Hoá 9 bài 36: Metan CH4 cấu tạo phân tử tính chất hoá học và bài tập vận dụng

Hoá 9 bài 36: Metan CH4 cấu tạo phân tử tính chất hoá học và bài tập vận dụng. Metan CH₄ là một trong hợp chất hữu cơ và là những nguồn nguyên liệu quan trọng trong đời sống và trong công nghiệp.

Metan CH₄ có cấu tạo và tính chất hoá học ra sao? được ứng dụng như thế nào trong đời sống, chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Tính chất vật lý của Metan CH₄

– Trong tự nhiên, metan có nhiều trong các mỏ khí (khí thiên nhiên), trong mỏ dầu (khí mỏ dầu), trong các mỏ than (khí mỏ than). Metan là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và tan rất ít trong nước.

II. Cấu tạo phân tử của Metan CH₄

– Công thức cấu tạo của Metan CH₄: 

– Trong công thức câu tạo của metan chỉ có liên kết đơn.

– Những hiđrocacbon mạch hờ, phân tử chỉ có liên kết đơn giống như metan gọi là ankan, có công thức chung C_nH_2n+2, với n ≥ 1

III. Tính chất hoá học của Metan CH₄

1. Metan tác dụng với oxi:

– Khi đốt trong oxi, metan cháy tạo thành khí CO₂ và H₂O, tỏa nhiều nhiệt.

CH₄ + 2O₂  CO₂ + 2H₂O

2. Metan tác dụng với clo khi có ánh sáng

CH₄ + Cl₂  HCl + CH₃Cl (metyl clorua)

– Ở phản ứng này, nguyên tử H của metan được thay thế bởi nguyên tử Cl, vì vậy còn được gọi là phản ứng thế.

IV. Ứng dụng của Metan

– Metan cháy tỏa nhiều nhiệt nên được đùng làm nhiên liệu.

– Metan là nguyên liệu dùng điều chế hiđro theo sơ đồ:

Metan + H₂O   cacbon đioxit + hiđro

– Metan còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác

V. Bài tập về Metan (CH₄)

Bài 2 trang 116 sgk hoá 9: Trong các phương trình hóa học sau, phương trình hóa học nào viết đúng? Phương trình hóa học nào viết sai?

a) CH₄ + Cl₂  CH₂Cl₂ + H₂

b) CH₄ + Cl₂  CH₂ + 2HCl

c) 2CH₄ + Cl₂  2CH₃Cl + H₂

d) CH₄ + Cl₂  CH₃Cl + HCl

Lời giải bài 2 trang 116 sgk hoá 9:

– Clo chỉ thế vào 1 vị trí của Hiđro, nên phương trình hóa học viết đúng là trường hợp d. Các trường hợp còn lại đều sai.

Bài 3 trang 116 sgk hoá 9: Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít khí metan (đktc). Hãy tính thể tích khí oxi cần dùng và thể tích khí cacbonic tạo thành. Biết thể tích các khí đo ở đktc.

Lời giải bài 3 trang 116 sgk hoá 9:

– Theo bài ra, ta có: n_CH4 = 11,2/22,4 = 0,5 (mol).

– Phương trình phản ứng:

CH₄ + 2O₂  CO₂↑ + 2H₂O

– Theo PTPƯ:

n_O2 = 2.n_CH4 = 2.0,5 = 1 mol.

n_CO2 = n_CH4 = 0,5 (mol).

⇒ V_O2 = n.22,4 = 1.22,4 = 22,4 (lít).

⇒ V_CO2 = n.22,4 = 0,5.22,4 = 11,2 (lít).

Bài 4 trang 116 sgk hoá 9: Có một hỗn hợp khí gồm CO₂ và CH₄. Hãy trình bày phương pháp hóa học để:

a) Thu được khí CH₄.

b) Thu được khí CO₂.

Lời giải bài 4 trang 116 sgk hoá 9:

a) Phương pháp hóa học để thu được khí CH₄:

– Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, khí CO₂ bị giữ lại do phản ứng tạo ra CaCO₃, khí bay ra khỏi dung dịch là CH₄ có lẫn hơi nước nên dùng CaO làm khô để thu được CH₄ tinh khiết

PTPƯ: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

b) Phương pháp hóa học để thu được khí CO₂:

– Cho CaCO₃ thu được ở trên tác dụng với dung dịch HCl loãng ta sẽ thu được khí CO₂. Làm lạnh ngưng tụ nước sẽ thu được CO₂ tinh khiết

PTPƯ:  CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Hy vọng với bài viết về tính chất hoá học của Metan CH₄ và bài tập áp dụng ở trên hữu ích cho các em. Mọi thắc mắc cần hỗ trợ các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chia sẻ bài viết nếu thấy hay. Chúc các em học tập tốt.

Bản quyền bài viết thuộc trường trung học phổ thông Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận.
Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng (thptsoctrang.edu.vn)