Giải KHTN 9 sách VNEN bài 32: Đại cương về hóa học hữu cơ

A. Hoạt động khởi động

Kể tên các chất có trong thành phần các thực phẩm, đồ dùng dưới đây:

- Các chất hữu cơ có ở xung quanh chúng ta, trong cơ thể sinh vật, trong các đồ dùng. Ví dụ: Gạo, khoai, sắn có tinh bột; thịt, cá có protein; cồn có rượu etylic; .... Vậy chất hữu cơ là gì? Có những loại chất hữu cơ nào? Chúng có đặc điểm cấu tạo và những tính chất gì?

Trả lời: 

Các chất có trong thành phần của các đồ dùng, thực phẩm trên là: Protein, tinh bột, etylic, chất xơ, ....

B. Hoạt động hình thành kiến thức

1. Khái niệm về hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, từ đó kết luận được thành phần nguyên tử của bông có chứa nguyên tố hóa học nào? Tại sao?

- Tương tự như vậy, khi đốt cháy các hợp chất hữu cơ khác như cồn, nến, dầu hỏa ... đều tại ra khí CO₂. Như vậy có thể kết luận hợp chất hữu cơ luôn có chứa nguyên tố hóa học nào?

- Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống trong câu sau để hoàn thành khái niệm về hợp chất hữu cơ:

    Hợp chất hữu cơ là hợp chất của .....(1)........ (trừ CO, CO₂, H₂CO₃, muối cacbonat kim loại ...)

- Đọc thông tin dưới đây và trả lời câu hỏi (sgk trang 5) 

* Câu hỏi: Hóa học hữu cơ nghiên cứu gì? Bao gồm các phân ngành nào?

Trả lời:

- Khi đốt các hợp chất hữu cơ khác, đều có khí CO₂, vậy có thể kết luận hợp chất hữu cơ luôn chứa cacbonic.

- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO₂, H₂CO₃, muối cacbonat kim loại ...)

- Hóa học hữu cơ nghiên cứu: hợp chất hữu cơ và những biến đổi của chúng, bao gồm nhiều phân ngành như hóa tổng hợp, hóa polyme, hóa dầu mỏ, ...

2. Phân loại hợp chất hữu cơ

- Đọc thông tin dưới đây và trả lời câu hỏi (sgk trang 5)

* Câu hỏi: Cho biết các chất hữu cơ được chia thành mấy loại chính và dựa vào cơ sở nào?

Trả lời:

Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại chính là Hidrocabon và Dẫn xuất của hidrocacbon dựa trên thành phần cấu tạo.

3. Đặc điểm cấu tạo hợp chất hữu cơ

Đọc thông tin dưới đây và trả lời câu hỏi (sgk trang 5)

* Câu hỏi:

1. Hãy cho biết hóa trị của các nguyên tố C, H, O trong các hợp chất hữu cơ.

2. Liên kết trong hợp chất hữu cơ được biểu diễn như nào?

3. Các nguyên tử trong phân tử trong hợp chất hữu cơ có liên kết với nhau theo một trật tự nhất định không?

4. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử cacbon có thể liên kết trực tiếp với nhau không? Có những loại mạch cacbon nào?

Trả lời:

1. Cacbon hóa trị IV, hidro hóa trị I, oxi hóa trị II.

2. Mỗi liên kết trong hợp chất hữu cơ được biểu diễn bằng một gạch nối giữa hai nguyên tử.

3. Các nguyên tử trong phân tử liên kết với nhau không theo một trật tự nhất định.

4. Các nguyên tử cacbon có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo ra mạch cabon. Có 3 loại mạch cacbon là mạch thẳng, mạch nhánh, mạch vòng.

4. Công thức cấu tạo

- Quan sát công thức cấu tạo của các chất trong bảng sau và trả lời câu hỏi (sgk trang 6)

* Câu hỏi: Những phát biểu nào sau đây đúng?

1. Công thức cấu tạo cho biết thành phần nguyên tử (Thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố)

2. Công thức cấu tạo cho biết trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

3. Công thức cấu tạo cho biết loại liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

4. Công thức cấu tạo cho biết vị trí của các nguyên tử trong không gian.

Trả lời:

Các ý đúng: 1, 2

C. Hoạt động luyện tập 

Câu 1: Trang 7 khoa học tự nhiên 9 tập 2

Dãy chất nào sau đây chỉ gồm các hợp chất hữu cơ?

A. CH₄; C₆H₅NO₂; C₆H₁₂O₆; HCN

B. Al₄C₃; C₆H₆; CH₃COOH; CCl₄

C. C₂H₂; C₂H₅OH; (C₆H₁₀O₅)_n; CCl₄

D. C₂H₄; CO₂; C₃H₉N; CH₃Br

Trả lời:

=> Chọn: C

Câu 2: Trang 7 khoa học tự nhiên 9 tập 2

Dãy nào sau đây đều gồm các chất là dẫn xuất của hidrocacbon?

A. $CH_2Cl_2; CH_2Br−CH_2Br; NaCl; CH_3Br; C_2H_2OH$

B. $CH_2Cl_2; CH_2Br − CH_2Br; CH_2 = CHCOOH; CH_3Br; C_2H_5OH$

C. $CH_2Br − CH_2Br; CH_2 = CH−Cl; CH_3Br; $CH_3 − CH_3$; $NaCl$

D. $Hg_2Cl_2$; $CH_2Br − CH_2Br$; $CH_2 = CH−Cl$; $CH_3Br$; $CH_3 − CH_3$

Trả lời:

=> Chọn B

Câu 3: Trang 7 khoa học tự nhiên 9 tập 2

Cho các phát biểu sau:

1. Tất cả các hợp chất chứa cacbon đều là hợp chất hữu cơ.

2. Tất cả các hợp chất hữu cơ đều là hợp chất của cacbon

3. Hợp chất hữu cơ đều dễ bay hơi và dễ tan trong nước.

4. Hợp chất hữu cơ khi cháy đều sinh khí cacbonic.

Phát biểu đúng là:

A. 1, 4

B. 1, 2, 3, 4

C. 2, 4

D. 2

Trả lời:

=> Chọn: D

Câu 4: Trang 8 khoa học tự nhiên 9 tập 2

Cho các công thức cấu tạo:

$CH_3−CH_2−CH(OH)−CH_3$; $CH_3−CH_2−CH_2−CH_2−OH$

$(CH_3)_2CH−CH_2−OH$; $(CH_3)_2C(CO)−CH_3$; $CH_3−CH_2−CH_2−O−CH_3$

Các công thức cấu tạo trên ứng với

A. 1 chất

B. 2 chất

C. 4 chất

D. 5 chất

Trả lời:

=> Chọn D

Câu 5: Trang 8 khoa học tự nhiên 9 tập 2

- Hãy chỉ ra những chỗ sai trong các công thức sau và viết lại cho đúng.

* Biết clo hóa trị I.

Trả lời:

• Công thức 1: Thiếu hóa trị của O
• Công thức 2: Thừa hóa trị của Cl
• Công thức 3: Thừa hóa trị của H

=> Sửa lại:

Câu 6: Trang 8 khoa học tự nhiên 9 tập 2

a) Viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử sau:

$CH_4O$; $C_2H_6$; $C_2H_5Br$; $C_4H_10$; $C_3H_8O$.

* Biết brom hóa trị I.

b) Viết công thức cấu tạo mạch vòng của các chất có công thức phân tử sau: $C_3H_6;C_4H_8$

Trả lời:

a) 

$CH_4O: CH_3-OH$

$C_2H_6: CH_3-CH_3$

$C_2H_5Br: CH_3-CH_2Br$

$C_4H_10: CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$ và $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$

b) 

* C3H6:  

* C4H8:

Câu 7: Trang 8 khoa học tự nhiên 9 tập 2

Tính phần trăm khối lượng các nguyên tố trong đường mía (hay còn gọi là saccarozo) ($C_{12}H_{22}O_{11}$)

Trả lời:

Giả sử có 1 mol saccarozo.

- Khối lượng của 1 mol là: $m=1 \times 430 = 342 (g)$

- Tỉ lệ phần trăm theo khối lượng của các nguyên tố là:

%$C = \frac{144}{342} \times 100% = 42,1$%

%$H= \frac{32}{342} \times 100% = 6,4$%

%$O$= 100% − 42,1% − 6,4% = 51,5%

Câu 8: Trang 8 khoa học tự nhiên 9

Hợp chất hữu cơ X có % khối lượng $C$ và $H$ tương ứng bằng 40% và 6,67%, còn lại là O. Tỉ khối hơi của X so với $H_2$ là 30. Xác định công thức phân tử của X 

Trả lời:

- Khối lượng mol của X là: $30 = \frac{M_x}{M_{H_2}} \Rightarrow M_X = 30 \times M_{H_2} = 30 \times 2 = 60$

- Tỉ lệ phần trăm về khối lượng của O trong X là: 100%−40%−6,67%=53,33%

- Gọi công thức phân tử của X là: $C_nH_mO_t$.

=> Ta có:

$12n : m : 16t = 40 : 6,67 : 53,33 \approx 6 : 1 : 8 \Rightarrow n : m : t = 0,5 : 1 : 0,5 = 1 : 2 : 1$

- Gọi công thức đơn giản nhất của hợp chất X là: $(CH_2O)_x$.

* Theo bài ra: $12x + 2x + 16x = 60 \Leftrightarrow x = 2$.

=> Vậy, công thức phân tử của X là: $C_2H_4O_2$

Câu 9: Trang 8 khoa học tự nhiên 9 tập 2

Đốt cháy hoàn toàn 6 gam hợp chất hữu cơ A (chỉ chứa hai nguyên tố hóa học) thu được 10,8 gam nước.

a) Tính phần trăm khối lượng các nguyên tố trong phân tử A

b) Xác định công thức phân tử của A, biết A có khối lượng mol là 30.

Trả lời:

- Do A là hợp chất hữu cơ nên một trong 2 nguyên tố của A phải là Cacbon.

- Do sản phẩm cháy chỉ có nước nên nguyên tố còn lại phải là hidro.

- Gọi công thức của hợp chất là: $C_xH_y$:

=> Phương trình phản ứng: $4C_xH_y + (4x+y)O_2 \to 4xCO_2 + 2yH_2O$

- Số mol nước tạo thành là: $n_{H_2O} = \frac{10,8}{18} = 0,6 mol$.

=> Số mol A theo phương trình phản ứng là: $n_A = \frac{0,6 \times 42 }{y} = \frac{1,2 }{y} mol (1)$

Mặt khác, số mol A theo đề bài là: $n_A = \frac{6}{12x+y} (2)$

* Từ (1) và (2), có: 

$\frac{1,2 }{y} = \frac{6}{12x+y}  \Rightarrow \frac{x}{y} = 13$.

=> Vậy công thức đơn giản nhất là: $CH_3$

a) Do phân tử mol của A là 30 nên, công thức phân tử của A là: $C_2H_6$

b) Tỉ lệ phần trăm khối lượng là: %$C$=80%; %$H$=20%

D. Hoạt động vận dụng

Hãy kể tên các chất hữu cơ trong các thực phẩm và vật dụng e sử dụng hàng ngày.

Trả lời:

Các chất hữu cơ trong thực phẩm em sử dụng hằng ngày là: protein, tinh bột, chất béo, chất xơ, vitamin, ....