CAO CỰ GIÁC (Chủ biên)
ĐẶNG THỊ THUẬN AN – LÊ HẢI ĐĂNG – NGUYỄN ĐÌNH ĐỘ
ĐẬU XUÂN ĐỨC – NGUYỄN XUÂN HỒNG QUÂN – PHẠM NGỌC TUẤN

HUÂN CHƯƠNG HỒ CHÍ MINH

BỘ SÁCH GIÁO KHOA LỚP 12 – CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Toán 12, Tập một
Toán 12, Tập hai
Chuyên đề học tập Toán 12
Ngữ văn 12, Tập một
Ngữ văn 12, Tập hai
Chuyên đề học tập Ngữ văn 12
Tiếng Anh 12
Friends Global – Student Book
8. Lịch sử 12
9. Chuyên đề học tập Lịch sử 12
10. Địa lí 12
11. Chuyên đề học tập Địa lí 12
12. Giáo dục kinh tế và pháp luật 12
13. Chuyên đề học tập Giáo dục kinh tế
và pháp luật 12

14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.

Vật lí 12
Chuyên đề học tập Vật lí 12
Hoá học 12
Chuyên đề học tập Hoá học 12
Sinh học 12
Chuyên đề học tập Sinh học 12
Tin học 12 – Định hướng Tin học ứng dụng
Chuyên đề học tập Tin học 12 – Định hướng Tin học ứng dụng
Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính
Chuyên đề học tập Tin học 12 – Định hướng Khoa học máy tính
Âm nhạc 12
Chuyên đề học tập Âm nhạc 12
Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp 12 (1)
Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp 12 (2)
Giáo dục quốc phòng và an ninh 12

CHUYÊN ĐỀ HỌC TẬP

HOÁ HỌC

12

Các đơn vị đầu mối phát hành
• Miền Bắc:

CTCP Đầu tư và Phát triển Giáo dục Hà Nội
CTCP Sách và Thiết bị Giáo dục miền Bắc
• Miền Trung: CTCP Đầu tư và Phát triển Giáo dục Đà Nẵng
CTCP Sách và Thiết bị Giáo dục miền Trung
• Miền Nam: CTCP Đầu tư và Phát triển Giáo dục Phương Nam
CTCP Sách và Thiết bị Giáo dục miền Nam
CTCP Sách và Thiết bị Giáo dục Cửu Long

Sách điện tử: http://hanhtrangso.nxbgd.vn

HOOC

COOH

HOOC

COOH

Cào lớp nhũ trên tem rồi quét mã
để xác thực và truy cập học liệu điện tử.

Giá: ....... đ

NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM

Th

án g

1 - 202

4

HỘI ĐỒNG QUỐC GIA THẨM ĐỊNH SÁCH GIÁO KHOA

Môn: Hoá học – Lớp 12
(Theo Quyết định số 1882/QĐ-BGDĐT ngày 29 tháng 6 năm 2023
của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo)

Chủ tịch: TRIỆU THỊ NGUYỆT
Phó Chủ tịch: ĐẶNG NGỌC QUANG
Uỷ viên, Thư kí: ĐOÀN CẢNH GIANG
Các uỷ viên: HÀ MINH TÚ – CHU VĂN TIỀM
ĐẶNG THỊ THU HUYỀN – NGUYỄN VĂN CHUYÊN
NGUYỄN KHẮC CÔNG – TRẦN THANH TUẤN

CAO CỰ GIÁC (Chủ biên)
ĐẶNG THỊ THUẬN AN – LÊ HẢI ĐĂNG – NGUYỄN ĐÌNH ĐỘ – ĐẬU XUÂN ĐỨC
NGUYỄN XUÂN HỒNG QUÂN – PHẠM NGỌC TUẤN

CHUYÊN ĐỀ HỌC TẬP

HOÁ HỌC
12

Hướng dẫn sử dụng sách
Trong mỗi bài học gồm các nội dung sau:
MỞ ĐẦU
Khởi động, đặt vấn đề, gợi mở và tạo hứng thú vào bài học
HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động hình thành kiến thức mới qua việc quan sát
hình ảnh, thí nghiệm hoặc trải nghiệm thực tế
Thảo luận để hình thành kiến thức mới
Tóm tắt kiến thức trọng tâm
LUYỆN TẬP
Củng cố kiến thức và rèn luyện kĩ năng đã học
VẬN DỤNG
Vận dụng kiến thức và kĩ năng đã học vào thực tiễn
cuộc sống
mở rộng
Giới thiệu thêm kiến thức và ứng dụng liên quan đến
bài học, giúp các em tự học ở nhà

Các kí hiệu viết tắt trong sách
Kí hiệu

Tiếng Việt

xt

xúc tác

t

đun nóng

p

áp suất

E

tác nhân electrophile

Nu

tác nhân nucleophile

AE

phản ứng cộng electrophile

AN

phản ứng cộng nucleophile

SR

phản ứng thế gốc

SN1

phản ứng thế nucleophile đơn phân tử

SN2

phản ứng thế nucleophile lưỡng phân tử

SEAr

phản ứng thế electrophile vào vòng thơm

o

2

LỜI NÓI ĐẦU
Các em học sinh thân mến!
Bên cạnh nội dung giáo dục cốt lõi, trong mỗi năm học, các em yêu thích
khoa học tự nhiên sẽ được chọn học một số chuyên đề học tập. Mục tiêu của
các chuyên đề bao gồm: Mở rộng, nâng cao kiến thức hoá học đáp ứng yêu cầu
phân hoá sâu ở cấp trung học phổ thông; Tăng cường rèn luyện kĩ năng thực hành,
hoạt động trải nghiệm thực tế làm cơ sở giúp các em hiểu rõ hơn các quy trình
kĩ thuật, công nghệ thuộc các ngành nghề liên quan đến hoá học; Tìm hiểu sâu hơn
vai trò của hoá học trong đời sống thực tế, những ngành nghề có liên quan đến hoá
học để các em có cơ sở định hướng nghề nghiệp sau này cũng như có khả năng để
giải quyết những vấn đề liên quan đến hoá học và tiếp tục tự học hoá học suốt đời.
Sách Chuyên đề học tập Hoá học 12 sẽ giới thiệu 3 chuyên đề sau:
Chuyên đề 1. Cơ chế phản ứng trong hoá hữu cơ: Giới thiệu khái quát về
cơ chế phản ứng và một số cơ chế phản ứng trong hoá hữu cơ: Cơ chế thế gốc SR
(vào carbon no của alkane), cơ chế cộng electrophile AE (vào liên kết đôi C=C
của alkene), cơ chế thế electrophile SEAr (vào nhân thơm), cơ chế thế nucleophile
SN1, SN2 (phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen), cơ chế cộng nucleophile AN
(vào liên kết đôi C=O của hợp chất carbonyl). Kiến thức nâng cao này giúp các em
giải thích được sự tạo thành sản phẩm và hướng của một số phản ứng hoá học hữu cơ.
Chuyên đề 2. Trải nghiệm, thực hành hoá học vô cơ: Dựa trên cơ sở kiến thức
hoá học, các em được tìm hiểu quy trình thủ công tái chế kim loại hoặc tìm hiểu một
số ngành nghề liên quan đến hoá học tại địa phương; công nghiệp silicate; vấn đề
xử lí nước sinh hoạt và thực hiện được thí nghiệm xử lí làm giảm độ đục và màu
của mẫu nước sinh hoạt.
Chuyên đề 3. Một số vấn đề cơ bản về phức chất: Tìm hiểu khái niệm cơ bản
về phức chất; liên kết và cấu tạo của phức chất; vai trò và ứng dụng của phức chất,
bao gồm vai trò của một số phức chất sinh học: chlorophyll, heme B, vitamin B12, …
và ứng dụng của phức chất trong tự nhiên, y học, đời sống và sản xuất, hoá học.
Đây là cuốn sách thuộc bộ sách Chân trời sáng tạo của Nhà xuất bản Giáo dục
Việt Nam. Sách được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực
người học, giúp các em không ngừng sáng tạo trước thế giới tự nhiên rộng lớn,
đồng thời tạo cơ hội cho các em vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày.
Các tác giả hi vọng cuốn sách Chuyên đề học tập Hoá học 12 sẽ là người bạn
đồng hành hữu ích cùng các em khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học,
vận dụng kiến thức, kĩ năng hoá học vào thực tiễn và định hướng nghề nghiệp
cho tương lai.
CÁC TÁC GIẢ

3

MỤC LỤC

Hướng dẫn sử dụng sách .......................................................................................................................... 2
Các kí hiệu viết tắt trong sách...................................................................................................................2
Lời nói đầu ...................................................................................................................................................... 3

CHUYÊN ĐỀ 1: cơ chế phản ứng trong hoá HỌC hữu cơ............................. 5
Bài 1. Khái niệm cơ chế phản ứng hữu cơ........................................................................................5
Bài 2. Một số cơ chế phản ứng trong hoá học hữu cơ.............................................................. 10

CHUYÊN ĐỀ 2: TRẢI NGHIỆM, THỰC HÀNH HOÁ HỌC VÔ CƠ................................ 16
Bài 3. Quy trình thủ công tái chế kim loại và một số ngành nghề


liên quan đến hoá học tại địa phương............................................................................... 16

Bài 4. Công nghiệp silicate................................................................................................................. 20
Bài 5. Xử lí nước sinh hoạt................................................................................................................... 29

CHUYÊN ĐỀ 3: MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ PHỨC CHẤT ........................................ 35
Bài 6. Một số khái niệm cơ bản về phức chất.............................................................................. 35
Bài 7. Liên kết và cấu tạo của phức chất........................................................................................ 38
Bài 8. Vai trò và ứng dụng của phức chất...................................................................................... 43

4

Chuyên đề 1

CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HOÁ HỌC HỮU CƠ
BÀI

1

Khái niệm cơ chế phản ứng hữu cơ
mục tiêu

– Nêu được khái niệm về cơ chế phản ứng.
– Trình bày được cách phân cắt đồng li liên kết cộng hoá trị tạo thành gốc tự do,
cách phân cắt dị li liên kết cộng hoá trị tạo thành carbocation và carbanion.
– Nêu được vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể con người, độ bền
tương đối của các gốc tự do, các carbocation và carbanion.
Phản ứng cộng nước vào propene
có mặt xúc tác acid tạo thành hỗn
hợp hai sản phẩm gồm: propan-2-ol
(sản phẩm chính) và propan-1-ol
(sản phẩm phụ). Điều này được
giải thích dựa trên cơ chế phản ứng H C–CH=CH + H O
3
2
2
với sự hình thành hai tiểu phân
trung gian carbocation khác nhau.
Cơ chế phản ứng là gì? Các tiểu phân
trung gian trong phản ứng hữu cơ
bao gồm những loại nào?

1

OH
CH
H 3C

CH3

propan-2-ol

HO

CH2

CH2

CH3

propan-1-ol

KHÁI NIỆM VỀ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG
Tìm hiểu về cơ chế phản ứng

Phương trình hoá học mô tả chất đầu và sản phẩm của phản ứng, không trình bày rõ quá trình
phản ứng hoá học xảy ra, qua bao nhiêu bước trung gian, … nghĩa là không cho biết cơ chế
của phản ứng.
Br
Ví dụ 1:
H2C=CH2 + Br2
H2C–CH2
Br
Các chất đầu là C2H4 và Br2, sản phẩm là CH2Br–CH2Br.
Hầu hết các phản ứng hữu cơ thường xảy ra phức tạp, qua nhiều giai đoạn với các tiểu phân
trung gian.
5

Ví dụ 2: Cơ chế của phản ứng cộng bromine vào ethylene với sự hình thành tiểu phân
trung gian (A) được mô tả như sau:
H2C=CH2 + Br2

Br
H2C–CH2 + Br
(A)

Br
H2C–CH2
Br
Ví dụ 3: Phản ứng cộng nước vào propene trong môi trường acid có khả năng tạo thành hai
tiểu phân trung gian (A) và (B) ở giai đoạn đầu, do đó, ở giai đoạn tiếp theo hai sản phẩm
được tạo thành.
Br
H2C–CH2 + Br

CH
H3C

H3C–CH=CH2 + H

H2C

(A)

CH2
(B)

CH3
CH3

OH
CH
H3C

H2C

CH
CH3 + H2O

CH2

CH3 + H2O

H3C

CH3 + H

propan-2-ol

HO

CH2
CH3 + H
CH2
propan-1-ol

Cơ chế phản ứng hoá học là con đường chi tiết mà các chất phản ứng phải đi qua để
tạo thành sản phẩm(*).

2

SỰ PHÂN CẮT LIÊN KẾT
Trình bày sự phân cắt liên kết đồng li

Trong một số trường hợp, liên kết cộng hoá trị giữa hai nguyên tử tham gia liên kết có thể
bị phân cắt theo kiểu đồng li.
hv
Ví dụ 4:
Cl + Cl
Cl–Cl
1. Hãy cho biết đặc
t
Br + Br
Br–Br
điểm chung của sự
t
phân cắt liên kết
CH3–H
CH3 + H
trong Ví dụ 4.
Tiểu phân mang electron độc thân được gọi là gốc tự do.
o

o

(*)

Một số giai đoạn trong cơ chế phản ứng có thể xảy ra thuận nghịch.

6

Sự phân cắt đồng li là sự phân cắt một cách đồng đều đối với hai nguyên tử tham gia liên kết,
mỗi nguyên tử chiếm một electron từ cặp electron chung và trở thành tiểu phân mang một
electron độc thân.
Trình bày sự phân cắt liên kết dị li
Sự phân cắt liên kết dị li xảy ra phổ biến trong các phản ứng
hữu cơ.
Ví dụ 5:
CH3
CH3
H3C

Br

C

H 3C



+

Br

CH3

CH3
H3C–C CH

C

Tác nhân

H3C–C C

+

2. Cặp electron chung
bị phân cắt như thế
nào trong Ví dụ 5?

H

Khi phân cắt dị li liên kết C−X, tiểu phân trung gian mang

3. Khi phân cắt dị li,
nguyên tố có độ
âm điện lớn hơn
thường mang điện
tích dương hay âm?

điện tích dương trên nguyên tử carbon được gọi là carbocation,
tiểu phân trung gian mang điện tích âm trên nguyên tử carbon
được gọi là carbanion.

Trong phân cắt dị li, liên kết hoá học bị phân cắt không đồng
đều. Nguyên tử có độ âm điện lớn hơn thường chiếm cặp
electron chung và trở thành tiểu phân mang điện tích âm,
còn nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn thường trở thành
tiểu phân mang điện tích dương.

3

1. Trình bày sự phân
cắt dị li của liên kết
C–Br trong phân tử
CH3CH2−Br.
2. Hãy chỉ ra tiểu phân
carbocation và carbanion
hình thành trong Ví dụ 5.

CÁC TIỂU PHÂN TRUNG GIAN TRONG PHẢN ỨNG HỮU CƠ
Tìm hiểu về gốc tự do và vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể người

Gốc tự do đóng vai trò là tiểu phân trung gian trong các phản ứng hữu cơ. Các gốc tự do
kém bền, chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn. Độ bền của gốc tự do phụ thuộc vào bậc của
nguyên tử carbon chứa electron độc thân.
H3C
H3C

CH3 >

H3C
H3C

H
H >

H
H >

H 3C

H
H

4. Phân biệt gốc tự do
bậc III, bậc II và bậc I.

 Hình 1.1. Độ bền tương đối của một số gốc tự do
7

Trong cơ thể người, dưới các điều kiện khác nhau, gốc tự do có thể được hình thành,
bao gồm: gốc tự do có lợi và có hại. Gốc tự do có lợi trong cơ thể như nitric oxide ( NO),
tham gia điều hoà nhiều chức năng sinh lí quan trọng như điều hoà huyết áp, ức chế
tiểu cầu, phản ứng viêm, dẫn truyền thần kinh. Các gốc tự do có hại trong cơ thể như hydrogen
peroxide (HOO ), hydroxyl (HO ) đẩy nhanh quá trình lão hoá tự nhiên của cơ thể, gây ra các
bệnh như Alzheimer, các chứng mất trí nhớ, tắc động mạch, Parkinson và đục thuỷ tinh thể.

• Độ bền tương đối của các gốc tự do phụ thuộc vào cấu trúc của chúng.
• Trong cơ thể, gốc tự do có thể có lợi hoặc có hại.

Chất chống oxi hoá
Chất chống oxi hoá ngăn cản, kìm hãm hoặc khử các gốc tự do. Chúng có thể phản ứng
với gốc tự do tạo thành chất ít hoạt động hơn. Chất chống oxi hoá quan trọng trong
cơ thể người là glutathione, vitamin E và vitamin C. Các loại vitamin này có trong nhiều
loại thức ăn và đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể.
Tìm hiểu về carbocation
Khác với các cation vô cơ, carbocation là những tiểu phân trung gian
không bền, chúng chỉ sinh ra tức thời trong quá trình phản ứng
rồi biến đổi thành hợp chất bền hơn.
H3C
H3C

CH3 >

H3C
H3C

H
H >

H3C

5. Phân biệt carbocation
bậc III, bậc II và bậc I.

H
H >

H
H

 Hình 1.2. Độ bền tương đối của một số carbocation

Độ bền của carbocation phụ thuộc vào cấu trúc của chúng.
Carbocation chứa nguyên tử carbon mang điện tích dương
liên kết với càng nhiều nhóm alkyl thì càng bền.

So sánh độ bền của
các carbocation sau:
H3C
H2C

Carbocation là tiểu phân trung gian kém bền. Độ bền tương đối
của carbocation thường tăng khi bậc của nguyên tử carbon
mang điện tích dương tăng.

8

(1)

H;
CH3
(3)

H3C
H3C (2)
H3C
H3C

CH3 ;

CH2

Tìm hiểu về carbanion
Carbanion thường là tiểu phân trung gian không bền, chỉ tồn tại trong thời gian ngắn trước
khi chuyển hoá thành chất khác.
Ngược với carbocation, carbanion chứa nguyên tử carbon mang điện tích âm liên kết với
nhiều nhóm alkyl thì kém bền hơn.
H

H
H

H >

H3C

H >

H3C
H 3C

H

>

H3 C
H3C

CH3

 Hình 1.3. Độ bền tương đối của một số carbanion

Carbanion là tiểu phân trung gian kém bền.

bài tập
1. Cho biết cấu tạo của các carbocation khi H kết hợp với 2-methylpropene
và so sánh độ bền của chúng.
2. Tìm hiểu các thói quen sinh hoạt có thể góp phần tạo ra các gốc tự do
có hại trong cơ thể.

9

BÀI

2

Một số cơ chế phản ứng
trong hoá học hữu cơ
mục tiêu

– Nêu được khái niệm về tác nhân electrophile và nucleophile.
– Trình bày được một số cơ chế phản ứng trong hoá học hữu cơ: Cơ chế
thế gốc SR (vào carbon no của alkane), cơ chế cộng electrophile AE (vào
liên kết đôi C=C của alkene), cơ chế thế electrophile SEAr (vào nhân thơm),
cơ chế thế nucleophile SN1, SN2 (phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen),
cơ chế cộng nucleophile AN (vào hợp chất carbonyl).
– Giải thích được sự tạo thành sản phẩm và hướng của một số phản ứng
(cơ chế thế gốc SR vào carbon no của alkane và cơ chế cộng electrophile AE
vào liên kết đôi C=C của alkene theo quy tắc cộng Markovnikov).
Hiểu rõ cơ chế phản ứng hoá học hữu cơ rất quan trọng trong việc nghiên cứu hoá học
hữu cơ. Điều này dựa trên sự hiểu biết về chất phản ứng, tác nhân và điều kiện phản ứng.
Làm sao để viết được cơ chế phản ứng của một số phản ứng hoá học hữu cơ phổ biến?

1

TÁC NHÂN ELECTROPHILE VÀ NUCLEOPHILE
Tìm hiểu khái niệm về tác nhân electrophile và nucleophile

Xét phản ứng hữu cơ tổng quát:
Chất phản ứng + Tác nhân phản ứng → Sản phẩm
Trong phản ứng hoá học hữu cơ, chất hữu cơ phức tạp hơn thường
1. Phân biệt chất phản
ứng và tác nhân
được gọi là chất phản ứng, chất hữu cơ đơn giản hơn hoặc chất
phản ứng.
vô cơ thường được gọi là tác nhân phản ứng.
(CH3)3C−Cl
Ví dụ 1: (CH3)2C=CH2 + HCl

chất phản ứng
tác nhân phản ứng
Để biểu diễn cơ chế phản ứng, người ta thường dùng mũi tên cong (
) chỉ sự dịch
chuyển cặp electron.
Tác nhân electrophile là tác nhân có ái lực với electron, chúng thường là các tiểu phân
mang điện tích dương (như H , Br , NO2, …) hoặc có trung tâm mang một phần điện tích
dương (như
10

, …).

Ví dụ 2:



Tác nhân electrophile

Tác nhân nucleophile là tác nhân có ái lực với hạt nhân, chúng
thường là các tiểu phân mang điện tích âm (như Cl , HO ,
CN , …) hoặc có cặp electron hoá trị tự do (như H2O, CH3OH, …).
Ví dụ 3:

Xác định tác nhân
nucleophile
hoặc
electrophile trong các
phản ứng sau:
(1) (CH3)2C=CH2 + H


→ (CH3)3C

(2) (CH3)3C + OH →



Tác nhân nucleophile

(CH3)3C−OH

Tác nhân electrophile là tác nhân có ái lực với electron. Tác nhân nucleophile là tác nhân
có ái lực với hạt nhân.

2

MỘT SỐ CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HOÁ HỌC HỮU CƠ
Trình bày cơ chế phản ứng thế gốc SR vào nguyên tử carbon no của alkane
Xét phản ứng của methane với chlorine:
asmt
CH4 + Cl2
CH3Cl + HCl
Phản ứng trên xảy ra theo cơ chế thế gốc tự do (SR) gồm 3 giai đoạn chính:
Giai đoạn khơi mào:

Cl2

asmt

2Cl

Giai đoạn phát triển mạch: Cl + CH4 → CH3 + HCl
CH3 + Cl2 → CH3Cl + Cl

…
Giai đoạn tắt mạch:
CH3+ Cl → CH3Cl

2. Xác định các gốc
tự do tạo thành
trong phản ứng của
methane với chlorine.

CH3+ CH3 → CH3–CH3



Cl + Cl → Cl2
Phản ứng của chlorine với đồng đẳng của methane có thể tạo thành hỗn hợp các đồng phân.
Ví dụ 4:
CH3–CH2–CH3
propane

+Br2/asmt
–HBr

CH3–CH2–CH2Br

(sản phẩm phụ)

CH3–CHBr–CH3

(sản phẩm chính)

Phản ứng này ưu tiên xảy ra theo hướng tạo thành gốc tự do
bền hơn.

Phản ứng của alkane với Cl2, Br2 xảy ra theo cơ chế thế gốc SR.

3. Dự đoán các gốc
tự do tạo thành khi
cho propane tác
dụng với bromine
tạo thành dẫn xuất
monobromo. So sánh
độ bền của các gốc
tự do này.
11

Trình bày cơ chế phản ứng cộng electrophile (AE) vào liên kết đôi C=C của alkene
Phản ứng cộng AE tổng quát của alkene:
C

+ X

C

Y

Y

C

X

C

Phản ứng xảy ra qua hai giai đoạn chính:
Giai đoạn 1: Tác nhân electrophile phản ứng với liên kết đôi C=C tạo thành carbocation.

C

+X

C

Y

C

X+Y

C
carbocation

Giai đoạn 2: Carbocation phản ứng với anion Y tạo thành sản phẩm.



C

C

X+Y

Y

C

C

X

Trình bày cơ chế phản
ứng khi cho ethylene
tác dụng với HBr, với
+
H2O (xúc tác H ).

Ví dụ 5: Cơ chế phản ứng của ethylene với bromine như sau:
Br
Br

H

H

Br

H

C

C
H

H

C
H

H

+ Br

C

H

H

carbocation

Br

H

C

C

H

Br

H

Cơ chế phản ứng của alkene với hydrogen halide HA (HCl, HBr) xảy ra như sau:
A
H
C

C

H

C

C

H

+A

C

C

A

Phản ứng cộng electrophile (HCl, HBr, …) vào alkene bất đối xứng ưu tiên xảy ra theo
hướng tạo thành carbocation bền hơn (theo quy tắc Markovnikov).
Ví dụ 6: Cơ chế phản ứng cộng HCl vào 2-methylpropene như sau:
H – Cl
H3C

C
CH3

CH2

(1)

Cl
H3C

C

H3C

CH3

– Cl
(2)

H3C

CH
CH3

12

CH3 Cl

C

CH3

CH3
CH2 Cl H3C

CH
CH3

Cl
CH2

4. Cho biết hướng tạo
ra sản phẩm chính
và hướng tạo ra
sản phẩm phụ trong
Ví dụ 6.

Tương tự như phản ứng cộng HCl, phản ứng cộng nước vào alkene với xúc tác acid cũng
xảy ra theo quy tắc Markovnikov.

Phản ứng cộng của alkene với X2 (Cl2, Br2), với HA (HCl, HBr, …) và với H2O (xúc tác H+)
xảy ra theo cơ chế cộng electrophile (AE) qua hai giai đoạn chính và ưu tiên xảy ra theo
hướng tạo carbocation bền hơn.
Trình bày cơ chế thế electrophile (SEAr) vào nhân thơm
Các phản ứng thế nguyên tử H của vòng benzene như phản ứng halogen hoá, nitro hoá
benzene xảy ra theo cơ chế thế electrophile vào nhân thơm, kí hiệu là SEAr.
Ví dụ 7: Cơ chế phản ứng khi cho benzene tác dụng với dung dịch HNO3 đặc và H2SO4 đặc
xảy ra như sau:

NO2
H
NO2 + HSO4

5. Xác định tác nhân
electrophile trong
phản ứng của
benzene và dung
dịch HNO3 đặc và
H2SO4 đặc.

H
NO2
NO2

+ H2SO4

Phản ứng thế electrophile vào nhân thơm (halogen hoá, nitro
hoá) xảy ra theo cơ chế SEAr.
Trình bày cơ chế thế nucleophile (SN1, SN2) trong phản ứng thuỷ phân
dẫn xuất halogen
Phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen có thể xảy ra theo cơ chế

Trình bày cơ chế phản
ứng khi cho benzene
tác dụng với Br2, xúc
tác FeBr3 tạo thành
monobromobenzene.
Tác nhân electrophile
tạo thành từ sự kết
hợp giữa Br2 và FeBr3
được biểu diễn như sau:
+
–
Br2 + FeBr3 → Br + [FeBr4]

SN1(*) hoặc SN2(**) tuỳ thuộc vào cấu tạo của phân tử dẫn xuất
halogen.
• Với dẫn xuất halogen bậc ba(***), phản ứng chủ yếu xảy ra theo
cơ chế SN1.
SN1 là phản ứng thế nucleophile đơn phân tử.
SN2 là phản ứng thế nucleophile lưỡng phân tử.
(***)
Bậc của dẫn xuất halogen là bậc của nguyên tử carbon liên kết trực tiếp vói nguyên tử halogen.
(*)

(**)

13

Ví dụ 8: Phản ứng thuỷ phân 2-bromo-2-methylpropane trong môi trường kiềm xảy ra theo
cơ chế như sau:
Giai đoạn 1:

CH3
CH3

C

CH3
CH3

Br

+ Br–

C

CH3

CH3

Giai đoạn 2:
(CH3)3C + OH

(CH3)3C

OH

• Với dẫn xuất halogen bậc một, phản ứng chủ yếu xảy ra theo cơ chế SN2.
Ví dụ 9: Cho iodomethane tác dụng với dung dịch sodium hydroxide tạo thành methanol,
phản ứng xảy ra theo cơ chế như sau:
H
HO–

H

H
C
H

I

C

HO
H

H

I
H

HO

C

H

+ I–

H

Trạng thái chuyển tiếp

• Với dẫn xuất halogen bậc hai, phản ứng có thể xảy ra theo cả
cơ chế SN1 và SN2.

Trình bày cơ chế của phản ứng thuỷ phân 1-bromobutane bằng
dung dịch NaOH.

6. Xác định tác nhân
nucleophile trong phản
ứng iodomethane
tác dụng với dung
dịch sodium hydroxide.

Phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen có thể xảy ra theo cơ chế thế nucleophile SN1 hoặc
SN2.
Trình bày cơ chế cộng nucleophile (AN) vào hợp chất carbonyl
Hợp chất carbonyl có thể tác dụng với nhiều tác nhân nucleophile
(H−OH, H−CN, …), phản ứng xảy ra theo cơ chế cộng AN.
Ví dụ 10: Cho acetaldehyde tác dụng với hydrogen cyanide, cơ
chế phản ứng xảy ra như sau:
HCN

14

H

+

CN

7. Xác định tác nhân
nucleophile trong
phản ứng khi cho
acetone tác dụng
với hydrogen cyanide.

O

O

C
H 3C

C

+ CN
H

H3C

OH
H

+ H+

CH3

CH

CN

CN

Phản ứng của hợp chất carbonyl với HOH, HCN, … xảy ra theo cơ chế cộng nucleophile
(AN).

bài tập
1. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi cho 2-methylpropane
tác dụng với bromine trong điều kiện chiếu sáng tạo thành sản phẩm
2-bromo-2-methylpropane. Giải thích bằng cơ chế phản ứng.
2. Trình bày cơ chế phản ứng cộng nước (xúc tác H+) vào 2-methylpropene và
xác định sản phẩm chính theo quy tắc Markovnikov.
3. Benzaldehyde cyanohydrin có thể được tạo ra từ phản ứng hoá học giữa
benzaldehyde và HCN. Viết phương trình hoá học và giải thích bằng cơ chế
phản ứng.

15

Chuyên đề 2

TRẢI NGHIỆM, THỰC HÀNH HOÁ HỌC VÔ CƠ
BÀI

3

Quy trình thủ công tái chế kim loại
và một số ngành nghề liên quan
đến hoá học tại địa phương
mục tiêu

– Trình bày được ý nghĩa của quá trình tái chế kim loại nói chung.
– Trình bày được quy trình tái chế kim loại (nhôm, sắt, đồng, …) của các nước
tiên tiến và của Việt Nam.
– Trình bày được tác động môi trường của quy trình tái chế thủ công.
Hầu hết kim loại có thể tái chế từ nguồn phế liệu kim loại
tương ứng. Tái chế kim loại là gì? Quy trình tái chế kim loại
như thế nào? Tác động môi trường của quy trình tái chế
thủ công kim loại ra sao?

1

 Một nguồn kim loại phế liệu

Ý NGHĨA CỦA QUÁ TRÌNH TÁI CHẾ KIM LOẠI
Giới thiệu ý nghĩa của quá trình tái chế kim loại

Hoạt động khai thác quặng nguyên liệu trong sản xuất kim loại
có thể ảnh hưởng môi trường tự nhiên, gây ô nhiễm không khí,
nước và đất. Việc tái chế kim loại giúp giảm tác động tiêu cực
của việc khai thác các mỏ quặng, tiết kiệm nguồn tài nguyên
thiên nhiên, tiết kiệm năng lượng, góp phần giảm lượng
carbon dioxide phát thải.

1. Tại sao tái chế kim
loại lại giúp tiết kiệm
năng lượng và giảm
phát thải khí carbon
dioxide?

Tái chế kim loại giúp tiết kiệm chi phí cho sản xuất kim loại và
cung cấp thêm việc làm cho nhiều người lao động.
Ngoài ra, tái chế kim loại giúp giảm lượng rác thải chôn lấp.

Tái chế kim loại giúp tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên, tiết kiệm năng lượng,
giảm lượng rác thải chôn lấp, giải quyết thêm việc làm cho người lao động và góp phần
hạn chế các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
16

2

Quy TRÌNH TÁI CHẾ KIM LOẠI của các nước tiên tiến và của việt nam
Tìm hiểu quy trình tái chế kim loại

Quy trình tái chế kim loại (nhôm, sắt, đồng, …) của các nước tiên tiến và Việt Nam thường
theo sơ đồ sau:
Thu gom
phế liệu

Phân loại,
làm sạch

Băm
nghiền

Nấu chảy

Tinh chế

Phế liệu kim loại sau khi thu gom được phân loại, làm sạch,
cắt nghiền thành vụn nhỏ nhằm giảm thể tích khi cho vào lò nung
và nấu chảy nhanh hơn. Quá trình nấu chảy thường sử dụng chất
trợ dung(*) để hạ nhiệt độ nóng chảy kim loại, đồng thời tạo xỉ(**).
Phần kim loại nóng chảy sau khi loại bỏ xỉ và tạp chất được tạo
hình tuỳ theo mục đích sử dụng.
• Quy trình tái chế nhôm
Phế liệu nhôm là phế liệu khá phổ biến, do hầu hết các lon nước
giải khát và nhiều đồ gia dụng được làm bằng nhôm.
Quá trình tái chế nhôm gồm các giai đoạn quan trọng sau:
‒ Nấu chảy: Phế liệu nhôm được nấu chảy ở nhiệt độ cao
(khoảng 750 oC), đồng thời bổ sung thêm một số hoá chất như
NaCl, KCl, … nhằm tăng hiệu quả của quá trình tạo xỉ và hạn chế
sự oxi hoá của nhôm lỏng bởi oxygen trong không khí.
‒ Tinh chế: Phế liệu nhôm nóng chảy tiếp tục được xử lí bằng
một số hoá chất khác để làm tăng độ tinh khiết của nhôm.

Đúc

2. Theo em, quy định
phân loại rác thải
trong phạm vi từng
hộ gia đình có tác
động thế nào đến
quá trình thu gom
phế liệu khi tiến hành
tái chế kim loại?
3. Việc tái chế kim loại
đóng vai trò quan
trọng như thế nào
trong đời sống?

• Quy trình tái chế sắt
Phế liệu sắt rất phổ biến do sắt là một trong những kim loại được sử dụng nhiều trong
công nghiệp và xây dựng. Vì vậy, việc tái chế sắt có ý nghĩa quan trọng trong đời sống.
Quá trình tái chế sắt gồm các giai đoạn quan trọng sau:
‒ Nấu chảy: Các phế liệu thép thường được nấu chảy ở nhiệt độ cao (khoảng 1 600 oC).
‒ Tinh chế: Phế liệu thép nóng chảy được sục khí oxygen để loại bỏ carbon và một số tạp chất
khác. Đồng thời, ở quá trình này một số nguyên tố được bổ sung vào thép để thu được thép
tái chế có chất lượng theo mong muốn.
• Quy trình tái chế đồng
Phế liệu đồng cũng rất phổ biến do đồng được sử dụng nhiều trong các động cơ điện, ngành
(*)

Còn gọi là chất trợ chảy, ví dụ boric acid (H3BO3), potassium carbonate (K2CO3), manganese dioxide (MnO2), calcium oxide (CaO), …
Sản phẩm phụ của quá trình luyện kim hoặc tái chế kim loại.

(**)

17

điện, … Để làm sạch, đồng cần loại bỏ lớp cách điện thông qua
việc cắt, tước lớp vỏ cách điện hoặc sử dụng lò đốt. Tuy nhiên,
cần sử dụng lò đốt tiêu chuẩn để hạn chế việc thải loại các
chất độc hại ra môi trường.
Quá trình tái chế đồng gồm các giai đoạn quan trọng sau:
‒ Nấu chảy: Phế liệu đồng được nấu chảy ở nhiệt độ cao (khoảng
1 100 oC).

Hãy tìm hiểu và cho biết
nguồn gốc, ý nghĩa của
biểu tượng này.

‒ Tinh chế: Phế liệu đồng nóng chảy thường được loại bỏ bớt
tạp chất bằng khí thiên nhiên.
Để thu được đồng có độ tinh khiết cao hơn, người ta dùng
phương pháp điện phân.

Tại Việt Nam, nhà máy thép Vicasa (Biên Hoà – Đồng Nai) sản xuất thép từ nguồn phế liệu
sắt, thép và gang theo quy trình sau(*):
Lò EAF

2

Lò LF

Sắt thép vụn
Gang

Đúc liên tục

Vôi

6m

Dolomite
Thép thanh

Cán trung

Sàn nguội

Cán tinh

Lò gia nhiệt

Cán thô
Phôi

 Quy trình sản xuất thép ở nhà máy thép Vicasa, Việt Nam

Quy trình chung trong tái chế kim loại:
Thu gom → Phân loại, làm sạch → Băm nghiền → Nấu chảy → Tinh chế → Đúc.

(*)

Nguồn: https://vicasasteel.com/gioi-thieu/quy-trinh-san-xuat.

18

3
KHU VỰC CÁN THÉP

Thép cuộn

Phôi vuông

KHU VỰC LUYỆN THÉP

KHU CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU

1

Tìm hiểu tác động môi trường của quy trình tái chế thủ công
Ở nước ta, hiện nay có một số làng nghề tái chế kim loại thủ công. Đa số các cơ sở sản
xuất đều không có các biện pháp hiệu quả để xử lí nước thải, khí thải, rác thải, cũng như
các biện pháp bảo hộ lao động cần thiết, đã và đang gây ra nhiều tác động tiêu cực đến
môi trường và con người.

Tại sao các làng nghề tái chế kim loại thủ công thường gây ra những tác động xấu đến
môi trường?

Các cơ sở tái chế thủ công hiện nay ở nước ta cần có biện pháp hiệu quả để kiểm soát
ô nhiễm, tránh gây ra nhiều tác động nghiêm trọng đến môi trường.

bài tập
1. Cho các phát biểu sau về vai trò của tái chế kim loại:
a) Giúp tiết kiệm nguồn tài nguyên thiên nhiên.
b) Giúp tiết kiệm năng lượng.
c) Giúp giảm lượng rác thải chôn lấp.
d) Giúp hạn chế các ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.
e) Giúp giải quyết việc làm cho người lao động.
Số phát biểu đúng là

A. 2. B. 3. C. 4. D. 5.
2. Nhôm có thể được tái chế từ các phế liệu nhôm như vỏ lon nhôm, chậu
nhôm, … Việc tái chế nhôm có lợi ích gì so với việc điều chế nhôm từ quặng?

19

BÀI

Công nghiệp silicate

4

mục tiêu

– Nêu được thành phần hoá học và tính chất cơ bản của thuỷ tinh, đồ gốm,
xi măng.
– Trình bày được phương pháp sản xuất các loại vật liệu trên từ nguồn
nguyên liệu có trong tự nhiên nói chung và trong tự nhiên Việt Nam nói riêng.
Công nghiệp silicate là ngành công nghiệp sản xuất đồ gốm, xi măng, thuỷ tinh từ
nguồn nguyên liệu có trong tự nhiên, cơ bản là cát thạch anh (silicon dioxide), đất sét
và các phụ gia khác.

 Một số sản phẩm của công nghiệp silicate

Những sản phẩm công nghiệp silicate được sản xuất như thế nào? Chúng có những
ứng dụng nào trong đời sống hằng ngày?

1

THUỶ TINH
Mô tả thành phần hoá học của thuỷ tinh

Thuỷ tinh thông thường là hỗn hợp
của sodium silicate, calcium silicate

1. Nêu một số vật
dụng bằng thuỷ tinh
được sử dụng trong
gia đình em.

và silicon dioxide. Thành phần
gần đúng của thuỷ tinh thường là
Na2O.CaO.6SiO2, được tạo nên khi
nấu chảy hỗn hợp cát trắng, đá vôi
và soda ở 1 400 °C:

 Hình 4.1. Một số sản phẩm thuỷ tinh

Na2CO3 + 6SiO2 + CaCO3

to

Na2O.CaO.6SiO2 + 2CO2

Thuỷ tinh thông thường là chất liệu chính để tạo ra những sản phẩm phổ biến trong đời sống,
phục vụ sinh hoạt của con người.
20

Một số loại thuỷ tinh
Thuỷ tinh thông thường được pha trộn thêm các chất khác để thu được các loại
thuỷ tinh có những tính chất khác nhau.
Pha lê (thuỷ tinh chì)
Pha lê là một dạng thuỷ tinh có hàm lượng lead(II) oxide (PbO) cao hơn các loại khác,
chứa từ 12% – 28% chì, cao nhất khoảng 33% chì. Hàm lượng chì càng cao thì pha lê càng
lấp lánh. Pha lê có chiết suất cao nên được sử dụng làm đồ vật trang trí, hạt đèn chùm.
Thuỷ tinh Borosilicate
Thuỷ tinh Borosilicate có thành phần gồm 70% – 80% SiO2, 7% – 13% B2O3 (boron trioxide)
và lượng nhỏ các chất kiềm như Na2O, K2O và Al2O3.
Thuỷ tinh Borosilicate chịu nhiệt tốt và chống ăn mòn cao, đượ...