Giải bài tập Hoá học 11 Chân trời sáng tạo bài 18 Hợp chất carbonyl

MỞ ĐẦU

Hợp chất carbonyl đơn giản nhất là aldehyde và ketone đơn chức. Chúng có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất cũng như trong thiên nhiên. Chẳng hạn progesterone là hormon của nữ giới, 1,1 - cis - retinal rất cần thiết cho khả năng nhìn của mắt. Hợp chất carbonyl là gì? Aldehyde và ketone có đặc điểm gì về tính chất vật lí và tính chất hóa học? Vai trò của chúng trong đời sống như thế nào?

1. KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM LIÊN KẾT

Tìm hiểu khái niệm đặc điểm cấu tạo của hợp chất carbonyl 

Thảo luận 1. Quan sát hình 18.1 Nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của formaldehyde, acetaldehyde (aldehyde) và acetone (ketone). 

Hãy mô tả hình dạng phân tử của formaldehyde và acetaldehyde

Luyện tập. Viết công thức cấu tạo các đồng phân của hợp chất carbonyl có trong công thức phân tử C₄H₈O. Chất nào là aldehyde, chất nào là ketone?

Luyện tập. Viết công thức cấu tạo các đồng phân của hợp chất carbonyl có trong công thức phân tử C₄H₈O. Chất nào là aldehyde, chất nào là ketone?

2. DANH PHÁP

Tìm hiểu cách gọi tên hợp chất carbonyl

Thảo luận 2. Dựa vào bảng 18.1, rút ra cách gọi tên theo danh pháp thay thế của aldehyde so với ketone.

Luyện tập. Gọi tên theo danh pháp thay thế của các hợp chất carbonyl sau 

a) (CH₃)₂CHCHO

b) CH₃CH₂CH₂COCH₃

c) CH₃CH=C(CH₃)CHO

Luyện tập: Viết công thức cấu tạo của các hợp chất sau

a) 2-methylbutanal

b) but - 3 - enal

Vận dụng. Tìm hiểu một số hợp chất Carbonyl được tìm thấy trong thiên nhiên. Nêu vai trò của chúng trong đời sống.

3. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Tìm hiểu trạng thái, nhiệt độ sôi và tính tan của hợp chất carbonyl

Thảo luận 4. Dựa vào bảng 18.2 hãy nhận xét sự thay đổi trạng thái nhiệt độ sôi và độ tan của một số hợp chất carbonyl khi số phân tử carbon tăng

Luyện tập. Hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau: acetaldehyde (1), ethanol (2), ethane (3).Giải thích 

Vận dụng 

a) Formaldehyde là chất khí không màu, mùi hắc và gây khó chịu. Dung dịch trong nước, chứa khoảng 37% formaldehyde gọi là formalin. Hãy tìm hiểu ứng dụng của formalin sử dụng trong sinh học

b) Ở nông thôn, nhiều gia đình vẫn đun bếp bằng rơm rạ hoặc củi.

Tại sao rổ, rá, nong, nia,... (được làm từ tre, nứa , giang,...) thường được gác lên bếp trước khi sử dụng để tăng độ bền của chúng?

 4. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Thảo luận 5. Dựa vào giá trị độ âm điện của các nguyên tử C và nguyên tử O, giải thích sự phân cực của liên kết C = O trong hợp chất Carbonyl

1. Phản ứng khử aldehyde, ketone

Tìm hiểu phản ứng khử aldehyde/ ketone tạo thành alcohol

Luyện tập. Viết sơ đồ phản ứng tạo thành alcohol của các chất sau (dùng chất khử LiAlH₄ hoặc NaBH₄)

a) C₂H₅CHO 

b) CH₃COCH₂CH₃

2. Phản ứng oxi hóa aldehyde

Tìm hiểu phản ứng của aldehyde với nước bromine 

Thảo luận 6. Cho biết sự thay đổi số oxi hóa của C và Br trong phương trình hóa học ở ví dụ 4. Từ đó xác định chất oxi hóa và chất khử.

Tìm hiểu thí nghiệm nghiên cứu phản ứng oxi hóa aldehyde

Thảo luận 7. Xác định vai trò của CH₃CHO trong phản ứng tráng bạc. Tìm hiểu ứng dụng của phản ứng trong thực tiễn 

Thảo luận 8. Vì sao trong phản ứng tráng bạc, người ta chỉ làm nóng mà không đun sôi hỗn hợp chất phản ứng 

Thảo luận 9. Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO₄, đến khi kết tủa không tăng thêm nữa, cho biết tên gọi và màu sắc của kết tủa thu được.

Luyện tập. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết 3 chất lỏng riêng biệt propan - 1 - ol (CH₃CH₂CH₂OH), propanal (CH₃CH₂CHO) và acetone (CH₃COCH₃)

3. Phản ứng cộng và phản ứng tạo iodoform

Tìm hiểu phản ứng cộng hydrogen cyanide

Thảo luận 10. Tìm hiểu từ đặc điểm cấu tạo nào của aldehyde, ketone chứng tỏ chúng có thể tham gia phản ứng cộng?

Thí nghiệm nghiên cứu phản ứng tạo iodoform

Thảo luận 11. Thực hiện thí nghiệm 3 tạo iodoform. Từ phương trình hóa học, xác định vai trò của I₂ và NaOH trong phản ứng tạo iodoform.

Luyện tập. Hoàn thành các phản ứng hóa học của các chất của các phản ứng sau 

a) HCHO + [Ag(NH3)2]OH → 

b) C2H5CHO + Cu(OH)2 + NaOH →

c) C₂H₅CHO + HCN → 

Luyện tập. Cho các hợp chất sau: methanal, pentan - 3 - one, butanone. Hợp chất nào trong các hợp chất trên tham gia phản ứng iodoform. Giải thích

5. ỨNG DỤNG CỦA HỢP CHẤT CARBONYL

Trình bày ứng dụng của hợp chất carbonyl

Thảo luận 12. Đọc thông tin về những ứng dụng một số hợp chất carbonyl thường gặp. Trình bày các ứng dụng của formaldehyde, acetaldehyde và acetone dưới dạng sơ đồ tư duy

Vận dụng. Vì sao acetone được dùng làm dung môi để lau sơn móng tay.

6. ĐIỀU CHẾ

Tìm hiểu phương pháp điều chế carbonyl

BÀI TẬP

Bài tập 1. Hoàn thành thông tin còn thiếu trong bảng 

Tên gọi hợp chất	Công thức cấu tạo thu gọn	Công thức khung phân tử	Loại hợp chất
?	(CH3)2CHCHO	?	?
?	?		?
?	CH3CH2COCH2CH3	?	?
Benzaldehyde	?	?	?
?	?		?
?	p - CH3C6H4CHO	?	?

Bài tập 2. Cho các chất sau: (1) C₃H₆, (2) C₂H₅OH, (3) CH₃CHO. Sắp xếp các chất theo chiều tăng nhiệt độ sôi và độ tan trong nước. Giải thích.

Bài tập 3. Viết công thức cấu tạo của hợp chất carbonyl có trong phân tử C₅H₁₀O. Gọi tên theo danh pháp thay thế và tên thông thường (nếu có) của các đồng phân.

Bài tập 4. Khi đo phổ IR của hợp chất X thu được kết quả dưới:

Bằng phương pháp phân tích nguyên tố, xác định được thành phần các nguyên tố của hợp chất X chứa 66,66 %C, 11,11 %H về khối lượng, còn lại là O. Trên phố MS của X, có peak ion phân tử [M$^{+}$] có giá trị m/z bằng 72.

Chất X bị khử bởi LiAIH₄, tạo thành alcohol bậc II. Xác định công thức cấu tạo của X.