Trả lời.
a, Do metanol được oxi hoá bởi các enzim khử hiđro trong gan tạo ra fomanđehit.
3 2
CH OH O HCHO H O
b, Để thu được nhiều rượu (ancol etylic) người ta thêm nước vào pha loãng ra những vì vậy rượu nhạt đi người uống không thích. Nên họ pha thêm một ít ancol metylic làm nồng độ rượu tăng lên. Chính rượu metylic gây ngộ độc, nó tác động vào hệ thần kinh và nhãn cầu, làm rối loạn chức năng đồng hóa của cơ thể gây nên sự nhiễm độc axit.
Áp dụng: Đây là các câu hỏi nhằm kích thích tính tò mò của học sinh. Học
sinh không lạ gì với các hiện tượng trên nhưng để giải thích thì không phải dễ. Giáo viên có thể nêu vấn đề trên sau khi dạy bài 40: bài ancol.
Câu 3. Tại sao khi cho etanol vào nước thì thể tích hỗn hợp thu được lại
giảm so với tổng thể tích hai chất ban đầu?
Trả lời. Do liên kết hiđro mạnh hơn giữa nguyên tử oxi tích điện âm của
etanol và hiđro tích điện dương của nước làm các phân tử etanol và nước ở gần nhau hơn trong dung dịch so với các phân tử etanol - etanol và nước - nước ban đầu.
Câu 4. Có 200 ml rượu 750 và nước cất đủ dùng cùng dụng cụ đo thể tích cần thiết có thể pha chế được bao nhiêu ml rượu 300? Hãy trình bày cách pha.
Trả lời. 6. Thể tích ancol etylic nguyên chất có trong 200ml rượu 750 là:
200.75
150 ml 100
Gọi x là thể tích rượu 300 pha được, thể tích etanol nguyên chất cần dùng là: 3x
ml
10 . Vậy 3x 150
10 . Giải được x = 500 ml.
* Cách pha: Lấy 200ml rượu 750 cho vào bình định mức dung tích 500ml, thêm nước cho đủ.
Câu 5.
a) Vì sao rượu càng để càng ngon ?
b, Để rượu nho có chất lượng tốt , người ta thường chứa rượu trong các thùng gỗ và chôn sâu dưới lòng đất, càng sâu càng tốt. Hãy giải thích tại sao?
27
Trả lời.
a) Quá trình lên men rượu từ đường là một quá trình phức tạp, diễn ra theo nhiều giai đoạn, trong đó có qua các giai đoạn trung gian tạo anđehit. Anđehit làm giảm chất lượng, mùi vị của rượu, vì vậy nếu hàm lượng anđehit càng thấp thì rượu càng ngon.
Rượu càng để lâu thì quá trình lên men rượu càng xảy ra hoàn toàn, các sản phẩm anđehit trung gian cũng sẽ chuyển thành rượu, do đó rượu càng để lâu càng ngon.
b) Thùng rượu được chôn sâu dưới đất để không khí không bị biến đổi nhiều như trên mặt đất. Ở dưới sâu thì khí oxy không nhiều, không làm cho rượu chua.
xt
3 2 2 3 2
CH CH OH O CH COOH H O
Câu 6: Tại sao dụng cụ phân tích rượu có thể phát hiện các lái xe đã uống rượu?
Trả lời : Thành phần chính của các loại nước uống có cồn là ancol etylic. Đặc tính của ancol etylic là dễ bị oxi hóa. Có rất nhiều chất oxi hóa có thể tác dụng với rượu nhưng người chọn một chất oxi hóa là crom(VI)oxit CrO3. Đây là một chất oxi hóa rất mạnh, là chất ở dạng kết tinh thành tinh thể màu vàng da cam. Bột oxit CrO3 khi gặp rượu etylic sẽ bị khử thành oxit Cr2O3 là một hợp chất có màu xanh đen. Các cảnh sát giao thông sử dụng các dụng cụ phân tích ancol etylic có chứa CrO3. Khi tài xế hà hơi thở vào dụng cụ phân tích trên, nếu trong hơi thở có chứa hơi rượu th́ì hơi rượu sẽ tác dụng với CrO3 và biến thành Cr2O3 có màu xanh đen. Dựa vào sự biến đổi màu sắc mà dụng cụ phân tích sẽ thông báo cho cảnh sát biết được mức độ uống rượu của tài xế. Đây là biện pháp nhằm phát hiện các tài xế đă uống rượu khi tham gia giao để ngăn chặn những tai nạn đáng tiếc xảy ra.
Áp dụng: Tai nạn giao thông luôn là nổi ám ảnh của mọi người. Một trong những nguyên nhân chính xảy ra tai nạn giao thông chính là rượu. Nhằm giúp cho học sinh thêm hiểu biết về cách nhận biết rượu trong cơ thể một cách nhanh và chính xác của cảnh sát giao thông, giáo viên nên đưa nội dung này vào bài 40:ancol
Câu 7. Cho biết phương pháp điều chế etanol trong công nghiệp. Ưu, nhược
điểm của những phương pháp này? Phương pháp hiđrat hoá etilen sản xuất etanol dùng các chất đầu rẻ tiền là etilen, nước và xúc tác H2SO4 (hoặc H3PO4). Phương pháp lên men rượu dùng nguyên liệu là gạo, ngô, sắn… đắt tiền hơn. Vì sao cho đến nay trong công nghiệp người ta vẫn dùng cả hai phương pháp đó
Trả lời. • Etanol được sản xuất ở quy mô công nghiệp theo hai phương
28 - Hiđrat hoá etilen (xúc tác H2SO4 hoặc H3PO4):
0 2 4 0 3 4 H SO ,100 C 2 2 3 2 H PO ,300 C 2 2 3 2 CH CH HOH CH CH OH CH CH HOH CH CH OH
- Lên men rượu:
men 6 10 5 n 2 6 12 6 C H O nH OnC H O Tinh bột glucozơ men 6 12 6 2 5 2 C H O 2C H OH 2CO • Ưu, nhược điểm của 2 phương pháp: - Phương pháp hiđrat hoá etilen:
0 xt,t ,p
2 2 2 3 2
CH CH H OCH CH OH Thuận lợi: Nguyên liệu rẻ tiền
Khó khăn: Vì phải thực hiện ở nhiệt độ và áp suất cao, nên cần dây chuyền sản xuất hiện đại đắt tiền, đồng thời tạo ra nhiều sản phẩm phụ độc hại, nên không tinh chế thành etanol dùng làm rượu uống được.
- Phương pháp lên men rượu: Tuy dùng nguyên liệu (gạo, ngô, sắn,…) đắt tiền nhưng không đòi hỏi trang thiết bị, dây chuyền sản xuất đắt tiền, sản phẩm tạo ra ít chất độc hại, dễ dàng tinh chế thành etanol để pha thành các loại rượu uống khác nhau. Mặt khác phương pháp này thích hợp cho những vùng không có công nghiệp hoá dầu hoặc khi giá dầu quá cao mà giá nông sản lại thấp.
Câu 8. Một học sinh đề nghị sơ đề sản xuất metanol và etanol đi từ các
sản phẩm của công nghiệp dầu khí như sau:
2 2 Cl ,as H O,OH 4 3 3 CH CH Cl CH OH 2 2 2 2 H ,Ni Cl ,as 2 2 3 3 Cl ,as H O,OH 3 2 3 2 CH CH CH CH CH CH Cl CH CH OH
a, Hãy chỉ ra những điểm bất hợp lí của các sơ đồ trên.
b) Hãy nêu sơ đồ đang được áp dụng trong công nghiệp và giải thích sự hợp lí của nó.
29
• Cl ,as2 H O,OH2
4 3 3
CH CH Cl CH OH
- Clo hoá metan thường tạo ra CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl4… Hiệu suất CH3Cl sẽ không cao, lại khó tách biệt khỏi hỗn hợp phản ứng. Ngoài CH4 ra còn tiêu tốn Cl2 và NaOH đắt tiền vì thế giá thành sẽ rất cao.
- Phương pháp hiện nay: ZnO,CrO3
2 3
CO 2H CH OH
Ít tạo ra sản phẩm phụ. CO và H2 là những nguyên liệu rẻ tiền vì được sản xuất từ than đá C H O 2 CO H 2 hoặc từ metan CH4H O2 CO 3H 2. Vì thế giá thành sẽ thấp. 2 2 2 2 H ,Ni Cl ,as 2 2 3 3 Cl ,as H O,OH 3 2 3 2 CH CH CH CH CH CH Cl CH CH OH
- Cách này đã chuyển etilen (chất có khả năng phản ứng cao hơn) sang etan (chất có khả năng phản ứng thấp hơn, mức độ định hướng thấp). Gồm 3 giai đoạn trong đó giai đoạn clo hoá etan không thể khống chế tạo ra chỉ CH3CH2Cl được mà ra rất nhiều sản phảm clo hoá. Tiêu tốn Cl2, NaOH.
- Phương pháp hợp lí:
0 xt,t ,p
2 2 2 3 2
CH CH H OCH CH OH
Chỉ cần 1 giai đoạn, chỉ dùng thêm H2O, và xúc tác axit. Như vậy đề nghị của học sinh kia chỉ là một sơ đồ phản ứng không gọi là một phương pháp điều chế được vì nó đi đường vòng mà lại tốn kém, nên thực tế không làm như thế.
Câu 9. Phương pháp cấp cứu sơ bộ khi bị hỏng phenol: “Rửa nhiều lần bằng glixerol cho tới khi màu da trở lại bình thường rồi rửa bằng nước, sau đó băng chỗ bỏng bằng bông tẩm glixerol”. Hãy giải thích tại sao lại làm như vậy?
Trả lời. Do sự tan của phenol trong glixerol lớn hơn rất nhiều trong da nên
glixerol sẽ kéo/chiết dần phenol ra
Câu 10: Để rửa sạch ống nghiệm có dính phenol tại sao người ta không dùng
nước mà dung dịch Na2CO3?
Trả lời : Phenol ít tan trong nước lạnh vì thế dùng nước thì rửa không sạch ống nghiệm.
30 Dung dịch Na2CO3 có tính kiềm mạnh mà phenol lại là một axit vì thế có phản ứng xảy ra giữa dung dịch Na2CO3 với phenol
C6H5OH + Na2CO3 → C6H5ONa + CO2 + H2O Áp dụng
Qua bài tập này học sinh lĩnh hội được những kiến thức về phenol và biết cẩn thận làm việc khi tiếp xúc với phenol (phenol rất độc, dễ bỏng).
2.2.1.2. Bài tập tự luận thực tiễn hóa học chương 9: andehit-axitcacboxilic
Câu 1. Ở nông thôn nước ta nhiều gia đình vẫn đun bếp rơm, bếp rạ, bếp
củi. Khi mua rổ, rá, nong, nia … (được đan bởi tre, nứa, giang…) họ thường đem gác lên gác bếp trước khi sử dụng để độ bền của chúng được lâu hơn. Giải thích tại sao?
Trả lời. Do trong khói của bếp có chứa anđehit fomic HCHO, chất này có khả năng diệt trùng, chống mối mọt nên làm rổ, rá, nong, nia… bền hơn.
Áp dụng : khi dạy bài 44: andehit qua bài tập HS
hiểu hơn những cách làm của dân gian trước đây và thấy yêu thích môn hoá học hơn.
Câu 2. Tại sao người ta dùng formol để ngâm xác động vật?
Trả lời. Do fomanđehit làm biến tính protit, biến protit thành chất đàn hồi. Ngoài ra, do tính độc đối với vi khuẩn, fomanđehit trong dung dịch còn có tính sát trùng.
Câu 3. Vì sao khi dùng axeton để lau sơn móng tay lại cảm thấy móng tay
rất mát?
Trả lời. Axeton rất dễ bay hơi, quá trình bay hơi thu nhiệt của móng tay làm móng tay cảm thấy mát.
Câu 4. Khi bị ong, muỗi, kiến đốt người ta bôi chất gì lên chỗ da bị đốt? Giải thích vì sao? Nếu không có vôi ta có thể bôi gì lên vết ong cắn ?
Trả lời: Khi ong, muỗi, kiến đốt chúng tiết ra chất hóa học đó là axit fomic (HCOOH). Chất này làm cho chúng ta bị ngứa và nhức. Vậy người ta bôi vôi chứa Ca(OH)2 lên chỗ da bị đốt. Phương trình hóa học xảy ra.
2HCOOH + Ca(OH)2(HCOO)2Ca + 2H2O Như thế lượng HCOOH bị trung hòa hết. Axit HCOOH còn được gọi là axit kiến.
31 Có thể thay vôi bằng nước xà phòng để bôi lên vết ong cắn vì trong xà phòng có tính kiềm sẽ trung hoà axit fomic làm giảm lượng axit này.
Áp dụng khi dạy bài 45: axitcacboxilic, HS biết được để có thể áp dụng vào thực tiễn hàng ngày.
Câu 5. Trong cuốn “800 mẹo vặt trong cuộc sống hàng ngày” có viết: “Nếu
đồ dùng có đốm gỉ, ta dùng giấm lau chùi, vết gỉ sẽ hết”. Bằng kiến thức hoá học em hãy giải thích tại sao?
Trả lời . Đốm gỉ đó là oxit kim loại: Fe2O3, CuO, Al2O3… Giấm phản ứng với các oxit kim loại đó làm bề mặt của đồ dùng sẽ hết gỉ.
Ví dụ: Al O2 36CH COOH3 2 CH COO Al 3 3 3H O2
Áp dụng : khi dạy phần TCHH axitcacboxilic, HS thấy được ý nghĩa việc hiểu TCHH các hoá chất và áp dụng vào cuộc sống.
Câu 6: Vì sao khi ăn trái cây không được đánh răng ngay? Trái cây nên ăn
thời gian nào là tốt cho sức khoẻ? Trả lời
Các nhà khoa học khuyến cáo rằng ăn trái cây thì phải một tiếng đồng hồ sau mới đánh răng vì chất chua (axit hữu cơ) trong trái cây sẽ kết hợp với những thành phần trong thuốc đánh răng theo bàn chải sẽ tấn công các kẽ răng và làm tổn thương lợi. Bởi vậy phải đợi đến khi lượng nước bọt trung hòa axit trong trái cây nhất là táo, cam, nho, chanh.
Ta đã biết thức ăn vào dạ dày phải lưu giữ lại 1-2 giờ. Nếu sau bữa ăn ta ăn ngay trái cây sẽ làm tăng thêm sự lưu trệ trong dạ dày không tốt cho sức khỏe. Nên ăn trái cây trước hoặc sau giờ ăn 1-2 tiếng để tốt cho dạ dày.
Câu 7. Quá trình lên men giấm ngoài tinh bột, đường, rượu nhạt, người ta còn
cho thêm vào giấm gốc và trái cây (chuối chín, dứa, xoài…). Cho biết vai trò của từng chất cho thêm vào? Chất lượng giấm sẽ thế nào nếu giấm để lâu?
Trả lời: Tinh bột, đường, rượu là những nguyên liệu của quá trình lên men rượu, tinh bột thuỷ phân thành đường, đường bị lên men rượu thành rượu.
Chuối, dứa một phần cung cấp nguyên liệu (đường) cho quá trình lên men, một phần tạo hương liệu (mùi thơm) cho giấm, vì trong chuối, dứa có các este có mùi thơm đặc trưng.
Giấm gốc có vai trò cung cấp men giấm (enzim) xúc tác cho quá trình lên men giấm, nếu không cho giấm gốc vào thì quá trình lên men vẫn xảy ra nhưng chậm hơn do trong không khí vẫn có các enzim.
Câu 8.
32 b) Để sản xuất giấm ăn người ta dùng phương pháp lên men giấm mà
không dùng axit axetic pha loãng? Vì sao?
Trả lời a) Men rượu hoạt động không cần oxi không khí, nó chuyển hoá
đường thành rượu và khí cacbonic. menr î u
6 12 6 2 5 2
C H O 2C H OH 2CO
Men giấm cần oxi không khí để oxi hoá rượu thành giấm. mengiÊm
2 5 2 3 2
C H OH O CH COOHH O
Lên men giấm từ dung dịch đường, rượu ngoài axit axetic ra trong giấm thu được còn có các chất hữu cơ không những không độc hại mà còn có hương vị dễ chịu. Axit axetic sản xuất trong công nghiệp thường chứa các tạp chất có hại cho sức khoẻ vì vậy không dùng để pha thành giấm ăn.
Câu 9: Tại sao khi ăn thịt, cá người ta thường chấm vào nước mắm giấm hoặc chanh thì thấy ngon và dễ tiêu hóa hơn ?
Trả lời : Trong môi trường axit protein trong thịt, cá dễ thủy phân hơn nên khi chấm và nước mắm giấm hoặc chanh có môi trường axit thì quá trình nhai protein nhanh thủy phân thành các animo axit nên ta thấy ngon hơn và dễ tiêu hơn.
Câu 10: Vì sao nước rau muống đang xanh khi vắt chanh vào thì chuyển sang
màu đỏ ?
Trả lời : Có một số chất hóa học gọi là chất chỉ thị màu, chúng làm cho dung dịch thay đổi khi độ axit thay đổi. Trong rau muống (và vài loại rau khác) có chất chỉ thị màu này, trong chanh có 7% axit xitric. Vắt chanh vào nước rau làm thay đổi độ axit, do đó làm thay đổi màu của nước rau. Khi chưa vắt chanh nước rau muống màu xanh lét là chứa chất kiềm
Câu 11: Tại sao khi vắt chanh hay quất vào mắm tôm có hiện tượng sủi bọt
khí?
Trả lời : Trong mắm tôm chứa vỏ tôm có thành phần là CaCO3 tác dụng
với axit citric có trong chanh. Phản ứng này sinh ra khí CO2 nên tạo bọt khí. 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2
Câu 12: Tại sao dùng nồi nhôm nấu canh dưa chua hay các đồ ăn có sử
dụng giấm lâu ngày thì nồi nhôm nhanh bị hỏng và có hại cho cơ thể.
Trả lời : Giấm hay một số axit hữu cơ khác trong chất chua có thể tác dụng
với lớp oxit nhôm bảo vệ bên ngoài sau đó tác dụng tiếp với nhôm làm nồi nhôm nhanh bị hỏng. Hợp chất của nhôm hòa tan trong thức ăn đi vào cơ thể nếu tích tụ nhiều sẽ ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa, hệ thần kinh và có thể gây ung thư.
6CH3COOH + Al2O3 → 2(CH3COO)3Al + 3H2O 6CH3COOH + 2Al → 2(CH3COO)3Al + 3H2
33
Áp dụng :Các câu hỏi từ câu 4 đến câu 12 áp dụng lồng ghép khi dạy bài axit cacboxilic để tăng hăng thú học hoá học cho HS và phát triền năng lực vận dụng kiến thức hoá học để giải quyết các vấn đề cuộc sống.
Câu 13. Để xác định hàm lượng axit axetic trong giấm, trong các cách nêu