Giải bài toán tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ.. Có ý thức vận dụng những kiến thức đợc học về cấu tạo hợp chất hữu cơ,giải bài toán tìm công thức hợp chấ
Trang 1Chươngư 5 Đại cơng về hoá học hữu cơ
Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ
Danh pháp của hợp chất hữu cơ
Các phản ứng hữu cơ cơ bản : Phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách,phản ứng huỷ
Giải bài toán tìm công thức phân tử, công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ
3 Giáo dục tình cảm thái độ
Giáo dục lòng say mê khoa học, thích khám phá, tìm tòi, sáng tạo
Rèn tác phong làm việc khoa học, chính xác, kĩ năng thao tác t duy phântích, tổng hợp
Có ý thức vận dụng những kiến thức đợc học về cấu tạo hợp chất hữu cơ,giải bài toán tìm công thức hợp chất hữu cơ, khái niệm đồng đẳng, đồng phân,danh pháp để làm cơ sở cho nghiên cứu các chơng tiếp theo
Trang 2 Tích cực sử dụng sơ đồ, tranh ảnh và mô hình để HS dễ tiếp thu bài.
Khai thác những kiến thức về cấu tạo phân tử, liên kết hoá học, sự lai hoáobitan HS đã đợc học ở lớp 10 để hình thành kiến thức về cấu tạo và cấu trúcphân tử hợp chất hữu cơ
Tăng cờng rèn kĩ năng giải bài toán hoá học tìm công thức phân tử và côngthức cấu tạo hợp chất hữu cơ Tuy nhiên kĩ năng này còn tiếp tục đ ợc củng cốtrong suốt quá trình HS học hoá học hữu cơ, vì vậy điều quan trọng là GV hớng dẫn
HS phơng pháp cơ bản nhất từ đó HS vận dụng vào các bài tập cụ thể
Dùng bài tập trắc nghiệm nếu chuẩn bị tốt sẽ góp phần củng cố bài học mộtcách linh hoạt và phong phú
B - Dạy học các bài cụ thể
Bài 28 (1 tiết). Hoá học hữu cơ và hợp chất hữu cơ
I Mục tiêu bài học
Dụng cụ : Bộ dụng cụ chng cất và phễu chiết, bình tam giác, giấy lọc, phễu
Tranh vẽ bộ dụng cụ chng cất
Hoá chất : Nớc, dầu ăn
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I hợp chất hữu cơ và Hoá học hữu cơ
1 Khái niệm hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
Khái niệm hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ HS đã biết ở ch ơng trình lớp 9THCS
Trang 3Hoá học hữu cơ là ngành Hoá học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
2 Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
Thờng có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi)
Thờng không tan hoặc ít tan trong nớc, nhng tan trong dung môi hữu cơ
c) Về tính chất hoá học
Đa số các hợp chất hữu cơ khi bị đốt thì cháy, chúng kém bền với nhiệt nên
dễ bị phân huỷ bởi nhiệt
Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thờng xảy ra chậm, không hoàn toàn,không theo một hớng nhất định, thờng cần đun nóng hoặc cần có xúc tác
II Phơng pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ
GV đặt vấn đề mục đích tinh chế hợp chất hữu cơ
Trang 4Trong thiên nhiên, các chất hữu cơ thờng ở dạng hỗn hợp phức tạp Phản ứnghữu cơ (trong phòng thí nghiệm hoặc trong nhà máy) thờng xảy ra theo nhiều h-ớng nên sản phẩm thu đợc cũng là hỗn hợp của nhiều chất.
Muốn có chất hữu cơ tinh khiết cần phải sử dụng các phơng pháp thích hợp để
tách chúng ra khỏi hỗn hợp Các phơng pháp tách biệt và tinh chế thờng dùng
Trang 5IV Hớng dẫn giải bài tập trong SGK
1 Điểm khác nhau giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ :
Thành phần hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có C còn thành phần hợp chấtvô cơ thì có thể có, có thể không
Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thờng xảy ra chậm và không theo một ớng nhất định
h- Hợp chất hữu cơ dễ cháy, kém bền với nhiệt
Để phân biệt hợp chất hữu cơ với hợp chất vô cơ một cách đơn giản ta cóthể dùng phơng pháp đốt và nhận biết than và muội than sinh ra :
Hợp chất hữu cơ dễ nóng chảy, dễ cháy khi cháy tạo ra muội than và than (C)
Hợp chất vô cơ khó nóng chảy, khó cháy không tạo ra muội than
2 Các hợp chất hữu cơ : CH4, CHCl3, C2H7N, CH3COONa, C12H22O11 ;
đốt, nếu cháy và hoá than thì chất đem đốt là chất hữu cơ
Bài 29 (1 tiết). Phân loại và gọi tên
hợp chất hữu cơ
I Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
HS biết :
Phân loại hợp chất hữu cơ
Gọi tên mạch cacbon chính gồm từ 1 đến 10 nguyên tử C
Trang 6 Bảng sơ đồ phân loại hợp chất hữu cơ.
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I Phân loại hợp chất hữu cơ
1 Phân loại
Hoạt động 1
GV hớng dẫn HS nghiên cứu thành phần phân tử một số chất hữu cơ đã học
từ đó rút ra khái niệm về hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon :
Hiđrocacbon là những hợp chất đợc tạo thành bởi các nguyên tử của hai
nguyên tố C và H
Dẫn xuất của hiđrocacbon là những hợp chất mà trong phân tử ngoài C, H
ra còn có một hay nhiều nguyên tử của các nguyên tố khác nh O, N, S, halogen
GV có thể hớng dẫn HS khái quát sự phân loại bằng sơ đồ sau :
Hợp chất hữu cơ
Hiđrocacbon
Dẫn xuất hiđrocacbon
Hiđrocacbon no Hiđrocacbon không no Hiđrocacbon thơm Dẫn xuất halogen Ancol, phenol Anđehit, xeton Axit cacboxylic Este
CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
Nhận xét về các nguyên tử, nhóm nguyên tử gây ra phản ứng Rút ra kháiniệm về nhóm chức
Nhóm OH, COOH đã gây ra các phản ứng phân biệt etanol, axit axeticvới đimetyl ete và với các loại hợp chất khác nên nhóm OH, COOH đợc gọi lànhóm chức
Trang 7Kết luận : Nhóm chức là nhóm nguyên tử gây ra những phản ứng đặc tr ng
của phân tử hợp chất hữu cơ
II danh pháp của hợp chất hữu cơ
1 Tên thông thờng
Hoạt động 3
HS nghiên cứu SGK rút ra nhận xét tên thông thờng của các hợp chất hữu cơ :
Đặt theo nguồn gốc tìm ra chất
Đôi khi phần đuôi trong tên gọi chỉ loại chất
Trang 8IV Híng dÉn gi¶i bµi tËp trong SGK
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O
C C : but
C C ;
C C
C C C: pent
Trang 9Bµi 30 (1 tiÕt) Ph©n tÝch nguyªn tè
I Môc tiªu bµi häc
Trang 10 Dụng cụ : ống nghiệm, giá đỡ, phễu thuỷ tinh, capsun (phễu thuỷ tinh),giấy lọc, bông, ống dẫn khí nh hình 5.5, 5.6 SGK.
Hoá chất : Glucozơ, CuSO4 (khan), CuO (bột), dung dịch Ca(OH)2, dungdịch AgNO3, CHCl3, C H OH 2 5
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I Phân tích định tính
GV nêu mục đích và nguyên tắc phân tích định tính :
Phân tích định tính nguyên tố nhằm xác định các nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ.
Bằng cách : Phân huỷ hợp chất hữu cơ thành hợp chất vô cơ đơn giản rồinhận biết hợp chất vô cơ đơn giản bằng phản ứng đặc trng
1 Xác định cacbon và hiđro
Hoạt động 1
GV làm thí nghiệm phân tích glucozơ :
Trộn kĩ khoảng 2 g glucozơ với 2 g bột CuO cho vào đáy ống nghiệm
Đa nhúm bông có tẩm CuSO4 khan vào khoảng 1/3 ống nghiệm (kể từmiệng ống nghiệm)
Lắp ống nghiệm lên giá đỡ (chú ý để ống nghiệm nằm ngang, miệng ốngnghiệm hơi chúc xuống)
Đun nóng cẩn thận phần hỗn hợp glucozơ và CuO
Trang 11Muối amoni + kiềm NH3 (mùi khai) (làm quỳ tím ẩm xanh)Thí dụ :
Lấy 1 phễu thuỷ tinh có tráng dung dịch AgNO3
Giấy lọc có tẩm CHCl3 đợc đốt trong capsun
Đa phễu thuỷ tinh chụp lên phía trên ngọn lửa (xem hình 5.6 SGK)
HS nhận xét hiện tợng, giải thích rút ra phơng pháp xác định sự có mặt củahalogen trong hợp chất hữu cơ
Khi đốt, hợp chất hữu cơ chứa clo bị phân huỷ, clo tách ra d ới dạng HCl và
đợc nhận biết bằng bạc nitrat :
(C, H, O, Cl) CO2 + H2O + HClAgNO3 + HCl AgCl + HNO3
AgCl bám trên thành phễu có thể đợc hoà tan bằng dung dịch NH3
II Phân tích định lợng
GV nêu nguyên tắc phép phân tích định lợng : "Phân huỷ chất hữu cơ thànhcác chất vô cơ đơn giản rồi định lợng chúng bằng phơng pháp trọng lợng, phơngpháp thể tích hoặc các phơng pháp khác"
1 Định lợng cacbon, hiđro
Hoạt động 4
HS quan sát sơ đồ phân tích định lợng C, H (hình 5.1) tìm hiểu vai trò củacác chất trong các thiết bị, thứ tự lắp đặt các thiết bị :
Trang 123 Định lợng các nguyên tố khác
Hoạt động 6
Dới sự hớng dẫn của GV, HS nghiên cứu SGK, rút ra nhận xét :
Định lợng halogen : Chuyển halogen thành HX, định lợng dới dạng AgX(X = Cl, Br)
Định lợng lu huỳnh : Chuyển thành SO2 hoặc muối sunfua rồi định lợng
Trang 13 Giống nhau : Đều chuyển hợp chất hữu cơ thành hợp chất vô cơ đơn giản.
Khác nhau : Phân tích định tính cần xác định sự có mặt của C, H quasản phẩm CO2, H2O
b) Nhận biết halogen trong hợp chất hữu cơ bằng cách sau : Lấy 1 đoạn dây
đồng, đốt nóng trên ngọn lửa đèn cồn đến khi ngọn lửa không còn nhuốmmàu xanh lá mạ thì nhúng đoạn dây đồng vào chất hữu cơ dạng lỏng hoặccho tiếp xúc với chất hữu cơ dạng rắn Hơ đoạn dây đồng lên ngọn lửa đèncồn, nếu lại xuất hiện ngọn lửa màu xanh lá mạ chứng tỏ có halogen
Giải thích : Ban đầu 2Cu + O2 2CuO (màu xanh lá mạ)
Khi Cu bị bao phủ lớp CuO màu ngọn lửa mất
Trang 14Hợp chất hữu cơ to
CO2 + H2O + HCl
2HCl + CuO CuCl2 + H2O2Cu + O2 2CuO (màu xanh lá mạ)c) Định lợng H2O, CO2
Hấp thụ H2O : dùng P2O5 hoặc H2SO4 đặc
Hấp thụ CO2 : dùng KOH rắn hoặc dung dịch kiềm lấy d
3 a) Nhận biết NH3 : Khí có mùi khai, làm xanh giấy quỳ tím tẩm nớc
b) Cho kết tủa ra ngoài ánh sáng : 2AgCl 2Ag + Cl2
trắng đen
Hoặc kết tủa tan trong dd NH3
4 Khi đốt nóng đỏ, CuCl2 bị phân tán vào ngọn lửa Màu xanh lá mạ là đặc
tr-ng cho Cu2+ trong ngọn lửa, giống nh màu vàng đặc trng của Na+ trongngọn lửa Vậy vỏ dây điện thờng làm bằng PVC ([ C H Cl ] ). 3 5 n Lõi dây
đồng luôn bị bám dính PVC, khi bị đốt xảy ra phản ứng sau :
3 5 n
[ C H Cl ] O , t 2 o
CO2H O HCl2 ; 2HCl CuO CuCl2H O2Khi CuCl bay hơi hết thì màu ngọn lửa lại trở về nh cũ Nếu cho dây đồng2tiếp xúc với PVC thì hiện tợng lại lặp lại
5 Theo đầu bài, trong 4,92 mg A có :
Trang 15HS biết các khái niệm và ý nghĩa : Công thức đơn giản nhất, công thức phân
Etilen Axetilen Axit axetic Rợu etylicCông thức phân tử C2H4 C2H2 C2H4O2 C2H6O
Tỉ lệ số nguyên tử 1 : 2 1 : 1 1 : 2 : 1 2 : 6 : 1Công thức đơn giản nhất CH2 CH CH2O C2H6O
HS nêu ý nghĩa của công thức phân tử và công thức đơn giản nhất
Công thức phân tử cho biết : Số nguyên tử mỗi nguyên tố có trong phân tử
Công thức đơn giản nhất cho biết : Hợp chất tạo bởi nguyên tố hoá học nào
và tỉ lệ về số lợng nguyên tử các nguyên tố trong phân tử (tỉ lệ tối giản)
2 Thiết lập công thức đơn giản nhất
Trang 16HS căn cứ vào kiến thức đã học (bài mol, thể tích mol phân tử).
Rút ra các biểu thức tính khối lợng mol phân tử, từ khối lợng mol phân tửsuy ra phân tử khối
M = 22,4.d (d : khối lợng riêng của khí g/l (hơi) ở đktc).
Trang 17 Thiết lập CTPT trực tiếp từ phân tử khối (để ở phần củng cố nếu còn thời gian).
b) Tổng quát :
Hoạt động 7
GV gợi ý HS tổng kết theo sơ đồ trong SGK
IV Hớng dẫn giải bài tập trong SGK
1 a) Công thức đơn giản nhất của : Vitamin A là : C20H30O ; Vitamin C là : C3H4O3
b) Tỉ lệ % khối lợng C, H, O trong vitamin A
Tỉ lệ % khối lợng C, H, O trong vitamin A :
Vậy công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ là C10H14O3
Trang 18CTPT cña Y lµ C6H7N.
Bµi 32 (2 tiÕt) cÊu tróc ph©n tö hîp chÊt h÷u c¬
Trang 19I Mục tiêu bài học
Mô hình phân tử cis but 2 en và trans but 2 en
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
Bài học tiến hành trong 2 tiết GV nên kết thúc tiết một hết mục II - Liên kếttrong phân tử hợp chất hữu cơ
I Thuyết cấu tạo hóa học
1 Nội dung của thuyết cấu tạo hóa học
Hoạt động 1
GV viết CTCT 2 chất ứng với CTPT C2H6O, ghi tính chất cơ bản nhất
H3C CH2 O H H3C O CH3
Chất lỏng Chất khí tác dụng với Na không tác dụng với Na
HS so sánh 2 chất về : thành phần, cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, tính chấthoá học
Trang 20GV lấy thí dụ 2 dãy đồng đẳng nh trong SGK.
HS : Viết CTTQ cho từng dãy
Rút ra quy luật
Nêu định nghĩa đồng đẳng và giải thích
GV nhấn mạnh 2 nội dung quan trọng :
Thành phần phân tử hơn kém nhau n nhóm (CH2 )
Có tính chất tơng tự nhau (nghĩa là có cấu tạo hoá học tơng tự nhau)
Thí dụ : CH3 OH và CH3 O CH3 không phải là đồng đẳng với nhau
Trang 211 Các loại liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ
Hoạt động 6
HS nhắc lại các khái niệm về liên kết , liên kết đã học ở lớp 10
+ Liên kết đợc tạo thành do sự xen phủ trục
+ Liên kết đợc tạo thành do sự xen phủ bên
GV khai thác thí dụ trong SGK để củng cố các khái niệm liên kết đơn, đôi, ba
Chú ý : Sự xen phủ bên kém hiệu lực nhiều so với sự xen phủ trục (liên kết
) cho nên liên kết thờng kém bền nhiều so với liên kết Cụ thể là năng lợngliên kết CC trong etan là 347 kJ/mol, trong khi đó năng lợng liên kết đôi C = Ctrong etilen không lớn gấp đôi mà chỉ bằng 615 kJ/mol Năng l ợng liên kết C
C là 812 kJ/mol
2 Các loại công thức cấu tạo
Hoạt động 7
HS nghiên cứu SGK rút ra các khái niệm
Công thức cấu tạo khai triển
Công thức cấu tạo thu gọn
Công thức cấu tạo thu gọn nhất
III Đồng phân cấu tạoồng phân cấu tạo
1 Khái niệm đồng phân cấu tạo
Hoạt động 8
HS nghiên cứu thí dụ trong SGK để rút ra kết luận về đồng phân cấu tạo
2 Phân loại đồng phân cấu tạo
Hoạt động 9
HS viết tất cả các CTCT của các chất ứng với công thức phân tử C4H10O
Từ đó rút ra kết luận về 3 loại đồng phân cấu tạo nh trong SGK
IV Cách biểu diễn cấu trúc không gian phân tử hữu cơ
1 Công thức phối cảnh
Trang 22Hoạt động 10
HS quan sát các công thức lập thể trong SGK, GV nêu quy ớc các nét dùngbiểu diễn công thức lập thể GV dùng mô hình để HS dễ quan sát HS vận dụngbiểu diễn công thức lập thể 1 chất theo yêu cầu của GV
Công thức phối cảnh còn gọi là công thức lập thể :
Đờng nét liền biểu diễn liên kết nằm trên mặt trang giấy
Đờng nét đậm biểu diễn liên kết hớng về mắt ta (ra phía trớc trang giấy)
Đờng nét đứt biểu diễn liên kết hớng ra xa mắt ta (ra phía sau trang giấy)
2 Quan hệ giữa đồng phân cấu tạo và đồng phân lập thể
GV hớng dẫn HS nghiên cứu sơ đồ mối quan hệ giữa đồng phân cấu tạo và
đồng phân lập thể để phân biệt 2 loại đồng phân này GV có thể lấy thí dụ cụ thể
để HS nắm bài
3 Cấu tạo hóa học và cấu trúc hóa học
Hoạt động 12
GV lấy thí dụ về cấu tạo hoá học và cấu trúc hoá học
HS nhận xét, so sánh rút ra kết luận điểm giống và khác giữa cấu tạo hoáhọc và cấu trúc hoá học
IV Hớng dẫn giải bài tập trong SGK
Trang 23b) C có 4 electron ngoài cùng, cả 4 electron có khả năng tham gia tạo thànhliên kết hóa học do vậy C thờng có hóa trị IV trong hợp chất hữu cơ.
3. Phân tử CH3Cl
H .
H : C : Cl .H
H
|
H C Cl
|H
4. a) Liên kết đơn : 1 cặp electron chung biểu diễn bằng 1 gạch nối
Liên kết bội : 2 hay 3 cặp electron chung biểu diễn bằng 2 hay 3 gạch nốisong song
Trang 24CTCT khai triÓn CTCT thu gän nhÊt
|
H C C N
|H
CH
|
CH C Cl
|CH
vµ
Trang 258 Những công thức biểu diễn cùng một chất :
động quang học là do cấu tạo không đối xứng của phân tử.
Các công thức cấu tạo thông thờng không thể nói lên đợc là có tồn tại các phân tử không đối xứng Giải quyết các vấn đề này là công lao của J H Van
Trang 26Hop (Jacobus Henricus Van't Hoff, 1852) phát hiện1911), một nhà hoá học trẻ tuổi ngời
Hà Lan Năm 1874, khi còn là một sinh viên 2) phát hiện2) phát hiện tuổi đang làm luận án tiến sĩ,
ông đã mạnh dạn đa ra ý kiến sáng tạo về nguyên tử cacbon ; 4 liên kết của nguyên tử C ở trung tâm của một hình tứ diện đều đợc hớng về
4 đỉnh, cả 4 liên kết đều nhau và hai liên kết kề nhau tạo thành một góc bằng 109,5o, sự đối xứng của 4 liên kết của nguyên tử C bị phá vỡ chỉ trong trờng hợp mà nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử hay gốc khác nhau tạo nên một nguyên tử cacbon không đối xứng Sự tồn tại của một nguyên tử cacbon không đối xứng là nguyên nhân sâu xa của hoạt tính quang học.
Hầu nh cùng thời với J H Van Hop nhà hoá học trẻ tuổi ngời Pháp J A Lơ Ben (Jules Achille Le Bel, 1847 1930) năm 2) phát hiện7 tuổi cũng đa ra ý kiến tơng tự
về hình tứ diện đều đối với nguyên tử cacbon, vì vậy ngày nay mẫu đó đ ợc gọi
là mẫu Van Hop Lơ Ben.
Bài 33 (1 tiết). Phản ứng hữu cơ
I Mục tiêu bài học
1 Về kiến thức
HS biết :
Cách phân loại phản ứng hữu cơ dựa vào sự biến đổi phân tử các chất đầu.
Các kiểu phân cắt liên kết cộng hoá trị và một vài tiểu phân trung gian
2 Về kĩ năng
HS vận dụng xác định các loại phản ứng hữu cơ, các tiểu phân trung gian
II Chuẩn bị
HS ôn tập lại một số phản ứng hữu cơ đã biết ở lớp 9
III Gợi ý tổ chức hoạt động dạy học
I Phân loại phản ứng hữu cơ
Hoạt động 1
GV yêu cầu HS viết các phơng trình phản ứng nh trong SGK và nhận xét vềnguyên tử (nhóm nguyên tử) của chất trớc và sau phản ứng từ đó rút ra các kháiniệm về :
1 Phản ứng thế,
2 Phản ứng cộng,
3 Phản ứng tách,
4 Phản ứng phân huỷ