Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Chủ đề: Mở đầu hóa học hữu cơ. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Nội dung text: Bài giảng Hóa học Lớp 11 - Chủ đề: Mở đầu hóa học hữu cơ. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

1. CHỦ ĐỀ: MỞ ĐẦU HÓA HỌC HỮU CƠ. CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
2. NỘI DUNG BÀI HỌC A - MỞ ĐẦU HÓA HỌC HỮU CƠ I - KHÁI NIỆM VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ II - PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ III - ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ IV - SƠ LƯỢC VỀ PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ B - CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I - CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT II - CÔNG THỨC PHÂN TỬ
3. A - MỞ ĐẦU HÓA HỌC HỮU CƠ I - KHÁI NIỆM VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ - Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat, xianua, cacbua, ).
4. CCl4 Cacbon tetraclorua Tinh bột (C6H10O5)n Đường cát (C12H22O11) Giấm ăn (CH3COOH) C2H5OH
5. A - MỞ ĐẦU HÓA HỌC HỮU CƠ I - KHÁI NIỆM VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ - Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat, xianua, cacbua, ). - Thành phần hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có C, hay gặp H, O, N, sau đó đến halogen, S, - Hóa học hữu cơ là ngành Hóa học nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
6. C2H5OH, CH3COOH, HCHO, C12H22O11, CH4, C2H4, C2H2, C6H6 C2H5NH2, CH3Cl, CCl4 Chỉ chứa hai nguyên Trong phân tử có nguyên tử tố C và H nguyên tố khác thay thế nguyên tử H của hiđrocacbon Hiđrocacbon Dẫn xuất của hiđrocacbon
7. II - PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ ➢ Dựa vào thành phần nguyên tố HỢP CHẤT HỮU CƠ HIĐROCACBON DẪN XUẤT CỦA HIĐROCACBON (chỉ chứa C và H) (có nguyên tử nguyên tố khác thay thế nguyên tử H của hiđrocacbon) Dẫn Ancol, Anđehit, Amin, Axit, Hợp chất Hiđrocacbon Hiđrocacbon Hiđrocacbon xuất phenol, xeton nitro este tạp chức, no không no thơm halogen ete polime
8. II - PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ ➢ Dựa vào mạch cacbon - Hợp chất hữu cơ mạch vòng. - Hợp chất hữu cơ mạch không vòng.
9. III - ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ Đặc điểm Chủ yếu là liên kết cộng hóa trị. cấu tạo Dầu ăn 0 0 Tính chất - Thường có t nc, t s thấp (dễ bay hơi). vật lí - Phần lớn không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Nước rửa móng tay Tính chất - Thường kém bền với nhiệt, dễ cháy. hóa học - Phản ứng thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng, tạo ra hỗn hợp sản phẩm. Nguồn:
10. IV - SƠ LƯỢC VỀ PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ Phân tích định tính Phân tích định lượng Mục đích Xác định nguyên tố nào có Xác định thành phần phần trăm về trong thành phần phân tử khối lượng các nguyên tố có trong HCHC. HCHC. - Chuyển các nguyên tố trong - Chuyển các nguyên tố trong HCHC Nguyên HCHC thành các chất vô cơ đơn thành các chất vô cơ đơn giản. tắc giản. - Định lượng chúng bằng phương - Nhận biết chúng bằng các pháp khối lượng, phương pháp thể phản ứng đặc trưng. tích,
11. ➢ Phương pháp tiến hành phân tích định tính H → H2O Chứa C và H C → CO2 Hình 4.1. Thí nghiệm xác định định tính C, H có trong glucozơ
12. IV - SƠ LƯỢC VỀ PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ ➢ Phương pháp tiến hành phân tích định lượng a (gam) hợp chất hữu cơ + CuO, to chứa C, H, O, N CO2 + H2O + N2 CO +H O+N CO2 + N2 N 2 2 2 2 V N2 → mN → %mN m = bình tăng → mC → %mC H2SO4 đặc dd KOH m = m → m bình tăng H2O H → %mH
13. IV - SƠ LƯỢC VỀ PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ ➢ Phương pháp tiến hành phân tích định lượng + CuO, to a (gam) hợp chất hữu cơ (C, H, O, N) CO2 + H2O + N2 2.m H O m .100 2 %H = H mH = 2.n H O = 2 18 a 12.m mC .100 CO2 12.VCO %C = 12.n = 2 mC = CO = a 2 44 22,4 m .100 %N = N 28.VN 2 a mN = 28.n N = 2 22,4 %O = 100 - (%C + %H + %N) mO = a – (mC + mH + mN)
14. B - CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I - CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT 1. Định nghĩa Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ tối giảnHợpvề chấtsố nguyênEtilentử củaAncolcác etylicnguyênGlucozơtố trong phân tử. CTPT C2H4 C2H6O C6H12O6 Tỉ lệ tối giản số nguyên tử 1 : 2 2 : 6 : 1 1 : 2 : 1 các nguyên tố CTĐGN CH2 C2H6O CH2O
15. B - CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I - CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT 2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhất - Đặt CTPT X là CxHyOz (x, y, z nguyên dương) - Lập tỉ lệ: x : y : z = nC : nH : nO m mC mH O = : : 12 1 16 %C %H %O = : : 12 1 16 x : y : z = a : b : c (nguyên tối giản) → CTĐGN X: CaHbOc
16. I - CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT 2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhất Ví dụ: Phenolphtalein (là chất chỉ thị dùng để nhận biết dung dịch kiềm) có %C = 75,47%, %H = 4,35% và %O = 20,18%. Lập CTĐGN của phenolphtalein. Đặt CTPT của phenolphtalein là CxHyOz (x, y, z nguyên dương) %C %H %O Tỉ lệ x : y : z = : : 12 1 16 75,47 4,35 20,18 = : : 12 1 16 = 6,29 : 4,35 : 1,26 = 5 : 3,5 : 1 = 10 : 7 : 2 Vậy CTĐGN là: C10H7O2
17. II - CÔNG THỨC PHÂN TỬ 21 Quan Định hệnghĩa giữa công thức phân tử và công thức đơn giản nhất (SGK/93) Công thức phân tử biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi Hợp Ancol Axit Metan Etilen Glucozơ nguyênchất tố trong phân tử. etylic axetic CTPT CH4 C2H4 C2H6O C2H4O2 C6H12O6 2 2 6 CTĐGN CH CH C H O 4 2 2 6 CH2O CH2O CTPT cũng là CTĐGNSố nguyên tử trongCTPT CTPT khác là sốnhau nguyên nhưng lần cùng CTĐGN
18. II - CÔNG THỨC PHÂN TỬ 3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ a. Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố - Đặt CTPT X là CxHyOz (x, y, z nguyên dương) Xét sơ đồ: CxHyOz → xC + yH + zO Khối lượng (g): M 12.x 1.y 16.z % khối lượng (%): 100 %C %H %O M 12.x 1.y 16.z M.%C - Lập tỉ lệ: = = = → x = 100 %C %H %O 12.100 - Tìm: x, y, z → CTPT của X: CxHyOz
19. 3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ a. Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố Ví dụ: Geranyl axetat (X) (là thành phần chính có trong tinh dầu hoa hồng), có %C = 73,47%, %H = 10,21% và %O = 16,32%. Xác định CTPT của X. Biết tỉ khối hơi của X đối với khí oxi là 6,125. MX = 6,125.32 = 196 (g/mol) Đặt CTPT X là CxHyOz (x, y, z nguyên dương) 196 12.x 1.y 16.z = = = → x = 12, y = 20, z = 2 100 73,47 10,21 16,32 Vậy CTPT của X: C12H20O2
20. 3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ b. Thông qua công thức đơn giản nhất - Từ CTĐGN của X: CaHbOc - CTPT của X dạng: (CaHbOc)n (n nguyên dương) - Kết hợp với MX, tìm giá trị n → CTPT của X
21. 3. Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ b. Thông qua công thức đơn giản nhất Ví dụ: Phenolphtalein (A) (là chất chỉ thị dùng để nhận biết dung dịch kiềm) có CTĐGN là C10H7O2. Biết khối lượng mol phân tử của A là 318 g/mol. Lập CTPT của A. Ta có CTĐGN của A là: C10H7O2 CTPT của A là: (C10H7O2)n (n nguyên dương) MA = 318 (12.10 + 1.7 + 16.2).n = 318 → n = 2 Vậy CTPT của A: C20H14O4
22. c. Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,88 gam chất Y (C, H, O), thu được 1,76 gam CO2 và 0,72 gam H2O. Biết dY/KK 3,04. Tìm CTPT của Y. MY = 3,04. 29 88 (g/mol) Đặt CTPT của Y là CxHyOz (x, y, z nguyên dương) y z t0 y CxHyOz + (x + - ) O x CO + H2O 4 2 2 2 2 y 88 44.x 18. 2 0,88 1,76 0,72 88 44.x 9.y Tỉ lệ: = = → x = 4, y = 8 0,88 1,76 0,72 12.4 + 1.8 + 16.z = 88 → z = 2 Vậy CTPT của Y: C4H8O2
23. VẬN DỤNG Câu 1: Dãy chất nào sau đây đều là hợp chất hữu cơ? A. CO2, CH3Cl, C6H5Br, C2H4O2. B. NaCN, C6H5Br, NaHCO3, CH3Cl. C. CH3Cl, C6H5Br, C2H4O2, CH2O. D. CCl4, C2H4O2, CH2O, CO2.
24. VẬN DỤNG Câu 2: Hợp chất Z có CTĐGN là CH3O và có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 31. CTPT của Z là A. CH3O. B. C3H9O3. C. C2H6O. D. C2H6O2. CTPT của Z là: (CH3O)n MZ = 31. 2 = 62 → (12.1 + 1.3 + 16.1).n = 62 → n = 2 → CTPT của Z: C2H6O2 Vậy CTPT của A: C H O
25. BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 3, 4 SGK trang 91 Bài 2, 3, 4, 5 SGK trang 95