Giải SGK Hóa học 11 Bài 16 (Kết nối tri thức): Hydrocarbon không no


Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 16: Hydrocarbon không no

Mở đầu trang 92 Hóa học 11: Sự ra đời của hoá học alkene khoảng giữa thế kỉ XX là một dấu mốc quan trọng tạo nên bước đột phá cho sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp hoá học hữu cơ.

Vậy, alkene, alkyne có vai trò quan trọng thế nào trong hoá học nói chung và hoá hữu cơ nói riêng?

Lời giải:

Alkene, alkyne đóng vai trò quan trọng trong hoá học nói chung và hoá hữu cơ nói riêng.

Alkene là nguyên liệu để tổng hợp một số polymer như polyethylene (PE); polypropylene (PP) … đây là các polymer được dùng để làm bao bì và các đồ dùng như li, cốc, tủ chứa đồ …Trong công nghiệp dược phẩm, các alkyne là nguyên liệu sản xuất một số dược phẩm như thuốc kháng vius Efavirenz, thuốc kháng nấm Terbinafine, …

Alkyne được dùng làm nguyên liệu trong tổng hợp hữu cơ. Ví dụ acetylene là một alkyne được dùng để tổng hợp các vật liệu polymer như poly(vinyl alcohol), poly(vinyl acetate), … dùng làm bao bì, keo dán, màng đệm, …

I. Khái niệm, đồng phân, danh pháp

Hoạt động trang 92 Hóa học 11: Em hãy viết công thức electron, công thức Lewis của các hydrocarbon sau: C2H6, C2H4, C2H2. Nhận xét sự khác nhau về đặc điểm liên kết trong phân tử của ba hydrocarbon trên.

Lời giải:

Em hãy viết công thức electron công thức Lewis của các hydrocarbon sau C2H6, C2H4, C2H2

Điểm khác nhau:

Trong phân tử C2H6 chỉ chứa liên kết đơn;

Trong phân tử C2H4 có chứa liên kết đôi C = C;

Trong phân tử C2H2 có chứa liên kết ba C ≡ C.

Hoạt động 1 trang 93 Hóa học 11: Điều kiện để có đồng phân hình học của alkene Điều kiện để có đồng phân hình học của alkene trang 93 Hóa học 11 là gì?

Lời giải:

Trong phân tử alkene nếu mỗi nguyên tử carbon của liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử hoặc hai nhóm nguyên tử khác nhau thì sẽ có đồng phân hình học.

Vậy điều kiện để có đồng phân hình học của alkene Điều kiện để có đồng phân hình học của alkene trang 93 Hóa học 11là:

a ≠ b và c ≠ d.

Hoạt động 2 trang 93 Hóa học 11: Alkene Alkene có đồng phân hình học không? Giải thích có đồng phân hình học không? Giải thích.

Lời giải:

Alkene này không có đồng phân hình học do một nguyên tử carbon của liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử giống nhau (- H) và nguyên tử C còn lại của liên kết đôi liên kết với hai nhóm nguyên tử giống nhau (- CH3).

Câu hỏi 1 trang 94 Hóa học 11: Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các alkene và alkyne có công thức phân tử C5H10, C5H8.

Lời giải:

– Các công thức cấu tạo của alkene có công thức phân tử C5H10:

CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3: pent – 1 – ene;

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3: pent – 2 – ene;

Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các alkene và alkyne: 3 – methylbut – 1 – ene;

Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các alkene và alkyne: 2 – methylbut – 2 – ene;

Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các alkene và alkyne: 2 – methylbut – 1 – ene.

– Các công thức cấu tạo của alkyne có công thức phân tử C5H8:

CH ≡ C – CH2 – CH2 – CH3: pent – 1 – yne;

CH3 – C ≡ C – CH2 – CH3: pent – 2 – yne;

Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các alkene và alkyne: 3 – methylbut – 1 – yne.

Câu hỏi 2 trang 94 Hóa học 11: Trong các chất sau, chất nào có đồng phân hình học?

Trong các chất sau, chất nào có đồng phân hình học?

Lời giải:

Trong phân tử alkene nếu mỗi nguyên tử carbon của liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử hoặc hai nhóm nguyên tử khác nhau thì sẽ có đồng phân hình học.

Vậy trong số bốn chất, chỉ có chất (b) có đồng phân hình học.

IV. Tính chất hoá học của alkene, alkyne

Câu hỏi 3 trang 98 Hóa học 11: Viết phương trình hoá học của các phản ứng:

a) Propene tác dụng với hydrogen, xúc tác nickel.

b) Propene tác dụng với nước, xúc tác H3PO4.

c) 2 – methylpropene tác dụng với nước, xúc tác acid H3PO4.

d) But – 1 – ene tác dụng với HCl.

Lời giải:

a) CH2 = CH – CH3 + H2 Ni,to CH3 – CH2 – CH3;

b) Viết phương trình hoá học của các phản ứng Propene tác dụng với hydrogen, xúc tác nickel

c) Viết phương trình hoá học của các phản ứng Propene tác dụng với hydrogen, xúc tác nickel

d) Viết phương trình hoá học của các phản ứng Propene tác dụng với hydrogen, xúc tác nickel

Câu hỏi 4 trang 98 Hóa học 11: Trong các chất sau, những chất nào làm mất màu nước bromine: propane, propene, propyne, 2 – methylpropene?

Lời giải:

Các hydrocarbon trong phân tử có liên kết π làm mất màu nước bromine.

Vậy các chất làm mất màu nước bromine là: propene, propyne, 2 – methylpropene.

Hoạt động 1 trang 99 Hóa học 11: Điều chế và thử tính chất hoá học của ethylene

Chuẩn bị: cồn 96o, dung dịch sulfuric acid đặc, đá bọt; bình cầu có nhánh 250 mL, ống nghiệm (1) chứa khoảng 2 mL dung dịch KMnO4 loãng, ống nghiệm (2) chứa khoảng 2 mL nước Br2 loãng, ống dẫn thuỷ tinh hình chữ L, ống dẫn thuỷ tinh đầu vuốt nhọn, giá để ống nghiệm, nguồn nhiệt, que đóm, lưới tản nhiệt, bình thuỷ tinh chứa dung dịch NaOH.

Điều chế và thử tính chất hoá học của ethylene Chuẩn bị cồn 96 độ, dung dịch sulfuric acid đặc, đá bọt

Tiến hành:

– Cho vài viên đá bọt, 20 mL cồn 96° vào bình cầu. Rót 40 mL dung dịch H2SO4 đặc vào ống đong, sau đó rót từ từ H2SO4 đặc từ ống đong qua phễu vào bình cầu để tránh sự toả nhiệt quá mạnh.

– Lắp bộ dụng cụ như Hình 16.5.

– Đun nóng đến khi ethylene sinh ra và sục ngay vào các ống nghiệm (1) và (2).

– Thay ống dẫn khí thuỷ tinh hình chữ L bằng ống dẫn thuỷ tinh có đầu vuốt nhọn.

Dùng que đóm đang cháy để đốt ethylene ở đầu ống dẫn khí.

Lưu ý: Dung dịch sulfuric acid đặc rơi vào da sẽ gây bỏng nặng, cần cẩn thận khi sử dụng.

Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Lời giải:

Đun cồn 96o với sulfuric acid đặc sinh ra khí ethylene (có lẫn tạp chất như CO2, SO2…).

Khí sinh ra được dẫn qua bình (1) để loại tạp chất; dẫn tiếp qua bình (2) thấy dung dịch Br2 (hoặc dung dịch KMnO4) nhạt dần đến mất màu do liên kết pi ở liên kết đôi của ethylene kém bền vững.

Đốt ethylene ở đầu ống dẫn khí, khí ethylene cháy và toả nhiều nhiệt.

Phương trình hoá học:

C2H5OH H2SO4,to CH2 = CH2 + H2O

CH2 = CH2 + Br2 → CH2Br – CH2Br

3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3HO – CH2 – CH2 – OH + 2MnO2 + 2KOH

C2H4 + 3O2 to 2CO2 + 2H2O.

Hoạt động 2 trang 99 Hóa học 11: Điều chế và thử tính chất hoá học của acetylene

Chuẩn bị: đất đèn (chứa CaC2), nước tinh khiết; ống nghiệm chứa khoảng 2 mL dung dịch KMnO4 loãng, ống nghiệm chứa khoảng 2 mL dung dịch nước Br2 loãng, bình cầu có nhánh 250 mL, ống dẫn thuỷ tinh hình chữ L, ống dẫn thuỷ tinh đầu vuốt nhọn, giá để ống nghiệm, que đóm, bình thuỷ tinh chứa dung dịch NaOH.

Điều chế và thử tính chất hoá học của acetylene Chuẩn bị đất đèn (chứa CaC2), nước tinh khiết

Tiến hành:

– Cho khoảng 5 g đất đèn vào bình cầu có nhánh và cho nước cất vào phễu nhỏ giọt. Lắp dụng cụ như Hình 16.6 (chú ý đuôi của phễu nhỏ giọt không chạm vào chất rắn).

– Mở khoá phễu nhỏ giọt để nước chảy từ từ xuống, khí acetylene sinh ra được sục ngay vào các ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 và nước Br2 đã chuẩn bị ở trên đến khi dung dịch mất màu.

– Thay ống dẫn khí thuỷ tinh hình chữ L bằng ống dẫn thuỷ tinh có đầu vuốt nhọn. Dùng que đóm đang cháy để đốt acetylene sinh ra ở đầu ống dẫn khí.

Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

Lời giải:

Đất đèn (thành phần chính CaC2) tác dụng với nước sinh ra khí acetylene (C2H2).

Khí này có thể lẫn tạp chất nên được dẫn qua bình (1) chứa NaOH để tinh chế.

Dẫn acetylene vào các ống nghiệm chứa dung dịch KMnO4 và nước Br2 thấy các dung dịch này nhạt dần đến mất màu do liên kết pi ở acetylene kém bền vững.

Khi đốt acetylene cháy, toả nhiều nhiệt.

Phương trình hoá học minh hoạ:

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

CH ≡ CH + 2Br2 → CHBr2 – CHBr2

3CH ≡ CH + 8KMnO4 → 3KOOC – COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O

C2H2+52O2to2CO2+H2O

Câu hỏi 5 trang 100 Hóa học 11: Hãy trình bày phương pháp hoá học nhận biết ba khí sau: ethane, ethylene, acetylene.

Lời giải:

Cho lần lượt từng khí tác dụng với dung dịch bromine:

+ Dung dịch bromine bị nhạt dần đến mất màu → ethylene, acetylene (nhóm I).

CH2 = CH2 + Br2 → CH2Br – CH2Br

CH ≡ CH + 2Br2 → CHBr2 – CHBr2

+ Dung dịch bromine không bị mất màu → ethane.

Cho các khí ở nhóm I tác dụng với AgNO3 trong NH3:

+ Xuất hiện kết tủa màu vàng nhạt → acetylene.

HC ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → Ag – C ≡ C – Ag (vàng nhạt) + 2NH4NO3

+ Không có hiện tượng → ethylene.

Câu hỏi 6 trang 100 Hóa học 11: Viết phương trình hoá học của các phản ứng:

a) Propene tác dụng với dung dịch KMnO4.

b) Propyne tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.

Lời giải:

a) 3CH2 = CH – CH3 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH – CH(OH) – CH3 + 2MnO2 + 2KOH

b) CH ≡ C – CH3 + AgNO3 + NH3 → CAg ≡ C – CH3 + NH4NO3.

VI. Ứng dụng

Em có thể trang 101 Hóa học 11: Vận dụng các kiến thức về alkene, alkyne để giải thích được các vai trò quan trọng của alkene và alkyne trong công nghiệp hoá học, công nghiệp dược phẩm, vật liệu, …

Lời giải:

Alkene, alkyne đóng vai trò quan trọng trong hoá học nói chung và hoá hữu cơ nói riêng.

Alkene là nguyên liệu để tổng hợp một số polymer như polyethylene (PE); polypropylene (PP) … đây là các polymer được dùng để làm bao bì và các đồ dùng như li, cốc, tủ chứa đồ … Trong công nghiệp dược phẩm, các alkyne là nguyên liệu sản xuất một số dược phẩm như thuốc kháng vius Efavirenz, thuốc kháng nấm Terbinafine, …

Alkyne được dùng làm nguyên liệu trong tổng hợp hữu cơ. Ví dụ acetylene là một alkyne được dùng để tổng hợp các vật liệu polymer như poly(vinyl alcohol), poly(vinyl acetate), … dùng làm bao bì, keo dán, màng đệm, …

Xem thêm các bài giải SGK Hóa lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

==== ~~~~~~ ====



Link Hoc va de thi 2021

Chuyển đến thanh công cụ