Tiêu đề CHUYÊN ĐỀ 2. ALKANE (File HS).docx ✅

CHUYÊN ĐỀ 2. ALKANE KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. Khái niệm hydrocarbon - Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chỉ chứa hai nguyên tố carbon và hydrogen. - Hydrocarbon gồm nhiều loại như alkane (methane, propane, …), alkene (ethylene, …), … Methane (CH 4 ) có trong khí bùn ao propane (CH 3 – CH 2 – CH 3 ) có trong bình gas Ethylene (CH 2 =CH 2 ) có trong khí sinh ra từ hoa quả chín II. Alkane 1. Khái niệm, cấu tạo, danh pháp ♦ Khái niệm - Alkane là những hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa các liên kết đơn (C – C, C – H) trong phân tử. - Công thức chung của các alkane là C n H 2n+2 (n ≥ 1), trong đó n là số nguyên tử C trong phân tử. VD: CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , … ♦ Cấu tạo, danh pháp Tên gọi Công thức phân tử Công thức cấu tạo đầy đủ Công thức cấu tạo thu gọn Methane CH 4 CH 4 Ethane C 2 H 6 CH 3 – CH 3 Propane C 3 H 8 CH 3 – CH 2 – CH 3 Butane C 4 H 10 CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 2. Phản ứng cháy - Tất cả các alkane khi đốt cháy hoàn toàn đều tạo thành CO 2 và H 2 O. TQ: 2C n H 2n+2 + (3n + 1)O 2 ot 2nCO 2 + 2(n + 1)H 2 O VD: CH 4 + 2O 2 ot CO 2 + 2H 2 O 2C 4 H 10 + 13O 2 ot 8CO 2 + 10H 2 O  Phản ứng đốt cháy alkane tỏa nhiều nhiệt nên alkane được sử dụng làm nhiên liệu.
❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN ♦ VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1. [KNTT - SGK] Cho các chất: (A) CH 3 – CH 3 (B) CH 2 = CH – CH 3 (C) 23 | 3 CHCCH CH  (D) CH 3 – CH 2 – OH (E) CH 3 – COOH (G) 33 | 3 CHCHCH CH  (H) CH 2 = CH – CH = CH 2 (I) CH 4 Trong các chất trên, chất nào là hydrocarbon, chất nào là alkane? Giải thích. Câu 2. Cho các công thức: CH 4 , C 2 H 4 , C 2 H 2 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 6 , C 5 H 12 , C 6 H 10 , C 6 H 6 . Những công thức nào là của alkane? Câu 3. Xác định công thức phân tử của alkane X biết: (a) Alkane X có phân tử khối là 30 amu. (b) Alkane X có tỉ khối so với hydrogen là 29. (c) Alkane X có %m C = 75%. (d) Alkane X có m C : m H = 5. Câu 4. [CTST - SGK] Hãy viết công thức phân tử, công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn của methane, ethane, propane, butane. KIẾN THỨC CẦN NHỚ ♦ Thí nghiệm đốt cháy butane - Chuẩn bị: Bật lửa gas loại dài (có chứa butane), bình tam giác thủy tinh chịu nhiệt có nút, ống nghiệm đựng dung dịch nước vôi trong. - Tiến hành: + Đưa đầu bật lửa vào miệng bình tam giác úp ngược, bật lửa và giữ lửa cháy đến khi thành bình tam giác mờ đi thì dừng lại. + Quay xuôi bình tam giác lại và đổ nước vôi trong vào, sau đó đậy bình tam giác và lắc đều. - Hiện tượng: + Khi bật lửa làm thành bình tam giác mờ đi  sản phẩm cháy có hơi nước. + Sau khi cho nước vôi trong thì thấy nước vôi trong vẩn đục  sản phẩm cháy có CO 2 . 3. Ứng dụng làm nhiên liệu của alkane Nhiên liệu khí hóa lỏng Nhiên liệu lỏng Nhiên liệu rắn - Khí propane và butane hóa lỏng dùng làm nhiên liệu cho bật lửa, bếp gas, … - Các alkane ở trạng thái lỏng dùng làm nhiên liệu như xăng, dầu hỏa, dầu diesel và nhiên liệu phản lực. Các alkane ở trạng thái rắn dùng làm nhiên liệu dạng nến paraffin.
Câu 5. [KNTT - SGK] Cho thí nghiệm đốt cháy khí butane: - Chuẩn bị: Bật lửa gas loại dài (có chứa butane), bình tam giác thủy tinh chịu nhiệt có nút, ống nghiệm đựng dung dịch nước vôi trong. - Tiến hành: + Đưa đầu bật lửa vào miệng bình tam giác úp ngược, bật lửa và giữ lửa cháy đến khi thành bình tam giác mờ đi thì dừng lại. + Quay xuôi bình tam giác lại và đổ nước vôi trong vào, sau đó đậy bình tam giác và lắc đều. (a) Nhận xét hiện tượng bên trong thành bình tam giác sau khi đánh lửa bật lửa gas để đốt cháy butane. Dự đoán sản phẩm tạo thành. (b) Quan sát hiện tượng xảy ra trong bình tam giác sau khi cho nước vôi trong vào thành bình và dự đoán sản phẩm tạo thành. (c) Viết phương trình xảy ra khi đốt cháy butane. Câu 6. [KNTT - SGK] (a) Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng cháy của methane và ethane. (b) Dùng công thức chung của alkane, viết phương trình hóa học tổng quát của phản ứng đốt cháy hoàn toàn alkane tạo thành sản phẩm là carbon dioxide và nước. Câu 7. Hãy giải thích vì sao: (a) một số alkane (methane, propane, butane, …) được sử dụng làm nhiên liệu? (b) phải chứa xăng dầu trong các thùng chứa chuyên dụng và bảo quản ở những kho riêng. (c) không dùng nước để dập tắt các đám cháy bằng xăng, dầu. Câu 8. [CD - SGK] Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hỗn hợp gồm 0,4 mol butane và 0,6 mol propane. Biết rằng lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol butane và 1 mol propane lần lượt là 2877 kJ và 2220 kJ. ♦ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 9. [CD - SGK] Chỉ ra các alkane trong những hydrocarbon sau: (a) CH 3 – CH 2 – CH 3 . (b) CH 2 = CH 2 . (c) CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 . (d) Câu 10. [CD - SGK] Hydrocarbon A là alkane có khối lượng phân tử là 44 amu. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A. Câu 11. (a) Hãy nêu nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử của các alkane viết công thức chung của alkane. (b) Alkane nào dưới đây có mạch phân nhánh? (1) 322CHCHCH (2) 33 3 | CHCHCH CH  (c) Phân tử của một alkane trong sáp nến có 52 nguyên tử hydrogen. Xác định số nguyên tử carbon trong phân tử alkane nói trên. Câu 12. [CTST - SGK] Gas dùng để đun nấu có chứa alkane chủ yếu nào? Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng cháy của chúng. Câu 13. [CTST - SGK] Vì sao ở các trạm xăng dầu người ta thường treo biển báo cấm như ở hình bên dưới?
Câu 14. [KNTT - SGK] Giả thiết rằng gas trong bình gas là một hỗn hợp propane và butane có tỉ lệ thể tích 1 : 1. Tính nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 kg loại gas này. Biết rằng nhiệt lượng tương ứng sinh ra khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane lần lượt là 2220 kJ và 2878 kJ.  BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 1. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn ♦ Mức độ BIẾT Câu 1. Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chứa hai nguyên tố A. C và O. B. C và H. C. O và H. D. C và N. Câu 2. Hợp chất nào sau đây là hydrocarbon? A. CH 3 Cl. B. C 2 H 6 O. C. C 2 H 4 . D. C 2 H 5 O 2 N. Câu 3. Hợp chất nào sau đây là hydrocarbon? A. C 2 H 4 Br 2 . B. C 6 H 6 . C. C 6 H 12 O 6 . D. CH 3 COOH. Câu 4. Alkane là các hydrocarbon mạch hở, trong phân tử A. chỉ chứa liên kết đơn C – C. B. chỉ chứa liên kết đơn C – C, C - H. C. chỉ chứa liên kết đơn C – H. D. chỉ chứa liên kết đôi C = C. Câu 5. Công thức chung của alkane là A. C n H 2n+2 (n ≥1). B. C n H 2n (n ≥2). C. C n H 2n-2 (n ≥2). D. C n H 2n-6 (n ≥6). Câu 6. Công thức phân tử nào sau đây là của alkane? A. C 2 H 4 . B. C 3 H 8 . C. C 2 H 2 . D. C 6 H 6 . Câu 7. Công thức phân tử nào sau đây là của alkane? A. C 3 H 4 . B. C 4 H 8 . C. C 2 H 6 . D. C 4 H 6 . Câu 8. Tên gọi của alkane có công thức phân tử C 2 H 6 là A. methane. B. ethane. C. propane. D. butane. Câu 9. Tên gọi của alkane có công thức phân tử CH 4 là A. methane. B. ethane. C. propane. D. butane. Câu 10. Cho alkane X có công thức: Tên gọi của X là A. methane. B. ethane. C. propane. D. butane. Câu 11. Cho alkane Y có công thức: