Bài 15. Alkane trang 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 Hóa học 11 Kết nối tri thứcKhí thiên nhiên, khí dầu mỏ, xăng, nhiên liệu phản lực (jet fuel) và dầu diesel có vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống, kinh tế, công nghiệp. Vậy thành phần chính của các nhiên liệu này là gì? Ngoài ra, các alkane có phải là nguồn nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất các hoá chất hữu cơ hiện nay không? Quảng cáo
Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn
CH tr 81 MĐ Khí thiên nhiên, khí dầu mỏ, xăng, nhiên liệu phản lực (jet fuel) và dầu diesel có vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống, kinh tế, công nghiệp. Vậy thành phần chính của các nhiên liệu này là gì? Ngoài ra, các alkane có phải là nguồn nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất các hoá chất hữu cơ hiện nay không? Lời giải chi tiết: Thành phần chính của các nhiên liệu này là alkane - nguồn nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp sản xuất các hoá chất hữu cơ hiện nay. CH tr 83 CH1 Video hướng dẫn giải Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của alkane có công thức phân tử C5H12 và phân loại các đồng phân của nó. Phương pháp giải: Tên alkane mạch không phân nhánh = Phần nền + “ane” Tên gốc alkyl = Phần nền + “yl” Tên alkane mạch phân nhanh = Số chỉ vị trí mạch nhánh – tên nhánh + tên alkane mạch chính. Lời giải chi tiết:
CH tr 83 CH2 Viết công thức cấu tạo của alkane có tên gọi 2-methylpropane. Phương pháp giải: Tên alkane mạch không phân nhánh = Phần nền + “ane” Tên gốc alkyl = Phần nền + “yl” Tên alkane mạch phân nhanh = Số chỉ vị trí mạch nhánh – tên nhánh + tên alkane mạch chính. Lời giải chi tiết:
CH tr 83 CH3 Tên gọi của chất sau đây bị sai, em hãy giải thích và sửa lại cho đúng: Phương pháp giải: Tên alkane mạch không phân nhánh = Phần nền + “ane” Tên gốc alkyl = Phần nền + “yl” Tên alkane mạch phân nhanh = Số chỉ vị trí mạch nhánh – tên nhánh + tên alkane mạch chính. Lời giải chi tiết: Nhánh ở vị trí số 2. Tên gọi đúng là: 2-methylbutane. CH tr 85 CH Video hướng dẫn giải Dựa vào Bảng 15.2, em hãy nhận xét về quy luật biến đổi nhiệt độ sôi của alkane theo phân tử khối. Lời giải chi tiết: Từ Bảng 15.2 ta có nhận xét: Nhiệt độ sôi của alkane tăng dần theo phân tử khối. CH tr 86 TN Video hướng dẫn giải Phản ứng bromine hoá hexane Chuẩn bị: ống nghiệm, hexane, nước bromine, cốc thuỷ tinh. Tiến hành: - Cho vào ống nghiệm khoảng 1 mL hexane rồi cho tiếp vào đó khoảng 1 mL nước bromine. Quan sát thấy ống nghiệm có hai lớp, lớp dưới là nước bromine màu vàng, lớp trên là hexane không màu. - Lắc đều và quan sát hiện tượng. - Đặt ống nghiệm vào cốc nước ấm (khoảng 50 °C), quan sát hiện tượng xảy ra. Trả lời câu hỏi: 1. Nêu hiện tượng xảy ra trong quá trình thí nghiệm. Giải thích. 2. Viết phương trình hoá học ở dạng công thức phân tử của phản ứng xảy ra trong thí nghiệm trên (nếu có), giả thiết là chỉ có một nguyên tử hydrogen được thay thế. Phương pháp giải: 1. Ở điều kiện thường, khi lắc đều không có hiện tượng xảy ra. Đặt ống nghiệm trong nước ấm, nước bromine bị mất màu vàng. 2. PTHH: C6H14 + Br2→ C6H13Br + HBr Lời giải chi tiết: 1. Ở điều kiện thường, khi lắc đều không có hiện tượng xảy ra. Đặt ống nghiệm trong nước ấm, nước bromine bị mất màu vàng. Vì ở điều kiện thường các alkane kém hoạt động, nếu đun nóng hoặc chiếu sáng sẽ xảy ra phản ứng thế nguyên tử hydrogen trong alkane bằng nguyên tử halogen. 2. PTHH: C6H14 + Br2→ C6H13Br + HBr CH tr 87 CH Video hướng dẫn giải Viết sơ đồ phản ứng của butane với bromine trong điều kiện có chiếu sáng, tạo thành các sản phẩm monobromine. Phương pháp giải: 1 nguyên tử H được thay thế bằng 1 nguyên từ Br. Lời giải chi tiết: C4H10 + Br2 → C4H9Br + HBr CH tr 88 TN Video hướng dẫn giải Phản ứng oxi hoá hexane Chuẩn bị: hexane, dung dịch KMnO4 1%; ống nghiệm, bát sứ, que đóm. Tiến hành: 1. Phản ứng của hexane với dung dịch KMnO4 Cho khoảng 1 mL hexane vào ống nghiệm, thêm vài giọt dung dịch KMnO4 1%, lắc đều ống nghiệm trong khoảng 5 phút, sau đó đặt ống nghiệm vào giá rồi để yên khoảng 10 phút. Quan sát thấy ống nghiệm có 2 lớp, lớp dưới là dung dịch KMnO4 trong nước màu tím, lớp trên là hexane không màu. 2. Phản ứng đốt cháy hexane Cho khoảng 1 mL hexane (lưu ý không được lấy nhiều hơn) vào bát sứ nhỏ, cần thận đưa que đóm đang cháy vào bề mặt chất lỏng, hexane bốc cháy cho ngọn lửa màu vàng. Trả lời câu hỏi: a) Hexane có phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường không? Tại sao? b) Tại sao lại đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thuỷ tinh? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra. c) Nếu đốt cháy hexane trong điều kiện thiếu oxygen sẽ tạo ra carbon monoxide và nước. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng này. Phương pháp giải: a) Hexane không phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường. b) Phải đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thủy tinh vì hexane khi bị đốt sẽ giải phóng năng lượng có thể làm nóng chảy thủy tinh. c) Phương trình hoá học: 2 C6H14 + 13 O2 → 12 CO + 14 H2O Lời giải chi tiết: a) Hexane không phản ứng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường. Vì ở điều kiện thường, các alkane kém hoạt động (trong phân tử chỉ chứa các liên kết C-C và C-H là liên kết σ bền và kém phân cực nên khó tham gia vào các phản ứng hóa học). b) Phải đốt cháy hexane trong bát sứ mà không nên đốt trong cốc thủy tinh vì hexane khi bị đốt sẽ giải phóng năng lượng có thể làm nóng chảy thủy tinh. 2 C6H14 + 19 O2 → 12 CO2 + 14 H2O c) Phương trình hoá học: 2 C6H14 + 13 O2 → 12 CO + 14 H2O CH tr 88 Ch Viết phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy hoàn toàn pentane. Lời giải chi tiết: C5H12 + 8O2 → 6H2O + 5CO2 Ch tr 89 CH Video hướng dẫn giải Tại sao ở các cây xăng, kho chứa xăng dầu thường treo các biển cấm dưới đây? Phương pháp giải: Các alkane có phản ứng oxi hóa khi tiếp xúc với tia lửa: alkane bị đốt chát tạo khí carbon dioxide, hơi nước và giải phóng năng lượng gây cháy nổ mạnh. Lời giải chi tiết: Các alkane lỏng được sử dụng làm nguyên liệu xăng, dầu. Các alkane có phản ứng oxi hóa khi tiếp xúc với tia lửa: alkane bị đốt chát tạo khí carbon dioxide, hơi nước và giải phóng năng lượng gây cháy nổ mạnh.
Bài đọc
>> Xem chi tiết: Lý thuyết Alkane - Hóa học 11 - Kết nối tri thức
+
I. Khái niệm, danh pháp 1. Khái niệm và công thức chung của alkane - Khái niệm: Alkane là các hydrocarbon no mạch hở chỉ chứa liên kết đơn C-H và C-C trong phân tử. - CTPT chung: CnH2n+2 (n ≥ 1) 2. Danh pháp a, Alkane không phân nhánh Danh pháp thay thế = Phần nền + ane. VD: CH4: mathane b, Alkane mạch nhánh Tên gốc alkyl = Phần nền + yl Tên danh pháp thay thế của alkane = Số chỉ vị trí machj nhánh + tên alkane mạch chính - Lưu ý: + Chọn mạch C dài nhất, có nhiều nhánh nhất làm mạch chính. + Đánh số sao cho mạch nhánh có số chỉ vị trí nhỏ nhất. II. Đặc điểm cấu tạo - Chỉ có liên kết đơn C-C và C-H (bền vững và kém phân cực) nên alkane khá trơ về mặt hóa học. III. Tính chất vật lí - Trạng thái: C1 đến C4 và neopentan: khí, C5-C17: lỏng; C18 trở lên: rắn. - Không tan trong nước, tan tốt hơn trong các dung môi hữu cơ. - Nhẹ hơn nước. - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng phân tử khối. IV. Tính chất hóa học 1. Phản ứng thế - Alkane phản ứng thế nguyên tử hydrogen trong alkane bằng nguyên tử halogen. CnH2n+2 + X2 → CnH2n+2-mXm + HX VD: CH4 + Cl2 →CH3Cl + HCl. 2. Phản ứng cracking - Cracking alkane là quá trình phân cắt liên kết C-C của các alkane mạch dài tạo thành hỗn hợp hydrocarbon có mạch carbon ngắn hơn. VD:
3. Phản ứng reforming - Reforming alkane là quá trình chuyển các alkane không phân nhánh thành các alkane mạch phân nhánh và mạch vòng nhưng không làm thay đổi số nguyên tử carbon trong phân tử. 4. Phản ứng oxi hóa a, Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (phản ứng cháy) CnH2n+2 + (3n+1)/2O2 → nCO2 + (n+1) H2O Có: + nH2O < nCO2. + nH2O – nCO2 = nCnH2n+2. b, Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn - Alkane bị oxi hóa thành hỗn hợp carboxylic acid. RCH2-CH2R’ + O2 → RCOOH + R’COOH + H2O V. Ứng dụng - Nhiên liệu trong sản xuất và đời sống. - Nguyên liệu sản xuât phân bón. - Nhiên liệu xăng, diesel… VI. Ô nhiễm không khí do phương tiện giao thông 1. Các chất trong khí thải của phương tiện giao thông gây ô nhiễm không khí - Quá trình cháy xăng, dầu trong động cơ tạo ra khí CO2 (gây hiệu ứng nhà kính). - Xăng, dầu cháy không hoàn toàn tạo ra hợp chất arene đa vòng rất độc. - Nhiên liệu chứa sulfur cháy tạo ra oxide của sulfur SOx. - Ở nhiệt độ cao oxygen với nitrogen phản ứng với nhau tạo NOx → Các chất này gây ô nhiễm môi trường. 2. Một số biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường do phương tiện giao thông - Sử dụng nhiên liệu sạch. - Sử dụng nhiên liệu sinh học như xăng phan ethanol (E5, E10..), biodiesel. - Sử dụng các phương tiện giao thông tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi các loại động cơ điện. SƠ ĐỒ TƯ DUY
- Thu gọn
 Chia sẻ Bình luận
|
Danh sách bình luận