Giáo án Hóa học 11 Bài 22 : Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ (mới, chuẩn nhất)

Hoạt động 1: Công thức cấu tạo

- Gv: viết công thức cấu tạo ứng với CTPT: C₂H₆O → CTCT cho thấy điều gì?

- HS thấy được: CTCT là CT biểu diễn thứ tự liên kết và cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử

- Gv: Viết CTCT khai triển, rút gọn, giới thiệu về CTCT rút gọn chỉ biểu diễn liên kết và nhóm chức

BT: Viết CTCT khai triển và rút gọn của các hợp chất có CTPT sau: C₃H₈, C₅H₁₂, C₄H₈, C₃H₈O

Hs: Làm việc theo cặp đôi, 4 hs lên bảng, hs khác nhận xét

Hoạt động 2: Thuyết cấu tạo hóa học

- Gv đưa ra các ví dụ và giúp hs phân tích ví dụ.

Ví Dụ:

C₂H₆O có 2 CTCT

* H₃C–O–CH₃ Đimetylete

* H₃C–CH₂–O–H Etanol

- HS so sánh 2 chất về: thành phần, cấu tạo phân tử, tính chất vật lý, tính chất hóa học → Rút ra luận điểm 1

- Gv: Dựa vào các CTCT ở trên hãy xác định hoá trị của cacbon? Có nhận xét gì về mạch cacbon? khả năng liên kết của cacbon với các nguyên tố?

- Hs trả lời→Nêu luận điểm 2

- Gv: Viết CTCT của CH₄, CCl₄, nêu tính chất →Yêu cầu hs viết CTPT, nêu luận điểm 3

- Gv: Thông tin

Hoạt động 3: Đồng đẳng

- Gv: Lấy thí dụ dãy đồng đẳng CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀, C₅H₁₂ →Yêu cầu hs: Nhận xét sự khác nhau về thành phần phân tử của mỗi chất trong từng dãy hợp chất trên

Hs trả lời

- Gv: Các hợp chất trên hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂, có cấu tạo hoá học tương tự nhau nên có tính chất tự nhau → Đồng đẳng của nhau

- Gv: Yêu cầu hs nêu khái niệm về đồng đẳng và dãy đồng đẳng.

Hoạt động 4: Đồng phân

- Gv: Nêu vấn đề: Các chất có thành phần hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH2 và tính chất hoá học tương tự nhau thì ta có khái niệm đồng đẳng. Vậy nếu các chất có cùng CTPT nhưng CTCT khác nhau ta sẽ có khái niệm mới nào?

- Gv: Đưa thí dụ cụ thể hình thành đồng phân.

Xét CTPT: C₂H₆O có hai CTCT là

Ancoleylic: CH₃- CH₂ - OH

Đimetyl tete: CH₃ -O - CH₃

=> Các chất trên là đồng phân của nhau.

Hs: Nêu khái niệm đồng phân.

- Gv: Hướng dẫn cho hs nghiên cứu sgk để phân biệt các loại đồng phân → Gv lấy ví dụ cụ thể các đồng phân

- Gv cho hs quan sát mô hình đồng phân hình học của C4H8

- Hs viết công thức cấu tạo

Hoạt động 5: Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử HCHC

- Gv: Thông báo cho hs biết được liên kết CHT trong hợp chất hữu cơ là chủ yếu.

Có 2 loại liên kết: σ và π → Hình thành 3 hình thức liên kết

- Gv: Yêu cầu hs

+ Nêu khái niệm lk đơn (σ), lk đôi ( σ và π ) liên kết ba (1 σ , 2 π )

+ Đặc điểm của lk σ và π

Hs: Trả lời

- Gv: Cho hs quan sát hình vẽ CH₄, C₂H₄, C₂H₂ để củng cố các khái niệm liên kết đơn, đôi, ba.

I.CÔNG THỨC CẤU TẠO:

1. Thí dụ:

CTPT: C₂H₆O

CTCT: H₃C–CH₂–O–H

→ Khái niệm: CTCT là công thức biểu diễn thứ tự liên kết và cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

2. Các loại liên kết hoá học:

- CTPT: C₂H₆O

- CTCT khai triển :

- CTCT rút gọn: CH₃CH₂OH

II. THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC:

1 . Nội dung của thuyết cấu tạo hóa học:

a. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hoá học, sẽ tạo ra hợp chất khác

Ví dụ: C₂H₆O có 2 thứ tự liên kết:

H₃C–C–CH₃: đimetyl ete, chất khí, không tác dụng với Na.

H₃C–CH₂–O–H: ancol etylic, chất lỏng, tác dụng với Na giải phóng khí hydro.

b.Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon .

c. 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 )

2. Ý nghĩa :

Thuyết cấu tạo hoá học giúp giải tích được hiện tượng đồng đẳng, hiện tượng đồng phân .

II. Đồng đẳng, đồng phân:

1. Đồng đẳng:

a. Thí dụ:

CH₄

C₂H₆

C₃H₈

........

C_nH_2n

- Thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂.

- Có tính chất tương tự nhau (tức là có cấu tạo hoá học tương tự nhau)

b. Định nghĩa: Sgk

2. Đồng phân:

a. Thí dụ: CTPT C₂H₆O

Ancol etylic: Đimetyl ete

CH3-CH2-OH CH₃-O-CH₃

b. Khái niệm: Sgk

c. Các loại đồng phân:

* Đồng phân cấu tạo:

- Đp mạch C

- Đp vị trí liên kết bội

- Đp loại nhóm chức

- Đp vị trí nhóm chức

* Đồng phân lập thể:

- Đồng phân hình học

- Đồng phân quang học

III. Liên kết hoá học và cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ:

1. Liên kết đơn liên kết (σ)

- Tạo bởi 1 cặp e chung.

- Lk ơ rất bền

Vd: Phân tử CH₄:

2. Liên kết đôi (1 σ và 1 π )

3. Liên kết ba (1 σ , 2 π):

- Tạo bởi 3 cặp e chung.

Vd: Phân tử Axetilen (C₂H₂)