Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 57
Đề bài: Các hợp chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng với sự sống như protein, nucleic acid, hormone,… Hợp chất hữu cơ là gì và chúng có những điểm chung gì?
Lời giải:
- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của carbon (trừ một số hợp chất như CO, $\text{CO}_2$, muối carbonate, cyanide, carbide,…).
- Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ:
- Thành phần phân tử nhất thiết phải có carbon, thường có H, O, N, halogen, S, P,…
- Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị.
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi); thường không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.
- Dễ cháy, kém bền với nhiệt nên dễ bị nhiệt phân huỷ.
- Phản ứng thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng và tạo ra hỗn hợp sản phẩm.
I. Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
Câu 1 trang 58
Đề bài: Đối tượng nghiên cứu của hoá học hữu cơ là gì?
Lời giải:
Đối tượng nghiên cứu của hoá học hữu cơ là các hợp chất hữu cơ (hợp chất của carbon, trừ một số trường hợp ngoại lệ như CO, $\text{CO}_2$, muối carbonate, cyanide, carbide,…).
Câu 2 trang 58
Đề bài: Trong các chất sau đây, chất nào là chất hữu cơ?
$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$, $\text{C}_2\text{H}_2$, $\text{CO}_2$, $\text{CaCO}_3$.
Lời giải:
Hợp chất hữu cơ là hợp chất của carbon, trừ $\text{CO}_2$ và muối carbonate ($\text{CaCO}_3$,…).
Xét từng chất:
- $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$: chứa C → chất hữu cơ. ✓
- $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$: chứa C → chất hữu cơ. ✓
- $\text{C}_2\text{H}_2$: chứa C → chất hữu cơ. ✓
- $\text{CO}_2$: thuộc nhóm ngoại lệ → chất vô cơ.
- $\text{CaCO}_3$: là muối carbonate → chất vô cơ.
Kết luận: Các chất hữu cơ là $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$ và $\text{C}_2\text{H}_2$
Câu 3 trang 58
Đề bài: So sánh thành phần nguyên tố, liên kết hoá học trong phân tử của hợp chất hữu cơ và của hợp chất vô cơ.
Lời giải:
| Tiêu chí so sánh | Hợp chất hữu cơ | Hợp chất vô cơ |
|---|---|---|
| Thành phần nguyên tố | Nhất thiết phải có carbon, thường có H, O, N, halogen, S, P,… | Có thể được tạo thành từ nhiều nguyên tố khác nhau, có thể có hoặc không có carbon |
| Liên kết hoá học | Chủ yếu là liên kết cộng hoá trị | Có thể là liên kết ion, liên kết cộng hoá trị hoặc liên kết kim loại |
II. Phân loại hợp chất hữu cơ
Câu 4 trang 59
Đề bài: Hãy phân loại các hợp chất hữu cơ cho dưới đây thành hai nhóm: hydrocarbon và dẫn xuất hydrocarbon.
$\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-CH}_3$ ; isopropylbenzen (vòng benzen gắn $-\text{CH(CH}_3)_2$) ; phenol (vòng benzen gắn $-\text{OH}$) ; acid benzoic (vòng benzen gắn $-\text{COOH}$).
Lời giải:
Nhắc lại:
- Hydrocarbon chỉ chứa C và H.
- Dẫn xuất hydrocarbon ngoài C, H còn có thêm các nguyên tố khác (O, N, halogen,…).
Xét từng chất:
- $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-CH}_3$: chỉ có C và H → hydrocarbon.
- Isopropylbenzen: chỉ có C và H → hydrocarbon.
- Phenol (vòng benzen + $-\text{OH}$): có thêm nguyên tố O → dẫn xuất hydrocarbon.
- Acid benzoic (vòng benzen + $-\text{COOH}$): có thêm nguyên tố O → dẫn xuất hydrocarbon.
Kết luận:
| Hydrocarbon | Dẫn xuất hydrocarbon |
|---|---|
| $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-CH=CH-CH}_2\text{-CH}_3$; isopropylbenzen | Phenol; acid benzoic |
III. Nhóm chức trong phân tử hợp chất hữu cơ
1. Một số loại nhóm chức cơ bản
Câu 5 trang 60
Đề bài: Glutamic acid là một chất dẫn truyền thần kinh, giúp phòng ngừa và điều trị các triệu chứng suy nhược thần kinh do thiếu hụt glutamic acid như mất ngủ, nhức đầu, ù tai, chóng mặt,… Glutamic acid có công thức cấu tạo:
$$\text{HOOC-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CH(NH}_2)\text{-COOH}$$
Hãy nêu tên các nhóm chức có trong phân tử glutamic acid.
Lời giải:
Quan sát công thức cấu tạo, nhận diện các nhóm chức (đối chiếu Bảng 10.1):
- Nhóm $-\text{COOH}$ → nhóm chức carboxylic acid (có 2 nhóm trong phân tử).
- Nhóm $-\text{NH}_2$ → nhóm chức amine (có 1 nhóm trong phân tử).
Kết luận: Phân tử glutamic acid có các nhóm chức carboxylic acid ($-\text{COOH}$) và amine ($-\text{NH}_2$).
2. Phổ hồng ngoại và nhóm chức
Hoạt động trang 60
Đề bài: Hãy quan sát phổ hồng ngoại của ethanol (Hình 10.2) và cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O–H, liên kết C–H và liên kết C–O nằm trong khoảng nào.
Lời giải:
Quan sát phổ hồng ngoại của ethanol $\text{CH}_3\text{-CH}_2\text{-O-H}$:
- Liên kết O–H: peak rộng và mạnh, nằm trong khoảng 3 400 – 3 200 cm$^{-1}$.
- Liên kết C–H: peak nằm trong khoảng 3 000 – 2 800 cm$^{-1}$.
- Liên kết C–O: peak nằm trong khoảng 1 100 – 1 000 cm$^{-1}$.
Câu 6 trang 61
Đề bài: Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm $-\text{OH}$ trên phổ hồng ngoại của chất $\text{HO-CH}_2\text{-CH(CH}_3\text{)-CH}_2\text{-CH}_3$.
Lời giải:
Bước 1: Theo Bảng 10.2, nhóm $-\text{OH}$ (alcohol) có số sóng hấp thụ đặc trưng trong khoảng 3 500 – 3 200 cm$^{-1}$.
Bước 2: Quan sát các peak trên phổ hồng ngoại của chất đề bài (3337, 2967, 2928, 2882, 1463, 1385, 1054, 1015, 600 cm$^{-1}$).
→ Peak ở số sóng 3 337 cm$^{-1}$ nằm trong khoảng 3 500 – 3 200 cm$^{-1}$ → đây là số sóng đặc trưng của nhóm $-\text{OH}$.
Câu 7 trang 61
Đề bài: Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C=O (ketone) trên phổ hồng ngoại của acetophenone ($\text{C}_6\text{H}_5\text{-CO-CH}_3$).
Lời giải:
Bước 1: Theo Bảng 10.2, nhóm C=O (ketone) có số sóng hấp thụ đặc trưng trong khoảng 1 715 – 1 666 cm$^{-1}$.
Bước 2: Quan sát các peak trên phổ hồng ngoại (3352, 3067, 3013, 1686, 1601, 1455, 1362, 1270, 961, 768, 699, 591 cm$^{-1}$).
→ Peak ở số sóng 1 686 cm$^{-1}$ nằm trong khoảng 1 715 – 1 666 cm$^{-1}$ → đây là số sóng đặc trưng của nhóm C=O (ketone).
Câu 8 trang 62
Đề bài: Chất X có công thức phân tử là $\text{C}_5\text{H}_{10}\text{O}$ và có phổ hồng ngoại với các peak đặc trưng ở khoảng 2 900, 2 785 và 1 700 cm$^{-1}$. Dựa vào Bảng 10.2 và phổ hồng ngoại, hãy dự đoán nhóm chức có trong phân tử X.
Lời giải:
Bước 1: Đối chiếu các peak trên phổ với Bảng 10.2:
- Peak 2 785 cm$^{-1}$ nằm trong khoảng 2 830 – 2 695 cm$^{-1}$ → đặc trưng cho liên kết C–H của nhóm aldehyde.
- Peak 1 700 cm$^{-1}$ nằm trong khoảng 1 740 – 1 685 cm$^{-1}$ → đặc trưng cho liên kết C=O của nhóm aldehyde.
Bước 2: Kết hợp cả 2 peak đặc trưng của aldehyde đều xuất hiện trên phổ → trong phân tử X có nhóm chức aldehyde ($-\text{CHO}$).
Kết luận: Chất X có công thức phân tử $\text{C}_5\text{H}_{10}\text{O}$ và chứa nhóm chức aldehyde ($-\text{CHO}$).
ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ