Giải VNEN khoa học tự nhiên 9 bài 34: Etilen - Axetilen

Giải bài 34: Etilen - Axetilen - Sách hướng dẫn học Khoa học Tự nhiên 9 tập 2 trang 14. Sách này nằm trong bộ VNEN của chương trình mới. Dưới đây sẽ hướng dẫn trả lời và giải đáp các câu hỏi trong bài học. Cách làm chi tiết, dễ hiểu, Hi vọng các em học sinh nắm tốt kiến thức bài học..

A. Hoạt động khởi động

Etilen và axetilen là các hidrocacbon không no. Thành phần phân tử của etilen và axetilen đều chứa 2 nguyên tử C, trong đó, phần trăm khối lượng của C trong etilen là 85,71%, trong axetilen là 92,31%.

Tính phân tử khối của etilen và axetilen

Xác định công thức phân tử và dự đoán công thức cấu tạo của etilen và axetilen. Hãy so sánh với metan, thử giải thích tại sao gọi etilen, axetilen là hidrocacbon không no và dự đoán tính chất hóa học của chúng.

Trả lời:

	Etilen	Axetilen
Phân tử khối	$12\times 2\times \frac{100}{85,71} = 28$	$12\times 2\times \frac{100}{92,31} = 26$
Công thức phân tử	Gọi công thức phân tử của etilen là: $C_2H_x$ Mà $2\times 12 + x = 28 \Rightarrow x = 4$. Vậy công thức phân tử của etilen là $C_2H_x$	Gọi công thức phân tử của axetilen là: $C_2H_x$ Mà $2\times 12 + x = 26 \Rightarrow x = 2$. Vậy công thức phân tử của axetilen là $C_2H_2$
Dự đoán công thức cấu tạo
So sánh với metan	Các liên kết trong phân tử metan chỉ gồm các liên kết đơn, còn liên kết trong phân tử etilen và axetilen có liên kết bội (liên kết đôi, liên kết ba)
Giải thích vì sao gọi etilen, axetilen là các hidrocacbon không no	Hidrocacbon không no là các hidrocacbon mà trong phân tử của nó có chứa các liên  kết bội (liên kết đôi, liên kết ba).

B. Hoạt động hình thành kiến thức

I. Etilen

1. Tính chất vật lý (sgk trang 14)

2. Cấu tạo phân tử 

Quan sát mô hình phân tử etilen dưới đây và trả lời câu hỏi.

Câu hỏi: 

Từ mô hình phân tử, hãy viết công thức cấu tạo của etilen và so sánh với công thức cấu tạo đã viết ở hoạt động khởi động xem dự đoán có đúng không.

Điền từ/ cụm từ sau vào chỗ trống để hoàn thành đoạn thông tin mô tả cấu tạo phân tử etilen sau:

Trong phân tử etilen, mỗi nguyên tử C liên kết với $.....$ nguyên tử H, hai hóa trị còn lại của C (C có hóa trị IV trong hợp chất hữu cơ) dùng để liên kết $...$ với nguyên tử C kia.

Trả lời:

• Công thức cấu tạo của etilen: 
• Trong phân tử etilen, mỗi nguyên tử C liên kết với hai nguyên tử H, hai hóa trị còn lại của C (C có hóa trị IV trong hợp chất hữu cơ) dùng để tạo liên kết đôi với nguyên tử C kia.

3. Tính chất hóa học

Từ đặc điểm cấu tạo của etilen, hãy dự đoán eitlen có phản ứng cháy và phản ứng thế đặc trung như metan không. Tại sao?

Quan sát thí nghiệm thử tính chất hóa học của etilen, hoàn thành cột thứ 3 trong bảng dưới đây, từ đó cho biết etilen có phản ứng hóa học nào?

Tên thí nghiệm	Tiến hành thí nghiệm	Hiện tượng - Giải thích - Kết luận
Etilen tác dụng với oxi	Đốt khí etilen ở đầu ống dẫn trong không khí
Etilen tác dụng với dung dịch brom	Lấy 2 - 3 ml dung dịch brom vào ống nghiệm Sục khí etilen vào dung dịch brom

Viết PTHH khi etilen tác dụng với oxi và dung dịch brom. Biết sản phẩm của ohanr dúng giữa etilen với dung dịch brom là .

Cho biết trong phản ứng với brom liên kết nào trong phân tử etilen bị thay đổi ?

Đọc thông tin dưới đây và trả lời câu hỏi.

Thông tin: Sgk trang 16

Câu hỏi:

Tại sao etilen lại có thể tham gia phản ứng cộng?

Phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp của etilen có đặc điểm gì giống nhau?

Viết PTHH của phản ứng trùng hợp etilen.

Trả lời:

Etilen có phản ứng cháy vì trong cấu tạo phân tử của etilen gồm C và H, giống như metan.

Tên thí nghiệm	Tiến hành thí nghiệm	Hiện tượng - Giải thích - Kết luận
Etilen tác dụng với oxi	Đốt khí etilen ở đầu ống dẫn trong không khí	Etilen có tham gia phản ứng cháy, cho ngọn lửa màu vàng. PTHH: $C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O$
Etilen tác dụng với dung dịch brom	Lấy 2 - 3 ml dung dịch brom vào ống nghiệm Sục khí etilen vào dung dịch brom	Hiện tượng: Dung dịch brom bị nhạt màu, chứng tỏ etilen có phản ứng với dung dịch brom Giải thích: Trong phân tử etilen có một liên kết kém bền giữa hai nguyên tử cacbon, điều này giúp cho etilen dễ dàng tham gia phản ứng cộng brom. PTHH: $C_2H_4 + Br_2 \rightarrow C_2H_4Br_2$

4. Ứng dụng

Quan sát sơ đồ dưới đây và cho biết etilen có những ứng dụng nào?

Trả lời:

Etilen là nguyên liệu để điều chế một số hợp chất hữu cơ khác như: Rượu etylic, nhựa polietilen, axit axetic,...

II. Axetilen

1. Tính chất vật lí (sgk trang 17)

2. Cấu tạo phân tử

Em hãy quan sát mô hình phân tử, viết công thức cấu tạo của axetilen, so sánh với công thức cấu tạo đã viết ở hoạt động xem dự đoán có đúng không?

Điền từ vào chỗ trống mô tả cấu tạo phân tử axetilen dưới đây:

Trong phân tử axetilen, mỗi nguyên tử C liên kết với $...$ nguyên tử H, ba hóa trị còn lại của C dùng để tạo liên kết $...$ với nguyên tử C kia.

Trong liên kết ba giữa hai nguyên tử C có hai liên kết kém bền nên rất dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học, gây ra tính chất đặc trưng cho axetilen.

Trả lời:

• Công thức cấu tạo của axetilen: 
• Trong phân tử axetilen, mỗi nguyên tử C liên kết với một nguyên tử H, ba hóa trị còn lại của C dùng để tạo liên kết ba với nguyên tử C kia. Trong liên kết ba giữa hai nguyên tử C có hai liên kết kém bền nên rất dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học, gây ra tính chất đặc trưng cho axetilen.

3. Tính chất hóa học

Suy nghĩ độc lập hoặc thảo luận cặp đôi trả lời câu hỏi sau:

Axetilen có cháy không? Tại sao? Viết PTHH xảy ra (nếu có).

Cấu tạo của axetilen có điểm gì giống với etilen? Từ đó dự đoán axetilen có phản ứng cộng với dung dịch brom không? Viết PTHH phản ứng xảy ra (nếu có).

Quan sát thí nghiệm đốt axetilen và thí nghiệm axetilen tác dụng với dung dịch brom, nêu hiện tượng, giải thích và kết luận về tính chất hóa học của axetilen và cột 3 trong bảng dưới đây.

Tên thí nghiệm	Tiến hành thí nghiệm	Hiện tượng - Giải thích - Kết luận
Axetilen tác dụng với oxi	Đốt ở đầu ống dẫn khí axetilen trong không khí
Axetilen tác dụng với dung dịch brom	Lấy khoảng 2 - 3 ml dung dịch brom vào ống nghiệm Sục khí axetilen vào dung dịch brom

So sánh số liên kết kém về trong phân tử axetilen với etilen từ đó cho biết phản ứng cộng brom của hai chất có đặc điểm gì khác nhau?

Đọc thông tin dưới đây về phản ứng công của axetilen và ghi nhớ (sgk trang 19)

Trả lời

Axetilen có tham gia phản ứng cháy.

Tên thí nghiệm	Hiện tượng - Giải thích - Kết luận
Axetilen tác dụng với oxi	Hiện tượng: Axetilen có tham gia phản ứng cháy. PTHH: $2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$
Axetilen tác dụng với dung dịch brom	Hiện tượng: Dung dịch brom bị mất màu Giải thích: Do trong phân tử axetilen có liên kết ba kém bền nên có thể tham gia phản ứng cộng brom PTHH: $C_2H_2 + 2Br_2 \rightarrow C_2H_2Br_4$

4. Ứng dụng

Đọc thông tin dưới đây và trả lời câu hỏi

Thông tin: sgk trang 19

Câu hỏi: Hãy cho biết, axetilen có những ứng dụng nào? Tại sao axetilen được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi - axetilen?

• Axetilen là nguyên liệu để sản xuất poly vinyl clorua, cao su nhân tạo, axit axetic, ...
• Axetilen được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi - axetilen vì nhiệt độ của ngọn lửa trong phản ứng cháy của axetilen có thể lên tới $3000^\circ C$ có thể dùng để hàn, cắt kim loại.

5. Điều chế (sgk trang 20)