* Kiểu bài: Bài lên lớp truyền thụ kiến thức mới dạng khái niệm cơ bản. Cụ thể học sinh được tiếp cận 2 khái niệm:
+ Công thức đơn giản nhất (CTĐGN). + Công thức phân tử (CTPT).
Hai khái niệm này có vai trò quan trọng và xuyên xuốt trong quá trình giải các bài tập định lượng về hợp chất hữu cơ. Đây là yếu tố cơ bản đầu tiên cần xác định trong quá trình thực nghiệm về một hợp chất hữu cơ chưa biết nào đó.
Do vậy, bài học không dừng ở việc cho học sinh biết khái niệm mà còn giúp học sinh hình thành và rèn luyện kĩ năng xác định công thức đơn giản nhất và công thức phân tử trong từng trường hợp cụ thể.
* Cấu trúc:Chia làm 2 nội dung lớn: hình thành khái niệm và thiết lập công thức.
1. Hình thành khái niệm:
+ Cho ví dụ cụ thể.
+ Thông qua graph biểu hiện mối liên hệ giữa công thức phân tử và công thức đơn giản nhất.
+ Rút ra khái niệm.
2. Thiết lập công thức: Cấu trúc chung + Cho ví dụ (nêu vấn đề).
Củng cố: Giáo viên rèn luyện kĩ năng thiết lập CTPT, CTĐGN thông qua những bài tập gắn liền với thực tiễn.
* Soạn giáo án: I. Mục tiêu bài học:
1. Kiến thức:
- HS biết: + Khái niệm CTPT, CTĐGN.
+ Biểu diễn thành phần phân tử hợp chất hữu cơ bằng các loại công thức, ý nghĩa của mỗi loại công thức.
+ Thiết lập CTPT hợp chất hữu cơ theo phương pháp phổ biến là dựa vào CTĐGN.
- HS hiểu: + Để thiết lập CTPT của hợp chất hữu cơ ngoài việc phân tích định tính, định lượng các nguyên tố cần xác định khối lượng mol phân tử hoặc biết tên loại hợp chất.
- HS vận dụng: Giải bài tập lập CTPT.
2. Kĩ năng:Xác định CTĐGN, CTPT ở các bài cụ thể.
3. Trọng tâm:Thiết lập được CTPT hợp chất hữu cơ.
II. Phương pháp
+ Đàm thoại nêu vấn đề. + Trực quan.
+ Sử dụng bài tập phát triển tư duy.
III. Chuẩn bị
1. Giáo viên:Tranh ảnh, sơ đồ, bài tập thực tiễn.
2. Học sinh: Ôn bài phân tích nguyên tố.
IV. Nội dung bài học
* Vào bài: Phân tích định tính, định lượng các nguyên tố là công việc đầu tiên các nhà khoa học cần làm để từ đó có thể xác định được CTĐGN, CTPT của các hợp chất hữu cơ. Bài học hôm nay sẽ giúp các em trở thành những phụ tá đắc lực của các nhà khoa học thông qua việc giúp họ tính toán hai loại công thức trên. Chúng ta vào bài 28: “ Công thức phân tử hợp chất hữu cơ”.
Hoạt động của GV và HS Phần ghi bảng
Hoạt động 1: Hình thành khái niệm CTPT, CTĐGN.
Nêu vấn đề: HS quan sát graph ví dụ và cho biết
chúng thể hiện điều gì? Gợi ý: HS quan sát những con
số.
HS:
: Chứa tên và công thức của hợp chất hữu cơ.
: Tỉ lệ C:H.
: Từ tỉ lệ tối giản đưa ra dạng công thức.
GV: giới thiệu : Tên và CTPT của hợp chất hữu cơ.
Công thức đơn giản nhất.
GV: CTPT, CTĐGN cho biết gì?
HS: CTPT: Cho biết số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
CTĐGN: Cho biết tỉ lệ tối giản số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
GV: Từ nhận xét đưa ra định nghĩa.
GV:Nêu vấn đề: Nếu 1 hợp chất hữu cơ có CTPT là: CxHyOzNt, CTĐGN là: CpHqOrNs. Hãy tìm mối liên hệ giữa 2 CT.
CxHyOzNt = (CpHqOrNs)n x:y:z:t = p:q:r:s
x, y, z, t, p, q, r, s N
GV: Củng cố yêu cầu HS hoàn thành bảng sau:
Bài 28: CÔNG THỨC
PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
I. Công thức đơn giản nhất (CTĐGN) Ví dụ: :Tên và CTPT của hợp chất hữu cơ. : CTĐGN * Định nghĩa: CTPT: Là công thức biểu thị số lượng của mỗi nguyên tố trong phân tử.
CTĐGN: Là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử. * Tổng quát: - CTPT: CxHyOzNt -CTĐGN: CpHqOrNs CxHyOzNt = (CpHqOrNs)n Etilen C2H4 Propilen C3H6 2:4 1:2 3:6 CH2 Etilen C2H4 Propilen C3H6 2:4 1:2 3:6 CH2
Tên Metan Benze n Ancol Etylic Ait axetic Glucoz ơ CTPT CH4 C2H6O C6H12 O6 n 6 2 CTĐG N CH CH2O * Nhận xét: - Với n=1, CTĐGN CTPT
- Các chất khác nhau có thể cùng công thức đơn giản.
x:y:z:t = p:q:r:s
x, y, z, t, p, q, r, s N
* Nhận xét:
- Với n=1, CTĐGN CTPT
- Các chất khác nhau có thể cùng công thức đơn giản.
Hoạt động 2:Thiết lập CTĐGN
GV: (Nêu vấn đề) Từ tinh dầu hoa nhài ta tách được m g hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O. Phân tích định lượng cho kết quả: 73,14% C, 7,24%H. Thiết lập công thức đơn giản nhất. Gợi ý: Đặt CTĐGN CxHyOz HS: được GV dẫn dắt để giải quyết vấn đề từ những công thức toán hóa đã biết.
x:y:z = nC:nH:nO = : :
2. Thiết lập CTĐGN
VD: Từ tinh dầu hoa nhài ta
tách được m g hợp chất hữu
cơ A chứa C, H, O. Phân tích
định lượng cho kết quả:
73,14% C, 7,24%H. Thiết lập
công thức đơn giản nhất.
x:y:z = : : = : :
= 6,095: 7,240 : 1,226
GV: Chia cho số nhỏ nhất ta được tỉ lệ x:y:z = 5: 6:1 KL: CTĐGN của A: C5H6O. GV: Từ bài tập trên ta có nhận xét gì? HS: Có thể xác định CTĐGN thông qua thành phần % của các nguyên tố. Tổng quan: CxHyOzNt, x:y:z:t = : : : = p:q:r:s : : x:y:z = : : = : : = 6,095: 7,240 : 1,226 x:y:z = 5: 6:1 KL: CTĐGN của A: C5H6O. * Tổng quan: CxHyOzNt, x:y:z:t = : : : = p:q:r:s Hoạt động 3:Thiết lập CTPT
GV: Nếu ta có CTĐG làm thế nào để tìm ra được CTPT? HS: Phải tìm n.
Vậy đề bài không cho n mà cho M của chất đó thì có tính được không? HS: Có, n= M/M(CTĐGN).
Trên thực tế người ta xác định M của 1 chất chưa biết ntn? Và có bao nhiêu cách xác định CTPT?
1. Xác định khối lượng mol phân tử (M): - GV giới thiệu 2 trường hợp xác định M:
- Nhấn mạnh: Thông thường HS phải tính toán ra M trong các bài là chất khí và chất lỏng dễ bay hơi. Đối với chất rắn và chất lỏng khó bay hơi thì đề bài thường cho luôn M.
2. Thiết lập CTPT thường được chia làm 2 loại: + CTPT thiết lập qua CTĐGN.
II. Thiết lập CTPT
1. Xác định khối lượng mol phân tử (M):
- Đối với chất khí và chất lỏng dễ hóa hơi: Xác định M dựa vào tỉ khối.
- Đối với chất rắn và chất lỏng khó bay hơi thường dùng phương pháp phổ khối lượng.
2. Thiết lập CTPT: * CTPT thiết lập qua CTĐGN Ví dụ 1: Hợp chất hữu cơ A có CTĐGN là CH và M=78. Xác định CTPT của A.
+ CTPT thiết lập không qua CTĐGN. * CTPT thiết lập qua CTĐGN Ví dụ 1: Hợp chất hữu cơ A có CTĐGN là CH và M=78. Xác định CTPT của A. HS:Đặt CTPT của A là (CH)n hay CnHn. Ta có: (12+1).n= 78 n= 78/13 = 6. Vậy CTPT của A là: C6H6. Ví dụ 2: Hợp chất X có CTĐGN là CH3 và tỉ khối của X so với không khí là dX/kk= 1,034. Xác định CTPT của X.
HS: MX = 29. dX/kk= 29. 1,034 30.
Đặt CTPT là (CH3)n ta có: (12 + 3).n= 30 n= 2. Vậy CTPT của X là: C2H6.
* CTPT thiết lập không qua CTĐGN:
Ví dụ 3: Công thức của một hợp chất hữu cơ có trong tinh dầu hoa nhài là: CxHyOz, có M= 164; C% = 73,14%, H% = 7,24%, O%= 19,62%.
Xác định CTPT của hợp chất này.
HS:
Ta có:
Tính toán tương tự: y = 12; z = 2. Vậy CTPT: C10H12O2
* Tổng quát:
GV : Nhấn mạnh cách xác định CTPT tổng quát nhất là đi từ CTĐG.
- Vậy điều kiện để xác định CTPT ở dạng này là gì:
Giải: Đặt CTPT của A là (CH)n hay CnHn. Ta có: (12+1).n= 78 n= 78/13 = 6. Vậy CTPT của A là: C6H6. Ví dụ 2: Hợp chất X có CTĐGN là CH3 và tỉ khối của X so với không khí là dX/kk= 1,034. Xác định CTPT của X. Giải: MX = 29. dX/kk= 29. 1,034 30. Đặt CTPT là (CH3)n ta có: (12 + 3).n= 30 n= 2. Vậy CTPT của X là: C2H6.
* CTPT thiết lập không qua CTĐGN:
Ví dụ 3: Công thức của một hợp chất hữu cơ có trong tinh dầu hoa nhài là: CxHyOz, có M= 164; C% = 73,14%, H% = 7,24%, O%= 19,62%. Xác định CTPT của hợp chất này. Giải: Ta có: Tính toán tương tự: y = 12; z = 2. Vậy CTPT:
HS: + Kết quả phân tích (% các nguyên tố có trong
hợp chất) và M.
GV: Hướng dẫn HS thiết lập graph.
C10H12O2.
* Tổng quát:
- Vẽ graph hoặc trình chiếu.
Hoạt động 4:Củng cố
Hợp chất Y chứa C, H, O. Đốt cháy hoàn toàn 0,88 gam Y thu được 1,76 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Tỉ khối hơi của Y so với không khí xấp xỉ 3,04. Xác định CTPT của Y.
ĐS: C4H8O2.
Hoạt động 5: Dặn dò- Bài tập: 1,2,3,4 trang 18/SGK
* Graph: Xác định CTPT từ CTĐGN
PHIẾU HỌC TẬP
Phiếu học tập số 1 (Hoạt động 3)
1) Hỗn hợp khí A chứa 2 hiđrocacbon kế tiếp trong dãy đồng đẳng. Lấy 1,12 lít A (đkc) đốt cháy hoàn toàn. Dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng H2SO4 đặc, bình (2) đựng NaOH dư. Sau thí nghiệm khối lượng bình (1) tăng 2,16 gam; bình (2) tăng 7,48 gam. Xác định CTPT và % thể tích từng chất trong A.
2) Đốt cháy hoàn toàn 8,9g chất hữu cơ A thu được 6,72 lít khí CO2 (đkc), 1,12 lít khí N2 (đkc) và 6,3g H2O. Tìm CTPT của A biết khi hóa hơi 4,45g A thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 1,6 g khí oxi ở cùng điều kiện.
Kết quả phân tích %C, %H, %O, %N… MA= MB. dA/B CTĐGN CpHqOrNs M = CxHyOzNt CxHyOzNt = (CpHqOrNs)n M = CxHyOzNt n= x=n.p; y= n.q; z=n.r; t = n.s
Phiếu học tập số 2 (Hoạt động 4)
1) Phân tích 1,44 g chất A thu được 0,53 g Na2CO3, 1,456 lít CO2 ( đkc) và 0,45 g nước. Xác định CTPT của A. Biết tỉ khối hơi của A so với heli là 18,5.
2) Hỗn hợp X chứa 3 chất hữu cơ đồng phân. Nếu làm bay hơi 2,1 gam X thì thể tích hơi thu được bằng thể tích của 1,54 gam khí CO2 ở cùng đk. Để đốt cháy hòan toàn 1,5 g X cần dùng vừa hết 2,52 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy chỉ có CO2 và H2O theo tỉ lệ 11: 6 về khối lượng.
a) Xác định CTPT của 3 chất trong X?
b) Viết CTCT dạng khai triển và dạng thu gọn của từng chất đó?
3)Hãy thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ trong mỗi trường hợp sau:
a) Đốt cháy hoàn toàn 10,14 g hợp chất X sinh ra 34,32 gam CO2 và 7,02 gam H2O. Tỉ khối hơi của hợp chất đối với không khí là 2,69.
b) Đốt cháy hòan tòan 9,3 gam hợp chất hữu cơ Y và cho các sản phẩm sinh ra lần lượt đi qua bình đựng CaCl2 khan và KOH thì thấy bình CaCl2 khan tăng thêm 6,3 gam, bình đựng KOH tăng thêm 26,4 gam. Mặt khác, khi đốt 1,86 gam Z sinh ra 224 ml khí N2 ( đktc). Bíêt rằng phân tử chất đó chỉ chứa 1 nguyên tử N.
