Bài 23. Alkane trang 107, 108, 109 Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức: Khí mỏ dầu hóa lỏng (dùng cho bật lửa và bếp gas), xăng hay dầu (dùng cho xe máy, ô tô, máy bay...

Câu hỏi trang 107 Mở đầu

Khí mỏ dầu hóa lỏng (dùng cho bật lửa và bếp gas), xăng hay dầu (dùng cho xe máy, ô tô, máy bay,…) đều có thành phần chính là alkane. Dựa trên những tính chất gì mà các alkane được sử dụng làm nhiên liệu? Alkane còn có những ứng dụng gì khác?

Hướng dẫn giải :

Để được sử dụng làm nhiên liệu thì chất đó phải dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt

Lời giải chi tiết :

Dựa vào tính chất dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt của alkane. Ngoài ứng dụng sử dụng làm nhiên liệu thì alkane có ứng dụng khác như làm nến, làm dung môi hữu cơ

Câu hỏi trang 107 Hoạt động

Quan sát Hình 23.1 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Nhận xét đặc điểm chung về thành phần nguyên tố của ba chất trên.

2. So sánh đặc điểm cấu tạo (loại liên kết cộng hóa trị) giữa các nguyên tử trong phân tử của ba chất trên

Hướng dẫn giải :

Dựa vào hình 23.1

Lời giải chi tiết :

1. Đặc điểm chung về thành phần nguyên tố gồm C và H

2. Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử của ba chất trên là liên kết cộng hóa trị.

Câu hỏi trang 108 Câu hỏi 1

Quan sát Hình 23.1 và cho biết hợp chất nào không thuộc alkane. Giải thích

Hướng dẫn giải :

Dựa vào khái niệm của alkane

Lời giải chi tiết :

Hợp chất methane và propane thuộc dãy alkane. Hợp chất ethylene không thuộc alkane. Vì ethylene có liên kết đôi trong phân tử trong đó alkane chỉ chứa liên kết đơn.

Câu hỏi trang 108 Câu hỏi 2

Xét các chất:

Trong các chất trên, chất nào là hydrocarbon, chất nào là alkane? Giải thích

Hướng dẫn giải :

Dựa vào khái niệm của alkane và hydrocarbon

Lời giải chi tiết :

Alkane: (A), (I), (G). Vì alkane là những hợp chất hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa liên kết đôi

Hydrocarbon: (A), (B), (C), (G), (H), (I). Vì được cấu tạo từ C và H

Câu hỏi trang 108 Hoạt động

Đọc thông tin trong bảng 23.1 và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Trong công thức phân tử của alkane, khi tăng thêm một nguyên tử carbon thì số nguyên tử hydrocarbon tăng thêm là bao nhiêu?

2. Hãy cho biết tên gọi của các alkane trong Bảng 23.1 có đặc điểm gì giống nhau và khác nhau.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào bảng 23.1

Lời giải chi tiết :

1. Khi tăng 1 nguyên tử carbon thì số nguyên tử H tăng thêm 2

2. Tên gọi của các alkane đều có đuôi “ane” , khác nhau tiền tố.

Câu hỏi trang 109 Hoạt động

Chuẩn bị: Bật lửa gas (chứa butane) loại dài (loại dùng để mồi lửa bếp gas cồn); bình tam giác bằng thủy tinh chịu nhiệt, sạch và khô, có nút; ống nghiệm đựng dung dịch nước vôi trong

Tiến hành:

- Đưa đầu bật lửa vào miệng bình tam giác úp ngược đánh lửa và giữ lửa cháy cho tới khi thấy thành bình tam giác mờ đi thì dừng lại

- Quay xuôi bình tam giác lại và đổ nước vôi trong vào. Sau đó, đậy bình tam giác bằng nút và lắc đều

Thực hiện yêu cầu sau:

1. Nhận xét hiện tượng bên trong thành bình tam giác sau khi đánh lửa bật gas để đốt cháy butane. Dự đoán sản phẩm tạo thành

2. Quan sát hiện tượng xảy ra trong bình tam giác sau khi cho nước vôi trong vào bình và dự đoán sản phẩm tạo thành

Hướng dẫn giải :

Dựa vào thí nghiệm; tìm hiểu về phản ứng cháy của butane

Lời giải chi tiết :

1. Trong bình xuất hiện khói trắng. Sản phẩm trong bình có thể có CO₂ và H₂O

2. Sau khi cho nước vôi trong vào bình sẽ xuất hiện vẩn đục trắng

Câu hỏi trang 109 Câu hỏi 1

a) Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng cháy của methane và ethane.

b) Dùng công thức chung của alkane, viết phương trình hóa học tổng quát của phản ứng đốt cháy hoàn toàn alkane tạo sản phẩm là carbon dioxide và nước.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào tính chất của alkane

Lời giải chi tiết :

Câu hỏi trang 109 Câu hỏi 2

Giả thiết rằng gas trong bình gas là một hỗn hợp propane và butane có tỉ lệ thể tích 1:1. Tính nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 kg loại gas này. Biết rằng nhiệt lượng tương ứng sinh ra khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane lần lượt là 2220 kJ và 2878 kJ.

Hướng dẫn giải :

Dựa vào nhiệt lượng khi đốt cháy 1 mol mỗi chất

Lời giải chi tiết :

Gọi số mol của propane và butane là a mol

Khối lượng 1 kg gas là: m _C3H8 + m _C4H10 = 44a + 58a = 1.10³ => a = 9,8 mol

Nhiệt lượng tương ứng khi đốt cháy 1 kg loại gas này: 9,8 . 2220 + 9,8 . 2878 = 49960,4 kJ

Câu hỏi trang 110 Câu hỏi 1

Đọc thông tin trong Bảng 23.2 và trình bày các ứng dụng chủ yếu của alkane

Hướng dẫn giải :

Dựa vào bảng 23.3

Lời giải chi tiết :

Ứng dụng chủ yếu của alkane là: nhiên liệu.

Câu hỏi trang 110 Câu hỏi 2

Bảng dưới đây cho biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol alkane

a) Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 gam mỗi alkane trong bảng trên

b) Đốt cháy 1 gam alkane nào trong số các alkane ở trên sẽ tỏa ra nhiều lượng nhất?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào bảng thông tin nhiệt lượng tỏa ra của các alkane

Lời giải chi tiết :

a) n _CH4 = \(\frac{1}{{16}}\)=> Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1g CH₄ là: \(\frac{1}{{16}}\). 891 = 55,69 kJ

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1g C₂H₆ là: \(\frac{1}{{30}}.1561 = 52,033kJ\)

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1g C₃H₈ là: \(\frac{1}{{44}}.2220 = 50,45kJ\)

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1g C₄H₁₀ là: \(\frac{1}{{58}}.2878 = 49,62kJ\)

b) Khi đốt cháy 1g CH₄ tỏa ra nhiều nhiệt nhất.