Mở đầu SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 61): Ngay từ khi hoá học hữu cơ mới ra đời, các nhà hoá học đã nỗ lực nghiên cứu vấn đề thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử, người ta gọi đó là cấu tạo hoá học. Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ được biểu diễn như thế nào?
Trả lời:
- Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử (cấu tạo hóa học). Công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ có thể được biểu diễn dưới các dạng sau:
+ Công thức cấu tạo đầy đủ.
+ Công thức cấu tạo thu gọn.
+ Công thức khung phân tử.
1. Thuyết cấu tạo hóa học
a. Thuyết cấu tạo hóa học trong hóa học hữu cơ
Câu hỏi 1 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 61): So sánh cấu tạo hóa học của ethanol và dimethyl ether. Nhận xét về một số tính chất cơ bản của hai chất này dựa vào dữ liệu đã cung cấp trong ví dụ 1
Trả lời:
- Ethanol và dimethyl ether giống nhau về thành phần phân tử nhưng khác nhau về cấu tạo hóa học
- Tính chất cơ bản của 2 chất này khác nhau.
Câu hỏi 2 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 62): Hãy cho biết dạng mạch carbon tương ứng với các chất có trong Hình 11.1.
Trả lời:
Câu hỏi 3 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 62): Quan sát bảng 11.1 so sánh thành phần phân tử cấu tạo tạo hóa học và tính chất của các chất sau
a) CH4 và CCl4
b) CH3Cl và CHCl3
c) CH3OH, CH3CH2OH và CH3OCH3
Trả lời:
a) CH4 và CCl4 khác nhau về thành phần phân tử,cấu tạo hóa học và tính chất
b) CH3Cl và CHCl3 khác nhau về thành phần phân tử, cấu tạo hóa học và tính chất
c) CH3OH, CH3CH2OH khác nhau về thành phần phân tử, tương tự nhau cấu tạo hóa học và tính chất.
CH3OCH3 khác về thành phần phân tử, cấu tạo hóa học và tính chất so với CH3OH, CH3CH2OH
b. Biểu diễn cấu tạo phân tử của hợp chất hữu cơ
Câu hỏi 4 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 62): Cho biết ý nghĩa của công thức phân tử và công thức cấu tạo
Trả lời:
- Ý nghĩa của công thức phân tử: cho biết số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử.
- Ý nghĩa của công thức cấu tạo: cho biết thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử.
Câu hỏi 5 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 63): Công thức cấu tạo đầy đủ và công thức cấu tạo thu gọn khác nhau điểm gì?
- Công thức cấu tạo đầy đủ biểu diễn đầy đủ tất cả các liên kết trên một mặt phẳng.
- Công thức cấu tạo thu gọn, các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử carbon được viết thành một nhóm.
Luyện tập 1 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 63): Viết công thức khung phân tử của hợp chất hữu cơ sau:
Lời giải:
Luyện tập 2 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 63): Viết công thức cấu tạo đầy đủ của những hợp chất hữu cơ sau
CH2Br - CH2Br
CH2 = CH2
(CH3)2CHOH
HCH=O
Lời giải:
2. Đồng đẳng, đồng phân
Câu hỏi 6 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 64): Nhận xét đặc điểm cấu tạo (thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của các nguyên tố, liên kết đơn, liên kết bội, nhóm chức) của các hợp chất hữu cơ trong hai nhóm chất ở Ví dụ 3: nhóm 1 (A, B, C) và nhóm 2 (X, Y, Z).
Trả lời:
- Nhóm 1 (A, B, C)
+ Thành phần nguyên tố: C, H.
+ Số lượng nguyên tử: A (CH4), B (C2H6), C (C3H8) → A, B, C hơn kém nhau một hay hai nhóm –CH2.
+ Liên kết trong phân tử: liên kết đơn.
+ Không có nhóm chức.
- Nhóm 2 (X, Y, Z)
+ Thành phần nguyên tố: C, H, O.
+ Số lượng nguyên tử: X (CH4O), Y (C2H6O), Z (C3H8O) → X, Y, Z hơn kém nhau một hay hai nhóm –CH2.
+ Liên kết trong phân tử: liên kết đơn.
+ Nhóm chức: -OH.
Luyện tập SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 64): Hãy cho biết các chất CH2 = CH2, CH2 = CH – CH3, CH2 = CH – CH2 – CH3 có thuộc cùng dãy đồng đẳng không. Giải thích.
Lời giải:
- Các chất này thuộc cùng một dãy đồng đẳng do có cấu tạo tương tự nhau, thành phần phân tử hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH2.
Câu hỏi 7 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 65): Hãy nhóm các chất hữu cơ theo đồng phân cấu tạo
Trả lời:
- Đồng phân mạch carbon: A và B; C và D
- Đồng phân vị trí nhóm chức: A và E; C và G; B và F
- Đồng phân loại nhóm chức: [A,B,E,F]; [C, D, G]
Bài tập
Bài tập 1 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 65): Viết công thức cấu tạo (đầy đủ và thu gọn) của các chất có công thức phân tử như sau: C4H10, C2H6O
Lời giải:
Bài tập 2 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 65): Những công thức cấu tạo nào sau đây biểu diễn cùng một chất
Lời giải:
- Công thức cấu tạo 1,3 biểu diễn cùng một chất
- Công thức cấu tạo 2,4 biểu diễn cùng một chất
- Công thức cấu tạo 5, 6 biểu diễn cùng một chất
Bài tập 3 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 11 (trang 65): Những chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau, đồng phân của nhau?
Lời giải:
- Những chất là đồng đẳng của nhau: (a) và (b). Vì cả (a) và (b) đề có một liên kết C = C (có tính chất hóa học tương tự nhau), (b) hơn (a) một nhóm –CH2.
- Những chất là đồng phân của nhau:
+ (c) và (d): đồng phân mạch carbon.
+ (e) và (g): đồng phân loại nhóm chức.