Giáo án và PPT Hoá học 11 cánh diều Bài 10: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

BÀI 10: CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Chất X được tạo nên từ các nguyên tố C, H và O với tỉ lệ về số lượng nguyên tử của các nguyên tố này tương ứng là 2 : 6 : 1. Nghiên cứu cũng xác định được phân tử khối của hợp chất này là 46. Dựa và đâu để có được các dữ kiện trên và công thức phân tử của X là gì?

I. THÀNH PHẦN NGUYÊN TỐ VÀ CÔNG THỨC PHÂN TỬ

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ là gì? Lấy ví dụ

• Công thức đơn giản nhất là gì? Lấy ví dụ

• Với hợp chất hữu cơ A có công thức đơn giản nhất là C_xH_yO_z, rút ra các nhận xét về tỉ lệ x : y : z

• Công thức phân tử là gì? Từ công thức đơn giản nhất C_xH_yO_z , hãy rút ra công thức phân tử?

Sản phẩm dự kiến:

- Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố có trong phân tử chất hữu cơ.

Ví dụ: Công thức phân tử của butane là C₄H₁₀. Trong mỗi phân tử butane có tỉ lệ số nguyên tử C : H là 2 : 5

- Công thức đơn giản nhất (công thức thực nghiệm) cho biết tỉ lệ tối giản về số lượng nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử một hợp chất hữu cơ. 

Ví dụ: Propene có công thức đơn giản nhất là CH₂

- Với hợp chất hữu cơ A có công thức đơn giản nhất là C_xH_yO_z, ta có:

+ Tỉ lệ x : y : z dưới dạng tỉ lệ các số nguyên dương tối giản

+ x : y : z =

Với %C, %H, %O tương ứng là phần trăm khối lượng của các nguyên tố C, H, O có trong hợp chất hữu cơ A, được xác định từ phân tích nguyên tố. 

- Công thức phân tử cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử. 

Công thức đơn giản nhất là C_xH_yO_z thì công thức phân tử có dạng (C_xH_yO_z)_n, với n nguyên, dương 

II. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÂN TỬ KHỐI CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ – KHỐI LƯỢNG (MS)

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Phổ khối lượng (MS) thường dùng để làm gì?

• Sử dụng được kết quả phổ khối lượng (MS) để xác định phân tử khối của acetone.

Hình 10.1. Phổ MS của acetone

Sản phẩm dự kiến:

- Phổ khối lượng (MS) thường dùng để xác định phân tử khối của một hợp chất.

- Đối với các hợp chất đơn giản, mảnh ion phân tử ([M⁺]) thường ứng với mảnh có giá trị m/z lớn nhất. 

Ví dụ:

Hình 10.1. Phổ MS của acetone

Từ phổ MS của acetone, xác định được ion phân tử [M⁺] có giá trị m/z bằng 58, chứng tỏ acetone có phân tử khối bằng 58.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Tỉ khối hơi cuả chất X so với hiđro bằng 44. Phân tử khối của X là

A. 44                             

B. 46                          

C. 22                           

D. 88.

Câu 2: Phân tích chất hữu cơ X chứa C, H, O ta có m_C : m_H : m_O = 2,24 : 0,357 : 2. Công thức đơn giản nhất của X là:

A. C₆H₁₂O₄                   

B. CH₃O                       

C. C₃H₆O₂             

D. C₃H₆O

Câu 3: Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử là C₅H₁₀O_z. Biết %H trong A là 9,8%. vậy %O trong A là bao nhiêu?

A. 17,14%           

B. 45,71%           

C. 58,82%           

D. 31,37%

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: D

Câu 2: C

Câu 3: D

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Công thức phân tử và công thức thực nghiệm có liên quan gì với nhau? Cần thông tin gì để xác định được công thức phân tử sau khi đã biết công thức thực nghiệm? Cho ví dụ minh hoạ.

Câu 2: Safrol là một chất có trong tinh dầu xá xị (hay gù hương), được dùng làm hương liệu trong thực phẩm. Phổ MS của safrol cho thấy chất này có phân tử khối là 162. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố carbon, hydrogen và oxygen có trong safrol lần lượt là: 74,07%; 6,18% và 19,75%. Xác định công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của safrol.