Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tiết 32, Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ - Nguyễn Hải Long

Tiết 32 – Bài 22: CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ. I. Mục tiêu 1. Kiến thức Biết được : - Nội dung thuyết cấu tạo hoá học ; Khái niệm đồng đẳng, đồng phân. - Liên kết cộng hoá trị và khái niệm về cấu trúc không gian của phân tử chất hữu cơ. 2. Kĩ năng - Viết được công thức cấu tạo của một số chất hữu cơ cụ thể. - Phân biệt được chất đồng đẳng, chất đồng phân dựa vào công thức cấu tạo cụ thể. 3. Trọng tâm - Nội dung thuyết cấu tạo hoá học, chất đồng đẳng, chất đồng phân - Liên kết đơn, bội (đôi, ba) trong phân tử chất hữu cơ 4. Tình cảm, thái độ - Rèn luyện thái độ làm việc khoa học, nghiêm túc. - Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các em yêu thích môn hóa học. II. Chuẩn bị: Mô hình phân tử CH4, C2H4, C2H2, C3H8, học sinh đọc bài trước. III. Phương pháp: Đàm thoại gợi mở, diễn giải. IV. Tổ chức hoạt động: 1. Kiểm tra bài cũ : Nêu công thức tính khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ. 2. Bài mới: HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG Hoạt động 1 Viết CTCT của hợp chất có CTPT là : CH4, C2H4, C2H6O. Nêu khái niệm về CTCT ? Học sinh viết , giáo viên cùng cả lớp kiểm tra lại. CTCT cho thấy thứ tự liên kết và cách liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. I. Công thức cấu tạo 1. Khái niệm: CTCT là công thức biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết (đơn, bội) của các nguyên tử trong phân tử. 2. Các loại CTCT: 2 loại: a. Công thức khai triển: Biểu diễn trên mặt phẳng giấy tất cả các liên kết giữa các nguyên tử. H H VD: C2H6 : H - C - C - H H H H H H C3H6 H - C - C = C - H H H H C2H6O H - C - C - OH H H Hoạt động 2 Cho học sinh quan sát các mô hình cấu tạo của các phân tử CH4, C3H8. Từ các khái niệm mới được học về CTCT khai triển, CTCT thu gọn và thu gọn nhất hãy biểu diễn CT thu gọn nhất của CH3-CH2-CH2-OH ? OH b. Công thức CT thu gọn: * Các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử C được viết thành 1 nhóm. * Hoặc chỉ biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử C và với nhóm chức (mỗi đầu đoạn thẳng hoặc điểm gấp khúc là 1 cacbon, không biếu thị số nguyên tử H liên kết với cacbon) VD: C2H6 : CH3-CH3 hoặc C3H6 : CH3-CH=CH2 hoặc C2H5OH : CH3-CH2-OH hoặc OH Hoạt động 3 Nội dung của thuyết cấu tọa hóa học II. Thuyết cấu tạo hóa học 1. Nội dung: Gồm 3 luận điểm: a. Luận điểm 1: Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự đó gọi là cấu tạo hóa học . Sự thay đổi thứ tự liên kết đó tức là thay đổi cấu tạo hóa học sẽ tạo ra một chất khác. Vd: Hợp chất có CTPT C2H6O có CT CH3-CH2OH CH3-O-CH3 Etanol, t0s= 78,30C Dimetylete,t0s=-230C Tan tốt,+ Na tạo H2. Ít tan, không + Na. b. Luận điểm 2: Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4, Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon (vòng, không vòng, nhánh, không nhánh) Vd: CH3-CH2-CH2-CH3: hở, không nhánh. CH3-CH(CH3)-CH3: hở, có nhánh. CH2 - CH2 : vòng. CH2 c. Luận diểm 3: Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết các nguyên tử). Hoạt động 4 Dựa vào thuyết cấu tạo hóa học vừa học, hãu viết các CTCT của CTPT C3H8O ? Học sinh viết, giáo viên và cả lớp kiểm tra lại . Vd: * Khác về loại nguyên tử : CH4 CCl4 t0s = -1620C t0s = 77,50C Trong nước: Không tan. Không tan. Đốt trong O2: Cháy . Không cháy . * Cùng CTPT, khác CTCT: CH3-CH2OH CH3-O-CH3 Etanol, t0s= 78,30C Dimetylete,t0s=-230C Tan tốt,+ Na tạo H2. Ít tan, không + Na. * Khác CTPT, tương tự về CTCT: CH3-CH2OH và CH3-CH2-CH2OH t0s= 78,30C t0s= 97,20C Tan tốt,+ Na tạo H2. Tan tốt,+ Na tạo H2. Hoạt động 5 Nêu ý nghĩa của thuyết cấu tạo hóa học ? Thuyết CTHH giúp giải thích hiện tượng đồng đẳng, đồng phân. 2. Ý nghĩa: Thuyết CTHH giúp giải thích hiện tượng đồng đẳng, đồng phân. Hoạt động 6 Hãy nhận xét các dãy chất (1), (2), (3) có trong ví dụ ? (1), (2), (3) được gọi là các dãy đồng đẳng, vậy khái niệm đồng đẳng là gì? * Trong các dãy, phân tử các chất hơn kém nhau một hoặc vài nhóm CH2. * Trong các dãy các chất có cấu tạo tương tự nhau. Học sinh nêu và giáo viên đúc kết lại. III. Đồng đẳng, đồng phân 1. Đồng đẳng a. Ví dụ: Ta các dãy hidrocacbon sau: (1) CH4, C2H6, C3H8, C4H10... (2) C2H4, C3H6, C4H8, C5H10... (3) CH3OH, C2H5OH, C3H7OH... (1), (2), (3) : là các dãy đồng đẳng. b. Khái niệm: Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 , nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng họp thành dãy đồng đẳng Hoạt động 7 Dựa vào ví dụ của giáo viên ở bên, hãy nêu khái niệm đồng phân ? Cho một vài ví dụ các chất là đồng phân của nhau ? Học sinh nêu và giáo viên đúc kết lại. Học sinh nêu và giáo viên kiểm tra lại. 2. Đồng phân a. Ví dụ: CH3-CH2OH CH3-O-CH3 Etanol, t0s= 78,30C Dimetylete,t0s=-230C Tan tốt,+ Na tạo H2. Ít tan, không + Na. Hai chất trên có cùng CTPT, khác về CTCT nên chúng có tính chất hóa học khác nhau , ta gọi chúng là các đồng phân của nhau. b. Khái niệm: Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng CTPT được gọi là các chất đồng phân của nhau. * Có nhiều loại đồng phân : - Đồng phân cấu tạo (gồm đồng phân về bản chất nhóm chức, vị trí nhóm chức, mạch cacbon ) - Đồng phân lập thể (khác nhau về vị trí không gian) Hoạt động 8 Liên kết CHT là gì ? Cho ví dụ ? Học sinh nêu và giáo viên kiểm tra lại. IV. Liên kết hóa học - Liên kết thường gặp trong hợp chất hữu cơ là liên kết CHT, gồm liên kết δ và liên kết Л. - Sự tổ hợp của liên kết δ và Л tạo thành liên kết dôi hoặc ba (liên kết bội). 1. Liên kết đơn: (δ) - Do 1 cặp electron tạo thành, được biểu diễn bằng 1 gạch nối giữa 2 nguyên tử. - Liên kết δ bền. 2. Liên kết đôi: (1δ và 1Л) - Do 2 cặp electron tạo thành, được biểu diễn bằng 2 gạch nối giữa 2 nguyên tử. - Gồm 1δ bền và 1Л kém bền. - Bốn nguyên tử liên kết với 2 nguyên tử cacbon có liên kết đôi nằm trong cùng một mặt phẳng của 2 nguyên tử cacbon đó. 3. Liên kết ba: (1δ và 2Л) - Do 3 cặp electron tạo thành, được biểu diễn bằng 3 gạch nối giữa 2 nguyên tử. - Gồm 1δ bền và 2Л kém bền. - Hai nguyên tử liên kết với 2 nguyên tử cacbon có liên kết ba nằm trên đường thẳng nối 2 nguyên tử cacbon có liên kết ba đó. * Các liên kết đôi và ba gọi là liên kết bội. 3.Củng cố và dặn dò: - Làm bài tập 4/ 101 tại lớp. - Làm bài tập 5, 6, 7, 8/101. 102 SGK và học bài cũ, đọc bài mới.