SKKN Sử dụng hình vẽ thí nghiệm phần Hoá học hữu cơ 11 trong việc tuyển chọn và xây dựng bài tập hoá học nhằm nâng cao hiệu quả trong ôn luyện học sinh giỏi và ôn thi trung học phổ thông quốc gia SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM PHẦN HOÁ HỌC HỮU CƠ 11 TRONG VIỆC TUYỂN CHỌN VÀ XÂY DỰNG BÀI TẬP HOÁ HỌC NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRONG ÔN LUYỆN HỌC SINH GIỎI VÀ ÔN THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA Người thực hiện Lê Thị Mai Chức vụ[.]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA.
TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3
SỬ DỤNG HÌNH VẼ THÍ NGHIỆM PHẦN HOÁ HỌC HỮU CƠ
LUYỆN HỌC SINH GIỎI VÀ ÔN THI
Người thực hiện: Lê Thị Mai
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Nông Cống 3 SKKN thuộc môn: Hóa học
Trang 2
MỤC LỤC
Trang
I MỞ ĐẦU 2
1.1 Lí do chọn đề tài 2
1.2 Mục đích nghiên cứu 2
1.3 Đối tượng nghiên cứu 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 2
II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2
2.1 Cơ sở lí luận 2
2.2 Thực trạng của vấn đề 3
2.3 Giải pháp thực hiện 3
2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 15
3 KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT……… 16
1 Kết luận ……… ……… 16
2 Kiến nghị ……… 16
Tài liệu tham khảo 18
Trang 3I MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
Trong những năm gần đây Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã có những cải cách lớn trong toàn nghành giáo dục nói chung và đặc biệt là trong việc dạy và học ở trường phổ thông nói riêng; nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện về đức, trí, thể, mĩ Nội dung giáo dục, đặc biệt là nội dung, cơ cấu sách giáo khoa được thay đổi một cách hợp lý vừa đảm bảo được chuẩn kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thống vừa tạo điều kiện để phát triển năng lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực tư duy, kỹ năng thực hành, tăng tính thực tiễn Xây dựng thái độ học tập đúng đắn, phương pháp học tập chủ động, tích cực, sáng tạo; lòng ham học, ham hiểu biết, năng lực tự học, năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống
Muốn vậy, trong quá trình dạy học các môn học nói chung và hóa học nói riêng cần xây dựng hệ thống bài tập một cách hợp lý và đáp ứng được các yêu cầu trên
Qua nhiều năm giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học,và ôn thi THPT quốc gia tôi nhận thấy bài tập hình vẽ đặc biệt là hình vẽ thí nghiệm hoá học trong những năm gần đây thường hay gặp trong các đề thi học sinh giỏi hoá học, đề thi THPT quốc gia môn hoá học Đây là một mảng kiến thức mà học sinh còn khá lúng túng do yếu các kỹ năng thực hành hoá học Vì những lý do trên tôi đã chọn đề tài: ” Sử dụng hình vẽ thí nghiệm phần hóa học hữu cơ 11 trong việc tuyển chọn và xây dựng bài tập hoá học nhằm nâng cao hiệu quả trong ôn luyện học sinh giỏi và ôn tập thi trung học phổ thông quốc gia ”
1.2 Mục đích nghiên cứu
Sử dụng hình vẽ thí nghiệm phần hóa học hữu cơ 11 trong việc tuyển chọn và xây dựng bài tập hoá học nhằm nâng cao hiệu quả trong ôn luyện học sinh giỏi và ôn tập thi trung học phổ thông quốc gia
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Các hình vẽ thí nghiệm phần hóa học hữu cơ trong sách giáo khoa hoá học 11 nâng cao - nhà xuất bản giáo dục
1.4 Phương pháp nghiên cứu:
Trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết
Nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, giáo trình, các văn bản, chỉ thị, nghị quyết cơ bản liên quan đến nội dung đề tài Trên cơ sở đó phân tích, tổng hợp khái quát, rút ra những vấn đề cần thiết cho đề tài
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin
Tìm hiểu thực tiễn dạy học của môn học thông qua việc giảng dạy trực tiếp trên lớp,ôn luyện học sinh giỏi và ôn tập thi trung học phổ thông quốc gia , tham gia dự giờ lấy ý kiến của đồng nghiệp trong nhóm chuyên môn ở trường
Trang 4II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1 Vai trò bài tập hoá học trong dạy học hoá học
Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, bài tập hoá học giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Bài tập hoá học vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện của việc tìm ra đáp số Đặc biệt bài tập hoá học còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm
2.1.1 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học
Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, phát triển khả năng tư duy hóa học cho học sinh ở các mặt: lí thuyết, thực hành và ứng dụng Những bài tập có tính chất học thuộc trong các bài tập lí thuyết sẽ giảm dần mà được thay bằng các bài tập đòi hỏi sự
tư duy, tìm tòi
Bài tập hình vẽ đặc biệt là hình vẽ thí nghiệm hoá học trong những năm gần đây thường hay gặp trong các đề thi học sinh giỏi hoá học, đề thi THPT quốc gia môn hoá học Đây là một mảng kiến thức mà học sinh còn khá lúng túng do yếu các kỹ năng thực hành hoá học, cũng như chưa có nhiều tài liệu tham khảo viết về vấn đề này này
2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Phục vụ cho việc đổi mới phương pháp dạy học Hoá học, ở các trường phổ thông hiện nay đều có phòng thiết bị được trang bị khá đầy đủ các thiết bị dạy học, các bộ thí nghiệm được chế tạo sẵn, có thể dùng cho nhiều thí nghiệm khác nhau Thế nhưng, việc tiến hành thí nghiệm thật không phải lúc nào cũng
dễ dàng và đem lại hiệu quả như mong muốn Một thực tế hiện nay là mặc dù các bộ thí nghiệm trong phòng thiết bị khá đầy đủ nhưng ít được giáo viên dùng đến do chất lượng kém, độ chính xác không cao dẫn đến tình trạng dạy “chay” vẫn còn khá phổ biến Điều này dẫn đến học sinh còn yếu các kỹ năng thực hành, lúng túng khi giải quyết các bài tập liên quan đến hình vẽ thí nghiệm
2.3 Giải pháp thực hiện
- Nghiên cứu lý thuyết về hình vẽ thí nghiệm ở sách giáo khoa lớp 11, sách thực hành thí nghiệm Từ đó xây dựng các bài tập tự luận cũng như câu hỏi trắc nghiệm có liên quan
Đối với những bài tập liên quan đến hình vẽ thí nghiệm giáo viên cần hiểu
rõ
+ Các thiết bị và vai trò của chúng trong sơ đồ
+ Phương trình phản ứng của các thí nghiệm
+ Các hiện tượng quan sát được
2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về hình vẽ thí nghiệm ở sách giáo khoa lớp 11
1 Hình 4.1 Chưng cất thường - Hình 4.2 Chiết 2 lớp chất lỏng (Trang 103 - SGK hoá học 11NC)
Trang 5a)Phương pháp chưng cất
- Chưng cất là một phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể (dung dịch) của các chất lỏng khác nhau dựa vào độ bay hơi của chúng ( hay nhiệt độ sôi khác nhau ở cùng áp suất)
- Do các chất lỏng có áp suất hơi khác nhau tại cùng một nhiệt độ nên quá trình chưng cất dựa trên nhiệt độ sôi khác nhau của các chất lỏng tham gia Vì có áp suất hơi khác nhau nên khi đưa năng lượng vào hệ thống, chất có áp suất hơi cao hơn (hay nhiệt độ sôi thấp hơn) bốc hơi nhiều hơn các chất khác, vì thế mà trong quá trình chưng cất, nồng độ chất có nhiệt độ sôi thấp hơn trong phần cất cao hơn là ở trong hỗn hợp ban đầu
b)Phương pháp chiết
-Chiết dùng để tách các chất thường là chất lỏng ra khỏi hỗn hợp lỏng không đông nhất (phân lớp)
-Tùy theo bản chất của chất được chiết và môi trường chúng đang tồn tại
2 Hình 4.5 Xác định sự có mặt của C và H ( trang 111 sgk Hóa 11NC)
Trang 6+ Nung nóng hỗn hợp, bột CuSO4 khan từ màu trắng chuyển sang màu xanh + Xuất hiện kết tủa trắng trong dung dịch
+ Một phần hỗn hợp còn lại trong ống nghiệm chuyển màu đỏ
- Giải thích: Khi đun nóng hỗn hợp, phản ứng hóa học xảy ra:
Chất hữu cơ + CuO → CO2 + H2O
+ Bột đồng sunfat (màu trắng) chuyển màu xanh do hơi nước vừa mới sinh đã kết hợp với CuSO4 khan tạo thành muối ngậm nước CuSO4.5H2O => Xác nhận
có H (hiđro) có trong hợp chất cần nghiên cứu
+ Khí CO2 tác dụng với Ca(OH)2tạo thành kết tủa CaCO3 => Xác nhận có O (oxi) có trong hợp chất cần nghiên cứu
+ Kết luận: Trong hợp chất hữu cơ có C, H
3 Hình 6.3 Phản ứng của etilen với clo (Trang 103 - SGK hoá học 11NC)
Etilen và clo đều ít tan trong dung dịch natri clorua Thoạt đầu mức nước trong ống nghiệm thấp (A) Etilen cộng với clo tạo thành chất lỏng dạng dầu, không tan trong nước, bám vào thành ống nghiệm, áp suất trong ống nghiệm giảm làm cho mức nước nâng lên (B)
CH2=CH2+Cl2→ClCH2−CH2Cl(1,2−đicloetan,ts:83,50C)
Trang 74 Hình 6.3 Chưng cất lôi cuốn hơi nước(Trang 173 - SGK hoá học 11NC)
Cách hoạt động của thiết bị chưng cất lôi cuốn hơi nước
Hơi nước được cung cấp từ bình cấp hơi ( bình 1) sục qua bình chứa nguyên liệu chưng cất ( bình 2) kéo theo nguyên liệu cần chưng cất (tinh dầu, tecpen…) Hỗn hợp hơi nước và nguyên liệu cần chưng cất được ngưng tụ khi
đi qua ống sinh hàn rồi được chứa trong bình tam giác Do nguyên liệu chưng cất ít tan trong nước nên sản phẩm ngưng tụ được tách thành 2 lớp, lớp trên là nguyên liệu chưng cất, lớp dưới là nước
- Có thể dùng phương pháp chiết để tách lấy phần nguyên liệu cần chưng cất
- Tác dụng của các bộ phận trong thiết bị chưng cất lôi cuốn hơi nước
- Bình cấp hơi nước : Cung cấp hơi nước và cung cấp nhiệt
- Bình chứa nguyên liệu chưng cất: Chứa nguyên liệu chưng cất, khi hơi nước sục qua sẽ hấp thụ nguyên liệu chưng cất và kéo theo sang ống sinh hàn
- Ống sinh hàn : Hạ thấp nhiệt độ để hơi nước và nguyên liệu chưng cất ngưng
tụ
-Bình chứa sản phẩm chưng cất : Chứa các hỗn hợp sản phẩm, chiết tách nguyên liệu sẽ được nguyên liệu chưng cất
Trang 85 Hình 7.3 Dụng cụ điều chế nitrobenzen (Trang 198 - SGK hoá học 11NC)
Phản ứng nitro hoá benzen bằng axit nitric:
Benzen tác dụng với hỗn hợp HNO3HNO3 đặc và H2SO4H2SO4 đậm đặc tạo thành nitrobenzen:
* Nitrobenzen tác dụng với hỗn hợp axit HNO3 bốc khói và H2SO4H2SO4 đậm đặc đồng thời đun nóng thì tạo thành m−đinitrobenzenm−đinitrobenzen
Máy khuấy giúp hóa chất được trộn đều và tiếp xúc nhau dễ dàng hơn Ống sinh hàn giúp giữ lại benzen không bị bay hơi Sau một thời gian, dung dịch xuất hiện chất màu vàng là nitrobenzen
Trang 96 Hình 7.4 Chưng cất phân đoạn (Trang 198 - SGK hoá học 11NC)
- Để phân tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều, người ta dùng phương pháp chưng cất phân đoạn Ở cột phân đoạn, hỗn hợp hơi càng lên cao càng giàu hợp phần có nhiệt độ sôi thấp, vì hợp phần có nhiệt độ sôi cao đã bị ngưng đọng dần từ dưới lên
-Chưng cất phân đoạn được dùng để có được một độ tinh khiết cao của phần cất hay để chưng cất nhiều chất khác nhau từ một hỗn hợp Nếu nhiệt độ sôi gần nhau có thể chưng cất dưới áp suất thấp hơn để cải thiện bước tách vì như thế nhiệt độ sôi sẽ nằm xa nhau hơn
7 Hình 8.1 Thí nghiệm tách HBr từ C 2 H 5 Br (Trang 213 - SGK hoá học 11NC)
Trang 10Khí sinh ra từ phản ứng trong bình cầu bay sang làm mất màu dung dịch brom, đồng thời tạo thành những giọt chất lỏng không tan trong nước
CH3-CH2Br +KOH →CH2=CH2 +KBr +H2O
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br
8.Hình 8.5 Thí nghiệm về sự tạo thành và thuỷ phân natri etylat (Trang
225 - SGK hoá học 11NC)
Thực nghiệm: Cho Na tác dụng với etanol dư (bình A không cần đun nóng),
phản ứng xảy ra êm dịu (không mãnh liệt như với nước)
Chưng cất đuổi hết etanol dư, trong bình còn lại chất rắn là natri etylat:
2C2H5OH+2Na→H2 + 2C2H5ONa
natri etylat Cho nước vào bình A, chất rắn tan hết Dung dịch thu được làm hồng
phenolphtalein
Chưng cất thì lại thu được etanol (ở bình B) và NaOH(ở bình A):
C2H5ONa+ HOH→C2H5OH+NaOH
9.Phản ứng của ancol với axit (Trang 226 - SGK hoá học 11NC)
Ancol isoamylic, hầu như không tan trong nước, không tác dụng với dung dịch axit loãng, lạnh nhưng tan trong H2SO4 đậm đặc
Trang 11(CH3)2CHCH2CH2−OH+H2SO4→(CH3)2CHCH2CH2−OSO3H+HOH isoamyl hiđrosunfat (tan trong H2SO4)
10 Tính axit của phenol (Trang 231 - SGK hoá học 11NC)
Cho phenol rắn vào ống nghiệm A đựng nước và ống nghiệm B đựng dung dịch NaOH Quan sát thấy
-Ống nghiệm A còn có những hạt chất rắn là do phenol ít tan trong nước ở nhiệt
độ thường
- Ống nghiệm B phenol tan hết là do phenol có tính axit đã tác dụng với NaOH tạo thành natri phenolat tan trong nước
C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O
(Natri phenolat)
Sục khí CO2 vào dung dịch natri phenolat đựng trong ống nghiệm C Quan sát hiện tượng phenol tách ra làm dung dịch vẩn đục
C6H5ONa + CO2 + H2O -> C6H5OH + NaHCO3
(tính axit của phenol rất yếu Ka=10-9,75 nên không làm đổi màu quỳ tím Vì vậy, muối phenolat bị axit cacbonic tác dụng tạo lại phenol)
2.3.2 Tuyển chọn và xây dựng các bài tập tự luận cũng như câu hỏi trắc nghiệm
có liên quan
2.3.2 1 Bài tập tự luận:
Câu 1: Đề HSG- Thanh Hoá -2015
Cho hình vẽ
Trang 12b) Chưng cất lôi cuốn hơi nước thường áp dụng trong những trường hợp nào
Trả lời:
a Các số 1; 2; 3; 4 ghi chú những nội dung
(1) Bình cấp hơi nước
(2) Bình chứa nguyên liệu chưng cất
(3) Lớp tinh dầu
(4) Lớp nước
b) Chưng cất lôi cuốn hơi nước thường áp dụng đối với các chất hữu cơ:
- Ít tan hoặc không tan trong nước
- Không phản ứng với nước
- Có áp suất hơi lớn ở nhiệt độ sôi của nước (tạo ra hỗn hợp sôi ở nhiệt độ của hơi nước)
Câu 2 :
Trả lời:
- Tác dụng của các bộ phận trong thiết bị chưng cất lôi cuốn hơi nước
-(1) Bình cấp hơi nước : Cung cấp hơi nước và cung cấp nhiệt
-(2) Bình chứa nguyên liệu chưng cất: Chứa nguyên liệu chưng cất, khi hơi nước sục qua sẽ hấp thụ nguyên liệu chưng cất và kéo theo sang ống sinh hàn
- Ống sinh hàn : Hạ thấp nhiệt độ để hơi nước và nguyên liệu chưng cất ngưng
tụ
- Bình chứa sản phẩm chưng cất : Chứa các hỗn hợp sản phẩm, chiết tách nguyên liệu sẽ được nguyên liệu chưng cất
Câu 3: ( HSG- Thanh Hoá - 2014) Dùng hình vẽ, mô tả thí nghiệm được tiến
hành trong phòng thí nghiệm để xác định sự có mặt của các nguyên tố C và H có trong glucozơ
Trả lời:
Trang 13Câu 4
Hình vẽ sau biểu diễn thí nghiệm điều chế nitrobenzen
a Viết phương trình hóa học xảy ra
b Nêu vai trò của máy khuấy và ống sinh hàn
c Nêu hiện tượng của phản ứng
Trả lời: a
b Máy khuấy giúp hóa chất được trộn đều và tiếp xúc nhau dễ dàng hơn Ống sinh hàn giúp giữ lại benzen không bị bay hơi
Trang 14Câu 5:
Cho hình vẽ:
Hãy giải thích tại sao thoạt đầu mức nước trong ống nghiệm thấp (A) sau một thời gian mức nước được nâng lên (B)
Trả lời:
Etilen và clo đều ít tan trong dung dịch natri clorua Thoạt đầu mức nước trong ống nghiệm thấp (A) Etilen cộng với clo tạo thành chất lỏng dạng dầu, không tan trong nước, bám vào thành ống nghiệm, áp suất trong ống nghiệm giảm làm cho mức nước nâng lên (B)
CH2=CH2+Cl2→ClCH2−CH2Cl(1,2−đicloetan)
Câu 6:
Cho hình vẽ sau
Nêu hiện tượng xảy ra ở ống nghiệm A, B, C giải thích ?
Trả lời :
-Ống nghiệm A còn có những hạt chất rắn là do phenol ít tan trong nước ở nhiệt
độ thường
- Ống nghiệm B phenol tan hết là do phenol có tính axit đã tác dụng với NaOH tạo thành natri phenolat tan trong nước
C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O
(Natri phenolat)
Trang 15- Ống nghiệm C dung dịch vẩn đục do phenol tách ra
C6H5ONa + CO2 + H2O -> C6H5OH + NaHCO3
2.3.2 1 Bài tập trắc nghiệm :
Câu 1: Hình dưới minh họa cho thí nghiệm xác định sự có mặt của C và H
trong hợp chất hữu cơ Chất X và dung dịch Y (theo thứ tự) là:
A CaO, H2SO4 đặc B Ca(OH)2, H2SO4 đặc
C CuSO4 khan, Ca(OH)2 D CuSO4.5H2O, Ca(OH)2
Câu 2:
Để xác định sự có mặt của cacbon và hiđro trong hợp chất hữu cơ, người ta chuyển hợp chất hữu cơ thành CO2 và H2O, rồi dùng các chất nào sau đây để nhận biết lần lượt CO2 và H2O?
A CuCl2 khan, dung dịch Ca(OH)2
B Dung dịch Ca(OH)2, CuSO4 khan
C Dung dịch Ca(OH)2, dung dịch CuSO4
D Ca(OH)2 khan, CuCl2 khan
Câu 3: ( chuyên Bạc Liêu)
Thí nghiệm trên dùng để định tính nguyên tố nào có trong glucozo
a Cacbon B Hidro va oxi C Cacbon va hidro D Oxi va hidro