Tiêu đề CHUYÊN ĐỀ 3. ALKENE (File GV).docx ✅

CHUYÊN ĐỀ 3. ALKENE KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. Khái niệm alkene - Alkene là những hydrocarbon mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết đôi C=C. - Công thức chung của alkene là C n H 2n (n ≥ 2), trong đó n là số nguyên tử C trong phân tử. VD: C 2 H 4 (CH 2 =CH 2 : ethylene), C 3 H 6 (CH 2 =CH-CH 3 : propylene), … II. Ethylene 1. Cấu tạo phân tử và tính chất vật lí (a) Cấu tạo phân tử Hợp chất Công thức phân tử Công thức cấu tạo đầy đủ Công thức cấu tạo thu gọn Ethylene C 2 H 4 CH 2 = CH 2 - Trong phân tử ethylene có chứa 1 liên kết đôi C= C, trong đó có một liên kết kém bền, dễ bị phá vỡ trong các phản ứng hóa học  Tạo nên tính chất hóa học đặc trưng của ethylene và alkene. (b) Tính chất vật lí - Ở điều kiện thường, ethylene là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và rất ít tan trong nước. 2. Tính chất hóa học (a) Phản ứng cháy ♦ Thí nghiệm đốt cháy ethylene trong không khí + Chuẩn bị: Bật lửa, que đóm, ống thủy tinh vuốt nhọn, ống nghiệm, khí ethylene. + Tiến hành: Nối ống thủy tinh vuốt nhóm với ống dẫn khí ethylene (được điều chế từ ethylic alcohol và H 2 SO 4 đặc), sau đó kẹp vào giá thí nghiệm rồi đốt. + Hiện tượng: Khí ethylen cháy sáng, tỏa nhiệt nhiệt. - Tương tự alkane, các alkene cháy hoàn toàn đều tạo thành CO 2 , H 2 O và phản ứng tỏa nhiều nhiệt. VD: C 2 H 4 + 3O 2 ot 2CO 2 + 2H 2 O (b) Phản ứng cộng làm mất màu nước bromine ♦ Thí nghiệm ethylene tác dụng với nước bromine + Chuẩn bị: Ống nghiệm, khí ethylene, nước bromine. + Tiến hành: Lấy khoảng 2 mL nước bromine cho vào ống nghiệm, sau đó sục khí ethylene vào ống nghiệm. + Hiện tượng: Nước bromine nhạt màu dần sau đó mất màu. - Ethylene làm mất màu nước bromine do xảy ra phản ứng: CH 2 = CH 2 + Br 2 → CH 2 Br – CH 2 Br - Trong phản ứng trên, bromine đã cộng hợp vào liên kết đôi C= C của ethylene, liên kết kém bền trong liên kết đôi bị phá vỡ tạo thành sản phẩm. Phản ứng này được gọi là phản ứng cộng.  Tương tự ethylene, các alkene khác cũng có phản ứng làm mất màu nước bromine. (c) Phản ứng trùng hợp - Ở điều kiện thích hợp, các phân tử ethylen có thể cộng hợp liên tiếp tạo thành chất có khối lượng phân tử lớn gọi là polyethylene (PE): nCH 2 =CH 2 oxt,t,p - Trong phản ứng trên liên kết kém bền trong C=C bị phá vỡ, PƯ được gọi là phản ứng trùng hợp. - Tương tự ethylene, các alkene khác cũng có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp.
❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN ♦ VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1. Cho các công thức: CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 2 H 6 , C 3 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , C 4 H 6 , C 4 H 8 . Công thức nào là của alkane, công thức nào có thể là của alkene? Hướng dẫn giải Alkane: CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 . Alkene: C 2 H 4 , C 3 H 6 , C 4 H 8 . Câu 2. (a) Viết công thức tương ứng và điền từ thích hợp “có” hoặc “không” vào các cột sau: Methane Butane Ethylene Công thức phân tử Công thức cấu tạo thu gọn Có liên kết đôi Có liên kết ba Làm mất màu dd bromine Có phản ứng trùng hợp Tác dụng với oxygen (b) Viết các phương trình hóa học xảy ra và cho biết phản ứng nào là phản ứng cháy? Phản ứng nào là phản ứng cộng? Phản ứng nào là phản ứng trùng hợp? Hướng dẫn giải (a) Methane Butane Ethylene Công thức phân tử CH 4 C 4 H 10 C 2 H 4 Công thức cấu tạo thu gọn CH 4 CH 3 – CH 2 – CH 2 – CH 3 CH 2 = CH 2 Có liên kết đôi không không có Làm mất màu dd bromine không không có Có phản ứng trùng hợp không không có Tác dụng với oxygen có có có (b) CH 2 =CH 2 + Br 2 → CH 2 Br – CH 2 Br (phản ứng cộng) CH 2 = CH 2 oxt,t,p (phản ứng trùng hợp) CH 4 + 2O 2 ot CO 2 + 2H 2 O (phản ứng cháy) KIẾN THỨC CẦN NHỚ 3. Ứng dụng Sản xuất ethylic alcohol Sản xuất PE Kích thích hoa quả mau chín
2C 4 H 10 + 13O 2 ot 8CO 2 + 10H 2 O (phản ứng cháy) C 2 H 4 + 3O 2 ot 2CO 2 + 2H 2 O (phản ứng cháy) Câu 3. [KNTT - SGK] Propylene là một alkene có công thức cấu tạo CH 3 – CH=CH 2 . Propylene có tính chất hóa học tương tự ethylene không? Tạo sao? Viết phương trình hóa học minh họa. Hướng dẫn giải Vì propylene có 1C=C cấu tạo tương tự ethylene nên tính chất hóa học tương tự ethylene. VD: PƯ làm mất màu nước bromine: CH 3 – CH = CH 2 + Br 2 → CH 3 – CHBr – CH 2 Br. PƯ trùng hợp: CH 3 – CH = CH 2 oxt,t,p Câu 4. Cho công thức các chất: CH 4 , CH 3 – CH 3 , CH 2 = CH 2 , CH 3 – CH 2 – CH 3 , CH 2 = CH – CH 3 . (a) Chất nào là alkane, chất nào là alkene? (a) Tính số liên kết đơn, số liên kết đôi (nếu có) trong phân tử các chất trên. (b) Những chất nào có khả năng làm mất màu nước bromine? (c) Những chất nào có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp? (d) Những chất nào có khả năng cháy trong oxygen? Hướng dẫn giải (a) Alkane: CH 4 , CH 3 – CH 3 , CH 3 – CH 2 – CH 3 . Alkene: CH 2 = CH 2 , CH 3 = CH – CH 3 . (b) CH 4 CH 3 – CH 3 CH 2 = CH 2 CH 3 – CH 2 – CH 3 CH 2 = CH – CH 3 Số liên kết đơn 4 7 4 10 5 Số liên kết đôi 0 0 1 0 1 (c) Những chất có liên kết đôi có khả năng tham gia phản ứng cộng: CH 2 = CH 2 , CH 2 = CH – CH 3 . (d) Những chất có liên kết đôi có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp: CH 2 = CH 2 , CH 2 = CH – CH 3 . (e) Các hydrocarbon đều có khả năng tham gia phản ứng cháy với oxygen: CH 4 , CH 3 – CH 3 , CH 2 = CH 2 , CH 3 – CH 2 – CH 3 , CH 2 = CH – CH 3 . Câu 5. Xét nghiệm đốt cháy ethylene trong không khí + Chuẩn bị: Bật lửa, que đóm, ống thủy tinh vuốt nhọn, ống nghiệm, khí ethylene. + Tiến hành: Nối ống thủy tinh vuốt nhóm với ống dẫn khí ethylene (được điều chế từ ethylic alcohol và H 2 SO 4 đặc), sau đó kẹp vào giá thí nghiệm rồi đốt. Hãy nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn giải Hiện tượng: Khí ethylen cháy sáng, tỏa nhiệt nhiệt. PTHH: C 2 H 4 + 3O 2 ot 2CO 2 + 2H 2 O Câu 6. Xét thí nghiệm ethylene tác dụng với nước bromine + Chuẩn bị: Ống nghiệm, khí ethylene, nước bromine. + Tiến hành: Lấy khoảng 2 mL nước bromine cho vào ống nghiệm, sau đó sục khí ethylene vào ống nghiệm. Hãy nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn giải Hiện tượng: Nước bromine nhạt màu dần sau đó mất màu. PTHH: CH 2 = CH 2 + Br 2 → CH 2 Br – CH 2 Br Câu 7. Nêu phương pháp hóa học dùng để phân biệt các khí đựng trong các bình riêng biệt sau: (a) ethane, ethylene. (b) methane, ethylene, carbon dioxide.
Hướng dẫn giải (a) C 2 H 6 C 2 H 4 dd Br 2 X Mất màu PTHH: CH 2 =CH 2 + Br 2 → CH 2 Br – CH 2 Br (b) CH 4 C 2 H 4 CO 2 Ca(OH) 2 X X ↓ trắng dd Br 2 X Mất màu  PTHH: CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 Câu 8. Có một số loại trái cây chưa chín mà chúng ta muốn được sớm thưởng thức chúng, chẳng hạn một quả bơ, xoài,… Có một cách giải quyết đơn giản là cho quả bơ vào túi giấy cùng với vài quả chuối sắp chín, bơ sẽ chín nhanh hơn nhiều. Giải thích cách làm trên. Hướng dẫn giải Đó là do chuối chuẩn bị chín sẽ giải phóng một loại hormone thực vật ở thể khí là ethylene, giúp đẩy nhanh quá trình chín không những của chuối, mà còn nhiều loại quả khác nhau. Nhờ đó quả bơ cũng được đẩy nhanh chín theo. Câu 9. Cần bao nhiêu mL dung dịch bromine 0,1 M để tác dụng hết với 0,2479 lít ethylene ở đkc. Hướng dẫn giải 24CHn0,01mol PTHH: C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 0,01 → 0,01 mol  2ddBr 0,01 V0,1L100mL 0,1 Câu 10. Cho 9,916 lít hỗn hợp khí X gồm methane, ethylene tác dụng với lượng dư dung dịch bromine thì thấy có 0,3 mol bromine tham gia phản ứng. Các thể tích khí đều đo ở đkc. (a) Viết PTHH xảy ra. (b) Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X. Hướng dẫn giải n X = 0,4 mol (a) PTHH: C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 0,3 ← 0,3 mol (b) 2424244CHCHCHCH 0,3 n0,3mol%V%n.100%75%%V25% 0,4 Câu 11. [CTST - SGK] Vì sao ethylene có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp tạo polymer? Để sản xuất được 280 kg polyethylene thì cần bao nhiêu lít khí ethylene (đkc)? Giả sử hiệu suất điều chế đạt 80%. Hướng dẫn giải - Ethylene có liên kết đôi C = C, trong đó có 1 liên kết kém bền dễ bị phá vỡ trong các phản ứng hóa học nên ethylene có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp. - PTHH: CH 2 = CH 2 oxt,t,p 28 g → 28 g 24 H80% CH 280.28 m350kg 28.80%   280 kg