Hóa học 11 Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ được THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.
Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11 Bài 22
I. Công thức cấu tạo
1. Khái niệm
– 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.
2. Các loại công thức cấu tạo
a) Công thức cấu tạo khai triển
– Biểu diễn trên mặt phẳng giấy tất cả các liên kết.
– Thí dụ: Công thức cấu tạo khai triển của rượu etylic (C2H5OH).
b) Công thức cấu tạo thu gọn
– Các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử cacbon được viết thành một nhóm.
Thí dụ: CH3 – CH2 – OH, CH2 = CH – CH = CH2,…
– Hoặc chỉ biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử cacbon và với nhóm chức.
+ Mỗi đầu một đoạn thẳng hoặc điểm gấp khúc ứng với một nguyên tử cacbon.
+ Không biểu thị số nguyên tử hiđro liên kết với mỗi nguyên tử cacbon.
– Thí dụ:
Hình 1: Một số thí dụ chuyển đổi công thức cấu tạo đầy đủ sang công thức thu gọn
II. Thuyết cấu tạo hóa học
1. Nội dung
– Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học.
⇒ Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác.
Thí dụ: Công thức phân tử C2H6O có hai công thức cấu tạo ứng với 2 hợp chất sau:
H3C−O−CH3: đimetyl ete, chất khí, không tác dụng với Na.
H3C−CH2−OH: ancol etylic, chất lỏng, tác dụng với Na giải phóng hiđro.
– Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon.
Thí dụ:
– Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết các nguyên tử).
Thí dụ:
+ Phụ thuộc thành phần phân tử: CH4 là chất khí dễ cháy, CCl4 là chất lỏng không cháy; CH3Cl là chất khí không có tác dụng gây mê, còn CHCl3 là chất lỏng có tác dụng gây mê.
+ Phụ thuộc cấu tạo hóa học: CH3CH2OH và CH3OCH3 khác nhau cả về tính chất hóa học.
2. Ý nghĩa
– Thuyết cấu tạo hóa học giúp giải thích được hiện tượng đồng đẳng, hiện tượng đồng phân.
II. Đồng đẳng đồng phân
1. Đồng đẳng
– Đồng đẳng là hiện tượng các chất hữu cơ có cấu tạo và tính chất hóa học tương tự nhau nhưng thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2.
– Các chất thuộc cùng dãy đồng đẳng hợp thành một dãy đồng đẳng có công thức chung.
Thí dụ: Dãy đồng đẳng của metan: CH4, CH3 – CH3, CH3 – CH2 – CH3,…
⇒ Công thức chung là CnH2n + 2.
2. Đồng phân
– Đồng phân là các chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng cấu tạo khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau.
– Có hai loại đồng phân chính:
+ Đồng phân cấu tạo gồm: đồng phân mạch cacbon, đồng phân loại nhóm chức, đồng phân vị trí liên kết bội hoặc nhóm chức,…
+ Đồng phân lập thể: đồng phân khác nhau về vị trí không gian của các nhóm nguyên tử.
Hình 2: Đồng phân lập thể của CHCl = CHCl
III. Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ
– Liên kết thường gặp trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị, gồm liên kết σ và liên kết π.
– Sự tổ hợp của liên kết σ và π tạo thành liên kết đôi hoặc ba (liên kết bội).
1. Liên kết đơn (σ)
Bạn đang xem: Hóa học 11 Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ – Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 22
– Do 1 cặp electron chung tạo thành, được biểu diễn bằng 1 gạch nối giữa 2 nguyên tử.
– Liên kết σ bền.
Hình 3: Mô hình phân tử metan dạng rỗng a) và dạng đặc b).
2. Liên kết đôi (1 σ và 1 π)
– Do 2 cặp electron chung tạo thành, được biểu diễn bằng 2 gạch nối song song giữa 2 nguyên tử.
– Gồm 1σ bền và 1 π kém bền.
Hình 4: Mô hình phân tử etilen dạng rỗng A và dạng đặc B
3. Liên kết ba (1 σ và 2 π)
– Do 3 cặp electron chung tạo thành, được biểu diễn bằng 3 gạch nối song song giữa 2 nguyên tử.
– Gồm 1σ bền và 2 π kém bền.
Hình 5: Mô hình phân tử axetilen dạng rỗng A và dạng đặc B
Giải bài tập SGK Hóa học 11 Bài 22
Bài 1 (trang 101 SGK Hóa 11)
Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết cấu tạo hoá học.
Lời giải:
– Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác.
– Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị bốn. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kế với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon (mạch vòng, mạch không vòng, mạch nhánh, mạch không nhánh).
– Tính chất của các chát phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hó học (thứ tự liên kết các nguyên tử).
Bài 2 (trang 101 SGK Hóa 11)
So sánh ý nghĩa của công thức phân tử và công thức cấu tạo. Cho thí dụ minh hoạ?
Lời giải:
– Giống nhau: Cho biết số lượng mỗi nguyên tố trong phân tử.
– Khác nhau:
Công thức phân tử Công thức cấu tạo – Giống nhau:
Cho biết số lượng mỗi nguyên tố trong phân tử
– Khác nhau:
Chưa biết được tính chất của các hợp chất hữu cơ.
– Thí dụ:
CTPT C3H6 ta chưa biết hợp chất này là gì. Chỉ biết hợp chất có 3 nguyên tử C và 6 nguyên tử H
– Cho biết số lượng mỗi nguyên tố trong phân tử.
– Cho biết thứ tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử và từ đó biết được tính chất của các hợp chất hữu cơ.
– CTPT C3H6
– Nếu CTPT CH2=CH-CH3
Là anken có phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng
– Nếu CTCT là ⇒ là xicloankan
Bài 3 (trang 101 SGK Hóa 11)
Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba?
Lời giải:
Liên kết đơn: (còn gọi là liên kết σ) được tạo bởi một cặp e dùng chung
Thí dụ: H:H
CTCT H-H
Liên kết đôi: tạo bởi 2 cặp e dùng chung. Trong đó có một liên kết σ bền vững và một liên kết π linh động, dễ bị đứt ra khi tham gia phản ứng hoá học.
Thí dụ H2C :: CH2
CTCT H2C=CH2
Liên kết ba: được toạ bởi ba cặp dùng chung. Trong đó có một liên kết σ bền vững và hai liên kết π linh động, dễ bị đứt ra khi tham gia phản ứng hoá học.
Thí dụ HC⋮⋮CH
CTCT: HC≡CH
Bài 4 (trang 101 SGK Hóa 11)
Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết đơn?
A. CH4 ;
B. C2H4
C. C6H6 ;
D. CH3COOH
Lời giải:
– Đáp án A
– Chỉ có CH4 là trong phân tử chỉ có liên kết đơn. Với các chất còn lại thì trong phân tử có cả liên kết đơn và đôi.
Bài 5 (trang 101 SGK Hóa 11)
Những chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau, đồng phân của nhau?
Lời giải:
– Các chất đồng đẳng của nhau là:
+ a; d;e (là các anken)
+ a; d;g
+ b;d;e
+ b; d; g
+ c; h và h; i (là các ankan)
– Các chât đồng phân của nhau là:
+ a; b vì đều có CTPT C4H8
+ e; g vì đều có CTPT C5H10
+ c; i vì đều có CTPT C5H12
Bài 6 (trang 102 SGK Hóa 11)
Viết công thức cấu tạo có thể có của các chất có công thức phân tử như sau: C2H6O, C3H6O, C4H10.
Lời giải:
Bài 7 (trang 102 SGK Hóa 11)
Những công thức cấu tạo nào dưới đây biểu thị cùng một chất?
Lời giải:
(I); (III) và (IV) là cùng một chất. Đều có công thức là CH3CH2OH. (II) và (V) là cùng một chất, đều có công thức là CH2Cl2
Bài 8 (trang 102 SGK Hóa 11)
Khi cho 5,30 gam hỗn hợp gồm etanol C2H5OH và propan-1-ol CH3CH2CH2OH tác dụng với natri (dư) thu được 1,12 lít khí (đktc).
a. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
b. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp.
Lời giải:
a) 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑ (1)
2CH3-CH2-СН2-ОН + 2Na → 2CH3-CH2-СН2-ONa + H2↑ (2)
b) Gọi số mol của etanol là x của propan-1-ol là y (mol)
Theo (1) và (2) ta có hệ phương trình:
Trắc nghiệm Hóa học 11 Bài 22 có đáp án
Bài 1: Số công thức tạo mạch có thể có ứng với công thức phân tử C5H10 là
A. 5
B. 5
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: B
Bài 2: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C3H7Cl là
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: B
Bài 3: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C4H9Cl là
A. 5
B. 2
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: D
Bài 4:. Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C3H6Cl2 là
A. 5
B. 2
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: D
Bài 5: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C3H8O là
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: C
Bài 6: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C4H10O là
A. 8
B. 6
C. 7
D. 5.
Lời giải
Đáp án: C
Bài 7: Trong số các chất : C3H8, C3H7Cl, C3H8O và C3H9N ; chất có nhiều đồng phân cấu tạo nhất là
A. C3H7Cl
B. C3H8 C.
C3H9N
D. C3H8O.
Lời giải
Đáp án: C
Bài 8: Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết có liên kết đơn?
A. C2H4
B. C2H2
C. C6H6
D. C2H6.
Lời giải
Đáp án: D
Bài 9: Chất nào sau đây trong phân tử có liên kết đôi?
A. C2H4
B. C2H2
C. C3H8
D. C2H5OH.
Lời giải
Đáp án: A
Bài 10: Chất nào sau đây có phân tử có liên kết ba?
A. C2H4
B. C2H2
C. CH4
D. CH3OH.
Lời giải
Đáp án: B
Bài 11: Cặp chất nào sau đây là đồng phân của nhau?
A. C2H5OH, CH3OCH3
B. CH3OCH3, CH3CHO.
C. CH3OH, C2H5OH
D. CH3CH2Cl, CH3CH2OH
Lời giải
Đáp án: A
Bài 12: Cặp chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau ?
A. CH3OH, CH3OCH3
B. CH3OCH3, CH3CHO.
C. CH3OH, C2H5OH
D. CH3CH2OH, C3H6(OH)2.
Lời giải
Đáp án: C
Bài 13: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C4H10 là
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: B
Bài 14: Số công thức tạo mạch hở có thể có ứng với công thức phân tử C4H8 là
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4.
Lời giải
Đáp án: C
******************
Trên đây là nội dung bài học Hóa học 11 Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ do THPT Ngô Thì Nhậm biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.
Biên soạn bởi: Trường THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Hoá học 11
