Hóa học 11 KNTT Bài 10: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

a. Khái niệm

Hình 10.1. Một số hợp chất hữu cơ trong tự nhiên

- Các hợp chất của carbon với các nguyên tố khác trong bảng tuần hoàn đã tạo nên hàng chục triệu hợp chất hữu cơ. Số lượng các chất hữu cơ mới vẫn đang tiếp tục tăng lên.

- Hoá học hữu cơ là ngành hoá học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.

b. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ

- Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Các nguyên tử carbon không những có khả năng liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon.

- Nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi) và thường không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ.

- Dễ cháy, kém bền với nhiệt nên dễ bị nhiệt phân huỷ.

- Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng và tạo ra hỗn hợp các sản phẩm. Để tăng tốc độ phản ứng thường cần đun nóng và có xúc tác.

1.2. Phân loại hợp chất hữu cơ

- Dựa vào thành phần nguyên tố, hợp chất hữu cơ có thể phân thành hai loại:

- Hydrocarbon là những hợp chất được tạo thành chỉ từ hai nguyên tố carbon và hydrogen. Một số hydrocarbon tiêu biểu:

- Khi một hay nhiều nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon được thay thế bằng một hay nhiều nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác (thường chứa oxygen, nitrogen, sulfur, halogen,...), thu được dẫn xuất của hydrocarbon. Dẫn xuất của hydrocarbon được phân thành nhiều loại:

a. Khái niệm

Ví dụ: Dimethyl ether (H₃C–O–CH₃) và ethanol (C₂H₅–OH) có cùng công thức phân tử C₂H₆O nhưng có các tính chất khác nhau. Dimethyl ether không phản ứng với sodium, trong khi ethanol phản ứng với sodium giải phóng hydrogen.

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂

- Nhóm –OH đã gây ra các phản ứng đặc trưng, phân biệt ethanol với dimethyl ether và với các loại hợp chất khác nên nhóm –OH được gọi là nhóm chức alcohol.

b. Một số loại nhóm chức cơ bản

Bảng 10.1. Một số nhóm chức cơ bản và công thức cấu tạo

c. Phổ hồng ngoại và nhóm chức

- Mỗi liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ hấp thụ một vài bức xạ hồng ngoại đặc trưng cho liên kết đó.

- Phổ hồng ngoại của một chất được máy phổ ghi lại tự động khi cho nguồn bức xạ hồng ngoại đi qua chất nghiên cứu.

- Phổ hồng ngoại thường biểu thị sự phụ thuộc của độ truyền qua (%) của bức xạ hồng ngoại vào số sóng (cm⁻¹).

- Các cực tiểu truyền qua (hoặc cực đại hấp thụ) ứng với dao động của các liên kết trong phân tử chất nghiên cứu được gọi là các tín hiệu (hoặc peak).

- Dựa vào các số sóng hấp thụ đặc trưng trên phổ IR có thể dự đoán nhóm chức trong phân tử chất nghiên cứu.

Ví dụ:

Hình 10.2. Phổ hồng ngoại của ethanol

- Bảng 10.2 là số sóng đặc trưng của một số nhóm chức cơ bản (phổ hồng ngoại).

Bài 1. Cho một số phát biểu về đặc điểm chung của các phân tử hợp chất hữu cơ

1. Thành phần nguyên tố chủ yếu là C và H.

2. Có thể chứa nguyên tố khác như Cl, N, P, O.

3. Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết cộng hóa trị.

4. Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết ion.

5. Dễ bay hơi, khó cháy.

6. Phản ứng hóa học xảy ra nhanh.

7. Phản ứng xảy ra theo nhiều hướng

Các câu đúng là

A. 1, 2, 5, 6.        

B. 1, 2, 3, 5.        

C. 1, 2, 3, 7.        

D. 1, 2, 4, 6.

Hướng dẫn giải

Các phân tử hợp chất hữu cơ có đặc điểm chung là:

1. Thành phần nguyên tố chủ yếu là C và H.

2. Có thể chứa nguyên tố khác như Cl, N, P, O.

3. Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết cộng hóa trị.

7. Phản ứng xảy ra theo nhiều hướng, tạo hỗn hợp sản phẩm

⇒ Đáp án: C

Bài 2. Chất nào sau đây là hydrocarbon ?

A. CH₂O        

B. C₂H₅Br        

C. C₆H₆        

D. CH₃COOH.

Hướng dẫn giải

Hydrocarbon là những hợp chất được tạo thành chỉ từ hai nguyên tố carbon và hydrogen

⇒ Đáp án: C

Bài 3. Chất nào sau đây là dẫn xuất của hydrocarbon ?

A. CO₂       

B. C₂H₆        

C. C₆H₆        

D. C₃H₆Br.

Hướng dẫn giải

Khi một hay nhiều nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon được thay thế bằng một hay nhiều nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác (thường chứa oxygen, nitrogen, sulfur, halogen,...), thu được dẫn xuất của hydrocarbon.

⇒ Đáp án: D

Học xong bài học này, em có thể:

- Nêu được khái niệm hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ; đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ; nhóm chức và một số loại nhóm chức cơ bản.

- Phân loại được hợp chất hữu cơ (hydrocarbon và dẫn xuất).

- Sử dụng được bảng tín hiệu phổ hồng ngoại (IR) để xác định một số nhóm chức cơ bản.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 11 KNTT Bài 10 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Hợp chất hữu cơ là

  • A. Hợp chất khó tan trong nước.
  • B. Hợp chất của carbon và một số nguyên tố khác trừ N, Cl, O.
  • C. Hợp chất của carbon trừ CO, CO₂, H₂CO₃, muối carbonate kim loại…
  • D. Hợp chất có nhiệt độ sôi cao.

• Câu 2:

  Chất nào sau đây thuộc loại hợp chất hữu cơ?

  • A. CO₂
  • B. CO
  • C. K₂CO₃
  • D. CH₄

• Câu 3:

  Thành phần phần trăm về khối lượng của nguyên tố C trong C₃H₈O là

  • A. 30%
  • B. 40%
  • C. 50%
  • D. 60%

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 11 KNTT Bài 10 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 57 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 1 trang 58 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 2 trang 58 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 3 trang 58 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 4 trang 59 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 5 trang 60 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Hoạt động trang 60 SGK Hoá học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 6 trang 61 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 7 trang 61 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Giải Câu hỏi 8 trang 62 SGK Hóa học 11 Kết nối tri thức – KNTT

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Hóa học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!