Nội dung text CHƯƠNG 4. HYDROCARBON (BẢN GV FORM 2025).docx
-1- CHƯƠNG 4. HYDROCARBON 3 A. PHẦN LÍ THUYẾT 3 BÀI 15. ALKANE 3 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM 3 2. BÀI TẬP VẬN DỤNG 5 2.1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn 5 2.2. Trắc nghiệm đúng – sai 8 2.3. Trắc nghiệm trả lời ngắn 14 BÀI 16. HYDROCARBON KHÔNG NO 20 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM 20 2. BÀI TẬP VẬN DỤNG 22 2.1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn 22 2.2. Trắc nghiệm đúng – sai 26 2.3. Trắc nghiệm trả lời ngắn 34 BÀI 17. HYDROCARBON THƠM (ARENE) 38 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM 38 2. BÀI TẬP VẬN DỤNG 39 2.1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn 39 2.2. Trắc nghiệm đúng – sai 43 2.3. Trắc nghiệm trả lời ngắn 50 B. BÀI TẬP PHÂN DẠNG 55 I. DẠNG 1: NHIỆT PHẢN ỨNG 55 1.1. Phương pháp – Công thức vận dụng 55 1.2. Bài tập vận dụng 55 1.3. Đáp án – Hướng dẫn chi tiết 56 II. DẠNG 2: LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HYDROCARBON 59 2.1. Phương pháp – Công thức vận dụng 59 2.2. Bài tập vận dụng 59 2.3. Đáp án – Hướng dẫn chi tiết 61 C. ĐỀ ÔN TẬP CUỐI CHƯƠNG 4. HYDROCARBON 66 1. ĐỀ ÔN TẬP CHƯƠNG SỐ 01 (28 CÂU) 66 1.1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (18 câu) 66 1.2. Trắc nghiệm đúng – sai (4 câu) 67 1.3. Trắc nghiệm trả lời ngắn (6 câu) 68 2. ĐỀ ÔN TẬP CHƯƠNG SỐ 02 (28 CÂU) 70 2.1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (18 câu) 70 2.2. Trắc nghiệm đúng – sai (4 câu) 72 2.3. Trắc nghiệm trả lời ngắn (6 câu) 73
-2- CHƯƠNG 4. HYDROCARBON A. PHẦN LÍ THUYẾT BÀI 15. ALKANE 1. LÍ THUYẾT CẦN NẮM 1.1. Khái niệm – Danh pháp a) Khái niệm Alkane là các hydrocarbon no mạch hở chỉ chứa liên kết đơn (liên kết ��) C – H và C – C trong phân tử. Công thức chung của alkane: C n H 2n + 2 (n là số nguyên, n ≥ 1). Ví dụ: CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 ,… b) Danh pháp * Alkane không phân nhánh Phần nền (chỉ số lượng nguyên tử carbon) ane Bảng 4.1. Tên thay thế của một số alkane không phân nhánh Số nguyên tử C Công thức alkane Phần nền Tên alkane 1 CH 4 meth- methane 2 C 2 H 6 eth- ethane 3 C 3 H 8 prop- propane 4 C 4 H 10 but- butane 5 C 5 H 12 pent- pentane 6 C 6 H 14 hex- hexane 7 C 7 H 16 hept- heptane 8 C 8 H 18 oct- octane 9 C 9 H 20 non- nonane 10 C 10 H 22 dec- decane * Alkane mạch nhánh - Gốc alkyl: Phần còn lại sau khi lấy đi một nguyên tử hydrogen từ phân tử alkane (công thức chung của gốc alkyl là C n H 2n+1 −). Phần nền (chỉ số lượng nguyên tử carbon) yl Ví dụ: CH 3 – (methyl); C 2 H 5 – (ethyl); C 3 H 7 – (propyl),… - Tên theo danh pháp thay thế của alkane mạch phân nhánh: Số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh tên alkane mạch chính Lưu ý: - Chọn mạch dài nhất, có nhiều nhánh nhất làm mạch chính. - Đánh số nguyên tử carbon mạch chính sao cho mạch nhánh có số chỉ vị trí nhỏ nhất. - Dùng chữ số (1, 2, 3,…) và gạch nối (−) để chỉ vị trí nhánh, nhóm cuối cùng viết liền với tên mạch chính. - Nếu có nhiều nhánh giống nhau: dùng các từ như di- (2), tri- (3), tetra- (4),… để chỉ số lượng nhóm giống nhau; tên nhánh viết theo thứ tự bảng chữ cái. Ví dụ: + CH 3 CH(CH 3 )CH 2 CH 3 (2-methylbutane hoặc isopentane); + CH 3 C(CH 3 ) 2 CH 3 (2,2-dimethylpropane hoặc neopentan).
-3- 1.2. Tính chất vật lí - Ở điều kiện thường, alkane từ C 1 đến C 4 và neopentane ở trạng thái khí, alkane từ C 5 đến C 17 (trừ neopentane) ở trạng thái lỏng, không màu, alkane từ C 18 trở lên là chất rắn màu trắng (còn gọi là sáp paraffin). - Các alkane mạch nhánh thường có nhiệt độ sôi thấp hơn so với đồng phân alkane mạch không phân nhánh. Alkane không tan hoặc tan rất ít trong nước và nhẹ hơn nước, tan tốt hơn trong các dung môi hữu cơ. 1.3. Tính chất hóa học a) Phản ứng thế Ví dụ: 3 22as 42 3 4 CHCl (chloromethane) + HCl CHCl (dichloromethane) + 2HCl CH + Cl CHCl (trichloromethane) + 3HCl CCl (tetrachloromethane) + 4HCl Chú ý: Khi thực hiện phản ứng thế halogen vào các alkane có từ 3 nguyên tử carbon trở lên sẽ thu được hỗn hợp các sản phẩm thế monohalogen. Ví dụ: 2322Cl/as 3231:1 33 CHCHCHCl (1-chloropropane) + HCl CHCHCH CHCHClCH (2-chloropropane) + HCl b) Phản ứng crackinh Cracking alkane là quá trình phân cắt liên kết C–C (bẻ gãy mạch carbon) của các alkane mạch dài để tạo thành hỗn hợp các hydrocarbon có mạch carbon ngắn hơn. Ví dụ: 24716 crackinh 92036614 48512 CH + CH CH CH + CH CH + CH Phản ứng cracking được ứng dụng trong công nghiệp lọc dầu. Phản ứng cracking được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ cao và thường có xúc tác. c) Phản ứng reforminh Reforming alkane là quá trình chuyển các alkane mạch không phân nhánh thành các alkane mạch phân nhánh và các hydrocarbon mạch vòng nhưng không làm thay đổi số nguyên tử carbon trong phân tử và cũng không làm thay đổi đáng kể nhiệt độ sôi của chúng. Ví dụ: Reforming alkane xảy ra quá trình đồng phân hoá (isomer hóa) và arene hoá (thơm hoá). Quá trình reforming thường được thực hiện với các alkane từ C 5 đến C 11 trong điều kiện nhiệt độ cao và thường có xúc tác. Quá trình reforming được ứng dụng trong công nghiệp lọc dầu để làm tăng chỉ số octane của xăng và sản xuất các arene (benzene, toluene, xylene) làm nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hữu cơ. d) Phản ứng oxi hóa * Phản ứng oxi hóa hoàn toàn (Phản ứng cháy) o t n2n2222 3n1 CH + O nCO + (n + 1)HO 2 CH 4 + 2O 2 ot CO 2 + 2H 2 O * Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn o xt, t 2222RCHCHR' + 5/2O RCOOH + R'COOH + HO 1.4. Ứng dụng
-4- Alkane Ứng dụng C 3 – C 4 LPG (Liquefied Petroleum Gas) thương phẩm. Alkane lỏng Sử dụng làm nhiên liệu xăng, diesel và nhiên liệu phản lực (jet fuel),... C 6 – C 8 Nguyên liệu để sản xuất benzene, toluene và các đồng phân xylene. C 11 – C 20 Dùng làm kem dưỡng da, sáp nẻ, thuốc mỡ. C 20 – C 35 Dùng làm nến, sáp,... 2. BÀI TẬP VẬN DỤNG 2.1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn Câu 1: Công thức tổng quát của alkane là A. C n H n+2 (n ≥ 1). B. C n H 2n+2 (n ≥ 0). C. C n H 2n (n ≥ 2). D. C n H 2n-2 (n ≥ 2). Câu 2: Công thức chung của alkane chứa 12 nguyên tử hydrogen trong phân tử là A. C 7 H 12 . B. C 4 H 12 . C. C 5 H 12 . D. C 6 H 12 . Câu 3: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất thuộc dãy đồng đẳng của methane? A. C 2 H 2 , C 3 H 4 , C 4 H 6 , C 5 H 8 . B. CH 4 , C 2 H 2 , C 3 H 4 , C 4 H 10 . C. CH 4 , C 2 H 6 , C 4 H 10 , C 5 H 12 . D. C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 5 H 10 , C 6 H 12 . Câu 4: (Đề THPT QG - 2015) Khí thiên nhiên được dùng làm nhiên liệu và nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất điện, sứ, đạm, methyl alcohol,…Thành phần chính của khí thiên nhiên là methane. Công thức phân tử của methane là A. CH 4 . B. C 2 H 4 . C. C 2 H 2 . D. C 6 H 6 . Câu 5: (SBT – KNTT) Công thức phân tử nào sau đây không phải là công thức của một alkane? A. C 2 H 6 . B. C 3 H 6 . C. C 4 H 10 . D. C 5 H 12 . Câu 6: (SBT – KNTT) Pentane là tên theo danh pháp thay thế của A. CH 3 [CH 2 ] 2 CH 3 . B. CH 3 [CH 2 ] 3 CH 3 . C. CH 3 [CH 2 ] 4 CH 3 . D. CH 3 [CH 2 ] 5 CH 3 . Câu 7: (SBT – KNTT) (CH 3 ) 2 CHCH 3 có tên theo danh pháp thay thế là A. 2-methylpropane. B. isobutane. B. butane. D. 2-methylbutane. Câu 8: (SBT – Cánh Diều) Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Những hợp chất mà trong phân tử chỉ có liên kết đơn là hydrocarbon no. B. Hydrocarbon chỉ có liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no. C. Hydrocarbon có các liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no. D. Hydrocarbon có ít nhất một liên kết đơn trong phân tử là hydrocarbon no. Câu 9: (SBT – Cánh Diều) Số đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C 6 H 14 là A. 3. B. 5. C. 4. D. 6. Câu 10: (SBT – Cánh Diều) Tên thay thế của hydrocarbon có công thức cấu tạo (CH 3 ) 3 CCH 2 CH 2 CH 3 là A. 2,2-dimethylpentane. B. 2,3-dimethylpentane. C. 2,2,3-trimethylbutane. D. 2,2-dimethylbutane. Câu 11: (Đề TSĐH A - 2013) Tên thay thế (theo IUPAC) của (CH 3 ) 3 C-CH 2 -CH(CH 3 ) 2 là A. 2,2,4,4-tetramethylbutane. B. 2,4,4-trimethylpentane. C. 2,2,4-trimethylpentane. D. 2,4,4,4-tetramethylbutane. Câu 12: Hợp chất hữu cơ X có tên gọi là: 2-chloro-3-methylpentane. Công thức cấu tạo của X là A. CH 3 CH 2 CH(Cl)CH(CH 3 ) 2 . B. CH 3 CH(Cl)CH(CH 3 )CH 2 CH 3 . C. CH 3 CH 2 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 Cl. D. CH 3 CH(Cl)CH 2 CH(CH 3 )CH 3 . Câu 13: (SBT – KNTT) Alkane X có công thức phân tử C 6 H 14 . Số công thức cấu tạo của X là A. 2. B. 3. C. 4. D. 5.