MỤC TIÊU
- Nêu được khái niệm về alkene.
- Viết được công thức cấu tạo và nêu được tính chất vật lí của ethylene.
- Trình bày được tính chất hoá học của ethylene (phản ứng cháy, phản ứng làm mất màu nước bromine, phản ứng trùng hợp). Viết được các phương trình hoá học xảy ra.
- Tiến hành được thí nghiệm (hoặc quan sát thí nghiệm) của ethylene: phản ứng đốt cháy, phản ứng làm mất màu nước bromine, quan sát và giải thích được tính chất hoá học cơ bản của alkene.
- Trình bày được một số ứng dụng của ethylene: tổng hợp ethylic alcohol, tổng hợp nhựa polyethylene (PE).
TÓM TẮT KIẾN THỨC
Khởi động
Nhiều vật dụng như: bao tay, hộp nhựa, ... được sản xuất từ hạt nhựa PE, PP. Các loại hạt nhựa này được tổng hợp từ các alkene tương ứng là ethylene, propylene.
Alkene là gì? Alkene đơn giản nhất (ethylene) có tính chất và ứng dụng gì?
1. KHÁI NIỆM ALKENE
➲ Trình bày khái niệm alkene
- Những hydrocarbon mạch hở, có một liên kết đôi C=C (Hình 22.1) được gọi là alkene.
- Alkene đơn giản nhất là ethylene, có công thức cấu tạo thu gọn: CH2=CH2.
- Ethylene là chất khí, không màu, không mùi, rất ít tan trong nước.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào khái niệm, tính chất và ứng dụng của alkene.
❖ Lời giải chi tiết:
- Alkene là hydrocarbon mạch hở, chứa các liên kết đơn và có một liên kết đôi (C=C) trong phân tử.
- Alkene đơn giản nhất là ethylene, có công thức cấu tạo thu gọn là CH2= CH2.
+ Tính chất vật lí của ethylene: là chất khí, không màu, không mùi, rất ít tan trong nước.
+ Tính chất hóa học của ethylene: có phản ứng cháy, tác dụng với nước bromine và tham gia phản ứng trùng hợp tạo thành polymer.
Thảo luận
Câu hỏi 1. Hãy viết công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn của các alkene ở Hình 22.1.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào các alkene ở Hình 22.1.
❖ Lời giải chi tiết:
Thảo luận
Câu hỏi 2. Bằng cách nào để biết được ethylene nhẹ hơn không khí?
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào tỉ khối của ethylene và không khí.
❖ Lời giải chi tiết:
- Tỉ khối của ethylene (C2H42) là: MC2H42 = 28 g/mol
- Tỉ khối của không khí: Mkhông khí = 29 g/mol
⟹ Ethylene nhẹ hơn không khí.
✍ Ghi nhớ
• Alkene là hydrocarbon mạch hở, chứa các liên kết đơn và có một liên kết đối (C=C) trong phân tử.
• Ethylene là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhẹ hơn không khí.
2. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA ETHYLENE
➲ Thí nghiệm tìm hiểu tính chất hoá học của ethylene
Thí nghiệm 1: Đốt cháy ethylene trong không khí
- Dụng cụ và hoá chất: bật lửa, que đóm, ống thuỷ tinh vuốt nhọn, ống nghiệm, khí ethylene.
- Tiến hành:
Nối ống thuỷ tinh vuốt nhọn với ống dẫn khí ethylene (được điều chế từ ethylic alcohol và dung dịch H2SO4 đặc), sau đó kẹp vào giá thí nghiệm rồi đốt.
Thảo luận
Câu hỏi 3. Nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra ở Thí nghiệm 1.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thí nghiệm tìm hiểu tính chất hóa học của ethylene.
❖ Lời giải chi tiết:
- Hiện tượng: C2H4 bị đốt có ngọn lửa màu xanh, toả nhiệt.
- Phương trình hoá học:
C2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O
Thí nghiệm 2: Ethylene tác dụng với nước bromine
- Dụng cụ và hoá chất: ống nghiệm, khí ethylene, nước bromine.
- Tiến hành:
+ Bước 1: Lấy khoảng 2 mL nước bromine vào ống nghiệm (Hình 22.2).
+ Bước 2: Sục khí ethylene vào ống nghiệm chứa nước bromine. Quan sát hiện tượng.
Nước bromine ban đầu có màu vàng nâu, sản phẩm của phản ứng giữa ethylene với nước bromine là hợp chất không màu (CH2Br–CH2Br).
- Trong điều kiện (nhiệt độ, áp suất, chất xúc tác) thích hợp, ethylene và một số alkene khác có thể tham gia phản ứng cộng hợp liên tiếp các phân tử lại với nhau tạo thành một phân tử có khối lượng lớn, gọi là polymer. Phản ứng tạo ra polymer nói trên được gọi là phản ứng trùng hợp.
- Phản ứng trùng hợp tạo polyethylene (PE) là sự kết hợp của rất nhiều phân tử ethylene (ở nhiệt độ cao, áp suất cao và chất xúc tác thích hợp).
- Phương trình hoá học của phản ứng trùng hợp tạo polyethylene:
n CH2=CH2 → (CH2-CH2)n
Thảo luận
Câu hỏi 4. Nêu hiện tượng của Thí nghiệm 2 ở Hình 22.2. Dùng công thức cấu tạo thu gọn, viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào thí nghiệm tìm hiểu tính chất hóa học của ethylene.
❖ Lời giải chi tiết:
- Hiện tượng: Khi sục khí ethylene vào nước bromine, ta thấy nước bromine nhạt màu dần và cuối cùng thì mất màu.
- Phương trình hóa học:
CH2=CH2 + Br2 → BrCH2–CH2Br
Củng cố kiến thức
Cho các hợp chất hữu cơ sau: CH2-CH3, CH2=CH-CH2, CH2=CHCl, CH2-CH2-CH3. Trong các chất trên, chất nào có phản ứng trùng hợp tạo polymer và chất nào có khả năng làm mất màu nước bromine? Giải thích.
❖ Phương pháp giải:
Các chất có liên kết đôi có tham gia phản ứng trùng hợp tạo polymer và làm mất màu nước bromine.
❖ Lời giải chi tiết:
- Chất tham gia phản ứng trùng hợp là: CH2=CH-CH3, CH2=CHCl.
- Chất có khả năng làm mất màu nước bromine là: CH2=CH-CH3, CH2=CHCl.
- Giải thích: Các hợp chất hữu cơ có liên kết C=C sẽ có khả năng làm mất màu nước bromine và tham gia phản ứng trùng hợp.
Vận dụng kiến thức
PE được tạo ra từ ethylene, có nhiều ứng dụng trong đời sống như làm màng bọc thực phẩm, các loại bao đựng, ....
Hãy cho biết thêm một số ứng dụng của polyethylene.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào ứng dụng của polyethylene.
❖ Lời giải chi tiết:
Một số ứng dụng của polyethylene như: làm vỏ bọc dây điện, chai lọ, ống dẫn nước, sản xuất đồ chơi, đồ gia dụng, …
✍ Ghi nhớ
• Ethylene khi cháy trong không khí tạo sản phẩm chủ yếu gồm khí carbon dioxide và hơi nước, phản ứng toả nhiều nhiệt.
• Ethylene làm mất màu nước bromine và tham gia phản ứng trùng hợp tạo polyethylene.
• Tương tự ethylene, các alkene khác cũng có phản ứng cháy và phản ứng với nước bromine.
3. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ETHYLENE
➲ Trình bày ứng dụng của ethylene
- Trong công nghiệp, ethylic alcohol được sản xuất từ ethylene theo phương trình hoá học:
CH2=CH2 + H2O → C2H2OH
- Polyethylene (PE) được tổng hợp từ ethylene bằng phản ứng trùng hợp.
Vận dụng kiến thức
Tìm hiểu và trình bày một số ứng dụng của ethylene trong đời sống.
❖ Phương pháp giải:
Dựa vào ứng dụng của ethylene.
❖ Lời giải chi tiết:
Một số ứng dụng của ethylene trong đời sống như:
- Trong công nghiệp, ethylene được ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất bao bì, dệt may, điện tử; là nguyên liệu tổng hợp các chất hữu cơ; …
- Trong nông nghiệp, ethylene giúp cho trái cây chín nhanh và đều.
✍ Ghi nhớ
Ethylene được dùng để sản xuất ethylic alcohol và tổng hợp polyethylene trong công nghiệp.
BÀI TẬP
Đang cập nhật
SÁCH HỌC SINH (bản in thử)
