Giáo án môn Hóa học Lớp 11 - Tiết 29: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

TUẦN 15 Ngày soạn: Tiết 29 Ngày dạy: CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I Mục tiêu : 1. Kiến thức: * Học sinh biết: biểu diễn thành phần phân tử hợp chất hữu cơ bằng các loại công thức. Biết được ý nghĩa của mỗi loại công thức; thiết lập CTPT hợp chất hữu cơ theo phương pháp phổ biến là dựa vào % khối lượng các nguyên tố, thông qua công thức đơn giản, tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy. * Học sinh hiểu: để thiết lập CTPT ngoài việc phân tích định tính, định lượng nguyên tố còn phải xác định mol phân tử hoặc tên chất đó từ đó xác định CTĐG, CTPT của hợp chất hữu cơ cần tìm. * Học sinh vận dụng: giải một số bài tập tìm CTPT. 2 .Kĩ năng : vận dụng các công thức vào từng dạng bài tập phù hợp 3. Thái độ : Tôn trọng khoa học thông qua tim hiểu con đường nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học III. Chuẩn bị: 1. Đồ dùng: * GV : một số bài tập xác định CTPT * HS : Hệ thống các công thức định lượng , Bảng phụ. 2. Phương pháp : đàm thoại, bài tập theo phương pháp làm mẫu IV. Các hoạt động dạy học Kiểm tra 15’ Đề A: Đốt cháy hoàn toàn 0.66g chất hữu cơ A thu được 1,32g CO2 và 0,54g H2O. Tính % khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất A. Đề B: Đốt cháy hoàn toàn 0.46g chất hữu cơ B thu được 0,448 lít CO2 (đkc) và 0,54g H2O. Tính % khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất A. Hoạt động của Thầy: Hoạt động của Trò: Nội dung: Hoạt động 1: Công thức đơn giản nhất - Tính mc, mH, mN, mO à nC, nH, nN, nO? -Gọi chất hữu cơ có CT CxHyOz. -Lập tỉ lệ : x:y:z ? = nC: nH: nO = a:b:c (là số nguyên tối giản) àCT CaHbOc gọi là CTĐGN - Nêu được định nghĩa CTĐGN. - Hs tính theo công thức - nC = nCO2 = mC/12 nH = 2nH2O = mH/1 nO = mO/16 nN = mN /14 - x:y:z:t = nC: nH: nO:nN I. CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT: 1. Định nghĩa: Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên của các nguyên tố trong phân tử. 2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhất: - Gọi CTPT của hợp chất hữu cơ là CxHyOz (x, y, z: số nguyên, dương). - Lập tỉ lệ: (a, b, c: số nguyên tối giản) Vậy CTĐGN của hợp chất hữu cơ đó là CaHbOc Hoạt động 2: Lập công thức đơn giản nhất * GV: kết quả phân tích nguyên tố hợp chất X cho biết %C = 40,00%, %H = 6,67%, còn lại là oxi. Lập CTĐG của X. * GV dẩn dắt HS, Nhận xét các nhóm, củng cố lại - HS thảo luận nhóm giải toán trính bày vào bảng phụ - Các nhóm trình bày kết quả. Nhận xét 3. Thí dụ: kết quả phân tích nguyên tố hợp chất X cho biết %C = 40,00%, %H = 6,67%, còn lại là oxi. Lập CTĐG của X. - Gọi CTPT của hợp chất hữu cơ là CxHyOz (x, y, z: nguyên, dương). - Lập tỉ lệ: Vậy CTĐGN của hợp chất hữu cơ đó là CH2O Hoạt động 3: Công thức phân tử - lập CTPT theo % khối lượng : - Công thức phân tử? - Đưa ví dụ về công thức phân tử - Quan hệ giữa CTPT và CTĐGN? - Để xác định được CTPT của một hợp chất ta cần có những dữ kiện nào? - GV gợi ý cho HS Cách xác định các giá trị: x,y,z,t dựa vào % các nguyên tố - Nêu định nghĩa CTPT - Trả lời dựa vào ví dụ, SGK. Tự cho ví dụ trong từng trường hợp. - mA, MA, mCO2 , mH2O , mN hoặc % của chúng ( nếu có) II. CÔNG THỨC PHÂN TỬ (CTPT): 1. Định nghĩa: công thức phân tử là công thức biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử. 2. Quan hệ giữa CTPT và CTĐGN: - Thành phần nguyên tố giống nhau. - CTPT là số nguyên lần số nguyên tử của nó trong CTĐGN. - Trong nhiều trường hợp, CTPT cũng chính là CTĐGN. - Một số chất có CTPT khác nhau nhưng có cùng CTĐGN. 3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ: a/ Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố: Xét sơ đồ:CxHyOz → xC + yH + zO M : M(g) 12,0.x (g) 1,0.y (g) 16,0.z (g) %m: 100% %C %H %O Lập tỉ lệ, suy được: Hoạt động 4: Lập CTPT thông qua công thức đơn giản nhất: - GV dùng ví dụ phần I. Cho dA/H2 là 30,tìm CTPT của A? *GV hướng dẩn HS giải -CTĐGN là CH2O, à CTPT là(CH2O)n 30n = 30x2 à n= 2 - CTPT :C2H4O2 b/ Thông qua công thức đơn giản nhất: (CaHbOc)n → (12,0.a + 1,0.b + 16,0.c). n =MX Từ CTĐGN, MX suy ra n, CTPT. Ví dụ: CTĐG của hchc A là CH2O tìm CTPT của A biết tỉ khối của A so với H2 là 30 MA = 2x30 = 60 (CH2O)n = 60 à30n = 60 à n = 2 Vậy CTPT của A là (CH2O)2 hay C2H4O2 Hoạt động 5: Lập CTPT trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy: - Viết phản ứng đốt cháy hchc A - Vận dụng vào bài tập tìm CTPT theo 3 phương pháp trên - GV cho Hs làm theo nhóm ( mổi nhóm 1 phương pháp) - HS viết phản ứng. - Theo dõi và làm theo hướng dẫn. - Vận dụng để hiểu rõ hơn lý thuyết. -Các nhóm thảo luận trình bày kết quả MA = 3,04x29 = 88 à nA = 0,0 (1 mol) * nCO2 = 0,04 (mol) ; nH2O = 0,04 (mol) Suy ra: x = 4 ; y = 8 Từ MX = 12x4 +8+16z = 88 à z = 2 c/ Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy: 1mol x mol y/2 mol nX nCO2 nH2O Suy ra: x = ; y = Từ MX, x, y suy ra z = * Thí dụ: Hợp chất Y chứa các nguyên tố C, H, O. Đốt cháy hoàn toàn 0,88g Y được 1,76g CO2 và 0,72g H2O. Tỉ khối hơi của Y so với không khí là 3,04. Xác định công thức phân tử của Y * HD: MA = 3,04x29 = 88 à nA = 0,0 (1 mol) * nCO2 = 0,04 (mol) ; nH2O = 0,04 (mol) 1mol x mol y/2 mol 0,01 0,04 0,04 Suy ra: x = 4 ; y = 8 Từ MX = 12x4 +8+16z = 88 à z = 2 IV. Củng cố - Dặn dò: - Học kĩ lý thuyết vận dụng làm bài tập để nhớ công thức. -Thế nào là đồng phân, đồng đẳng? Nội dung thuyết cấu tạo hóa học. V. Rút kinh nghiệm: