b,c
C c, d D a, c, d
Câu 19 :
Cho xicloankan có CTCT thu gọn sau :
1/ (CH2)4CHCH3 2/ CH3CH(CH2)2CHCH3 3/ (CH2)2CHCH2CH3 4/ CH3CH(CH2)4CHCH2CH3 Xicloankan bền :
A (1) B (2) C (3)
D (4) Câu 20 :
Phương pháp điều chế sau giúp ta thu 2-Clobutan tinh khiết hết ?
A. n-Butan tác dụng với Cl2, chiếu sáng, tỉ lệ 1:1
B Buten-2 tác dụng với hidroclorua C. Buten-1 tác dụng với hidroclorua
D. Butadien-1,3 tác dụng với hidroclorua
Câu 21:
Thứ tự nhận biết lọ nhãn N2(I), H2(II), CH4(III), C2H4(IV), C2H2(V)
A.5-4-1-3-2
B.5-4-2-1-3 C.5-4-3-2-1
D Tất
Câu 22 :
Xác định X, Y, Z, T chuỗi phản ứng sau :
Butilen X Y Z T Axetilen
A. X : butan, Y: Buten-2, Z : Propen, T : Metan
B X : Butan, Y: Etan, Z : CloEtan, T : ĐiCloEtan C. X : Butan, Y: Propan, Z : Etan, T : Metan
D. Các đáp sai
Câu 23:
Từ CTPTTQ hydrocacbon CnH2n+2-2k (k≥0), ta suy trường hợp sau đây?
(90)B k = X aren CnH2n-6, (n≥6), n nguyên
D Tất đúng Câu 24 :
Khi đốt cháy hydrocacbon X ta thu (số mol CO2/ số mol H2O =2) Vậy X :
A C2H2 B C12H12 C C3H6 D A,B
Câu 25 :
Đốt cháy hỗn hợp gồm nhiều hydrocacbon dãy đồng đẳng ta thu số mol H2O > số mol CO2 CTPT tương đương dãy :
A CnHn, n ≥
B CnH2n+2, n ≥1 (các giá trị n nguyên)
C CnH2n-2, n≥ D Tất sai
Câu 26 :
Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai hydrocacbon đồng đẳng có khối lượng phân tử 28đvC, ta thu 4,48 l CO2 (đktc) 5,4g H2O CTPT hydrocacbon :
A C2H4 C4H8 B C2H2 C4H6 C C3H4 C5H8
D CH4 C3H8 Câu 27:
Thứ tự nhận biết lọ nhãn đựng khí : C2H6 (I), C2H4 (II), C2H2 (III), CO2 (IV), H2(V)
A. III, II, IV, I, V
B. IV, III, II, I, V
C. III, IV, II, I, V
D Tất đúng Câu 28:
Công thức thực nghiệm đồng đẳng benzen có dạng (C3H4)n CTPT đồng đẳng :
A. C12H16
B. C9H12
C. A, C
D A, C sai. Câu 29:
Khi đốt cháy metan khí Cl2 sinh muội đen chất khí làm quỳ tím hóa đỏ Vậy sản phẩm phản ứng :
A. CH3Cl HCl
B. CH2Cl2 HCl
C C HCl D. CCl4 HCl
Câu 30 :
Đốt cháy hydrocacbon đồng đẳng liên tiếp ta thu 6,43g nước 9,8gam CO2 CTPT hydrocacbon :
A. C2H4 C3H6
B CH4 C2H6 C. C2H6 C3H8
(91)Câu 31 :
Trong bình kín chứa hỗn hợp A gồm hydrocacbon X H2 với xt Ni Nung nóng bình thời gian ta thu khí B Đốt cháy B ta thu 8,8g CO2 5,4g H2O Biết VA=3VB Công thức X :
A. C3H4
B. C3H8
C C2H2 D. C2H4
Câu 32 :
Một hỗn hợp khí X gồm ankin B H2 có tỉ khối so với CH4 0,6 Nung nóng hỗn hợp X với Ni xt để phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với CH4 Cho hỗn hợp Y qua dd Brom dư bình chứa Brom có khối lượng tăng lên :
A 8g B 16g
C 0
D Tất sai
Câu 33 :
Đốt cháy hỗn hợp hydrocacbon ta thu 2,24l CO2 (đktc) 2,7 gam H2O thể tích O2 tham gia phản ứng cháy (đktc) :
A. 5,6 lít
B. 2,8 lít
C. 4,48 lít
D 3,92 lít Câu 34 :
Khi đốt cháy hydrocacbon A, thu 0,108g nước 0,396g CO2 Công thức đơn giản A :
A. C2H3
B C3H4 C. C4H6
D. Tất sai
Câu 35 :
Hỗn hợp A gồm ankan anken Đốt cháy hỗn hợp A thu a (mol) H2O b (mol) CO2 Hỏi tỉ số T = a/b có giá trị khoảng nào?
A. 1,2< T <1,5
B 1< T < 2 C. T
D. Tất sai
Câu 36 :
Xét sơ đồ phản ứng : A B TNT (thuốc nổ) A A Toluen, B n-heptan
B A benzen, B Toluen
C A n-hexan, B Toluen D Tất sai
Câu 37 :
Khi cộng HBr vào 2-metylbuten-2 theo tỉ lệ 1:1, ta thu số sản phẩm
A 2
(92)D Tất sai
Câu 38 :
Anken thích hợp để điều chế :
CH3CH2 C
OH C2H5
CH2CH3
A 3-etylpenten-2
B 3-etylpenten-3 C 3-etylpenten-1 D 3,3-Dimetylpenten-1
Câu 39 :
Khi cho Br2 tác dụng với hydrocacbon thu dẫn xuất brom hóa có tỉ khối so với khơng khí 5,207 CTPT hydrocacbon :
A. C5H12
B. C5H10
C. C4H10
D Không xác định được. Câu 40 :
I- Đốt cháy ankin thu số mol CO2 > số mol H2O
II- Khi đốt cháy hydrocacbon X mà thu số mol CO2> số mol H2O X ankin?
A. I & II
B I đúng, II sai C. I sai, II
D. I & II sai
Câu 41:
Cho 1,12gam anken tác dụng vừa đủ với dd Br2 ta thu 4,32 gam sản phẩm cộng Vậy CTPT anken :
A. C2H4
B. C3H6
C. C2H2
D Đáp số khác Câu 42 :
Đốt cháy thể tích hydrocacbon A cần năm thể tích oxi Vậy CTPT A : A C3H6 B C2H12 C C3H8 D.B C
Câu 43:
Hỗn hợp ankan liên tiếp có dhh/H2 = 24,8 CTPT ankan : A.CH4 ; C2H6
B.C2H6 C3H8
C.C3H8 C4H10
D Tất sai
Câu 44 :
Đốt cháy số mol hydrocacbon K, L, M ta thu lượng CO2 tỉ lệ số mol H2O CO2 K, L, M tương ứng 0,5 : : 1,5 CTPT K, L, M :
A. C3H8, C3H4, C2H4
(93)D. B C
Câu 45 :
Hai xicloankan M, N có tỉ khối so với metan 5,25 monoclo hóa (có chiếu sáng) M cho hợp chất, N cho hợp chất Tên M N :
A metyl xiclopentan dimetyl xiclobuan
B xiclohexan metyl xiclopentan
C xiclohexan isopropan xiclopropyl D A, B, C
Câu 46 :
Đốt cháy hoàn toàn hydrocacbon X với lượng vừa đủ oxi Dẫn hỗn hợp sản phẩm cháy qua H2SO4đ thể tích khí giảm Dãy đồng đẳng X :
A ankan
B anken C ankin D ankadien E aren
Câu 47 :
Đốt cháy V(lít) hỗn hợp khí X đktc gồm hydrocacbon tạo thành 4,4gam CO2 1,8gam H2O Cho biết hydrocacbon hay khác dãy đồng đẳng thuộc dãy đồng đẳng (chỉ xét dãy đồng đẳng học chương trình)
A Cùng dãy đồng đẳng anken xicloankan
B Khác dãy đồng đẳng : ankan ankin (số mol nhau) C Khác dãy đồng đẳng : ankan ankadien (số mol nhau)
D Tất đúng. Câu 48 :
Cho 0,896 lít (ở đktc) hỗn hợp khí A gồm hydrocacbon mạch hở Chia A thành phần
Phần : Cho qua dd Br2 dư, lượng Br2 nguyên chất phản ứng 5,6 gam Phần : Đốt cháy hoàn toàn tạo 2,2 gam CO2 Tìm CTPT hydrocacbon
A C4H8 C2H2
B. CH4 hydrocacbon không no
C. C2H2 C2H4
D. Tất sai
Câu 49 :
Hỗn hợp khí A gồm Etan Propan Đốt cháy hỗn hợp A thu khí CO2 H2O theo tỉ lệ thể tích 11:15 thành phần % theo khối lượng hỗn hợp :
A 18,52%; 81,48%
B 45%; 55% C 28,13%; 71,87% D 25%; 75%
Câu 50 :
Cho hỗn hợp hydrocacbon thơm có nhánh no A, B có số C phân tử khơng 10 Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp thu 18,04g CO2 4,68g H2O CTPT có A, B :
A. A C7H8, B C9H12
B. A C8H10, B C10H14
C A, B đúng.
(94)Câu 51 :
PVC sản phẩm trùng hợp :
A. CH3-CH=CH – Cl
B CH2=CH-Cl
C. CH2=CH – CH2Cl
D. A, D
Câu 52 :
Từ Natriaxetat điều chế Clorofom phản ứng? A
B
C 4
D
Câu 53 :
Ở điều kiện thường, hydrocacbon thể khí gồm :
A C1 C4 B. C1 C5
C. C1 C6
D. C2 C10
Câu 54 :
Cho hai hydrocacbon A, B thể khí A có cơng thức C2xHy; B có cơng thức CxH2x (trị số x hai công thức nhau) Biết dA/KK = dB/A = 0,482 CTPT A, B :
A. C2H4, C4H10
B. C4H12, C3H6
(95)CHƯƠNG III :
TÌM HIỂU THỰC TRẠNG VIỆC DẠY VÀ HỌC MƠN HĨA Ở
(96)CHƯƠNG III : TÌM HIỂU THỰC TRẠNG VIỆC DẠY VÀ HỌC MƠN HỐ Ở MỘT SỐ TRƯỜNG THPT
III.1 – MỤC ĐÍCH ĐIỀU TRA :
- Tìm hiểu động cơ, tinh thần, ý thức học tập mơn hố học sinh
- Thái độ, kỹ giải tập hoá học học sinh đặc biệt tập hóa hữu chương trình lớp 11 : tập hydrocacbon
- Sự yêu thích đánh giá mức độ khó học sinh dạng tập hố hữu - Tìm hiểu việc sử dụng phương pháp giải toán hoá hữu
- Phương pháp học tập kết học tập mơn hố
III.2 – ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU TRA VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU TRA :
- Điều tra thực trạng học tập mơn hố học sinh khối 11 cách phát phiếu thăm dò ý kiến số trường THPT, cho em trả lời thu lại liền mang nhà đánh dấu sau nộp lại Yêu cầu em trả lời với suy nghĩ
III.3- NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ ĐIỀU TRA :
Tiến hành phát phiếu điều tra lớp thuộc trường THPT sau :
STT Trường Lớp Số phiếu phát ra Số phiếu thu về
1 Hùng Vương 11A8 43 43 Gò Vấp 11A5 44 44 Nguyễn Du 11B3 48 47 Võ Thị Sáu 11A 11 47 45
Tổng cộng
182 179
Phiếu điều tra gồm 16 câu, soạn hình thức trắc nghiệm cho học sinh đánh dấu Sau tập hợp thống kê ta thu kết sau :
III.3.1 Cảm nhận chung học sinh mơn hóa :
Câu Nội dung Số ý kiến
(A)
Tỉ lệ (%) (B)
1 Em có thích học mơn hố khơng?
A Rất thích B Thích C Khơng thích D Không ý kiến
25 94 20 40
13,96 52,51 11,17 22,34 Em thích học mơn hố lý gì?
A Mơn hố môn thi vào trường ĐH, CĐ
B Có nhiều ứng dụng thực tế C Thầy dạy vui vẻ, dễ hiểu D Có nhiều thí nghiệm vui hấp dẫn E Bài tập dễ, hay
49 62 32
(97)F Lý khác 56 10 17 31,28 5,5 9,19 Em không thích học mơn hố :
A Mơn hố khó hiểu, rắc rối, khó nhớ
B Thầy dạy khó hiểu, học nhàm chán
C Mơn hố khơng giúp ích cho sống
D Khơng có hứng thú học mơn hố E Bị mơn Hóa
53 4 24 17 29,6 2,23 2,23 13,40 9,49 Theo em mơn hố dễ hay khó?
A Rất khó B Khó C Vừa D Dễ 25 56 89 13,96 31,28 49,72 5,02
Nhận xét :
Nhìn vào kết ta thấy : Đại đa số em thích học mơn hố (66,47%) trường phổ thơng cịn nhiều mơn học khác Các em thích học mơn hố nhiều lý khác Nhưng có lẽ lý em chọn nhiều mơn hố có nhiều ứng dụng thực tế (34,63%), môn hố có nhiều thí nghiệm vui hấp dẫn (31,28%) Và nhiều em thích học mơn hố môn học số môn mà em thi đại học (27,37%) Và số 9,19% lý khác có số em ghi thêm : thích học hóa mơn học bắt buộc Các lý hồn tồn đáng hợp lý
So sánh lý làm cho em thích học khơng thích học mơn hố thấy vai trị nguời giáo viên quan trọng, em u thích mơn học nét đặc trưng riêng mơn hố : có nhiều ứng dụng nhiều thí nghiệm vui hấp dẫn Các em khơng thích học mơn hố cho mơn hố khó hiểu rắc rối nhàm chán (29,6%) em khơng có hứng thú học mơn hố (13,4%)
Như biết nhờ tài người giáo viên, nét đặc trưng riêng mơn hố so với mơn khác, yếu tố quan trọng để em học sinh u thích mơn hóa làm rõ, phát huy Nhưng tài có phát huy hay khơng cịn phụ thuộc vào thái độ học tập em học sinh
Phần lớn học sinh cho mơn hố vừa khó (71%) Các em thấy khó phần lớn khơng hiểu bài, khơng học khơng biết làm tập Xin trích lời em học sinh :
“ Mơn hố trở nên dễ học sinh cố gắng tìm hiểu học hỏi cho dù thầy dạy khó hiểu. Nhưng mơn hố trở nên khó học sinh không muốn học dù thầy cô dạy dễ hiểu”
Vậy yêu thích, cảm nhận mơn hố khó hay dễ phụ thuộc hai phía từ nguời giáo viên từ phía học sinh Bởi vậy, nguời giáo viên cần phải cố gắng phát huy nét đặc trưng mơn hố đồng thời khơi dậy em lòng say mê học hỏi, nghiên cứu khoa học
III.3.2 Ý thức học tập mơn Hóa học sinh:
Câu Nội dung (A) (B)
5 Trong học mơn hố em thường :
A Tập trung nghe giảng, phát biểu ý kiến B Nghe giảng cách thụ động
C Không tập trung D Ý kiến khác
(98)33 18,43 Em thường học mơn hố nào?
A Thường xuyên B Khi có hố C Khi thi
D Khi có hứng thú E Ý kiến khác
22 86 28 43 19 12,29 48,04 15,64 24,02 10,61
Nhận xét :
Theo kết điều tra cho thấy em có ý thức học tập chưa cao Các em dành thời gian cho mơn hố khơng nhiều, chủ yếu có hố (48,04%) thi(15,64%) Như vậy, cách học em có phần đối phó học để trả để điểm tốt, cịn số em học hố thường xun(12,29%) có hứng thú khơng nhiều(24,02%), thấp số 10,61% em có ý kiến khác có ý kiến : khơng học hết học mơn hóa chứng tỏ em cịn lơ việc học mơn hố
Trong học phần lớn em ngồi tập trung nghe giảng nghe giảng cách thụ động (49,72%), số em ngồi nghe giảng có tham gia phát biểu ý kiến xây dựng chiếm 29,6% Ở đổi lỗi cho học sinh, phản ánh lối truyền thụ kiến thức chiều truyền thống giáo dục nước ta Giáo viên giảng, học sinh chép cách thụ động Cũng khơng thể khơng nói đến bất hợp lý chương trình “ Giáo viên giảng để tất em hiểu khơng kịp giờ, khơng kịp biểu diễn thí nghiệm”, “Cịn kịp giờ, kịp biểu diễn thí nghiệm học sinh khơng hiểu kịp”
Tuy nhiên, người giáo viên cần tạo điều kiện khuyến khích em tham gia phát biểu ý kiến xây dựng học Có em có điều kiện hiểu nhớ kiến thức học
III.3.2 Thái độ học sinh tập hóa học :
Câu Nội dung (A) (B)
7 Đối với tập hữu cơ, em thường :
A Chỉ làm tập giáo viên cho B Chỉ làm dễ
C Tìm thêm tập để làm
D Chỉ làm số giáo viên ơn tập
E Khơng làm
93 43 19 37 51,95 24,02 10,61 20,67 3,91 Khi làm tập hoá hữu cơ, em
thường :
A Giải theo cách giáo viên hướng dẫn B Giải nhiều cách khác C Suy nghĩ tìm cách giải hay, ngắn gọn D Tìm cách giải phù hợp với E Ý kiến khác
113 11 62 20 63,12 3,35 6,14 34,63 11,17 Khi giải tập gặp khó khăn, em
thường :
A Suy nghĩ tìm cách giải B Tranh luận với bạn bè C Hỏi giáo viên
D Tìm sách tham khảo
(99)E Bỏ qua không quan tâm 22 12,29 10 Khi học hoá, em thường dùng thời
gian để :
A Học lý thuyết B Làm tập C Làm tập khó D Học môn khác
57 101
22 22
31,81 56,42 12,25 12,29
Nhận xét :
Khi tìm hiểu thái độ, ý thức, kỹ em tập hoá ta thấy học sinh thực tế Các em chủ yếu làm tập giáo viên cho (51,95%), giải theo cách giáo viên hướng dẫn (63,12%), làm tập (56,42%) khơng biết tranh luận với bạn bè (44,13%) Điều hoàn toàn phù hợp với thực tế Các em không học môn hố mà cịn nhiều mơn khác nên khơng có nhiều thời gian để tìm hiểu thêm kiến thức ngồi, tìm cách giải hay, ngắn gọn có có học sinh giỏi
Bên cạnh cịn phần nhỏ em học sinh chịu khó tìm thêm tập để làm (10,61%), giải nhiều cách giải khác (3,35%) Khi gặp tốn khó tranh luận với bạn bè khơng giải hỏi giáo viên (16,75%), tìm thêm sách tham khảo (24,02%) Đó điều đáng mừng cho giáo dục nước nhà cịn có học sinh ham học hỏi có niềm say mê khoa học, u thích mơn hố học biết vượt qua thử thách Giáo viên cần phát trả lời kịp thời thắc mắc em đồng thời học, giáo viên cần cố gắng đặt nhiều tình có vấn đề để em suy nghĩ phát biểu ý kiến xây dựng
Tuy nhiên, bên cạnh điều đáng mừng có số em thái độ học không tốt làm tập hóa hữu em khơng làm (3,91%); gặp tập khó bỏ qua khơng quan tâm (12,29%) học hóa lại dùng thời gian cho việc học môn khác (12,29%)
Khi gặp khó khăn có đến 44,13% học sinh tranh luận với bạn bè Có lẽ khơng gần gũi hiểu em bạn bè em Do lớp học, giáo viên xây dựng tổ nhóm học tập tốt để giúp đỡ em học sinh yếu, phát triển em học sinh giỏi Có thế, học sinh không ỷ lại, biết suy nghĩ giải vấn đề cách logic, khoa học
III.3.4 Cách học hóa học sinh :
Câu Nội dung (A) (B)
11 Em thường :
A Học lý thuyết trước làm tập sau B Vừa làm vừa coi lý thuyết
C Bắt tay vào làm đến không làm thơi
D Những giáo viên làm làm lại khơng thơi
83 59 21 13
46,36 32,96 11,73 7,26
Nhận xét :
Về cách học môn hóa em có 54,69% em có cách học hóa tốt:
học lý thuyết trước sau vận dụng vào việc giải tập Mơn hóa mơn lý thuyết tương đối nhiều ,các em làm tập, thực hành nắm vững lý thuyết.Và việc làm tập giúp củng cố, phát triển lý thuyết Nên tất yếu phải học lý thuyết trước làm tập.Cách học vừa làm tập vừa xem lý thuyết khơng hiệu em mau quên lại có đến 41,43% học sinh học Và có 11,60% em bắt tay vào làm đến không làm thơi 10% làm mà giáo viên làm Như có 45,31% học sinh có phương pháp học hóa chưa
Giáo viên nên hướng dẫn cho học sinh cách học mơn hóa trước năm học số cụ thể
(100)Câu Nội dung Rất thích Thích Khơng thích Khơng ý kiến
12 Em thích dạng tập hóa hữu nào:
- Viết đồng phân, gọi tên
- Chuỗi phản ứng, điều chế
- Nhận biết - Tách, tinh chế - Tìm CTPT, CTCT hợp chất hữu - Bài tập hỗn hợp
(A) (B) (A) (B) (A) (B) (A) (B)
21 16 12 18 11,73 8,93 6,70 2,79 10,05 4,46 85 83 80 40 82 62 47,48 46,36 44,69 22,34 45,81 34,63 35 50 48 80 36 58 19,55 27,93 26,81 44,69 20,11 32,40 38 30 40 56 42 51 21,22 16,75 22,34 31,28 23,46 28,49
Nhận xét :
Các dạng tập em làm quen thường xuyên chương trình hóa học 11 Cảm nhận chung em thích dạng tập đó, nhiên dạng tập “Tách, tinh chế” “Bài tập tìm CTPT, CTCT” em khơng thích
Để tìm hiểu ngun nhân em khơng thích dạng xem mức độ đánh giá độ khó em dạng tập em đưa câu hỏi số 13
III.3.6 Mức độ khó dạng tập :
Câu Nội dung Rất khó Khó Vừa Dễ Khơng ý kiến 13 Mức độ khó
các dạng tập hóa hữu cơ
- Viết đồng phân, gọi tên
- Chuỗi phản ứng, điều chế
- Nhận biết - Tách, tinh chế - Tìm CTPT, CTCT hợp chất hữu - Bài tập hỗn hợp
(A) (B) (A) (B) (A) (B) (A) (B) (A) (B)
7 16 14 26 3,91 1,11 5,02 8,93 7,82 14,52 34 50 44 102 62 61 18,99 27,93 24,58 56,98 37,43 34,07 101 96 88 29 59 54 56,42 53,63 49,16 16,2 32,96 30,16 23 11 18 10 18 15 10,05 6,14 10,05 5,58 10,05 8,37 14 20 20 22 21 23 7,82 11,17 11,17 12,29 11,73 12,84
Nhận xét :
Các em đánh giá mức độ khó dạng tập sau :
“Tách, tinh chế” > “Bài tập hỗn hợp” > “Tìm CTPT, CTCT” > “Chuỗi phản ứng” > “Nhận biết” > “Viết đồng phân, gọi tên”
Kết cho thấy dạng tập viết đồng phân, gọi tên, chuỗi phản ứng điều chế, nhận biết đại đa số em cho vừa Thực tế dạng tập em làm tốt tương đối dễ lại dạng tập phổ biến chương trình Cịn tập dạng Tách, tinh chế dạng tập khó địi hỏi em phải vận dụng kiến thức vật lý hóa học để giải kiến thức dễ thấy dễ nhìn mà địi hỏi học sinh phải suy nghĩ tìm cách giải phù hợp Ở trường phổ thơng dạng tập nhắc đến tập giáo viên thường gọi em học sinh giỏi làm
(101)Và dạng tập mà học sinh thường hay gặp lúng túng làm tập tập hỗn hợp Bài tập hỗn hợp dạng tập khơng khó lại rắc rối có nhiều thí nghiệm nhiều số liệu Do đỏi hỏi em phải cẩn thận khơng dễ bị sai khơng tìm đáp số làm
Do đó, giáo viên cần bổ sung đưa phương pháp giải hai dạng tập tập tìm CTPT, CTCT khơng phổ biến chương trình học mà xuất thường xuyên đề thi Đại học, Cao đẳng
III.3.7 Sử dụng phương pháp q trình giải tốn hóa :
Câu Nội dung Thường
xuyên
Đôi khi Rất ít Khơng biết
14 Khi giải tốn hóa, em thường dùng phương pháp sau đây?
A Phương pháp bảo toàn khối lượng B Phương pháp bảo tồn ngun tố
C Phương pháp trung bình
D Phương pháp biện luận
(A) (B) (A) (B) (A) (B) (A) (B)
66 12 48 29 36,87 6,7 26,81 16,20 66 53 59 44 36,87 29,6 32,96 24,58 20 50 40 60 11,17 27,93 22,34 33,51 27 64 32 46 15,08 35,75 17,87 24,58
Nhận xét :
Về việc sử dụng phương pháp giải tốn hóa học Kết cho thấy :
Để giải tốn hóa học phải kết hợp nhiều phương pháp tùy Tuy nhiên em học sinh lại chưa nắm vững phương pháp có 36,87% học sinh biết phương pháp bảo tồn khối lượng(PPBTKL) 6,7% biết phương pháp bảo toàn nguyên tố (PPBTNT) 26,81% biết phương pháp phương pháp trung bình(PPTB) 16,02% biết phương pháp biện luận (PPBL) Trong có 15,08% học sinh chí khơng biết phương pháp phổ biến : PPBTKL, PPTB (17,87%), PPBTNT (35,75%), PPBL (24,58%)
Thực tế giải tốn hóa nhiều em giải mà khơng biết sử dụng phương pháp Có em học thêm có biết sử dụng phương pháp thường xuyên Đại đa số em cho sử dụng phương pháp Điều phù hợp thực tế chương trình Hóa 11 có tiết 11, với lượng kiến thức nhiều giáo viên hướng dẫn giải số tập bản, khơng có nhiều thời gian để nói phương pháp giải tốn hóa học
Do cần phải hệ thống lý thuyết phân loại tập đưa phương pháp giải chung cho dạng
Trong phiếu thăm dị ý kiến trường có kèm theo hai câu hỏi phụ :
III.3.8 Ý kiến học sinh số học hóa :
Câu Nội dung (A) (B)
15 Số tiết hóa tuần lớp em?
16 Theo em có cần thêm hóa, có :
A Thêm lý thuyết B Thêm tập C Ý kiến khác
10 133 36 5,58 74,3 20,11
Nhận xét :
(102)5,58% cần thêm lý thuyết, có 20,11% học sinh có ý kiến khác Các em nhận thấy tầm quan trọng mức độ cần thiết tập Hóa học Nhưng số tiết tiết / 1tuần tương đối nhiều việc tăng tiết thêm khó thực hiện, có phụ đạo học sinh yếu Điều quan trọng hiệu tiết học Các em học sinh cần chuẩn bị trước tiết tập em ôn nhiều kiến thức người giáo viên cố gắng tận dụng tiết tập để đưa dạng tập phương pháp giải
Trong số 26 ý kiến khác có số em ghi thêm tăng thí nghiệm Các yêu cầu em đáng thực tế thí nghiệm hóa Khoảng lần/ học kỳ Thậm chí nhiều trường khơng có điều kiện lần / 1năm
III.4 - Kết luận – Giải pháp:
Qua kết phiếu thăm dò trên, em đưa số giả pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học trường trung học phổ thơng :
- GV hướng dẫn cho học sinh cách nhìn đắn mơn Hóa, cần cố gắng cho em thấy lợi ích, tầm quan trọng mơn Hóa cách đưa vào học ứng dụng gắn liền với kiến thức bài, đồng thời khơi dậy lịng thích thú say mê hóa học qua thí nghiệm, tiết tập
- Hướng dẫn học sinh nắm vững, hệ thống kiến thức sau học có thủ thuật giúp học sinh nhớ Trong lý thuyết tập cố lại thủ thuật
- Trong lý thuyết tập cần tạo cho lớp khơng khí học tập sơi liên tục cho em tích cực hoạt động, chẳng hạn cho tập củng cố nhỏ, cho học sinh làm tập chạy
- GV cần phát huy tối đa hiệu tập cho học sinh làm tập từ dễ đến khó, xốy sâu vào phần kiến thức em hay gặp hay sai
- Đưa phương pháp giải ứng với dạng toán cho HS cách nhận dạng dạng toán đưa cách giải
- Trang bị cho học sinh kiến thức phương pháp giải tốn để học sinh tự làm dạng tốn khó
- Gv kết hợp cho HS làm tập trắc nghiệm tập tự luận lớp
KẾT LUẬN
A KẾT LUẬN :
(103)1 Nắm sở lý luận tập hóa học, thấy tác dụng vai trị to lớn tập hóa học việc dạy học hóa học trường Phổ thơng Đại học
2 Nắm cách phân loại dạng tập đưa phương pháp giải cho dạng tập
3 Khi giải tập lý thuyết, học sinh không ơn lại kiến thức học mà cịn có hội tìm hiểu kỹ kiến thức đó, hiểu chất phản ứng tượng hóa học thơng qua câu hỏi so sánh, điều chế, tách tinh chế chất
4 Khi giải toán lập CTPT, xác định CTCT, toán hỗn hợp hay toán tổng hợp bao gồm toán câu hỏi lý thuyết học sinh khơng nắm vững phương pháp giải toán khác mà cịn nắm tính chất lí hóa hợp chất số thủ thuật tính tốn thơng thường hay sử dụng
5 Bên cạnh đó, thơng qua luận văn, giúp em đa dạng hóa phương pháp dạy học
6 Ngoài ra, qua q trình làm luận văn, em có nhìn tổng qt chương trình hóa học hữu lớp 11 Điều giúp ích cho em nhiều trình dạy học sau
7 Và trình làm luận văn giúp em tăng cường khả sử dụng tính, sử dụng phần mềm để phục vụ cho việc giảng dạy, thực giảng dạy giáo án điện tử
B ĐỀ XUẤT :
Bài tập phần hydrocacbon tương đối đa dạng lại phần mở đầu chương trình hóa hữu trường phổ thơng Do q trình dạy học, người giáo viên nên :
1 Tùy theo trình độ học sinh mà giáo viên nên đưa tập mở rộng nhiều dạng khác nhau, đưa nhiều tập phương pháp giải Mỗi tập tiến hành theo nhiều cách khác giải khác nhau, từ xác định phương pháp giải thích hợp nhất, học sinh dễ tiếp nhận
2 Cần phân loại tập khác cho nhiều đối tượng học sinh : giỏi, khá, trung bình, yếu
3 Cần rèn luyện cho học sinh nắm thật vững phương pháp giải, để học sinh sâu vào giải vấb đề khó
(104)TÀI LIỆU THAM KHẢO
STT Tên tác giả Tên sách & nhà xuất bản Năm XB
1
2
3
Nguyễn Ngọc quang – Nguyễn Cương – Dương Xuân Trinh
Trịnh Văn Biều
Trịnh Văn Biều
Lý luận dạy học hóa học tập – Nhà xuất giáo dục
Các phương pháp dạy học hiệu - Trường Đại học Sư Phạm Tp Hồ Chí Minh
Giảng dạy hóa học trường phổ
1977
2002
(105)4 10 11 12 13 14 15 16
Ngô Ngọc An
Ngô Ngọc An
Ngô Ngọc An – Phạm Thị Minh
Nguyệt Nguyễn Trọng Thọ
Lê Thanh Xuân
Võ Tường Huy
Quan Hán Thành
Nguyễn Trọng Thọ - Lê Văn Hồng – Nguyễn Vạn Thắng – Trần Thị Kim Thoa Tống Thanh Tùng
Phan Trọng Quý
Đỗ Tất Hiển – Trần Quốc Sơn
Đỗ Tất Hiển – Đinh Thị Hồng
Nguyễn Phước Hịa Tân
thơng – Trường Đại học Sư Phạm Tp Hồ Chí Minh
Bài tập hydrocacbon – nhà xuất Quốc gia Hà Nội
Bài tập trắc nghiệm hóa học trung học phổ thông lớp 11 - Nhà xuất giáo dục
Bài tập Hóa học 11 nâng cao – Nhà xuất trẻ
Hóa hữu hydrocacbon lớp 10,11,12 chuyên hóa ơn thi Đại Học – Nhà xuất giáo dục Giải đề thi tuyển sinh Đại học : Phương pháp giải Hóa hữu – Nhà xuất thành phố Hồ Chí Minh Giáo khoa phương pháp giải tốn Hóa hữu – Nhà xuất trẻ Phân loại phương pháp giải tốn Hóa hữu – Nhà xuất trẻ Giải tốn hóa học 11 dùng cho học sinh lớp chuyên – Nhà xuất giáo dục
Ơn thi Đại Học hóa hữu phần hydrocacbon
Hóa hữu trường phổ thơng – Chuyên đề luyện thi Đại Học
Sách GK Hóa học lớp 11 – Nhà xuất Giáo Dục
Sách tập Hóa học 11 – Nhà xuất Giáo Dục
Phương pháp giải tốn hóa học : Luyện giải nhanh câu hỏi lý thuyết tập trắc nghiệm hóa học
(106)TRƯỜNG : ĐH SƯ PHẠM Tp.HCM KHOA HÓA
Trường :………
PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN
Các em học sinh thân mến, tay em tờ thăm dò ý kiến việc học tập mơn hố trường phổ thông Với mong muốn nâng cao chất lượng dạy học mơn Hóa trường phổ thơng, mong em cho ý kiến vấn đề
Câu 1 : Em có thích học mơn Hố khơng?
A Rất thích B Thích C Khơng thích D Khơng ý kiến
Câu 2 : Em thích học mơn Hố :
A Mơn Hố mơn thi vào trường ĐH,CĐ B Có nhiều ứng dụng thực tế
(107)D Nhiếu thí nghiệm vui, hấp dẫn E Bài tập dễ, hay
F Lý khác
Câu 3 : Em không thích học mơn Hố : A Mơn Hố khó hiểu, rắc rối, khó nhớ B Thầy dạy khó hiểu, học nhàm chán C Mơn Hố khơng giúp ích cho sống D Khơng có hứng thú học mơn Hóa
E Bị mơn Hố
Câu 4: Theo em, mơn Hóa dễ hay khó?
A Rất khó B Khó C Vừa D Dễ
Câu 5 : Trong học mơn Hố em thường : A Tập trung nghe giảng, phát biểu ý kiến B Nghe giảng cách thụ động
C Không tập trung D Ý kiến khác
Câu 6 : Em thường học mơn Hố nào? A Thường xun
B Khi có Hóa C Khi thi
D Khi có hứng thú E Ý kiến khác
Câu 7 : Đối với tập Hóa hữu cơ, em thường : A Chỉ làm tập giáo viên cho
B Chỉ làm dễ C Tìm thêm tập để làm
D Chỉ làm số giáo viên ôn tập E Không làm
Câu 8 : Khi giải tập Hóa hữu cơ, em thường : A Giải theo cách giáo viên hướng dẫn
B Giải nhiều cách khác C Suy nghĩ tìm cách giải hay, ngắn gọn D Tìm cách giải phù hợp với E Ý kiến khác
Câu 9 : Khi giải tập gặp khó khăn, em thường : A Suy nghĩ tìm cách giải
B Tranh luận với bạn bè C Hỏi giáo viên
(108)E Bỏ qua, không quan tâm
Câu 10 : Em thường dùng nhiều thời gian để : A Học lý thuyết
B Làm tập C Làm tập khó D Học mơn khác
Câu 11 : Em thường
A Học lý thuyết trước làm tập sau B Vừa làm vừa coi lý thuyết
C Bắt tay vào làm luôn, đến khơng làm thơi D Những làm làm lại khơng thơi
Câu 12 : Em thích dạng tập Hóa hữu sau :
Rất thích Thích Khơng thích
Khơng ý kiến Viết đồng phân, gọi tên
Chuỗi phản ứng, điều chế Nhận biết
Tách-Tinh chế
Tìm CTPT, CTCT hợp chất hữu
Bài tập hỗn hợp
Câu 13 : Mức độ khó dạng tập Hóa hữu : Rất khó Khó Bình
thường Dễ Khơng ý kiến Viết đồng phân, gọi tên
Chuỗi phản ứng, điều chế Nhận biết
Tách-Tinh chế
Tìm CTPT, CTCT hợp chất hữu
Bài tập hỗn hợp
Câu 14 : Khi giải tốn Hóa, em dùng phương pháp sau đây:
Thường xuyên Đôi Rất Khơng biết Phương pháp bảo tồn khối
lượng
Phương pháp bảo toàn nguyên tố
Phương pháp trung bình Phuơng pháp biện luận
Câu 15 : Số tiết Hoá tuần lớp em :
(109)