Giáo án Hóa học Lớp 11 - Tuần 16 - Lê Hồng Phước

Tuần : 16 Ngày soạn: 25/11/2012 Tiết : 31 Ngày dạy: 03/12/2012 BÀI 21: CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ (tt) I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: * Học sinh biết: Các loại công thức của hợp chất hữu cơ : Công thức chung, công thức đơn giản nhất, công thức phân tử và công thức cấu tạo. * Học sinh hiểu: Biết cách xác định khối lượng mol phân tử, tên hợp chất từ đó xác định được CTĐGN và CTPT. * Học sinh vận dụng: Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ.... Kĩ năng: - Vận dụng những kiến thức về phân tích nguyên tố để biết cách xác định thành phần định lượng của hợp chất hữu cơ. Giải được các dạng bài tập về lập công thức phân tử. - Tính được phân tử khối của chất hữu cơ dựa vào tỉ khối hơi. - Xác định được công thức phân tử khi biết các số liệu thực nghiệm. 3. Thái độ: Rèn luyện thái độ làm việc khoa học. 4. Phương pháp: Thuyết trình, vấn đáp, chứng minh và diễn giải, II. CHUẨN BỊ 1. Chuẩn bị của giáo viên: Một số bài tập lập công thức phân tử. 2. Chuẩn bị của học sinh: Học bài cũ và tìm hiểu phần còn lại của bài. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Ổn định tình hình lớp, kiểm tra sĩ số: 2. Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: Công thức đơn giản là gì? Cách lập công thức đơn giản? Khái niệm công thức phân tử? Tiến trình dạy học Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: Thiết lập công thức phân tử dựa vào % khối lượng các nguyên tố. - GV: Yêu cầu học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và làm thí dụ sách giáo khoa. Giáo viên hướng dẫn cho học sinh hiểu. Hoạt động 6: Thiết lập công thức phân tử thông qua công thức đơn giản nhất. - GV: Yêu cầu học sinh làm thí dụ trong sách giáo khoa và bài tập 6 trang 95. Hoạt động 7: Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy - GV: Hướng dẫn học sinh. Giáo viên hướng dẫn học sinh viết phương trình phản ứng cháy, và yêu cầu 3 hs giải bài tập 3 sgk trang 95 theo 3 cách, gv đánh giá và kết luận. - HS: Trả lời - HS: Nghiên cứu sgk, quan sát, lắng nghe và ghi chép. - HS: Giải bài tập sgk. - HS: Quan sát, lắng nghe, ghi chép và giải bài tập sgk và sau đó trình bày, các học sinh khác giải theo và nhận xét. I. Công thức đơn giản nhất: II. Công thức phân tử: 1. Định nghĩa: 2. Quan hệ giữa CTPT và CTĐGN: 3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ a. Dựa vào % khối lượng các nguyên tố CxHyOz→ xC + yH + zO M (g) 12x 1y 16z 100% %C %H %O Lập tỉ lệ: Ta có suy ra : x = y = z = Vd :(sgk trang 93) Áp dụng công thức giải ra ta được. : x = 20 ; y = 14 ; z = 4 Vậy công thức phân tử là : C20H14O4. b. Thông qua công thức đơn giản nhất : Vd:(sgk trang 94) Từ công thức đơn giản nhất công thức phân tử của X là (CH2O)n hay CnH2nOn MX = (1.12 + 2.1 + 16.1)n = 60 Giải ra n = 2. Vậy công thức phân tử là C2H4O2. c. Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy: Vd: (sgk trang 94) MY = 29,0.3,04 ≈ 88,0 (g/mol) nY =(mol) =(mol) Đặt công thức phân tử của Y là CxHyOz CxHyOz+(x+)O2xCO2 + H2O 1mol xmol mol 0,01 0,04 0,04 Từ các tỉ lệ ta tính được x = 4; y = 8. MY=12.4 + 1.8+16.z=88 ta có z = 2. Vậy công thức phân tử là C4H8O2. *Bài tập áp dụng: Làm bài tập 3 sgk trang 95. IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Yêu cầu học sinh viết lại các công thức tính khối lượng C, H,O, N. Lập công thức đơn giản và các cách lập công thức phân tử của các chất. - Về nhà học bài, giải các bài tập sgk, sbt và chuẩn bị bài mới. * RÚT KINH NGHIỆM Tuần : 16 Ngày soạn: 25/11/2012 Tiết : 32 Ngày dạy: 04/12/2012 BÀI 22: CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: * Học sinh biết: - 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. * Học sinh hiểu: Phân biệt được đồng phân, đồng đẳng, hiểu thuyết cấu tạo. * Học sinh vận dụng: Viết công thức cấu tạo một số hợp chất hữu cơ, xác định đồng đẳng, đồng phân,.... 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. Thái độ: - Rèn luyện thái độ làm việc khoa học. - Xây dựng tính tích cực, chủ động, hợp tác, có kế hoạch và tạo cơ sở cho các em yêu thích môn hóa học. 4. Phương pháp: Thuyết trình, vấn đáp, và diễn giải, II. CHUẨN BỊ 1. Chuẩn bị của giáo viên: Mô hình phân tử CH4, C2H4, C2H2, C3H8, học sinh đọc bài trước. 2. Chuẩn bị của học sinh: Học bài cũ và tìm hiểu bài mới. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY 1. Ổn định tình hình lớp, kiểm tra sĩ số: 2. Kiểm tra bài cũ: Câu hỏi: Làm bài tập 3 sgk trang 95. Tiến trình dạy học Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động1: CTCT. - GV: Viết CTCT của hợp chất có CTPT: CH4, C2H4, C2H6O. - GV: Hãy nêu khái niệm về CTCT? Hoạt động 2: Phân loại - GV: 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-CH2-OH? Cho học sinh về xem sgk. Hoạt động 3: Nội dung của thuyết cấu tọa hóa học - GV: Yêu cầu hs nêu và gv nhận xét. - GV: Cho ví dụ minh họa từng luận điểm. Hoạt động 5: Ý nghĩa -GV: Nêu ý nghĩa của thuyết cấu tạo hóa học? Hoạt động 6: Đồng đẳng, đồng phân. - GV: Hãy nhận xét các dãy chất (1), (2), (3) có trong ví dụ? - GV: (1), (2), (3) được gọi là các dãy đồng đẳng, vậy khái niệm đồng đẳng là gì? Hoạt động 7: Đồng phân. - GV: Dựa vào ví dụ của giáo viên ở bên, hãy nêu khái niệm đồng phân ? Và cho một vài ví dụ các chất là đồng phân của nhau? Hoạt động 8: Liên kết hóa học. - GV: Hãy nhắc lại liên kết CHT là gì? Cho ví dụ? - GV: Cho biết khái niệm về liên kết đơn, liên kết đôi, ba, cho ví dụ minh họa. - HS: Viết CTCT và nêu khái niệm CTCT - HS: Quan sát mô hình và viết công thức thu gọn. - HS: Nêu và lắng nghe nhận xét của gv. - HS: Quan sát và ghi chép. Học sinh nêu và giáo viên kiểm tra lại. - HS: Tham khảo sgk, nhận xét, và nêu khái niệm - HS: Nêu khái niệm và cho ví dụ khác. - HS: Nhắc lại. - HS: Nêu khái niệm và cho ví dụ minh họa. 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 (sgk) 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 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 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 Đimetyl ete 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). Vd: (sgk) 2. Ý nghĩa: Thuyết CTHH giúp giải thích hiện tượng đồng đẳng, đồng phân. 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 III. Đồng phân: a. Ví dụ: CH3-CH2OH CH3-O-CH3 Etanol Đimetyl ete 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). VD:(sgk) 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 chung tạo thành, được biểu diễn bằng 1 gạch nối giữa 2 nguyên tử. - Liên kết δ là liên kết 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 khác 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 chung của hai nguyên tử tạo thành, được biểu diễn bằng 3 gạch nối giữa 2 nguyên tử. - Gồm 1δ bền và 2Л kém bền. - Hai nguyên tử khác 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. IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ. - Nhắc sơ lược 3 luận điểm cơ bản. - Về nhà học bài, giải các bài tập sgk, sbt và chuẩn bị bài mới. * RÚT KINH NGHIỆM Tuần : 16 Ngày soạn: 25/11/2012 Tiết : 16 (TC) Ngày dạy: 06/12/2012 BÀI TẬP CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I. MỤC TIÊU HS vận dụng được kiến thức đã học giải bài tập cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ. II. CHUẨN BỊ GV:Giáo án HS: Ôn tập lí thuyết, làm bài tập cấu trúc phân tử hợp hất hữu cơ III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY Ổn định lớp Kiểm tra bài cũ Trình bày nội dung thuyết cấu tạo hóa học. Ví dụ minh họa Trình bày khái niệm đồng đẳng, đồng phân. Ví dụ minh họa Bài mới Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 2: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 1: Trong các chất dưới đây, chất nào là đồng đẳng của nhau? chất nào là đồng phân của nhau? CH3CH2CH3 CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2CH3 CH3CHClCH3 (CH3)2CHCH3 CH3CH2CH=CH2 CH3CH=CH2 CH2-CH2 CH2-CH2 CH3 C=CH2 CH3 GV: Yêu cầu HS thảo luận làm bài. GV: Cho HS xung phong lên bảng giải GV: Gọi HS nhận xét ghi điểm Hoạt động 3: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 2: Khi đốt cháy 1,5 g của mỗi chất A hoặc B hoặc D đều thu được sản phẩm gồm 0,9 g nước và 2,2 g khí CO2. Ba chất trên có phải là đồng phân của nhau không? Cho ví dụ. GV: Gợi ý hướng dần HS cách giải GV: lấy ví dụ minh họa Hoạt động 4: GV: Chép đề lên bảng, yêu cầu HS chép đề vào vở. Bài 3: Hỗn hợp khí A chứa hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Lấy 1,12 lít A (đktc) đem đốt cháy hoàn toàn. Sản phẩm cháy được dẫn qua bình (1) đựng H2SO4 (đặc), sau đó qua bình (2) đựng dung dịch NaOH ( có dư). Sau thí nghiệm, khối lựợng bình (1) tăng 2,16 g và bình (2) tăng 7,48g. Hãy xác định CTPT và % về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A. GV: Gợi ý hướng dần HS cách giải HS: Chép đề HS: Thảo luận làm bài HS: Lên bảng trình bày, các HS còn lại lấy nháp làm bài HS: Chép đề HS: chú ý nghe hiểu HS: Chép đề HS: chú ý nghe hiểu Bài 1: Trong các chất dưới đây, chất nào là đồng đẳng của nhau? chất nào là đồng phân của nhau? CH3CH2CH3 CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2CH3 CH3CHClCH3 (CH3)2CHCH3 CH3CH2CH=CH2 CH3CH=CH2 CH2-CH2 CH2-CH2 CH3 C=CH2 CH3 Giải: + Các chất đồng đẳng: (1) và (3); (1) và (5); (6) và (7); (7) và (9) + Các chất đồng phân: (2) và (4); (3) và (5); (6) và (7); (6), (8) và (9) Bài 2: Khi đốt cháy 1,5 g của mỗi chất A hoặc B hoặc D đều thu được sản phẩm gồm 0,9 g nước và 2,2 g khí CO2. Ba chất trên có phải là đồng phân của nhau không? Cho ví dụ. Giải Vì các chất có cùng số mol C ( cùng khối lượng CO2), cùng số mol H ( cùng khối lượng nước) và cùng số mol oxi trong cùng một lượng mỗi chất có nghĩa là 3 chất có công thức đơn giản giống nhau. Nếu 3 chất có cùng phân tử khối nữa thì chúng mới là đồng phân của nhau. Ví dụ: Ba chất là axit axetic C2H4O2, glucozơ C6H12O6 và anđehitfomic không phải là đồng phân của nhau mặc dù đều có công thức đơn giản là CH2O; khi đốt 30 g mỗi chất đều sinh ra 1 mol CO2 và 1 mol nước. Bài 3: Hỗn hợp khí A chứa hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Lấy 1,12 lít A (đktc) đem đốt cháy hoàn toàn. Sản phẩm cháy được dẫn qua bình (1) đựng H2SO4 (đặc), sau đó qua bình (2) đựng dung dịch NaOH ( có dư). Sau thí nghiệm, khối lựợng bình (1) tăng 2,16 g và bình (2) tăng 7,48g. Hãy xác định CTPT và % về thể tích của từng chất trong hỗn hợp A. Giải Hai hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng có CTPT là CxHy và Cx+1Hy + 2 Gọi a là số mol CxHy Gọi b là số mol Cx+1Hy + 2 Ta có: a + b = 0,05 (1) CxHy + a ax y/2a b (x + 1)b b Số mol CO2: ax + b(x + 1) = 0,17 (2) Số mol H2O: (3) Từ (2) ta có (a + b)x + b =0,17 b = 0,17 - 0,05x b là số mol ủa một trong hai hât nên 0 < b < 0,05 Do đó 0 < 0,17 – 0,05x < 0,05 b =0,17 – (0,05.3)=0,02 a =0,05 – 0,02 = 0,03 Thay giá trị của a và b vào (3) ta có: 0,03y + 0,02( y + 2) = 0 y = 4 CTPT của 2 chất là C3H4, C4H6 % về thể tích ( cũng là % về số mol) của C3H4 trong hỗn hợp A. % về thể tích của C4H6 trong hỗn hợp là 40% IV. CỦNG CỐ HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC Ở NHÀ - Chất nào dưới đây là đồng phân của CH3COOCH3? A. CH3CH2OCH3 B. CH3CH2COOH C. CH3COCH3 D. CH3CH2CH2OH - Chuẩn bị bài Luyện tập BTVN: Hỗn hợp M ở thể lỏng,chứa 2 hợp chất hữu cơ kế tiếp nhau trong một dãy đồng đẳng. Nếu làm bay hơi 2,58g M thì thể tích hơi thu được đúng bằng thể tích của 1,4 g khí N2 ở cùng điều kiện. Đốt cháy hoàn toàn 6,45 g M thì thu được 7,65 g H2O và 6,72 lít CO2(đktc). Xác định CTPT và % khối lượng của từng chất trong hỗn hợp M. RÚT KINH NGHIỆM