Hóa học lớp 11 · KNTT · Chương 4

Lý thuyết Hóa học 11 Bài 18: Ôn tập chương 4

Chương 4: Chương 4 · Kết nối tri thức với cuộc sống

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11 Bài 18: Ôn tập chương 4 theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.

Lớp

10 11 12

Môn

Toán học Vật lý Hóa học Ngữ văn Tiếng Anh Sinh học Lịch sử Địa lý Giáo dục kinh tế & pháp luật Tin học Công nghệ

I. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm: Ôn tập chương 4

Lý thuyết Hóa 11 Kết nối tri thức Bài 18: Ôn tập chương 4

HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC

HYDROCARBON
	Alkane	Alkene	Alkyne	Arene
Công thức tổng quát	C_nH_{2n + 2} (n ≥ 1)	C_nH_2n (n ≥ 2)	C_nH_{2n - 2} (n ≥ 2)	Dãy đồng đẳng của benzene C_nH_{2n - 6} (n ≥ 6)
Đặc điểm cấu tạo phân tử	- Mạch hở, chỉ có liên kết đơn. - Có đồng phân mạch carbon.	- Mạch hở, có 1 liên kết đôi. - Có đồng phân mạch carbon, vị trí liên kết đôi, đồng phân hình học.	- Mạch hở, có 1 liên kết ba. - Có đồng phân mạch carbon, vị trí liên kết ba.	- Có vòng benzene. - Có đồng phân mạch carbon của alkyl, vị trí các nhóm alkyl, …
Tính chất hoá học	- Phản ứng thế halogen. - Phản ứng cracking. - Phản ứng reforming - Phản ứng oxi hoá.	- Phản ứng cộng (H₂, Br₂, HX, H₂O). - Phản ứng trùng hợp. - Phản ứng oxi hoá.	- Phản ứng cộng (H₂, Br₂, HX, H₂O). - Phản ứng alk – 1 – yne với AgNO₃/NH_3. - Phản ứng oxi hoá.	- Phản ứng thế (halogen hoá, nitro hoá). - Phản ứng cộng (Cl₂, H₂) - Phản ứng oxi hoá.
Ứng dụng	- Nhiên liệu: xăng, diesel, nhiên liệu phản lực. - Nguyên liệu: vaseline, nến, sáp, sản xuất hoá chất.	- Tổng hợp polymer. - Ethylene: kích thích quả mau chín. - Nguyên liệu sản xuất hoá chất.	- Đèn xì oxygen – acetylene. - Nguyên liệu sản xuất hoá chất.	- Tổng hợp polymer. - Toluene: sản xuất thuốc nổ. - Nguyên liệu sản xuất hoá chất.
HYDROCARBON
Điều chế	Alkane
	- Chưng cất phân đoạn dầu mỏ thu được các sản phẩm alkane khác nhau. - Khí thiên nhiên.
	Alkene
	- Trong phòng thí nghiệm, ethylene được điều chế từ phản ứng dehydrate ethanol. - Trong công nghiệp, alkene được sản xuất từ cracking alkane.
	Alkyne		Arene
	- Acetylene được điều chế từ phản ứng giữa calcium carbide với nước. - Nhiệt phân methane để sản xuất acetylene.		- Reforming alkane thu benzene, toluene, xylene. - Chưng cất nhựa than đá thu naphthalene.

II. Các dạng bài tập trọng tâm và phương pháp giải

Nắm vững bản chất lý thuyết và các quy tắc phản ứng của Ôn tập chương 4 giúp học sinh giải nhanh các bài toán định tính (chuỗi phản ứng, nhận biết chất) và bài toán định lượng (bảo toàn electron, hiệu suất phản ứng) trong các đề thi THPT Quốc gia.

III. Bảng so sánh toàn diện 4 họ Hydrocarbon: Alkane, Alkene, Alkyne, Arene

Bảng đối chiếu đặc điểm cấu tạo, phản ứng đặc trưng và thuốc thử nhận biết 4 họ Hydrocarbon:

Họ Hydrocarbon	Công thức phân tử chung	Đặc điểm liên kết	Phản ứng đặc trưng	Thuốc thử nhận biết
Alkane	$C_n H_{2n+2}$ ( $n \ge 1$ )	Chỉ có liên kết đơn $\sigma$ bền	Thế halogen ( $h\nu$ ), cracking, cháy	Không làm mất màu nước $Br_2, KMnO_4$
Alkene	$C_n H_{2n}$ ( $n \ge 2$ )	Có 1 liên kết đôi $C=C$ ( $1\sigma + 1\pi$ )	Cộng ( $H_2, Br_2, HX$ ), trùng hợp	Làm mất màu dung dịch nước $Br_2$ và $KMnO_4$
Alkyne	$C_n H_{2n-2}$ ( $n \ge 2$ )	Có 1 liên kết ba $C \equiv C$ ( $1\sigma + 2\pi$ )	Cộng theo 2 nấc, thế ion $Ag^+$ (alk-1-yne)	Alk-1-yne tạo kết tủa vàng nhạt với $AgNO_3/NH_3$
Arene	$C_n H_{2n-6}$ ( $n \ge 6$ )	Có nhân benzene vòng thơm bền vững	Thế nhân thơm, oxi hóa mạch nhánh alkyl	Toluene làm mất màu $KMnO_4$ khi đun nóng

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

Bảng so sánh toàn diện 4 loại hydrocarbon chính: Alkane, Alkene, Alkyne, Arene về đặc điểm cấu tạo liên kết, phản ứng đặc trưng và thuốc thử nhận biết.
Hệ thống hóa các quy tắc phản ứng kinh điển: Quy tắc thế vào alkane (thế vào C bậc cao), Quy tắc cộng Markovnikov (H vào C nhiều H hơn), Quy tắc thế nhân thơm (nhóm đẩy định hướng ortho/para, nhóm hút định hướng meta).
Phương pháp giải bài toán hydrocarbon: Dựa vào tỉ lệ $n_{H_2O}$ và $n_{CO_2}$ để xác định dãy đồng đẳng ( $n_{H_2O} > n_{CO_2} \Rightarrow$ alkane; $n_{H_2O} = n_{CO_2} \Rightarrow$ alkene; $n_{H_2O} < n_{CO_2} \Rightarrow$ alkyne/arene).
Ứng dụng công nghiệp và bảo vệ môi trường: Chế biến dầu mỏ, sản xuất polymer, kiểm soát phát thải khí nhà kính và hydrocarbon thơm độc hại trong khí quyển.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Lập bảng so sánh tính chất hóa học đặc trưng giữa 4 nhóm hydrocarbon: alkane, alkene, alkyne và arene.

Bảng đối chiếu tổng kết: 1. Alkane (

C_n H_{2n+2}

): Chỉ có liên kết

\sigma

. Phản ứng đặc trưng: Thế halogen (

Cl_2, Br_2

ánh sáng), cracking, cháy. 2. Alkene (

C_n H_{2n}

): Có 1 liên kết

\pi

kém bền. Phản ứng đặc trưng: Cộng (

H_2, Br_2, HX

), trùng hợp tạo polymer, làm mất màu

KMnO_4

. 3. Alkyne (

C_n H_{2n-2}

): Có 2 liên kết

\pi

. Phản ứng đặc trưng: Cộng theo 2 nấc, làm mất màu

Br_2, KMnO_4

; riêng alk-1-yne thế ion

Ag^+

tạo kết tủa vàng nhạt. 4. Arene (

C_n H_{2n-6}

): Có vòng thơm

\pi

liên hợp bền vững. Phản ứng đặc trưng: Thế electrophile ở nhân thơm (

Br_2/Fe, HNO_3/H_2SO_4

), oxi hóa mạch nhánh alkylbenzene ở nhiệt độ cao.

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp

X

gồm một alkane và một alkene thu được

0{,}5\text{ mol } CO_2

và

0{,}7\text{ mol } H_2O

. Tính số mol alkane trong hỗn hợp.

Ta biết: - Khi đốt cháy alkene: Số mol

H_2O

luôn bằng số mol

CO_2

(

n_{H_2O} = n_{CO_2}

). - Khi đốt cháy alkane: Số mol

H_2O

luôn lớn hơn số mol

CO_2

, và độ chênh lệch chính bằng số mol của alkane:

n_{\text{alkane}} = n_{H_2O} - n_{CO_2}

Do đó, trong hỗn hợp gồm alkane và alkene:

n_{\text{alkane}} = 0{,}7 - 0{,}5 = 0{,}2\text{ mol}

. Vậy số mol của alkane trong hỗn hợp là

0{,}2\text{ mol}

Viết chuỗi phương trình phản ứng thực hiện biến đổi sau:

CH_4 \to C_2H_2 \to C_2H_4 \to C_2H_5OH

Các phương trình phản ứng: 1. Nhiệt phân làm lạnh nhanh methane ở

1500^\circ\text{C}

2CH_4 \xrightarrow[\text{làm lạnh nhanh}]{1500^\circ\text{C}} C_2H_2 + 3H_2

2. Hydro hóa acetylene có xúc tác

Pd/PbCO_3

để dừng ở alkene:

C_2H_2 + H_2 \xrightarrow{Pd/PbCO_3, t^\circ} C_2H_4

3. Hydrat hóa ethylene với xúc tác acid

H_2SO_4

CH_2=CH_2 + H_2O \xrightarrow{H^+, t^\circ} C_2H_5OH

Tại sao việc lạm dụng đốt nhiên liệu hydrocarbon hóa thạch (than đá, xăng dầu, khí đốt) lại là nguyên nhân chính gây biến đổi khí hậu toàn cầu?

Phản ứng đốt cháy hydrocarbon giải phóng một lượng khổng lồ khí carbon dioxide (

CO_2

C_n H_{2n+2} + \frac{3n+1}{2} O_2 \xrightarrow{t^\circ} n CO_2 + (n+1) H_2O

Khí

CO_2

là khí nhà kính chủ yếu, có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại phản xạ từ bề mặt Trái Đất và giữ nhiệt lại trong tầng đối lưu, gây nên hiệu ứng nhà kính gia tăng làm Trái Đất nóng lên toàn cầu, tan băng ở hai cực, nước biển dâng và gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan (bão lũ, hạn hán kéo dài).

Đề luyện tập theo bài

Hóa học 11 - Bài 18: Ôn tập chương 4 - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết

Làm đề

Hóa học 11 - Bài 18: Ôn tập chương 4 - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu

Làm đề

Hóa học 11 - Bài 18: Ôn tập chương 4 - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng

Làm đề

Hóa học 11 - Bài 18: Ôn tập chương 4 - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao

Làm đề

Hóa học 11 - Bài 18: Ôn tập chương 4 - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp

Làm đề