Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 Bài 26 (Kết nối tri thức): Ethylic alcohol

Giải bài tập KHTN 9 Bài 26: Ethylic alcohol

Mở đầu trang 118 Bài 26 KHTN 9: Từ xa xưa con người đã biết lên men các sản phẩm nông nghiệp như ngũ cốc, trái cây chín để tạo các đồ uống có cồn (chứa ethylic alcohol). Ngày nay, ethylic alcohol được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực đời sống và công nghiệp. Vậy ethylic alcohol có cấu tạo như thế nào và có các tính chất đặc trưng gì ?

Trả lời:

Công thức cấu tạo của ethylic alcohol là CH₃ – CH₂ – OH

Tính chất đặc trưng của ethylic alcohol:

– Phản ứng với kim loại mạnh Na, K, … giải phóng khí hydrogen.

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂

– Phản ứng đốt cháy ethylic alcohol

C₂H₅OH + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$2CO₂ + 3H₂O

I. Công thức và đặc điểm cấu tạo

Hoạt động trang 118 KHTN 9: Dựa vào mô hình phân tử ethylic alcohol (Hình 26.1), hãy viết công thức phân tử, công thức cấu tạo thu gọn của ethylic alcohol (ethanol) và so sánh với alkane cùng số nguyên tử carbon về thành phần nguyên tổ, nhóm nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon.

Trả lời:

– Công thức phân tử của ethylic alcohol là C₂H₆O

– Công thức thu gọn của ethylic alcohol là CH₃ – CH₂ – OH

– So sánh với alkane cùng số nguyên tử carbon về thành phần nguyên tố là C₂H₆: 

+ Ethylic alcohol có một nhóm hydroxyl (-OH) mà C₂H₆ không có nhóm này.

+ Ethylic alcohol có một nguyên tử oxygen.

+ Nhóm nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon trong ethylic alcohol là nhóm OH.

II. Tính chất vật lí

Hoạt động 1 trang 119 KHTN 9: Quan sát các sản phẩm trong đời sống có chứa ethylic alcohol (rượu gạo, cồn y tế, nước rửa tay sát khuẩn,…), em hãy nhận xét trạng thái, màu sắc, mùi, tính tan của ethylic alcohol.

Trả lời:

Ethylic alcohol là chất lỏng, không màu, có mùi đặc trưng, vị cay, tan vô hạn trong nước.

Hoạt động 2 trang 119 KHTN 9: Trên nhãn các chai bia, rượu vang, rượu whisky…. có ghi các giá trị như 4% vol, 14% vol, 40% vol…., các giá trị này có ý nghĩa như thế nào?

Trả lời:

Các giá trị 4% vol, 14% vol, 40% vol, … trên nhãn các chai bia, rượu vang, rượu whisky là độ cồn.

Tức là: Chai bia ghi 4% vol có nghĩa là trong 100 mL bia 4% vol có chứa 4 mL ethylic alcohol nguyên chất.

III. Tính chất hóa học

Hoạt động trang 119 KHTN 9: Thí nghiệm: Tìm hiểu về phản ứng cháy của ethylic alcohol

Chuẩn bị: ethylic alcohol (có thể dùng cồn 96°), bát sứ, que đóm.

Tiến hành: Lấy khoảng 1 mL ethylic alcohol (chú ý không lấy nhiều hơn) cho vào bát sứ và dùng que đóm dài để đốt cháy ethylic alcohol.

Thực hiện yêu cầu và trả lời các câu hỏi sau:

1. Nhận xét về màu sắc ngọn lửa. Dựa vào dấu hiệu nào để nhận biết phản ứng đốt cháy ethylic alcohol là phản ứng toả nhiệt?

2. Khi đốt cháy, ethylic alcohol đã phản ứng với chất nào trong không khí? Dự đoán sản phẩm tạo thành và viết phương trình hoá học của phản ứng.

Lưu ý: Chỉ lấy một lượng nhỏ ethylic alcohol. Không được sử dụng diêm, bật lửa để đốt trực tiếp ethylic alcohol. Ethylic alcohol dễ bay hơi và dễ cháy nên cần hết sức chú ý khi sử dụng để tránh bị bỏng, hoả hoạn.

Trả lời:

1. Ngọn lửa có mà xanh lam nhạt. Dấu hiệu để nhận biết phản ứng đốt cháy ethylic alcohol là phản ứng tỏa nhiệt là ta cảm nhận được nhiệt độ xung quanh khu vực đốt cháy tăng lên.

2. Khi đốt cháy ethylic alcohol phản ứng với khí oxygen trong không khí. Sản phẩm được tạo thành sau phản ứng là CO₂ và H₂O.

Phương trình hóa học:

C₂H₅OH + 3O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$2CO₂ + 3H₂O

Câu hỏi 1 trang 119 KHTN 9: Ethylic alcohol dễ cháy nên cần lưu ý gì khi sử dụng ethylic alcohol?

Trả lời:

Ethylic alcohol dễ cháy trong không khí tạo thành carbon dioxide, hơi nước và tỏa nhiều nhiệt. Vì vậy khi sử dụng ethylic alcohol cần lưu ý:

– Không được sử dụng diêm, bật lửa để đốt trực tiếp ethylic alcohol.

– Bảo quản ở nơi thoáng mát và thông thoáng, tránh xa nguồn nhiệt và các vật dễ bắt lửa…

Câu hỏi 2 trang 119 KHTN 9: Ethylic alcohol được dùng làm nhiên liệu trong đèn cồn,… hoặc phối trộn với xăng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong (xe máy, ô tô,…). Ứng dụng này dựa vào tính chất nào của ethylic alcohol.

Trả lời:

Các ứng dụng trên của ethylic alcohol dựa vào tính chất: dễ cháy, khi cháy toả nhiều nhiệt.

Hoạt động trang 120 KHTN 9: Thí nghiệm: Phản ứng giữa natri và ethylic alcohol

Chuẩn bị: ethylic alcohol tuyệt đối, kim loại natri, ống nghiệm, panh.

Tiến hành:

Cho khoảng 5 mL ethylic alcohol tuyệt đối vào ống nghiệm. Sau đó, dùng panh kẹp một mẩu natri bằng hạt ngô đưa vào ống nghiệm.

Thực hiện yêu cầu sau:

Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra. Viết phương trình hoá học để giải thích, biết rằng nguyên tử hydrogen trong nhóm -OH của phân tử ethylic alcohol được thay thế bằng nguyên tử natri.

Lưu ý: Cần làm sạch mẩu natri trước khi phản ứng. Dùng panh kẹp mẫu natri, không dùng tay cầm trực tiếp.

Trả lời:

Hiện tượng: Mẩu natri tan dần và sủi bọt khí.

Phương trình hóa học:     

2CH₃ – CH₂ – OH + 2Na → 2CH₃ – CH₂ – ONa + H₂

Câu hỏi trang 120 KHTN 9: Trong số các chất sau: CH3-CH3; CH2=CH2; CH3-OH; CH3-CH2-OH, chất nào tác dụng được với Na? Viết phương trình hoá học của phản ứng.

Trả lời:

Chất tác dụng được với Na là: CH₃ – OH và CH₃ – CH₂ – OH

Phương trình hóa học:

2CH₃ – OH + 2Na → 2CH₃ – ONa + H₂

2CH₃ – CH₂ – OH + 2Na → 2CH₃ – CH₂ – ONa + H₂

IV. Điều chế

Câu hỏi 1 trang 121 KHTN 9: Tại sao khi ủ các loại quả chín có chứa đường glucose như nho, táo, mơ, mận,… ở điều kiện thích hợp, sau một thời gian thì thu được nước quả có mùi đặc trưng của ethylic alcohol?

Trả lời:

Khi ủ các loại quả chín có chứa đường glucose như nho, táo, mơ, mận, … ở điều kiện thích hợp, sau một thời gian thì thu được nước quả có mùi đặc trưng của ethylic alcohol vì glucose bị lên men một phần chuyển thành ethylic alcohol.

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzyme}{\to }$2C₂H₅OH + 2CO₂

Câu hỏi 2 trang 121 KHTN 9: Em hãy tìm hiểu các nguồn nguyên liệu ở địa phương có thể sử dụng để sản xuất ethylic alcohol.

Trả lời:

Có thể sản xuất ethylic alcohol bằng cách:

– Lên men các nguyên liệu chứa tinh bột (gạo, ngô, sắn, ..)

– Lên men từ các loại quả chín có chứa nhiều đường như nho, mận, táo, mơ, …

V. Ứng dụng

Hoạt động trang 121 KHTN 9: Dựa vào sơ đồ Hình 26.5 và tìm hiểu thông tin trên sách, báo, internet, em hãy trình bày các ứng dụng của ethylic alcohol và cho biết các ứng dụng đó dựa vào tính chất gì của ethylic alcohol.

Trả lời:

Ethylic alcohol có nhiều ứng dựng trong đời sống như:

– Sản xuất dung dịch sát khuẩn nhờ khả năng khử trùng và làm sạch

– Sản xuất nhiên liệu sinh học nhờ khả năng cháy sạch, ít gây ô nhiễm môi trường hơn.

– Sản xuất đồ uống có cồn nhờ quá trình lên men

– Dùng làm dung môi trong mĩ phẩm, dược phẩm, vecni, sơn, …nhờ tính chất hòa tan nhiều chất

– Điều chế acetic acid, ester.

VI. Tác hại của việc lạm dụng rượu, bia, đồ uống có cồn

Câu hỏi trang 122 KHTN 9: Em hãy tìm hiểu thông tin trên sách, báo, internet và trình bày về tác hại của việc lạm dụng rượu, bia theo dàn ý sau:

1. Kể tên một số loại bệnh có nguyên nhân từ việc lạm dụng rượu, bia, đồ uống có cồn.

2. Học sinh có được sử dụng rượu, bia, đồ uống có cồn không? Tại sao?

3. Viết một câu thông điệp vận động mọi người trong cộng đồng không sử dụng rượu, bia khi tham gia giao thông.

Trả lời:

1. Một số loại bệnh có nguyên nhân từ việc lạm dụng rượu, bia, đồ uống có cồn: viêm loét dạ dày, tăng huyết áp, tăng nguy cơ bị viêm gan, xơ vữa động mạch, gây tổn thương hệ thần kinh, rối loạn tâm thần, …

2. Học sinh không được sử dụng rượu, bia, đồ uống có cồn vì các em còn đang trong độ tuổi phát triển về cả thể chất và tinh thần. Việc học sinh sử dụng rượu bia sẽ gây ảnh hưởng đến học tập ngoài ra gây ra các hành vi không an toàn như tai nạn giao thông, bạo lực trong các mối quan hệ gia đình và xã hội.

3. Thông điệp: Đã uống rượu, bia thì không tham gia giao thông để đảm bảo an toàn về sức khỏe, tính mạng, tài sản của mỗi cá nhân và cộng đồng.

Xem thêm các bài giải bài tập Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 25. Nguồn nhiên liệu

Bài 26. Ethylic alcohol

Bài 27. Acetic acid

Bài 28. Lipid

Bài 29. Carbohydrate. Glucose và saccharose

Bài 30. Tinh bột và cellulose

Lý thuyết KHTN 9 Bài 26: Ethylic alcohol

I. Công thức và đặc điểm cấu tạo

– Ethylic alcohol (ethanol) là hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C₂H₆O. Trong phân tử ethylic alcohol có nhóm – OH, đây là nhóm nguyên tử gây nên tính chất đặc trưng của ethylic alcohol.

II. Tính chất vật lí

– Ethylic alcohol là chất lỏng, không màu, có mùi đặc trưng, vị cay, sôi ở 78,3^oC, có khối lượng riêng là 0,789 g/mL (ở 20^oC), tan vô hạn trong nước, hoà tan được nhiều chất như iodine, benzene,…

– Độ cồn là số mililit ethylic alcohol nguyên chất có trong 100 mL dung dịch ở 20^oC. Độ cồn thường được kí hiệu là X^o hoặc X% vol.

Ví dụ: cồn y tế 70^o có nghĩa là trong 100 mL cồn 70^o có chứa 70 mL ethylic alcohol nguyên chất.

III. Tính chất hoá học

1. Phản ứng cháy của ethylic alcohol

– Ethylic alcohol dễ cháy trong không khí tạo thành carbon dioxide, hơi nước và toả nhiều nhiệt.

${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{O}\mathrm{H}+3{\mathrm{O}}_2\stackrel{{\mathrm{t}}^{°}}{\to }2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2+3{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

2. Phản ứng với natri

– Các kim loại mạnh như Na, K thay thế được nguyên tử hydrogen trong nhóm –OH của ethylic alcohol, sản phẩm phản ứng có khí hydrogen được tạo thành.

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂

IV. Điều chế

1. Điều cế ethylic alcohol từ tinh bột

Ethylic alcohol được điều chế bằng phương pháp lên men các nguyên liệu chứa tinh bột (gạo, ngô, sắn,…):

Ngoài ra, người ta còn sử dụng phụ phẩm của công nghiệp sản xuất đường (rỉ đường), nguyên liệu chứa cellulose (rơm, rạ, gỗ phế liệu,…) để sản xuất ethylic alcohol.

2. Điều chế ethylic alcohol từ ethylene

Sản xuất ethylic alcohol trong công nghiệp được điều chế bằng phản ứng cộng nước với ethylene:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\stackrel{{\mathrm{t}}^{°},{\mathrm{H}}^{+}}{\to }{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{O}\mathrm{H}$

V. Ứng dụng

Ethylic alcohol là một trong những hoá chất được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và đời sống.

VI. Tác hại của việc lạm dụng rượu, bia, đồ uống có cồn

– Sử dụng quá nhiều đồ uống này sẽ tăng nguy cơ bị viêm gan, viêm loét dạ dày, tăng huyết áp, xơ vữa động mạch, gây tổn thương hệ thần kinh, rối loạn tâm thần.

– Việc lạm dụng rượu, bia là một trong các nguyên nhân gây tai nạn giao thông, tai nạn lao động, bạo lực trong các mối quan hệ gia đình và xã hội.