SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: Trường THPT Long Khánh -Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ NỘI DUNG QUAN TRỌNG CỦA HĨA HỮU CƠ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN CẤU TRÚC PHÂN TỬ VÀ TÍNH CHẤT CỦA HIDROCACBON Người thực hiện: Lê Văn Phê Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục: Phương pháp dạy học mơn: Phương pháp giáo dục: Lĩnh vực khác : Có đính kèm: Mơ hình: Phần mềm: Phim ảnh: Hiện vật khác: Năm học 2011 – 2012 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I) THƠNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: 1) 2) 3) 4) 5) Họ tên: Lê Văn Phê Ngày tháng năm sinh: 15 – 08 – 1963 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: 140/14 – Trần Phú – Thị xã Long Khánh – Đồng Nai Điện thoại: quan 0613877245 Nhà riêng: 0613870508 DĐ: 0918728135 6) Fax Email: Vanphe@gmail.com 7) Chức vụ: Giáo viên 8) Đơn vị cơng tác: Trường THPT Long Khánh II) TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - III) Trình độ chun mơn: Cử nhân ĐHSP Năm nhận bằng: 1985 Chun ngành đào tạo: Hóa học KINH NGHIỆM KHOA HỌC: - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm: Giảng dạy hóa học bậc THPT Số năm kinh nghiệm: 27 Tên sáng kiến kinh nghiệm MỘT SỐ NỘI DUNG QUAN TRỌNG CỦA HĨA HỮU CƠ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI (Phần cấu trúc phân tử tính chất Hidrocacbon) I) LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi bậc trung học phổ thơng nhiệm vụ quan trọng kế hoạch giáo dục nhà trường Ở Đồng Nai hàng năm tổ chức thi học sinh giỏi cấp tỉnh cho khối 12 qua lựa chọn học sinh xuất sắc tham gia kì thi cấp quốc gia đồng thời khuyến khích hoạt động bồi dưỡng học sinh giỏi trường phổ thơng Tuy nhiên thực tế việc bồi dưỡng học sinh giỏi trường THPT khơng chun gặp khó khăn định + Khả tiếp thu vận dụng kiến thức khó, chun sâu học sinh hạn chế + Tài liệu, nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều trường thiếu chất lượng chưa đáp ứng u cầu + Một số trường thành lập chuyển sang cơng lập giáo viên chưa có kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi Vì biên soạn thêm tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Hóa học phù hợp với đặc thù trường THPT khơng chun để giáo viên tham khảo cần thiết Trường THPT Long Khánh đơn vị có phong trào dạy – học có uy tín tham gia đầy đủ kì thi học sinh giỏi Tỉnh tổ chức từ trước tới đánh giá đơn vị có chất lượng học sinh tham gia dự thi tốt Tuy nhiên số học sinh dự thi đạt giải cấp quốc gia khiêm tốn hầu hết khơng đủ khả vượt qua kì thi vòng cấp tỉnh để dự thi cấp quốc gia Theo kế hoạch nhà trường từ năm 2013 trở phấn đấu có học sinh giỏi cấp quốc gia Đây nhiệm vụ khó khăn Tổ Hóa học trường THPT Long Khánh Qua thực tiễn giảng dạy tơi nhận thấy để đạt u cầu việc tổ chức bồi dưỡng học sinh lớp chưa đủ Nhất thiết phải coi trọng việc phát học sinh có khiếu hướng dẫn học sinh tự học, tự tra cứu tìm tòi qua mạng Internet Vì việc biên soạn tài liệu dành cho học sinh giỏi khơng có tác dụng tốt cho việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên mà có tính định hướng gợi mở giúp học sinh tự học để có kết cao Qua nhiều năm tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi tơi nhận thấy học sinh chưa trọng đến sở lý thuyết hóa học, chưa nắm vững mối quan hệ cấu trúc phân tử đến tính chất chất chưa giải tốt tập chun sâu hóa học Từ lý tơi chọn đề tài: MỘT SỐ NỘI DUNG QUAN TRỌNG CỦA HĨA HỮU CƠ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Đề tài giới hạn khn khổ phần cấu trúc phân tử tính chất Hidrocacbon (chương trình hữu 11) Nội dung gồm chủ đề chính: + Cấu trúc phân tử đồng phân hợp chất hữu + Quan hệ cấu trúc phân tử đến số tính chất vật lý chất hữu + Phản ứng hữu + Phản ứng hidrocacbon Các chủ đề nhiều đề cập sách giáo khoa lớp 11 ban khoa học tự nhiên mức độ sơ lược Trên sở tham khảo giáo trình hóa hữu đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, cấp quốc gia tơi đưa vào đề tài số nội dung lý thuyết phù hợp với trình độ học sinh trung học khơng chun đáp ứng u cầu giải đề thi học sinh giỏi thường gặp II) THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI: 1) Thuận lợi: Trường THPT Long Khánh xây dựng theo mơ hình trường trọng điểm chất lượng cao nên đầu vào học sinh nâng lên, số học sinh giỏi tăng Cơ sở vật chất cải thiện đáp ứng nhu cầu phòng học, phương tiện dạy học nhà trường Nhà trường có truyền thống dạy tốt – học tốt, đội ngũ giáo viên có nhiều kinh nghiệm; học sinh chăm ngoan tinh thần hiếu học sở để nâng cao chất lượng đào tạo học sinh giỏi 2) Khó khăn: Việc bồi dưỡng học sinh có đủ khả vào đội tuyển cấp tỉnh dự thi cấp quốc gia nhiệm vụ khó khăn khơng đòi hỏi học sinh phải giỏi mà chất lượng đội ngũ giáo viên phải thực vững vàng Với trường phổ thơng khơng chun số học sinh thực có khiếu đam mê mơn học ít; kinh nghiệm giảng dạy giáo viên theo hướng chun sâu nhiều hạn chế Thời gian bồi dưỡng học sinh giỏi trường khơng q tiết/tuần nên nội dung bồi dưỡng chưa đầy đủ so với u cầu đề thi Áp lực học tập học sinh khối 12 nặng nề mục tiêu thi đậu đại học ưu tiên hàng đầu nên em thiếu thời gian đầu tư cho nội dung thi học sinh giỏi Chế độ đãi ngộ cho giáo viên học sinh tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi eo hẹp chủ yếu động viên khuyến khích mặt tinh thần 3) Số liệu thống kê: Từ năm học 2009 - 2010 trở trước nhà trường chưa tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi khối 10, 11 Các lớp bồi dưỡng học sinh giỏi năm học 12 Sở giáo dục tổ chức thi học sinh giỏi vòng (tháng 11) nội dung bồi dưỡng chưa trọng đến kiến thức chun sâu mà dừng lại nội dung đáp ứng kỳ thi vòng Từ năm học 2010 – 2011 với nhiệm vụ xây dựng trường THPT trọng điểm chất lượng cao nhà trường trọng nâng cao chất lượng học sinh giỏi tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi từ lớp 11 tổ mơn có kế hoạch bồi dưỡng học sinh theo hướng chun sâu mơn III) 1) - - - 2) - - - NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Cơ sở lý luận: Chương trình giảng dạy hóa hữu nội dung quan trọng sách giáo khoa bậc THPT giáo trình đào tạo chun ngành hóa học trường Đại học Những nội dung nhà giáo dục, nhà khoa học có uy tín biên soạn phổ biến rộng rãi dùng cho giáo viên giảng dạy nhà trường Bồi dưỡng phát học sinh giỏi u cầu ngành giáo dục phổ thơng Kế hoạch năm học hàng năm nhà trường ln có nội dung u cầu tổ mơn tổ chức biên soạn tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi mơn dự thi theo kế hoạch chung Sở giáo dục Nội dung chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi có tính đặc thù cho trường phổ thơng tùy thuộc vào trình độ học sinh chất lượng đội ngũ mà có u cầu mức độ cao thấp khác Vì trường có giải pháp, kinh nghiệm bồi dưỡng riêng Đối với trường THPT Long Khánh giai đoạn đến có định hướng phấn đấu có học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp Quốc gia nên Tổ mơn tổ chức biên soạn tài liệu, đánh giá rút kinh nghiệm nhằm có học sinh vượt qua vòng để tham gia vào đội tuyển học sinh giỏi tỉnh Nội dung, biện pháp thực giải pháp đề tài Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề lý thuyết hóa hữu thuộc chương trình 11 bậc THPT khơng chun giới hạn phần đại cương Hóa hữu Hidrocacbon Những nội dung trước cung cấp cho học sinh giỏi khối 12 năm 2009; 20120; 2011đọc thêm nhà (do thiếu thời gian) Bắt đầu từ Học kì năm học 2011 – 2012 nội dung biên soạn đầy đủ đưa vào bồi dưỡng cho học sinh giỏi khối 11 Điểm đề tài bước đầu xây dựng hệ thống hóa nội dung lý thuyết hóa hữu dùng bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường THPT Long Khánh làm sở để năm tiếp tục chỉnh sửa theo hướng phấn đấu có học sinh 12 vượt qua vòng tiếp tục tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi đội tuyển Tỉnh Đồng Nai Đề tài có tác dụng định việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên để tham gia đào tạo học sinh giỏi Đề tài góp ý Tổ chun mơn để trở thành tài liệu dùng chung Tổ đồng thời cung cấp cho học sinh giỏi để học tập NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHỦ ĐỀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ VÀ ĐỒNG PHÂN CỦA CHẤT HỮU CƠ -oOo PHẦN THỨ NHẤT CÁC DẠNG LIÊN KẾT THƯỜNG GẶP TRONG HĨA HỮU CƠ I) LIÊN KẾT CỘNG HĨA TRỊ: 1)Sự lai hóa obitan : Ng.tử C tạo dạng lai hóa + Lai hóa sp3 : AOs AOp tổ hợp với tạo AO lai hóa hướng đỉnh tứ diện có trục AO tạo góc 109028’ + Lai hóa sp2: AOs AOp tổ hợp với tạo AO lai hóa hướng đỉnh tam giác có trục AO tạo góc 1200 + Lai hoa 1sp : AOs AOp tổ hợp với tạo AO lai hóa hướng đầu đoạn thẳng Tỉ lệ % AOs AO lai hóa cao độ âm điện ng.tử C lớn  Độ âm điện Csp > Csp2 > Csp3 2) Năng lượng liên kết (NLLK): Độ bền liên kết đánh giá lượng liên kết LK bền NLLK lớn ngược lại NL cần thiết để phân cắt đồng li mol LK NL phân li LK NL phân li LK phụ thuộc vào chất hai ngun tử tham gia LK độ bội LK chúng NLPLLK C-C < C=C < C≡C Ngồi NLPLLK phụ thuộc cấu trúc hai phần phân tử có chung LK bị phân cắt NLPLLK C-H thứ khác với LK thứ nhất, thứ khác thứ 2…vì thường lấy giá trị TB cho phân tử Vd: CH  C + 4H có ∆H = 1659KJ/mol NLPLLK trung bình = 415KJ/mol NLPLLK trung bình C-H ankan 410KJ/mol Tuy nhiên giá trị NLLK TB khơng số hợp chất chí LK cụ thể dùng để so sánh độ bền LK, độ bền nhiệt động tiểu phân tính gần hiệu ứng nhiệt phản ứng… Vd: Cho NLLK C=C; =C-H; C-O; O-H; C-C; C=O; C-H 614; 435; 359; 431; 351; 736; 410 (KJ/mol) Xét xem cộng H 2O vào axetylen tạo chất sau đây: CH≡CH + HOH  CH2=CHOH  CH3-CH=O Nhiệt tạo thành ∆H = -2709 -2752 Vậy axetandehit bền etenol NL hình thành âm 43KJ/mol 3) Độ dài liên kết: Độ dài LK khoảng cách cân hat nhân ng.tử LK với Độ dài liên kết C-C Csp = 1,2A 0, Csp2 = 1,34A0, Csp3 = 1,54A0 Độ dài liên kết C-H tương ứng ng.tử C : 1,05A0; 1,07A0 1,09A0 Trong nhiều trường hợp thường dùng độ dài LK trung bình LK định nhiều hợp chất khác Độ dài LK NLLK có mối liên hệ chặt chẽ Độ dài LK nhỏ NLLK lớn chúng LK với bền vững 4) Góc liên kết: Góc LKCHT ng.tử gọi góc LK góc hóa trị Góc hóa trị thực tế thường sai khác vài độ so với góc lai hóa Dựa vào góc hóa trị suy trạng thái lai hóa 5) Sự phân cực liên kết: + Liên kết sigma: Hai ng.tử có độ âm điện khác liên kết với liên kết phân cực phía ng.tử có độ âm điện lớn ( đầu âm đầu dương) biểu diễn mũi tên thẳng Mức độ phân cực đánh giá mo men lưỡng cực điện µ (đơn vị Debai 1D = 0,333.10 -30 C.m) µ lớn phân cực mạnh µ = q.l (q giá trị điện tích; l độ dài lưỡng cực điện) + Liên kết pi: Sự phân cực liên kết pi phía ng.tử có độ âm điện lớn biểu thị mũi tên cong II) CÁC LIÊN KẾT YẾU: II 1) LIÊN KẾT VANDEVAN (lực hút VanDeVan): Là LK yếu phân tử có chất tĩnh điện gây lực hút lưỡng cực giảm nhanh theo khoảng cách phân tử a) Lực tương tác lưỡng cực – lưỡng cực: Trong p.tử có nhiều ng.tử có độ âm điện khác nên tạo LK phân cực làm cho p.tử trở thành lưỡng cực (trừ liên kết phân cực tạo momen lưỡng cực triệt tiêu nhau) Các lưỡng cực co xu hướng xếp cho cực trái dấu lại gần gọi tương tác định hướng (lực định hướng) Lực tỉ lệ thuận với độ lớn lưỡng cực p.tử phân cực mạnh tương tác với mạnh làm tăng nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi b) Lực tương tác lưỡng cực – lưỡng cực cảm ứng: Dưới tác dụng ion hay lưỡng cực p.tử khơng phân cực trở thành phân cực tạm thời lưỡng cực cảm ứng; lưỡng cực tương tác với lưỡng cực cố định lực định gọi tương tác cảm ứng (lực cảm ứng) c) Lực tương tác lưỡng cực cảm ứng – lưỡng cực cảm ứng: Các p.tử khơng phân cực thời điểm sinh lưỡng cực thời chuyển động electron gây Lưỡng cực tác động đến electron p.tử bên cạnh gây lưỡng cực cảm ứng khác p.tử có tương tác với Tương tác gọi tương tác khuếch tán (lực khuếch tán) 2) HÌNH DẠNG PHÂN TỬ: Phân tử có cấu trúc kích thước xác định nên có hình dạng xác định Nhiều tính chất lí, hóa chất phụ thuộc vào hình dạng phân tử + Chất có KLPT lớn nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao + P.tử có hình dạng đối xứng cao xếp chặt khít p.tử đối xứng làm tăng lực hút VandeVan tăng nhiệt độ nóng chảy Ở thể lỏng p.tử có kích thước gần với hình cầu có diện tích bề mặt nhỏ dẫn tới tiếp xúc p.tử nhỏ hơn, lực VandeVan bé nên nhiệt độ sơi thấp 3) SỰ ĐẨY VANDEVAN VÀ HIỆU ỨNG KHƠNG GIAN: Khi p.tử nhóm ng.tử p.tử lại gần khoảng cách tạo lực hút VandeVan chúng xuất lực đẩy chúng xa đẩy VandeVan a) Hiệu ứng khơng gian loại I: Là hiệu ứng nhóm có kích thước lớn làm cản trở tiếp cận trung tâm phản ứng phân tử chất tham gia phản ứng Ng.nhân lực đẩy VandeVan b) Hiệu ứng khơng gian loại II: Hiệu ứng nhóm làm vi phạm tính đồng phẳng hệ liên hợp dẫn đến giảm khả liên hợp nhóm với nhóm khác phân tử II 2) LIÊN KẾT HIDRO: 1) Bản chất : Liên kết hidro hình thành ng.tử H LKCHT với ng.tử có độ âm điện mạnh nên tích điện dương lớn ( X-H với X O, F, N) tương tác tĩnh điện yếu với ng.tử Y có cặp electron tự ( Y F,O hay N) Điện tích ng.tử H ng.tử Y lớn liên kết hidro bền 2) Độ bền LK hidro: Độ bền LK hidro phụ thuộc nhiều yếu tố: + LK hidro mạnh ng.tử X-H…Y thẳng hàng + Độ âm điện X Y lớn LK hidro mạnh LK hidro yếu dần theo chiều F>O>N Ngồi LKH chịu ảnh hưởng phần lại phân tử 3) Phân loại: LK hidro liên phân tử liên kết hidro nội phân tử LK hidro mà hợp phần cho hợp phần nhận p.tử khác giống gọi LK hidro liên phân tử Nếu hợp phần cho hợp phần nhận p.tử gọi LK hidro nội phân tử Trong trường hợp hợp phần cho nhận phải vị trí cho H tiếp cận với AO chứa đơi e chưa liên kết Y Vd: o-dihidroxylbenzen tạo LK hidro nội p.tử đồng phân m, p khơng LKH nội p.tử thường bền LK hidro liên p.tử nên ng.tử H tạo LK hidro nội p.tử chúng khơng tham gia LK hidro liên p.tử 4) Ảnh hưởng LK Hidro đến tính chất vật lí: + Những chất có p.tử khối, momen lưỡng cực, hình dạng p.tử khơng khác nhiều chất tạo LK hidro liên p.tử chất có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao + Những chất tạo LK hidro với tan tốt vào + Chất tạo LK hidro nội phân tử t nc, ts thấp ; độ tan dung mơi phân cực thấp hơn; độ tan dung mơi khơng phân cực cao so với chất tạo LKH liên phân tử có cấu tạo tương tự PHẦN THỨ HAI ĐỒNG PHÂN CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ I) ĐỒNG PHÂN CẤU TẠO: Khái niệm: Là chất có CTPT khác cấu tạo hóa học a) Đồng phân mạch cacbon b) Đồng phân vị trí nhóm chức c) Đồng phân nhóm chức d) Đồng phân hỗ biến: Hình thành thay đổi vị trí ngun tử hidro dẫn tới thay đổi vị trí nối đơi Vd: CH3-CO-CH3 ƒ CH2=C(OH)-CH3 Trong chương trình phổ thơng xét loại đồng phân đầu Cách viết đồng phân cấu tạo: a) Tính độ bất bão hòa: Tổng số liên kết pi vòng phân tử a= (2.n + + m − x) Với n số ngun tử cacbon; m số ngun tử hóa trị (N); x số ngun tử hóa trị (H; Cl; Br; Na…) Ví dụ: C3H6BrCl a = 0; C5H8N2O2Cl2 a = ( với N hóa trị 3) b) Xác định nhóm chức (loại chất) có c) Xác định kiểu mạch cacbon d) Viết đồng phân vị trí nhóm chức cho loại mạch cacbon e) Điền ngun tử hidro vào mạch cacbon để cacbon đủ hóa trị II) ĐỒNG PHÂN LẬP THỂ Hóa học lập thể nghiên cứu cấu trúc khơng gian phân tử khơng gian ba chiều 1) Hình dạng phân tử: Mơ tả dạng hình học phân tử 2) Cấu hình: Cho biết phân bố ngun tử nhóm ngun tử khơng gian xung quanh ngun tử trung tâm hay hệ trung tâm định Sự khác cấu hình dẫn đến tượng đồng phân hình học đồng phân quanh học 3) Cấu dạng: Là cấu trúc khơng gian sinh quay nhóm ngun tử nhóm ngun tử khác xung quanh liên kết đơn chúng mà khơng làm đứt liên kết Một phân tử có vơ vàn cấu dạng khác song có cấu dạng bền vững Những cấu dạng bền chất gọi đồng phân cấu dạng khơng tách chúng chúng chuyển hóa lẫn theo cân 4) Các loại cơng thức biễu diễn cấu trúc khơng gian mặt phẳng giấy: + Cơng thức phối cảnh: Ngun tử C no liên kết với ngun tử nhóm ngun tử Các ngun tử nhóm ngun tử đỉnh hình tứ diện mà tâm ngun tử C Dựa vào thực tế vật xa mắt cảm thấy nhỏ ngược lại người ta qui ước: Nét gạch thường biểu diễn liên kết mặt phẳng giấy, nét gạch gián đoạn biểu diễn liên kết hướng phía sau tờ giấy (xa người quan sát), nét gạch đậm liên kết hướng phía trước tờ giấy (gần người quan sát) Ví dụ: Phân tử CH2ClBr H C Br H Cl + Cơng thức chiếu Niumen: Nhìn dọc phân tử theo liên kết (thường liên kết C-C lựa chọn có chủ ý) chiếu tất ngun tử lên mặt giấy Ngun tử C đầu liên kết gần mắt (C 1) thể vòng tròn che khuất ngun tử C đầu bên (C 2) Các LK với C1 nhìn thấy tồn chúng xuất phát từ tâm hình tròn C Các LK với ngun tử C2 nhìn thấy phần ló từ chu vi hình tròn C1 Ví dụ: Propen CH3-CH=CH2 + Cơng thức chiếu Fisơ: Đặt cơng thức phối cảnh phân tử cho ngun tử C chọn nằm mặt phẳng giấy, ng.tử nhóm ng.tử bên phải bên trái ng.tử C nằm trang giấy ; ng.tử (nhóm ng.tử) lại nằm trang giấy Chiếu CT phối cảnh lên mặt giấy CT chiếu Fisơ Các nhóm đầu nét ngang gần người quan sát (a b), nhóm đầu nét gạch đứng xa người quan sát (c d), giao điểm chúng ng.tử C no c a b d Nhóm ng.tử có mức oxi hóa cao đặt phía (vị trí c); nhóm lớn thường nằm vị trí d; nhóm chuẩn OH; NH 2; Halogen …ở vị trí a hay b Chú ý: Từ CT chiếu Fisơ suy CT phối cảnh CT Niumen CT phối cảnh CT Niumen xoay theo góc mà khơng chuyển thành phân tử khác Nhưng khơng tùy tiện xoay CT Fisơ chuyển thành phân tử khác CT Fisơ quay 180 hay 3600 giữ ngun cấu hình Từ CT Niumen muốn đưa CT Fisơ ta chuyển CT Niumen CT phối cảnh dạng che khuất chuyển thành CT Fisơ III) CÁC DẠNG ĐỒNG PHÂN LẬP THỂ: A ĐỒNG PHÂN HÌNH HỌC 1) Đồng phân hình học: Là loại đồng phân khơng gian có phân bố khác ng.tử nhóm ng.tử hai bên phận cứng nhắc (vòng no; nối đơi) 2) Điều kiện có đồng phân hình học: 10 Anken gặp axit mạnh trùng hợp theo chế giống cộng electrophin gọi trùng hợp cation Xúc tác thường AlCl 3, BF3… lượng nhỏ nước III) PHẢN ỨNG CỘNG VÀO ANKIN: 1) Phản ứng cộng electrophin AE: Tương tự anken phản ứng điển hình quan trọng ankin + Cộng halogen hidro halogenua chế tương tự anken, sản phẩm ưu tiên theo hướng tạo cacbocation bền Phản ứng thực qua hai giai đoạn tạo sản phẩm no Vd: C6H5C≡C-H  C6H5CCl=CH2  C6H5-CCl2-CH3 + Cộng nước: Ankin cộng nước tạo enol khơng bền nên bị đồng phân hóa thành andehit xeton, giai đoạn cần xúc tác axit Sản phẩm tn theo qui tắc Maccopnhicop Tốc độ cộng brom, clo vào anken lớn nhiều so với cộng vào ankin, tốc độ cộng HX khơng nhiều 2) Phản ứng hidro hóa: a) Hidro hóa dùng xúc tác kim loại: Khi dùng xúc tác Ni, Pt, Pd ankin cộng hidro thành anken anken phản ứng thành ankan Muốn dừng giai đoạn toạn anken cần làm giảm hoạt tính xúc tác ví dụ Pd/CaCO3 phản hoạt hóa (CH3COO)2Pb (xúc tác Lindlar) Pd/C tẩm quinolin hay piridin…sản phẩm tạo anken cấu hình cis Vd: C6H5-C≡C-C6H5 + H2 (Pb/C, quinolin)Cis-Stilben: C6H5-CH=CH-C6H5 b) Khử Na/NH3 lỏng: Khử ankin Na/NH3 lỏng cho anken cấu hình trans Vd: C3H7-C≡C-C3H7 + Na/NH3 lỏng  Trans oct-4-en + NaNH2 Khác với pứ cộng electrophin, pứ cộng hidro vào ankin dễ anken thêm nhóm ankyl vào etylen phân tử khó tham gia pứ cộng Vd : Axetylen > etylen > propen > isobuten Tuy nhiên anken dễ cộng hidro aren IV) PHẢN ỨNG CỘNG VÀO POLIEN LIÊN HỢP : Ankadien liên hợp có khả phản ứng cao cộng theo chế gốc, cộng electrophin Ngồi khả cộng vị trí 1,2 cộng vị trí 1,4 1) Phản ứng cộng electrophin vào dien liên hợp: Ở nhiệt độ thấp thuận lợi cho sp cộng 1,2 nhiệt độ cao sp 1,4 chiếm ưu Ngun nhân q trình cộng electrophin tạo cacbocation trung gian Vd: CH2=CH-CH=CH2+Br+CH2=CH-CH+-CH2Br CH2Br-CH=CH-CH2+ Sau ion Br- cơng vào ion tạo sản phẩm Sp cộng 1,2 xảy nhanh bền so với sản phẩm cộng 1,4 Vì nhiệt độ thấp phản ứng xảy theo hướng ưu tiên tạo sp cộng 1,2 (khống chế động học) Ở nhiệt độ cao sp cộng 1,4 bền (do nối đơi mạch hiệu ứng siêu liên hợp lớn hơn) nên cân dịch sang phía tạo sp cộng 1,4 (khống chế nhiệt động học) 34 2) Cộng hidro vào dien liên hợp: Khi dùng dư hidro dien bị khử thành ankan Nếu dùng hidro khử dien tỉ lệ mol 1:1 nhiệt độ thấp tạo hỗn hợp sản phẩm cộng 1,2 1,4 Để khử chọn lọc vào vị trí 1,4 người ta dùng tác nhân khử Na dạng hỗn hống (Na/Hg) Na amoniac 3) Phản ứng cộng đóng vòng (4+2) gọi phản ứng Đinxơ-Anđơ Nhiều dien liên hợp tham gia cộng đóng vòng với anken ankin Vd: Buta-1,3-dien + etylen  xyclohexen H2 C CH2 HC + HC CH2 CH2 2000C CH2 300 atm HC CH2 HC CH2 C H2 Ở phản ứng Đinxơ-Anđơ, đien liên hợp gọi dien; anken phản ứng gọi đienophin Sự cộng dien với anken cho sp tương tự kiểu cộng 1,4 xảy đồng thời (1 giai đoạn) nên hợp phần dien phải cấu dạng S-cis (giả cis) lúc tham gia phản ứng Những dien khơng chuyển thành dạng S-cis khơng tham gia phản ứng Đixơ-Anđơ Nhóm đẩy electron đien khơng cản trở tạo cấu dạng S-cis làm tăng tốc độ phản ứng, nhóm hút electron làm giảm tốc độ phản ứng Đienophin có nhóm hút electron phản ứng xảy thuận lợi Phản ứng Đinxơ-Anđơ có tính đặc thù lập thể xảy theo kiểu cộng syn Phản ứng phổ biến quan trọng tổng hợp hữu đại, phạm vi áp dụng rộng rãi BÀI TẬP MINH HỌA 1) HSGĐN: Hãy viết sp tạo thành pứ clo hóa propen dd etanol –nước có mặt KBr 2) Khi cho isobuten vào dung dịch có hòa tan HBr, NaCl, CH 3OH tạo chất gì, giải thích viết chế phản ứng 3) HSG ĐN: Viết CTCT sp giải thích: as → C5 H 9ClO2 a)CH3(CH2)2COOH+Cl2  b) CH = CH − COO − CH = CH + I − Cl  → C5 H 6ClIO2 4) HSGĐN: Hợp chất X có CTPT C9H16 X tác dụng với hidro dư có Ni xúc tác thu hh gồm chất X1, X2, X3 1-etyl-3-metylxyclohexan; 1-etyl-4metylxyclohexan 1,4-đimetylxycloheptan Xác định CTCT X? 5) Cho biết sản phẩm tạo thành cho isobuten tác dụng với chất sau: a HI b HBr (Peroxide) c Br2/H2O d Br2 + NaCl (H2O) 6) Hồn thành phương trình phản ứng biểu diễn đồng phân lập thể sản phẩm tạo thành cơng thức chiếu Fischer a cis–but–2–ene + Br2 → b trans–but–2–ene + Br2→ 7) Viết phản ứng Diels–Alder (Đinxơ-Anđơ ) Buta–1,3–diene với hợp chất sau đây: 35 a Anhydride maleic b Methylvinylcetone c Acid maleic d Acid fumaric e H2C=CH–CH=CH2 f C6H5–CH=CH–NO2 8) HSGĐN: Cho sơ đồ phản ứng: ddBr (1:1) ddNaOH ,t → B  →C + D (A) CH − CH = CH − COO − CH = CH − CH  a) Viết PTPư dạng CTCT chất gọi tên A,B,C,D b) Cho biết số đp lập thể A,B,C,D (mỗi CT có đp lập thể) c) Cho A có cấu hình bền cấu trúc B nào? 9) Khi trùng hợp Buta–1,3–dien để tạo cao su Buna thường tạo sản phẩm phụ vòng cạnh chưa no (phản ứng Diels–Alder), phản ứng với H dư xúc tác Ni tạo etylcyclohexan Viết phương trình phản ứng cho biết điều kiện để phản ứng đóng vòng Diels–Alder xảy dễ dàng 10) HSG ĐN: Viết CTCT sp có tiến hành trùng hợp buta-1,3-dien isopren cho trường hợp : a/ Hai ptử với b/ Hai loại polime tạo cao su 11) Cho dẫn xuất halogen CH3CH=CHCH2Cl (A) a Cho (A) tác dụng với nước Cl bóng tối Viết cơng thức cấu tạo sản phẩm b Nếu đun nóng (A) với dung dịch kiềm lỗng thu monoancol tương ứng Cho thêm kiềm vào, tốc độ phản ứng khơng thay đổi Hãy cho biết chế phản ứng so sánh khả phản ứng (A) với CH 3CH2CH2CH2Cl CH2=CH–CH2Cl điều kiện phản ứng, giải thích 12) Có chai ga (Chất khí t0 thường) đồng phân C4H8 bị nhãn dãn nhãn từ A đến F Hãy xác định hố chất chai biết : - A, C, B D làm nhạt màu Br nhanh chóng (ngay bóng tối), E F khơng làm nhạt màu Br2 - Các sản phẩm B C với Br2 đồng phân lập thể - A, B, C cho sản phẩm giống hệt phản ứng với H2 xúc tác Pd - E có điểm sơi cao F C có điểm sơi cao B Hướng dẫn 1) Clo nước tạo tác nhân Cl + cho cation trung gian bền CH3-CH+-CH2Cl Trong dd có tác nhân nucleophin: Cl -; etanol; H2O, Br- nên tạo hh chất tương ứng 2)Sp phản ứng là: (CH3)3C–Br ; (CH3)3C–OH ; CH3–[(HO-)C(-Cl)]–CH3 ; (CH3)3C–OCH3 Trong dung dịch có tác nhân Br –, Cl–, H2O CH3OH có khả kết hợp với carbocation Phản ứng theo chế cộng electrophin (AE) - Đầu tiên, H+ cơng vào Cδ− để tạo carbocation (CH3)3C⊕ (giai đoạn chậm.) - Sau tác nhân dung dịch kết hợp carbocation tạo sản phẩm (giai đoạn nhanh) 3) a) Nhóm COOH gây hiệu ứng –I nên sp S R tạo sp CH3CHClCH2COOH b) Nhóm vinyl giàu điện tích âm hơn, chế cộng A E nên I+ cộng vào nhóm CH2 Sp CH2=CH-COO-CHCl-CH2I 36 4) a = 2, sau pứ vòng no Vậy CTCT X: CH3 H3C 5) a tert-butyliodua b isobutylbromua c 1–brom–2–methylpropanol d 1-brom-2-clo-2-methylpropan; 1,2-dibrom-2-methylpropan; 1-brom-2- metylpropan-2-ol 6) a Tạo đp đối quang 1,2-đibrom butan b tạo đp meso 2,3-đibrom butan 7) 8) HSGĐN: Cho sơ đồ phản ứng: ddBr (1:1) ddNaOH ,t → B  →C + D (A) CH − CH = CH − COO − CH = CH − CH  a) A (1-propenyl)-2-butenoat; Do nối C=C thứ bị liên hợp nối C=O nên brom cộng vào nối C=C thừ tạo B CH 3-CH=CH-COO-CHBr-CHBrCH3(1,2-dibrompropyl)-2-butenoat; C CH3-CH=CH-COONa Natri-butenoat; D OHC-CHOH-CH3 2-hydroxylpropanal b) A có đp hình học; B có ng.tử C bất đối có đp quang học dạng hình học có đp; C có đp hình học; D có đp quang học c) A có cấu hình bền trans nối C=C thứ cộng brom A E cho cấu hình cộng kiểu trans (2 ng.tử brom phía CT fisơ) 9) Tạo sp 1-vinylxyclohex-3-en Điều kiện: Hợp chất diene (A) phải có cấu hình S-cis Phản ứng trở nên dễ dàng thay H dienophin nhóm hút electron –COOH, – COOR, –CHO, …và thay H dien nhóm đẩy electron như: –CH 3, – C2H5,… 10) a/ Viết sp cộng khơng đóng vòng đóng vòng Đinxo-Anđơ phân tử với b/ Viết hai loại polime tạo cao su (đồng trùng hợp) 11) Thêm kiềm mà tốc độ pứ khơng đổi pứ SN1 Giai đoạn chậm A tạo ion CH3-CH=CH-CH2+ sau kết hợp ion OH- tạo sp Khả pứ SN1: A > CH2=CH-CH2Cl > CH3CH2CH2CH2Cl hiệu ứng +C nối C=C hiệu ứng +H nhóm CH nên cation CH3-CH=CH-CH2+ bền 12) đồng phân C4H8 But-1-en cis-but-2-en tran- but-2-en Metyl propen xiclobutan Metyl xiclopropan - C 4H8 làm nhạt màu Br2 phải có liên kết kép, khơng làm nhạt màu Br có liên kết đơn 37 Vậy A, B, C, D Anken, E, F xyclo ankan - Hydro Cacbon có điểm sơi cao có momen lưỡng cực Metylxiclo Propan có momen lưỡng cực→ E Còn Momen lưỡng cực xiclobutan = → F - Muốn tạo sản phẩm Hidro hố chất ban đầu phải có cấu trúc tương tự nhau, khác vị trí liên kết đơi → A, B, C But-1-en But-2en Suy D Metylpropen - đồng phân hình học cộng Br2 dễ tạo đồng phân lập thể cis-But-2-en tạo dạng meso 2, 3- dibrom propan trans-But-2-en tạo đồng phân đối hình R,R S,S tương ứng 2,3-đibrom propan Vậy B C cis-but-2-en tran- but-2-en Suy A But-1-en tran- but-2-en có momen lưỡng cực triệt tiêu nên điểm sơi thấp → C cis-but-2-en, B tran- but-2-en C)PHẢN ƯNG OXI HĨA HIDROCACBON I) OXI HĨA MỘT SỐ ANKAN : 1) CH4 bị oxh oxi tùy theo nhiệt độ sinh HCHO; CO hay C 2) Butan bị oxh oxi có Mn 2+ xt sinh CH3COOH, sp phụ HCOOH có lượng đáng kể 3) Các parafin bị oxh oxi cắt mạch ankan sinh hh axit cacboxylic đơn chức dùng điều chế xà phòng II) OXI HĨA ANKEN: 1) Oxi hóa liên kết π giữ lại liên kết δ cách dùng dd KMnO4 lỗng lạnh , Osmitetra oxit OsO4 Đây pứ cộng kiểu cis vào nối đơi tạo diol Vd : etylen  etylen glycol Xiclohexen  Cis- xiclohexan-1,2-diol + Nếu dùng peoxiaxit (peaxit) HCO-O-OH, C 6H5COO-OH… làm chất oxh thu epoxit hay oxiran Cho epoxit tác dụng với ax vơ thu transdiol Vd : propen + ax pebenzoic ( CHCl3) tạo metyloxiran ax benzoic CH3 CH2=CH-CH3 + C6H5COO-OH  C6H5COOH + H C CH2 O Xiclohexen + HCOO-OH  epoxit  trans-xyclohexan-1,2-diol OH H O H OH 2) Oxi hóa làm đứt nối đơi : + Oxh KMnO4: Đun nóng anken với KMnO4 dd KMnO4 axit nối đơi bị đứt tạo thành axit cacboxylic xeton Dựa vào cấu tạo sp người ta suy cấu tạo anken bị oxi hóa Ví dụ: CH3CH=C-CH3 KMnO4 CH3-C=O + O=C-CH3 38 CH3 OH CH3 + Có thể dùng pứ ozon phân (cộng ozon thủy phân): Sau cộng ozon vào liên kết C=C ( cộng kiểu syn) tạo hợp chất vòng ozonit khơng bền sau chuyển thành axit (andehit) xeton Ở giai đoạn thủy phân ozonit, dùng chất khử Zn/axit (CH 3)2S LK Csp2-H bảo tồn ( tạo andehit; xeton), dùng H 2O để thủy phân tạo H2O2 (đơi thêm vào nước H 2O2) Csp2-H chuyển thành Csp2-OH ( axit), xeton bảo tồn H3C CH3 C C H O O C C H3C + O3 H CH3 CH3 CH3 O Ozonit O O C C H3C Zn/CH3COOH H3C CH3 C O + O C CH3 H O CH3 H CH3 H2O2/H+ Ozonit CH3 H3C C O + O C CH3 OH Từ sp ozon phân viết CTCT sp cho nhóm C=O đối diện xóa ng.tử O nối hai ng.tử C với tạo anken ban đầu Ví dụ: sp ozon phân anken ban đầu CH3CH=O + O=C(CH3)2 CH3CH=C(CH3)2 3) Oxh liên kết Csp -H: Oxh etylen thành axetandehit dùng oxi có PdCl xúc tác III) OXI HĨA ANKIN: Ankin làm màu dd KMnO giống anken nhiệt độ thấp mơi trường trung tính phản ứng dừng lại giai đoạn tạo thành xeton (giữ ngun mạch cacbon) Nếu khơng khống chế pH mơi trường khơng làm lạnh mạch cacbon bị cắt liên kết ba tạo axit cacboxylic CH3C≡CCH2CH3 ddKMnO4  CH3-CO-CO-CH2CH3 00C; pH =7,5 Nếu đun nóng sp CH3COOH + CH3CH2COOH Phản ứng ozon phân ankin ln dẫn đến sp axit cacboxylic Phản ứng oxh KMnO ozon phân dùng để xác định vị trí liên kết ba mạch cacbon IV) PHẢN ỨNG OXI HĨA VỊNG BENZEN: Các chất oxi hóa thường dùng để oxi hóa anken CrO 3, H2O2, OsO4, KMnO4 thường khơng cơng vào benzen Tuy nhiên điều kiện đặc biệt vòng benzen bị oxi hóa 1) Benzen naptalen: Dùng oxi có V2O5 xt nhiệt độ cao, benzen bị oxh thành anhydrite maleic ( +CO2 H2O), naptalen thành anhydrite phtalic O O O O O O 39 Đặc biệt ozon cơng vào vòng benzen tạo phân tử OHC-CHO 2) Antraxen phenantren : Vị trí số 10 antraxen phenantren pứ thế, cộng… bị oxh Dùng K 2Cr2O7 H2SO4 oxh antraxen thành 9,10-antraquinon, phenantren thành 9,10-phenantroquinon O O O O V) PHẢN ỨNG OXI HĨA Ở NHÁNH CỦA VỊNG BENZEN: Khi đun nóng với KMnO4 đồng đẳng benzen bị oxi hóa sinh C6H5COOK Oxh liên kết đơi nhánh (như styren) điều kiện êm dịu tạo glycol, điều kiện khắc nghiệt tạo axit Trong CN oxi hóa toluen tạo phenol C6H5CH3 + 2O2 → C6H5OH + CO2 + H2O Oxi hóa cumen oxi sau thủy phân dd axit thu Phenol axeton BÀI TẬP MINH HỌA 1) Cho biết sản phẩm tạo thành ozon hóa hợp chất sau đây: a CH3CH=CH2 b CH2=CH–CH(CH3)–CH=CH2 c 1–metylxyclohexa–1,4–dien 2) HSGĐN: Một hidrocacbon A (C7H12) hóa hợp với hidro cho hidrocacbon B(C7H16) va 2khi bị ozon hóa phân giải A cho HCHO; CH3COCH2COCH3 Tìm CTCT A? +H O → A1  → A2 + A3 + H 2O2 3) HSGĐN: Viết ptpứ : propen + O3  4) Có hydrocarbon (A), (B) có cơng thức phân tử C7H14 Biết rằng: - Oxi hóa (A) dung dịch KMnO4/H2SO4 tạo chất CH3CH2COCH3 CH3CH2COOH - (B) có cấu tạo mạch thẳng oxi hóa dung dịch K 2Cr2O7/HCl tạo CO2 Xác định cơng thức cấu tạo (A), (B) hồn thành phương trình phản ứng 5) Một anken sau ozon phân tạo sản phẩm hữu CH 3CHO Khi cộng hợp với Br2 bình làm vật liệu phân cực tạo sản phẩm đồng phân khơng quang hoạt Hãy cho biết cơng thức phân tử anken viết cơng thức cấu tạo sản phẩm theo Fisơ, Niumen gọi tên sản phẩm 6) Anken (A) có cơng thức phân tử C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với dung dịch Br2 cho hợp chất dibrom (B) Cho (B) tác dụng với KOH ancol đun nóng thu ankadien (C) ankin (D) Khi (C) bị oxi hóa dung dịch KMnO4/H2SO4 đun nóng thu axit acetic CO Xác định (A), (B), (C), (D) viết phương trình phản ứng xảy 7) HSGĐN Hợp chất C6H14O đun nóng với H2SO4 đặc 1700C tạo chất A làm màu dd KMnO4 nước brom Đun nóng A dd hh gồm 40 K2Cr2O7 H2SO4đ thu axeton axit propionic Nếu cho A hợp nước có axit sunfuric thu chất C6H14O ban đầu Xác định CTCT chất, viết ptp.ứng 8) Chất A có ctpt C9H14 Khi oxihóa hồn tồn A K2Cr2O7 H2SO4 thu xeto điaxit X mạch thẳng , ptử X A ngtử C Khi A hóa hợp với hidro tạo propylxyclohexan Khi A tác dụng dd KMnO lỗng chất Y có số ng.tử C số ng.tử C A Biết MY 190đvc Y pứ với CH3COOH có H2SO4 xt tạo Z có CTPT C15H24O7 Viết ctct gọi tên A 9) Cho cumen tác dụng với CH3Cl/AlCl3 thu sản phẩm monometyl hóa có A Khi cho A tác dụng với KMnO đun nóng thu chất B có cơng thức C8H4O4K2 Cho A tác dụng với Br2 (xúc tác bột Fe) thu hai sản phẩm mono-Br C D Viết cơng thức cấu tạo, gọi tên A, B, C, D hồn thành phương trình phản ứng minh họa 10) Cho s¬ ®å ph¶n øng: + KOH + Cl + KMnO H / Pd → C  → B  → D (C6H10O4) → A  Ben zen  −H O as t X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cđa A , B , C , D 11) α-Tecpinen tinh dầu tự nhiên tách từ nhựa thơng có cơng thức C 10H16 Khi hidro hóa xúc tác Pd tạo C 10H20, ozon phân khử hóa Zn/H2O tạo chất có tên: Glyoxal 6-metylheptan-2,5-dion Hãy xác định cấu trúc α-Tecpinen 12) Ozon phân tecpen A (C10H16) thu B có cấu tạo sau: 2 CH3 CH2 CH C CH2 CH CH O C O H3 C CH3 Hidro hóa A với xúc tác kim loại tạo hỗn hợp sản phẩm X gồm đồng phân có cơng thức phân tử (C10H20) a) Xác định cơng thức cấu tạo A b) Viết cơng thức đồng phân cấu tạo hỗn hợp X 13)Một hệ mạch vòng X (cơng thức tổng qt C 10H14) tác dụng với hiđro, có bạch kim làm chất xúc tác, tạo thành hợp chất A (C 10H18) Phản ứng ozon phân với X sau phản ứng khử oxi (Zn/ H3O+) dẫn đến hợp chất: O HC O O CH2 CH2 CH2 C C O CH2 CH2 CH2 CH a) Hãy cho biết X có cấu trúc vòng nào? Viết sơ đồ phản ứng với ozon b) Biết X tác dụng với anhiđrit maleic thành sản phẩm Diels − alder Hãy nêu cấu trúc X giải thích Trình bày phản ứng Diels −Alder 14) Cho ba hiđrocacbon có cơng thức phân tử: C 9H12 Khi đun nóng với dung dịch KMnO4 ( lấy dư) H2SO4 lỗng A B cho sản phẩm có cơng thức C9H6O6 C cho hợp chất C8H6O4 Khi đun nóng với Brơm 41 có mặt bột sắt, A cho sản phẩm monobrơm, B C chất cho sản phẩm monobrơm Hãy xác định cơng thức cấu tạo hiđrơcacbon 15) Từ nhựa thơng người ta tách xabinen chuyển hố theo sơ đồ sau: 1) O3 ; 2) Zn/HCl (1) H2N A OH (4) D KMnO4 ,H+ (2) B P2O5 H2/ Ni , t0 (5) (3) C1 , C2 , C3 E A có cơng thức C9H14O a) Viết cơng thức cấu tạo sản phẩm hữu cơ: A , B , C1 , C2 , C3 , D , E b) Sản phẩm có tạo thành đồng phân rõ số lượng đồng phân sản phẩm Hướng dẫn 1) a CH3CHO + HCHO b OHC–CHCH3–CHO + 2HCHO c OHC–CH2–CO–CH3 + OHC–CH2–CHOCH3CH=CH2 2) A có a = cộng pt hidro Từ sp ozon hóa suy CTCTA: CH2=C(CH3)-CH2-C(CH3)=CH2 3) A1 CH3-CHO3CH2; A2 CH3COOH; A3 HCOOH 4) A: CH3CH2C(CH3)=CH-CH2-CH3 B: CH3(CH2)5CH=CH2 5) Anken But–2–en Phản ứng cộng Br2 vào But–2–en cộng trans nên để tạo đồng phân khơng quang hoạt anken phải dạng trans Cơng thức Fisơ, Niumen là: 6) (A) là: CH3CH2CH=CHCH2CH3 (B) là: CH3CH2–CHBr–CHBr–CH2CH3 (C) là: CH3CH=CH–CH=CHCH3 (D) là: CH3CH2C≡ CCH2CH3 7) A anken: CH3CH2CH=C(CH3)-CH3 Ancol ban đầu CH3CH2CH2CHOH(CH3)2 8) A có a= Từ gt suy A có cấu tạo vòng M Y – MA = 68 nhóm OH Khi pứ CH3COOH có nhóm OH tạo este A (3-propenyl)xyclohexen 9) A p-metylcumen Các phản ứng: A+8KMnO4→p-KOOC–C6H4–COOK(B) + 2K2CO3 + 8MnO2 + 2KOH + 4H20 C o-Brom-p-metylcumen D m-Brom-p-metylcumen 10) A C6H12; B C6H11Cl; C C6H11OH; D HOOC-(CH2)4-COOH (10 2)+2-16 = cộng mol hidro → có liên (10 2) + − 20 kết π Độ bất bão hòa C10H20 = = → vòng 11) Độ bất bão hòa C10H16 = - Từ cấu tạo glyoxal OHC – CHO CH3 – CH – C – CH2 – CH2 – C –CH3 CH3 O O Suy cấu trúc α-Tecpinen 42 CH3 CH3 1) O3 O 2) Zn,H2O H3C H3C H O H + O CH3 O CH3 12) b) a) +2H2 ; ; 13) Có vòng thỏa mãn X cho sản phẩm bị ozon phân: vµ (X2) b) Chỉ có (X2) nhờ (X1) quay quanh liên kết đơn C − C đạt cấu hình dạng cis cần thiết (s-cis) tham gia phản ứng Diels-Alder Quay quanh trơc C-C CÊu d¹ng s-trans CÊu d¹ng s-cis Trong (X1) liên kết đơi bị cố định cấu dạng s-trans nên khơng thể tham gia phản ứng Diels-Alder 14) A B là: CH C CH3 H3C H3C CH3 CH3 CH3 15) CH2CH3 O COOH COOH B C1 COOH COOH C2 COOH COOH C3 O HON D C O C O A COOH COOH E C1 có đồng phân quang học; phân quang học; C2 có đồng phân quang học C1, C2, C3 đồng phân cấu tạo D có đồng phân E, Z C có đồng 43 IV) KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI: Việc thực sáng kiến kinh nghiệm mang lại mặt tích cực sau đây: + Góp phần nâng cao chất lượng đội tuyển xây dựng nội dung chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học cho trường THPT Long Khánh qua có tác động định đến phong trào bồi dưỡng học sinh giỏi đến mơn khác trường + Là tài liệu để giáo viên tham khảo, chỉnh lý bổ sung sau + Là tài liệu giúp học sinh tự học, có định hướng để tìm tòi nghiên cứu thêm mạng internet, sách tham khảo Số liệu thống kê: Năm học 2011 – 2012 theo phân cơng Tổ chun mơn tơi tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi khối 12 phụ trách phần Hóa học hữu cơ, thầy Nguyễn Xn Vĩnh phụ trách phần vơ Thời gian giảng dạy từ tháng – 2011 đến 12 – 11 – 2011 tuần tiết Sau tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi phần hóa hữu khối 11 từ tháng 02 – 2012 đến tháng 05-2012 với số tiết 3t /2 tuần Với khối 12 thời gian hạn chế nên phần lý thuyết hóa hữu chủ yếu phát tài liệu cho học sinh nghiên cứu nhà giáo viên lên lớp phần tập phương pháp giải tốn hóa học hữu mục đích vượt qua vòng 01 Kết khối 12: Có 7/8 học sinh đạt giải vòng gồm giải ba giải khuyến khích Thi vòng khơng có học sinh chọn vào đội tuyển dự thi Quốc gia Với khối 11 tơi tiến hành hướng dẫn học sinh nội dung song song với phát tài liệu cho học sinh nghiên cứu nhà Bài kiểm tra phần khơi 11 vào ngày 12/5/2012 với thời gian 45 phút: 1) (2đ) Cho hai hidrocacbon A (C 6H10) B (C5H8) Hidrohóa hồn tồn A 2-metylpentan A tác dụng dd Cu2Cl2 NH3 cho kết tủa B tác dụng ddAgNO3/NH3 khơng tạo kết tủa Ozon hóa B cho hai axit D (C2H4O2) E (C3H6O2) Tìm CTCT A, B ghi ptpứ 2) (2đ) Viết CTCT sản phẩm X,Y,Z cho phản ứng: a) Benzen + 2-clo-3-metylbutan có AlCl3 đun nóng  X + Y + HCl b) Benzen + isobutilen (H2SO4)  Z 3) (2đ) a) Viết cơng thức cấu tạo cho đồng phân Z E 1-brom-1-clo-2metylbut-1-en b) So sánh nhiệt độ sơi chất : HN CH3 4-metyl piperiđin (A) N CH3 N-metyl piperiđin (B) 4) (4đ) Hai hidrocacbon đồng phân A B chứa 85,71% C khối lượng, có tỉ khối so với khí CO - Nếu thực phản ứng ozon phân A B, xử lí với bột kẽm axit tạo sản phẩm hữu C Sự oxi hóa hợp chất C cho sản 44 phẩm axit cacboxilic D, biết khối lượng riêng D thể quy điều kiện chuẩn 2,68g/l - Nếu cho A B tác dụng với dung dịch KMnO lỗng A tạo thành E; B tạo thành F H a Tìm cơng thức cấu tạo A, B biết momen lưỡng cực A B µ A > 0, µ B = b Viết sơ đồ phản ứng từ A, B chuyển thành D c Viết cơng thức lập thể E, F, H Mối liên hệ F H ? ĐÁP ÁN CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Từ gt suy A có LK ba đầu mạch mạch cacbon phân nhánh:CH≡C-CH2-CH(CH3)2 1đ Ptpứ cộng hidro; Thế Cu2Cl2/NH3 Oxi hóa B tạo CH3COOH C2H5COOH nên B có CTCT CH3-C≡C-CH2CH3 1đ Ptpứ ozon phân a) X C6H5CH(CH3)-CH(CH3)-CH3 0,5đ Y C6H5C(CH3)2CH2CH3 (sp chuyển vị) Ptpứ 0,5đ b) Z C6H5-C(CH3)3.Ptpứ 1đ 1đ a) Ghi CTCT b) A có nhiệt độ sơi cao B phân tử A có liên kết 0,5đ hidro liên phân tử B khơng Hs viết liên kết hidro ptử 0,5đ a) C=85,71% H=14,29% suy CT (CH 2)n có M= 56 1đ nên CTPt C4H8 0,5đ Do A có µ A > nên đp cis B đp trans + b) C4H8 + O3/(Zn + H )  (C)  D CH3COOH; M=60 H3C CH3 HC CH O A O3 Zn/CH3COOH H3C H3CHC CHCH3 O >CH3CHO (C) O CH3 B CH3COOH 1đ D c) 3C4H8 + 2KMnO4 + 4H2O  3C4H8(OH)2 + 2MnO2 + 0,5đ 2KOH Phản ứng tạo sp dạng syn H3C CH3 HC H3C CH CH3 C C OH HO A H E 0,5đ H 45 H3C H3C CH3 B OH C C CH3 HO H HO CH3 C C OH CH3 H F H H 0,5đ H Hỗn hợp Raxemic Kết Tên học sinh Điểm câu Điểm câu Điểm câu Điểm câu Tổng điểm Nguyễn Thảo Ngun 1,5 2,5 Đỗ Thị Hương 1,5 1,5 Trương Ngọc Thảo 1,5 2 6,5 Phạm Võ Khoa 1,5 1,5 1,5 6,5 Nguyễn Minh Hiếu 1,5 2,5 Nguyễn Thanh Tú 1,5 2 8,5 Phạm Cơng Hồi 1,5 1,5 2,5 6,5 Lê Thanh Thư 1,5 2 3,5 Nguyễn Thị Lệ Hằng 1,5 1,5 Nguyễn Như An 1,5 2,5 Nguyễn Việt Hà 1,5 1,5 2 Nguyễn Quang Phúc 2 1,5 8,5 Với kết tơi nhận thấy học sinh nhà trường chăm học, có khả vận dụng tốt kiến thức học Đề xuất nhà trường cho tiến hành bồi dưỡng hè (từ tháng 7) để tăng cường rèn luyện mở rộng kiến thức cho học sinh dự thi vào tháng 11 năm 2012 V) BÀI HỌC KINH NGHIỆM Sáng kiến kinh nghiệm áp dụng có hiệu với trường THPT khơng chun với đối tượng học sinh giỏi u thích mơn hóa làm tài liêu tham khảo để giáo viên xây dựng nội dung chương trình phù hợp với khả điều kiện cụ thể trường VI) KẾT LUẬN: Những nội dung nêu đề tài khơng nhiên trường THPT nhìn chung chưa sâu khai thác mức độ áp dụng tương đối khó với trình độ chung học sinh khơng chun Tuy nhiên đơn vị nhiều có học sinh giỏi mơn giáo viên hướng dẫn cung cấp tài liệu phát học sinh có khiếu để bồi dưỡng giới thiệu vào đội tuyển trường THPT chun Đề xuất lãnh đạo trường THPT Long Khánh có thêm biện pháp để đạt mục đích có học sinh giỏi cấp Quốc gia kế hoạch đề ra: + Liên kết trường chun Lương Thế Vinh tham vấn nội dung chương trình, hàm lượng kiến thức mà học sinh cần đạt để tham dự học sinh giỏi cấp quốc gia + Mời giáo viên giỏi có kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Quốc gia ngồi tỉnh để giảng dạy số nội dung khó nhằm bồi dưỡng nâng cao chất lượng giáo viên trường 46 Mặc dù có nhiều cố gắng lực cá nhân hạn chế thời gian giới hạn nên chắn tài liệu có nhiều khiếm khuyết Kính mong q đồng nghiệp, thầy bạn đọc góp ý giúp tơi chỉnh sửa nâng cao chất lượng đê tài Tơi xin chân thành cám ơn -oOo TÀI LIỆU THAM KHẢO STT TÊN TÀI LIÊU TÊN TÁC GIẢ Trần Quốc Sơn Cơ sở lý thuyết hóa hữu Hóa học hữu Bài tập Hóa học hữu PGS - TS Nguyễn Hữu Đỉnh Tổng hợp từ nguồn Internet – copyright © volcmttl@yahoo.com.vn) NHÀ XUẤT BẢN NĂM XUẤT BẢN NXB Giáo dục Năm 1977 NXB Giáo dục Năm 2009 Mạng Internet Ngồi đề tài có tham khảo chun đề Thầy Trương Huy Quang – Giáo viên trường chun Lương Thế Vinh đề thi học sinh giỏi quốc gia, đề thi học sinh giỏi Tỉnh Đồng Nai NGƯỜI THỰC HIỆN Lê Văn Phê Gv trường THPT Long Khánh 47 SỞ GD&ĐT ĐỒNG NAI Đơn vị: Trường THPT Long Khánh CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Long Khánh ngày 23 – 05 - 2012 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: MỘT SỐ NỘI DUNG QUAN TRỌNG CỦA HĨA HỮU CƠ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI (Phần cấu trúc phân tử tính chất Hidrocacbon) Họ tên tác giả: Lê Văn Phê Tổ Hóa - sinh – KTCN Lĩnh vực: Phương pháp dạy học mơn 1) Tính mới: Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có 2) Hiệu quả: Có tính cải tiến từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu 3) Khả áp dụng: Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng trường THPT khơng chun để bồi dưỡng học sinh giỏi Tốt Khá XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUN MƠN Đạt THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 48 [...]... nhau nhưng đối nhau gọi là hai chất đối quang Nếu phân tử có n ng.tử C bất đối thì chúng có thể có 2 n đồng phân quang học trong đó có 2n/2 cặp đối quang (đồng phân enan) Các đồng phân quang học khơng đối quang gọi là đồng phân dia Ví dụ: 2 – brom- 3- clobutan có 2 ngun tử cacbon bất đối: CH 3 –C*HBr- C*HCl-CH3 có 4 đồng phân quang học trong đó có 2 cặp đối quang CH CH CH CH 3 3 3 3 H Cl Cl H Cl H... gốc tự do: Một số pứ khơng có sự tham gia của gốc tự do nhưng có sự phân cắt đồng li như pứ hidro hóa anken xúc tác Pt; pứ đóng vòng Đinxơ-Anđơ… III) PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG HỮU CƠ THEO SỰ BIẾN ĐỔI PHÂN TỬ CHẤT PHẢN ỨNG: Dựa vào sự biến đổi phân tử hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có thể chia thành các loại sau: 1) Phản ứng thế Kí hiệu bằng chữ S (viết tắt của Substitution); Nếu tác nhân tấn cơng là gốc... E (viết tắt của Elimination) 4) Phản ứng phân hủy Pứ xảy ra làm mạch p.tử bị phá hủy đến mức khơng thể nhận ra là sự thế hay sự tách Ví dụ: pứ nhiệt phân metan; pứ đốt cháy chất hữu cơ 5) Phản ứng đồng phân hóa: Thay đổi vị trí nối đơi; thay đổi vị trí khơng gian; chuyển vị IV) PHẢN ỨNG OXIHOA- KHỬ TRONG HĨA HỮU CƠ: Qui tắc xác định số oxi hóa; chất khử - chất oxi hóa; sự khử - sự oxi hóa và phương... động học Nhưng ở nhiệt độ cao sp chính là cộng 1,4 do sp sinh ra bền hơn khó bị tách ion Br - hơn ( giáo viên vẽ giản đồ năng lượng để giải thích) Lúc này hướng của pứ khơng chịu sự chi phối của tốc độ pứ mà được quyết định bởi độ bền nhiệt động của sp phản ứng Người ta nói pứ bị khống chế nhiệt động học Vậy hướng của pứ có thể chịu sự khống chế động học hoặc sự khống chế nhiệt động học đây là cơ sở... CH3CHBr-CH=CH-CHBr-CH3 có 2 đp hình học Z,E và 2 ng.tử C * nhưng có sự đối xứng riêng trong phân tử nên có 3 đp quang học gồm 1 cặp đối quang và một đp meso 12) Đp Cis có mp đối xứng nên khơng có đp đối quang; Đp trans có 2 đp đối quang 13) a= 1 nên có 1 nối C=C hay 1 vòng Trường hợp vòng có 1 chất tạo đp hình học Z,E Trường hợp nối C=C có 5 chất tạo được đp hình học 14) ax linoleic (octadeca-9,12-dienoic)... gian có thời gian sống càng ngắn càng ít có xác suất chuyển hóa theo hướng tạo sản phẩm mong đợi ngược lại nếu càng bền càng có xác suất lớn chuyển thành sản phẩm Vì vậy pứ hữu cơ ưu tiên xảy ra theo hướng tạo tiểu phân trung gian bền hơn Vd: CH2=CH-CH3 + HCl sản phẩm chính là CH3-CHCl-CH3 2) Tác nhân electronphin và tác nhân nucleophin: + Chất hữu cơ tác dụng chất vơ cơ thì chất hữu cơ gọi là chất phản... nhưng khác nhau về cấu hình dẫn tới sự bất đối xứng trong p.tử Các đp quang học có các tính chất vật lí và hóa học thơng thường giống nhau chỉ khác nhau ở tính chất với ánh sáng phân cực Vd: ax lactic CH 3-CH(OH)-COOH có ng.tử C số 2 bất đối nên có 2 đp quang học Một đp làm quay mp as phân cực sang bên phải gọi là ax L-(+)-lactic; một chất làm quay mp as phân cực sang trái gọi là ax D(-) lactic Hai... Các phân tử bất đối có tính quang hoạt 3) Đồng phân quang học : + Chất đối quang : Khi phân tử bất đối xứng thì bao giờ cũng có cặp chất đối xứng với nhau như vật và ảnh qua gương Hai phân tử đối xứng qua gương 12 khơng bao giờ chồng khít lên nhau nghĩa là chúng là 2 chất riêng biệt Hai chất đó gọi là hai chất đối quang còn gọi là đp quang học + Tính chất: Các đp quang học có cấu tạo giống nhau nhưng... C* nên có 21 = 2 đồng phân quang học, (A) khơng có đồng phân hình học Vậy (A) có 2 đồng phân lập thể b (B) có 2 đồng phân lập thể là 2 đồng phân hình học c (C) có 2 đồng phân lập thể là 2 đồng phân quang học 11)a) ClBrC=C(CH3)-CH2-CH3 có 2 đp Z;E b) CH2=CH-CH(CH3)-CH=CH2 có 2 đp R,S c) CH3-CH=CH-CH(CH3)- CH=CH-CH3 có 1 C* nên có 2 đp quang học R,S và 2 nối đơi đều có đp hình học là Z,Z; Z,E; E,Z; E,E... III 3) Khả năng phản ứng tương đối của các hydro bậc I, II, III đối với phản ứng clo hóa ankan là 1: 3,8 :5 tương ứng a Tính phần trăm của các sản phẩm khác nhau khi monoclo hóa butan 29 b Tính phần trăm các sản phẩm monoclo (Cl hóa một lần) khi Clo hóa 2– metylbutan 4) Phản ứng thế theo cơ chế gốc tự do giữa isobutylbromua và tertbutylbromua với Cl2 đều cho cùng một sản phẩm chính là 1-brom-2-clo-2metylpropan ... trường chưa tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi khối 10, 11 Các lớp bồi dưỡng học sinh giỏi năm học 12 Sở giáo dục tổ chức thi học sinh giỏi vòng (tháng 11) nội dung bồi dưỡng chưa trọng đến kiến thức... từ Học kì năm học 2011 – 2012 nội dung biên soạn đầy đủ đưa vào bồi dưỡng cho học sinh giỏi khối 11 Điểm đề tài bước đầu xây dựng hệ thống hóa nội dung lý thuyết hóa hữu dùng bồi dưỡng học sinh. .. mơn có kinh nghiệm: Giảng dạy hóa học bậc THPT Số năm kinh nghiệm: 27 Tên sáng kiến kinh nghiệm MỘT SỐ NỘI DUNG QUAN TRỌNG CỦA HĨA HỮU CƠ DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI (Phần cấu trúc phân tử tính