Sáng kiến kinh nghiệm Một số nội dung lý thuyết phổ biến của hidrocacbon - Phạm Ngọc Huyền Trang

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Một số nội dung lý thuyết phổ biến của hidrocacbon - Phạm Ngọc Huyền Trang

1. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc TÊN ĐỀ TÀI, SÁNG KIẾN, GIẢI PHÁP: MỘT SỐ NỘI DUNG LÝ THUYẾT PHỔ BIẾN CỦA HIDROCACBON Họ và tên: Phạm Ngọc Huyền Trang Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Lương Thế Vinh Quảng Bình, tháng 9 năm 2018
2. I. PHẦN MỞ ĐẦU I.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Hiện nay các kì thi tốt nghiệp THPT và kì thi tuyển sinh đại học môn Hóa học đều áp dụng hình thức thi trắc nghiệm khách quan. Với hình thức thi này, học sinh không những đòi hỏi nắm chắc kiến thức sâu rộng, mặt khác đặc thù của bộ môn Hoá kiến thức liên quan lẫn nhau, có tính hệ thống nên điều này càng làm khó nhiều học sinh hơn. Về nội dung thi có khoảng 40 – 50% là câu hỏi lý thuyết, chỉ cần học sinh nắm vững lý thuyết từng phần thì việc đánh nhanh các câu hỏi lý thuyết trong vòng 10s trở lại là điều dễ dàng đồng thời tiết kiệm một khoản thời gian để các em tranh thủ làm bài tập tính toán. Chính vì điều này, trong quá trình giảng dạy, tích luỹ kinh nghiệm, tôi từng bước xây dựng hệ thống kiến thức lý thuyết từng phần thuộc chương trình trung học phổ thông môn Hoá, phần lý thuyết này được xây dựng theo từng khối học và tuỳ theo hệ thống kiến thức. Năm nay tôi quyết định viết sáng kiến kinh nghiệm với đề tài “ Một số nội dung lý thuyết phổ biến của hidrocacbon ” I.2. PHẠM VI ÁP DỤNG ĐỀ TÀI - Với nội dung xây dựng ở phần hidrocacbon thuộc chương trình hoá học 11 nên đề tài có thể là tài liệu tham khảo hữu ích cho các em học sinh đang học lớp 11 và các em học sinh đang chuẩn bị thi đại học.Ngoài ra nội dung của đề tài có thể vận dụng vào trong quá trình giảng dạy đặc biệt là các tiết tự chọn. I.3 . ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Nội dung đề tài hoàn toàn mới, chỉ tập trung vào phần lý thuyết hidrocacbon – cụ thể là những nội dung phổ biến. Phần lý thuyết hướng tới những nội dung hay được đề cập đến trong chương trình phổ thông,mỗi nội dung đươc cụ thể cho từng loại hidrocacbon – đây là cách xây dựng giúp học sinh dễ học, dễ nhớ kiến thức. Thí dụ ở phản ứng cộng, những hidrocacbon nào có loại phản ứng này, cụ thể như thế nào vv học sinh sẽ có cái nhìn tổng quát và đưa ra so sánh được giữa mỗi loại hidrocacbon. II. PHẦN NỘI DUNG II.1- THỰC TRẠNG - Trong những năm gần đây vấn đề dạy và học môn Hoá học đã và đang đổi mới và là một trong những môn học có chuyển biến mạnh mẽ về đổi mới phương pháp dạy học. Tuy nhiên , với đặc thù là một môn khoa học thực nghiệm, kiến thức hoá phổ thông rất rộng ,nội dung thi trải dài từ phần hoá học 10 đến hoá học 12 nên việc nhớ nội dung là không hề dễ dàng với học sinh. - Thực trạng những năm trước đây cho thấy, đa số học sinh thường chú trọng vào kỹ năng giải bài tập mà quên đi rằng phần kiến thức lý thuyết chiếm đến 40 – 50% nội dung thi, vì vậy nhiều học sinh đã không làm được những câu bài tập lý thuyết mặc dù để trả lời cho những câu hỏi lý thuyết không mất nhiều thời gian nếu học sinh nắm được. Ngoài ra kiến thức lý thuyết cũng là nền tảng để áp dụng vào việc giải bài tập nên việc xây dựng hệ thống lý thuyết căn bản trong chương trình học sẽ giúp tăng hiệu quả học tập cho học sinh. II. 2 – CÁC GIẢI PHÁP II.2.1 – Mục tiêu của giải pháp: - Nội dung đề tài nhằm hệ thống hoá lý thuyết hay gặp của hidrocacbon theo cách dễ học nhất. Cụ thể: Nội dung đề tài chia thành 3 nội dung chính đó là : + Phần tên gọi + Phần đồng phân + Một số tính chất hoá học hay gặp - Sau mỗi phần tóm tắt lý thuyết là bài tập minh hoạ. Cụ thể: II. 2.2 – Nội dung:
3. A.ĐỒNG ĐẲNG VÀ DANH PHÁP A.1 – LÝ THUYẾT I. ANKAN 1. Dãy đồng đẳng ankan: - Ankan (hay parafin) là những hidrocabon no,mạch hở. - CH4, C2H6, C3H8, C4H10 lập thành dãy đồng đẳng ankan (hay parafin). - CTC: CnH2n+2 (n ≥ 1) 2. Danh pháp: a) Ankan không phân nhánh Mạch cacbon 1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C 8C 9C 10C chính Cách đọc met et prop but pent hex hept oct non dec -H CnH2n + 2  CnH2n+1 Ankan gốc ankyl Tên ankan = tên mạch cacbon chính + an Tên gốc ankyl = tên mạch cacbon chính + yl +Tên gốc một số Hiđrocacbon đơn giản. CH3- Metyl CH3-CH2- Etyl , CH3-CH2-CH2- Propyl CH3-CH- iso propyl , CH3-CH2-CH2-CH2- Butyl , CH3-CH-CH2- iso Butyl CH3 CH3 CH3 CH3-CH2-CH- Sec Butyl CH3 – C - Tert Butyl , CH3 CH3 CH2=CH- Vinyl , CH2=CH-CH2- Anlyl , C6H5- Phenyl ,C6H5-CH2- Benzyl ANKAN: CnH2n+2 GỐC ANKYL: -CnH2n+1- Công thức Tên (Theo Công thức Tên IUPAC) CH4 Metan CH3- Metyl CH3CH3 Etan CH3CH2- Etyl CH3CH2CH3 Propan CH3CH2CH2- Propyl CH3[CH2]2CH3 Butan CH3[CH2]2CH2- Butyl CH3[CH2]3CH3 Pentan CH3[CH2]3CH2- Pentyl CH3[CH2]4CH3 Hexan CH3[CH2]4CH2- Hexyl CH3[CH2]5CH3 Heptan CH3[CH2]5CH2- Heptyl CH3[CH2]6CH3 Octan CH3[CH2]6CH2- Octyl CH3[CH2]7CH3 Nonan CH3[CH2]7CH2- Nonyl CH3[CH2]8CH3 Đecan CH3[CH2]8CH2- Đecyl
4. b) Ankan phân nhánh: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + an * Cách gọi tên: - Chọn mạch cacbon dài nhất và có nhiều nhánh hơn làm mạch chính. - Đánh số thứ tự cacbon mạch chính bắt từ phía gần nhánh hơn( sao cho số chỉ vị trí nhánh là nhỏ nhất) - Gọi tên: số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + an. VD1: CH3CH2CH2CH(CH3)2: 2-metylpentan Thí dụ 1 : 2- Metylpropan 2,2- đimetylpropan 2,3- đimetylpentan VD2: 5 4 3 2 1 (a) CH3 – CH2 – CH – CH – CH3 5’ 4’ 3’ | | 2’CH2 CH3 (b) | 1’CH3 3-etyl-2-metylpentan Chọn mạch chính: Mạch (a): 5C, 2 nhánh } Đúng Mạch (b): 5C, 1 nhánh } Sai Đánh số mạch chính: Số 1 từ đầu bên phải vì đầu phải phân nhánh sớm hơn đầu trái * Chú ý: - Nếu có nhiều nhánh giống nhau ta thêm tiếp đầu ngữ: đi (2 nhánh), tri (3 nhánh), tetra (4 nhánh), trước tên nhánh - Nếu có halogen thì ưu tiên gọi halogen trước - Nếu có nhiều nhánh ankyl khác nhau ta gọi theo trình tự: a,b,c VD: CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3 : 2,3-đimetylpentan CH3CH(CH3)CH(C2H5)CH2CH3: 3-etyl-2-metyl pentan
5. Thí dụ 1 : 2- Metylpropan 2,2- đimetylpropan 2,3- đimetylpentan c. Đọc theo danh pháp thường: - Nếu phân tử có 1 nhánh CH3- đính ở cacbon thứ 2 thì thêm tiếp đầu ngữ iso trước tên ankan. VD1:CH3 – CH – CH2 – CH3: iso pentan ġ CH3 - Nếu phân tử có 2 nhánh CH3- đính ở cacbon thứ 2 thì thêm tiếp đầu ngữ neo trước tên ankan. VD2: CH3 ġ CH3 – CH – CH3: neo pentan ġ CH3 II.XICLOANKAN 1. Dãy đồng đẳng: -Là những H-C no mạch vòng, chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử -CTTQ: CnH2n (n ≥ 3) 2/ Danh pháp monoxicloankan : a/ Quy tắc : Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + Xiclo + Tên mạch chính+an - Mạch chính là mạch vòng. - Đánh số sao cho các số chỉ vị trí các mạch nhánh là nhỏ nhất b/ Thí dụ : VD: Xiclo+hex+an Metyl+xiclo+pent+an 1,2-đimetyl+xiclo+but+an 1,1,2-trimetyl+xiclo+prop+an (Xiclohexan) (Metylxiclopentan) (1,2-đimetylxiclobutan) (1,1,2-trimetylxiclopropan)
6. III. ANKEN 1. Dãy đồng đẳng của anken - Anken là hidrocacbon không no, mạch hở, có một liên kết C = C - CTTQ : CnH2n ( n ≥ 2) 2. Danh pháp: - Danh pháp thường: Tên ankan nhưng thay đuôi an = ilen. + Ví dụ: C2H4 (Etilen), C3H6 (propilen) CH2=CH2: etilen; CH2=CH-CH3: propilen; CH2=CH-CH2-CH3: α-butilen; CH3-CH=CH-CH3: β-butilen; CH2=C(CH3)-CH3: isobutilen - Danh pháp quốc tế (tên thay thế): Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch C chính + số chỉ vị trí liên kết đôi + en 4 3 2 1 + Ví dụ: CH3 - CH = CH - CH3 (C4H8) But-2-en 1 2 3 CH2 = C(CH3 ) - CH3 (C4H8) 2 - metylpropen CH2 = CH –CH –CH3 3 - metylbut – 1 - en CH3 CH2=CH–CH2 –CH2 – CH3 : pent- 1- en CH3 –CH=CH–CH2 –CH3 : pent- 2- en CH2=C–CH2–CH3 : 2- metylbut- 1-en │ CH3 CH3–C=CH- CH3 : 2- metylbut- 2- en │ CH3 IV. ANKADIEN 1. Dãy đồng đẳng: - Ankadien là những hidrocacbon mạch hở, có 2 liên kết đôi C = C trong phân tử. CTTQ: CnH2n-2 (n ≥ 3) 2. Danh pháp: Vị trí nhánh-Tên nhánh+Tên mạch chính (thêm “a”)-số chỉ vị trí hai nối đôi-đien -Mạch chính là mạch chứa 2 liên kết đôi, dài nhất, có nhiều nhánh nhất. -Đánh số C mạch chính bắt đầu từ phía gần liên kết đôi hơn( sao cho tổng chỉ số liên kết đôi là nhỏ nhất) VD: CH2=C=CH2: propađien (anlen); CH2=CH-CH=CH2: buta-1,3-đien (butađien); CH2 =C(CH3) - CH=CH2: 2-metylbuta-1,3-đien (isopren); CH2=CH-CH2-CH=CH2: penta - 1,4 - đien V. ANKIN 1. Dãy đồng đẳng của ankin: -Ankin là những hiđrocacbon không no, mạch hở có một liên kết ba trong phân tử, có CTTQ là:CnH2n - 2 (n 2) 2. Danh pháp:
7. a) Tên thông thường: CH≡CH: axetilen; R-C≡C-R’: tên R, R’+axetilen (viết liền) VD: CH3-C≡C-C2H5: etylmetylaxetilen; CH≡C-CH=CH2: vinylaxetilen b) Theo IUPAC: Quy tắc gọi tên ankin tương tự như gọi tên anken, nhưng dùng đuôi in để chỉ liên kết ba. VD: CH≡CH: etin; CH≡C-CH3: propin; CH≡C-CH2-CH3: but-1-in; CH3-C≡C-CH3: but-2-in VD: HC  C – CH(CH3)– CH3 : 3-metyl-but-1-in (isopropyl axetilen) V. BENZEN VÀ ĐỒNG ĐẲNG 1. Dãy đồng đẳng của benzen: - Khi thay các nguyên tử hidro trong phân tử benzen ( C6H6) bằng các nhóm ankyl, ta được các ankylbenzen, các ankylbenzen họp thành dãy đồng đẳng của benzen CTTQ của dãy đồng đẳng benzen có là: CnH2n - 6 (n 6) 2. Danh pháp a) Tên thay thế: Phải chỉ rõ vị trí các nguyên tử C của vòng bằng các chữ số hoặc các chữ cái o, m, p. B1: Đánh số vòng benzen ưu tiên từ vị trí mạch nhánh, theo chiều có nhiều mạch nhánh( ưu tiên tổng chỉ số nhánh là nhỏ nhất) B2: Đọc tên số chỉ vị trí nhánh + tên gốc ankyl + bezen. hoặc tên vị trí nhánh + tên gốc ankyl + bezen. 1 2-o ( ortho ), 3-m ( meta ), 4-p ( para ). O O m 2 m 1 CH p 6 3 3 5 1 CH3 4 4 H3C 6 CH3 H3C 2 CH3 5 3 Cách đánh đúng ( 1,2,4 – trimetylbenzen) Đánh số sai b) Tên thông thường: Những hợp chất thơm, một số lớn không có tên không theo hệ thống danh pháp mà thường dùng tên thông thường. CH3 CH2CH3 CH3 CH3 CH3 1 (o)6 2(o) CH3 (m)5 3(m) CH3 4(p) CH3 metylbenzen etylbenzen 1,2-đimetylbenzen 1,3-đimetylbenzen 1,4-đimetylbenzen (Toluen) o-đimetylbenzen m-đimetylbenzen p-đimetylbenzen (o-xilen) (m-xilen) (p-xilen) C6H5 -CH(CH3)2: isopropylbenzen (cumen) A.2 – BÀI TẬP VẬN DỤNG 1. Chọn tên đúng theo danh pháp IUPAC cho các ankan sau:
8. ChÊt: CH3 - CH2 - CH - CH2 - CH3 cã tªn lµ g×? CH - CH3 CH3 A. 3 – isopropylpentan B. 3 – etyl – 2 – metylpentan C. 2 – metyl – 3 – etylpentan D. 3 – etyl – 4 – metylpentan 2. ChÊt cã CTCT: CH3 - CH - CH - CH2 - CH3 cã tªn lµ: CH3 CH3 A. 2,2 – đimetylpentan B. 2,3 – đimetylpentan C. 2,2,3 – trimetylpentan D. 1,1,2 – trimetylpentan 3. ChÊt cã CTCT: CH3 - CH - CH2 - CH - CH2 - CH2 - CH3 cã tªn lµ: CH3 CH3 A. 1,1,3 – trimetyl heptan C. 2,4 – đimetylheptan B. 2 – metyl – 4 – propylpentan D. 4,6 – đimetylheptan 4. Anken X có công thức cấu tạo: CH3– CH2– C(CH3)=CH–CH3. Tên của X là A. isohexan. B. 3-metylpent-3-en. C. 3-metylpent-2-en. D. 2-etylbut-2-en. 5. Hợp chất hữu cơ X có tên gọi là: 2 – clo – 3 – metylpentan. Công thức cấu tạo của X là: A.CH3CH2CH(Cl)CH(CH3)2 C. CH3CH2CH(CH3)CH2CH2Cl B. CH3CH(Cl)CH(CH3)CH2CH3 D. CH3CH(Cl)CH2CH(CH3)CH3 6. Hợp chất (CH3)2C=CHC(CH3)2CH=CHBr có danh pháp IUPAC là A. 1–brom–3,5–trimetylhexa–1,4–đien. B. 3,3,5–trimetylhexa–1,4–đien–1–brom. C. 2,4,4–trimetylhexa–2,5–đien–6–brom. D. 1–brom–3,3,5–trimetylhexa–1,4–đien. 7. Hợp chất (CH3)2C=CH–C(CH3)3 có danh pháp IUPAC là A. 2,2,4– trimetylpent–3–en. B. 2,4–trimetylpent–2–en. C. 2,4,4–trimetylpent–2–en. D. 2,4–trimetylpent–3–en. 8. Ankin X có công thức cấu tạo: CH  C CH CH3 tên thay thế của X là CH3 A. 2-metylbut-3-in B. 3-metylbut-1-in C. 3-metylbut-2-in D. 2-metylbut-1-in 9. Cho công thức cấu tạo: CH2=CH-CH=CH-CH3. Tên gọi nào sau đây là phù hợp với CTCT đó? A. pentadien B. penta-1,3-dien C. penta-2,4-dien D. isopren 10. Chất sau đây có tên gọi là gì? CH2-CH2-CH2-CH3 CH3 CH2-CH3 A.1-butyl-3-metyl-4-etylbenzen B.1-butyl-4-etyl-3-metylbenzen C.1-etyl-2-metyl-4-butylbenzen