SKKN Hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT Triệu Sơn 5 phân dạng và giải bài tập về chất béo

SKKN Hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT Triệu Sơn 5 phân dạng và giải bài tập về chất béo 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 5 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 5 PHÂN DẠNG VÀ GIẢI BÀI TẬP VỀ CHẤT BÉO Người thực hiện Đỗ Thị Thu Hoàn Chức vụ Giáo viên SKKN thuộc lĩnh mực môn Hóa THANH HOÁ NĂM 2017 SangKienKinhNghiem net 2 MỤC LỤC Nội dung Trang 1 1 1 2 1 3 1 4 2 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 3 2 3 1 2 3 2 2 3 3 2 3 4 2 4 2 4 1 2 4 2 3 1 3 2 1 MỞ[.]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 5 PHÂN DẠNG VÀ GIẢI BÀI TẬP VỀ

CHẤT BÉO

Người thực hiện: Đỗ Thị Thu Hoàn Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh mực môn: Hóa

THANH HOÁ NĂM 2017

MỤC LỤC

1.1

1.2

1.3

1.4

2.1

2.1.1

2.1.2

2.2

2.3

2.3.1

2.3.2

2.3.3 2.3.4 2.4 2.4.1 2.4.2 3.1 3.2 1 MỞ ĐẦU Lí do chọn đề tài

Mục đích nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu

2 NỘI DUNG Cơ sở lý luận

Cơ sở lí thuyết

Cơ sở thực nghiệm

Thực trạng vấn đề

Giải pháp thực hiện

Dạng 1: Công thức cấu tạo của chất béo

Dạng 2: Bài tập về tính lượng chất của các chất trong phản ứng xà phòng hóa Dạng 3: Bài tập về chỉ số axit, chỉ số este, chỉ số xà phòng hóa và chỉ số iot của chất béo Dạng 4: Xác định công thức của chất béo dựa vào số liên kết  (pi) trong phân tử thông qua phản ứng cháy Bài tập vận dụng

Hiệu quả của sáng kiến

Đối với học sinh

Đối với học sinh

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận

Kiến nghị

Tài liệu tham khảo

01 01 01 02 02

03 03 03 04 04 04 06 08 11

12 16 16 16

17 17 18

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài.

Hóa học là môn khoa học gắn liền với thực tiễn Việc dạy học không chỉ mang lại kiến thức trong sách giáo khoa cho các em học sinh mà còn giúp các

em biết và giải thích được rất nhiều hiện tượng trong thực tiễn Bên cạnh đó việc hình thành cho học sinh tư duy để có định hướng trong việc giải bài tập và kĩ

năng làm bài là nền tảng quan trọng giúp các em phát triển năng lực học tập

Trong bộ môn hóa học nói riêng và các môn tự nhiên nói chung thì việc giải bài tập là cực kì quan trọng Nó không chỉ kiểm tra, đánh giá được mức độ tiếp thu lí thuyết của học sinh mà qua đó còn phát triển tưu duy, kĩ năng vận

dụng logic của các em Để giải được bài tập hóa, đòi hỏi ở học sinh cần nắm

vững tính chất hóa học của các hợp chất, vận dụng linh hoạt các công thức tính toán, các định luật như bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn ion Hầu hết các đề thi hiện nay phần chất béo luôn chiếm một vị trí quan trọng Các bài tập của phần kiến thức này tuy không quá khó nhưng lại có rất nhiều những khái niệm mới mà lí thuyết sách giáo khoa không giới thiệu được đưa vào bài tập Do đó nếu giáo viên không đề cập thì khi gặp phải học sinh sẽ rất lúng túng và khó giải quyết

Đối với bài tập về chất béo học sinh thường gặp khó khăn trong việc viết công thức cấu tạo dẫn đến khó khăn trong viết phương trình hóa học và tính toán Hơn nữa thành phần của chất béo thường có lẫn tạp chất sẽ khiến tâm lí học sinh khi làm bài thấy rối Do đó việc hướng dẫn học sinh biết định dạng và có định hướng đúng, xử lí nhanh khi làm bài tập về chất béo là rất cần thiết Điều này mang lại cho các em tính chủ động trong việc xử lí bài tập và làm chủ kiến thức Vì vậy tôi đã nghiên cứu đề tài “Hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT Triệu Sơn

dạy tháo gỡ vướng mắc của mình khi làm bài tập, đặc biệt có những cách làm nhanh nhất phù hợp với dạng bài tập trắc nghiệm khách quan hiện nay Và đây cũng chính là sáng kiến kinh nghiệm mà tôi xin mạnh dạn trình bày với các bạn đồng nghiệp

1.2 Mục đích nghiên cứu

Khi nghiên cứu về đề tài, mục đích của tôi là hướng dẫn các em học sinh lớp

12 có thể tự mình phân dạng và làm bài tập phần chất béo, đồng thời củng cố lí thuyết và rèn luyện các kĩ năng viết đồng phân, viết phương trình hóa học, tính theo phương trình hóa học và vận dụng linh hoạt các định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố Từ việc tự khai thác được kiến thức sẽ tạo cho các em hứng thú với việc học, làm chủ được kiến thức mang lại hiệu quả cao trong học tập Hơn nữa với những công thức rút ra trong quá trình làm bài tập sẽ giúp các em giải nhanh các bài tập trắc nghiệm khách quan

1.3 Đối tượng nghiên cứu.

Với đề tài “Hướng dẫn học sinh lớp 12 trường THPT Triệu Sơn 5 phân

dạng và giải bài tập về chất béo” tôi sẽ tập trung nghiên cứu những kiến thức liên

quan trong sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo, từ đó vận dụng vào giảng dạy

ở các lớp 12A4, 12A5 trường THPT Triệu sơn 5

1.4 Phương pháp nghiên cứu.

- Sưu tầm và nghiên cứu tài liệu

- Phân tích và tổng hợp lí thuyết

- Thực ngiệm giảng dạy

2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận.

2.1.1 Cơ sở lí thuyết.

- Khái niêm: Chất béo trieste của glixerol và các axit béo, còn gọi là triglixerit hay

triaxylglixerol

Công thức tổng quát của chất béo: (R COO)3C3H5



Công thức cấu tạo của chất béo được viết :

có thể giống nhau hoặc khác nhau

R1COO CH2

CH

CH2

R2COO

,

R

Axit béo là các monocacboxylic có số nguyên tử cacbon chẵn (khoảng từ 12

đến 24), không phân nhánh Một số axit béo thường gặp:

Axit stearic: C17H35COOH hay CH3[CH2]16COOH M= 284

Axit oleic: C17H33COOH hay cis-CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH M = 282 Axit panmitic: C15H31COOH hay CH3[CH2]14COOH M= 256

Axit linoleic : C17H31COOH M = 280

- Tính chất hóa học của chất béo

Phản ứng thủy phân trong môi trường axit

(RCOO)3C3H5  3H2O

o

H t





3 5

3R COOH C H OH

Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm (Phản ứng xà phòng hóa)

3 5 3

0 5

3

) (R COO C H OH R COO C H OH

t







Muối Natri hoặc Kali của các axit béo được gọi là xà phòng

Phản ứng cộng hiđro của chất béo lỏng thành chất béo rắn (bơ nhân tạo)

(C 17 H 33 COO) 3 C 3 H 5 +3H 2 0 (C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5

175 195

Ni C





lỏng rắn

Trong thành phần chất béo có thêm tạp chất là các axit béo dư Phản ứng

trung hòa axit beó

RCOOH OH   RCOO  H2O.

2.1.2 Cơ sở thực nghiệm.

Từ việc dạy lí thuyết và cho các em làm bài tập về chất béo với nhiều đối

tượng học sinh khác nhau, tôi nhận thấy để các em tự tiếp cận với bài tập phần này

là điều khó Từ một khái niệm đơn giản trong một bài tập mà sách giáo khoa đưa ra

sẽ rất khó để học sinh có thể phát triển thành một dạng bài tập, rút ra được những

công thức để áp dụng nhanh nhất khi làm bài Việc xây dựng hệ thống bài tập nhằm

tập trung phân dạng bài tập về định tính, định lượng từ mức độ dễ đến khó giúp các

em dễ dàng hơn trong việc lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài Khi làm

bài tập về chất béo, ngoài những lí thuyết của phần này học sinh còn cần biết cách

vận dụng linh hoạt các kĩ năng làm bài như định luật bảo toàn khối lượng, định luật

bảo toàn nguyên tố,

2.2 Thực trạng vấn đề.

Khi dạy xong lí thuyết về chất béo và cho học sinh làm bài tập mà chưa có sự

định hướng về các dạng bài tập và cách giải, bản thân tôi nhận thấy các em rất lúng

túng khi việc sử lí bài tập, hiệu quả giáo dục không cao Chính vì vậy tôi đã hướng

dẫn các em chia bài tập thành các dạng khác nhau để có cách giải đúng và nhanh

hơn Điều đó không chỉ làm các em cảm thấy dễ dàng, hứng thú với việc học hơn

mà còn tạo cho các em các kĩ năng cơ bản và tư duy logic

2.3 Các giải pháp thực hiện.

Để học sinh khái quát được kiến thức và làm bài tập dễ dàng tôi hướng dẫn

các em chia thành các dạng bài tập và phương pháp giải như sau:

2.3.1 Dạng 1: Công thức cấu tạo của chất béo.

Ở bài tập loại này học sinh cần chú ý: Trong công thức cấu tạo của chất béo

các gốc axit béo có thể giống nhau hoặc khác nhau nên chất béo có thể tạo thành từ

một axit béo hoặc hỗn hợp các axit béo Do đó học sinh cần xác định rõ đề bài để

biết thành phần cấu tạo của chất béo

Bài tập minh họa

triglixerit khi đun glixerin với hỗn hợp 3 axit RCOOH, R'COOH, R''COOH (có

H2SO4 đặc làm xúc tác)

A 6 B 9 C 12 D 18

Hướng dẫn:

nên các triglixerit có thể tạo thành:

- Từ một axit béo:

(RCOO)3C3H5 ;(RCOO)3C3H5 ;(RCOO)3C3H5

- Từ hỗn hợp hai axit béo RCOOH, RCOOH

RCOO-CH 2 RCOO-CH 2 RCOO- CH 2 R  COO-CH 2 RCOO-CH R  COO-CH R  COO-CH RCOO-CH

R  COO-CH 2 RCOO-CH 2 R  COO-CH 2 R  COO-CH 2

Tương tự học sinh làm với các trường hợp

- Từ hỗn hợp hai axit béo RCOOH, RCOOH: 4 đồng phân

- Từ hỗn hợp hai axit béo RCOOH, RCOOH: 4 đồng phân

- Từ hỗn hợp ba axit béo: 3 đồng phân

Vậy có 18 triglixerit được tạo thành

 Chọn D

Câu 2: Khi thuỷ phân (xúc tác axit) một chất béo thu được hỗn hợp axit stearic

(C17H35COOH) và axit panmitic (C15H31COOH) theo tỉ lệ mol 2:1 Công thức có

thể có của chất béo là

A (C17H35COO)3C3H5 B (C15H31COO)3C3H5

C C15H31COO-CH2 D C15H31COO-CH2

C15H31COO-CH2 C17H35COO-CH2

C17H35COO-CH2 C17H35COO-CH2

Hướng dẫn:

Do khi thủy phân chất béo thu được hỗn hợp axit stearic (C17H35COOH) và

axit panmitic (C15H31COOH) theo tỉ lệ mol 2:1

 Chất béo chứa 2 gốc axit C17H35COOH và 1 gốc axit C15H31COOH  Chọn D

béo Khi thủy phân hoàn toàn trieste này trong môi trường axit người ta tìm thấy

hai axit là axit linoleic C17H31COOH và axit linolenic C17H29COOH Số CTCT của

các trieste có thể của hai axit trên với glixerol là

A 3 B 4 C 5 D 6

Hướng dẫn:

Trong trieste các gốc axit có thể giống nhau hoặc khác nhau Vậy ta có các

trường hợp:

- Trieste tạo thành từ một axit: có 2 công thức

- Trieste tạo từ 2 gốc axit linoleic C17H31COOH và 1 gốc axit linolenic

C17H29COOH : có 2 công thức

- Trieste tạo từ 1 gốc axit linoleic C17H31COOH và 2 gốc axit linolenic

C17H29COOH : có 2 công thức

Vậy có 6 CT của este  Chọn D

C17H33COOH để thu chất béo có thành phần chứa 2 gốc axit của 2 axit trên Số

CTCT có thể có của chất béo là

A 2 B 3 C 4 D 5

Hướng dẫn:

- Chứa 2 gốc axit C17H35COOH và 1 gốc axit C17H33COOH

C17H35COO-CH2 C17H35COO-CH2

C17H35COO-CH C17H33COO-CH

C17H33COO-CH2 C17H35COO-CH2

- Chứa 1 gốc axit C17H35COOH và 2 gốc axit C17H33COOH

C17H35COO-CH2 C17H33COO-CH2

C17H33COO-CH C17H35COO-CH

C17H33COO-CH2 C17H33COO-CH2

 Chọn C

2.3.2 Dạng 2: Bài tập tính lượng chất trong phản ứng xà phòng hóa

Phương trình hóa học của phản ứng xà phòng hóa:

0 5

3

) (R COO C H OH R COO C H OH

t







Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mcb  mOH  mxp  mglixerol

Trong đó luôn có:   

OH cb

glixerol n m

n

3 1

Kí hiêu: m cb : khối lượng chất béo;

m xp : khối lượng xà phòng

Phản ứng trung hòa axit dư:

.

2O H RCOO

OH

O H OH

axit n n

n

2



Bài tập minh họa

dịch NaOH 20%, giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn Khối lượng (kg) xà phòng thu được là

Hướng dẫn:

nNaOH = 0,6 kmol  nglixerol = 0,2 mol  mglixerol = 18,4 kg

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

mcb  mOH  mxp  mglixerol

m xàphòng =178 + 120.20% - 18,4 = 183,6 kg => Chọn B

(kg) xà phòng 72% muối natri panmitat thu được là

Hướng dẫn:

ntripanmitin = 5.10-3kmol = nglixerol  mglixerol = 0,46 kg

nNaOH = 15.10-3kmol  mNaOH = 0,6 kg

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mcb  mOH  mxp  mglixerol

m xàphòng = (4,03 + 0,6 – 0,46): 72% = 5,79 kg => Chọn A

điều chế được m kg xà phòng natri có 28% chất phụ gia m có giá trị

A 13,48kg B 14,38kg C 10,353kg D 14,83 kg

Hướng dẫn:

nchất béo = 10000: 792,8 =12,613mol

(RCOO)3C3H5+ 3NaOH → 3 RCOONa + C3H5(OH)3

Cứ 1 mol chất béo phản ứng thì khối lượng muối tăng lên: 23.3 – 41 = 28g

Vậy 12,613mol chất béo phản ứng thì khối lượng muối tăng lên 353,164 g

Và khối lượng muối thu được là 10000 +353,164 = 10353,164g

Khối lượng xà phòng 72% là (10353,164.100): 72 = 14380g => Chọn B

thu được 2,78 gam C15H31COONa; m2 gam C17H31COONa và m3 gam

C17H35COONa Giá trị của m2 và m3lần lượt là

A 3,02 gam và 3,05 gam B 6,04 gam và 6,12 gam.

C 3,02 gam và 3,06 gam D 3,05 gam và 3,09 gam.

Hướng dẫn:

nC15H31COONa = 0,01 mol = nC17H31COONa = nC17H35COONa

m2 = 3,02 gam; m3 =3,06 gam => Chọn C

được 0,92g glixerol và m gam hỗn hợp Y gồm muối của axit oleic với 3,18 gam muối của axit linoleic Công thức của X và giá trị của a là

A.(C17H31COO)2 C3H5OOCC17H33,8,41 gam

B (C17H33COO)2C3H5OOCC17H31,8,41 gam

C (C17H33COO)2C3H5OOCC17H31,4,81 gam

D (C17H31COO)2 C3H5OOCC17H33,4,81 gam

Hướng dẫn:

Theo bài ra: n glixerol = 0,01mol

TH1: Nếu triglixrit là (C17H31COO)2 C3H5OOCC17H33

(C17H31COO)2C3H5OOCC17H33 + 3 KOH→ 2C 17 H31COOK + C17H33COOK + C3H5(OH)3 0,02 0,01 0,01

Có khối lượng muối linoleat: 0,02 318 = 6,36g > 3,18 : loại

TH2: Nếu triglixrit là (C17H33COO)2 C3H5OOCC17H31

(C17H33COO)2C3H5OOCC17H31 + 3 KOH→ 2C 17 H33COOK + C17H31COOK + C3H5(OH)3 0,01 0,02 0,01 0,01

(Thỏa mãn) a= 0,01.841 = 8,41g => Chọn B

2,145 kg chất béo cần dùng 0,3 kg NaOH, thu được 0,092 kg glixerol và m (kg) hỗn hợp muối natri Giá trị của m là

A 3,765 B 2,610 C 2,272 D 2,353.

Hướng dẫn:

Theo bài ra: nNaOH =7,5 mol; nglixerol = 1mol

 nNaOH phản ứng với axit dư = 4,5 mol = nH2O  mH2O = 0,081 kg

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đối với 2 phương trình trung hòa axit béo và

xà phòng hóa chất béo ta có:

2,145 + 0,3 = mmuối + 0,092 + 0,081  mmuói = 2,272 kg  Chọn C

2.3.3 Dạng 3: Bài tập về chỉ số axit, chỉ số este, chỉ số xà phòng hóa và chỉ số

iot của chất béo.

Các khái niệm về chỉ số của chất béo và phương pháp giải gồm các dạng sau

2.3.3.1.Chỉ số axit của chất béo

Khái niệm về chỉ số axit: là số mg KOH cần dùng để trung hòa axit béo tự do

có trong 1 gam chất béo

Vậy để tính được chỉ số axit ta có công thức:

Chỉ số axit = ( mKOH trung hòa axit béo tự do)

cb

KOH m

mg

Nếu bài cho phần trăm về khối lượng các chất, ta quy khối lượng chất béo là

1 gam Khi đó:

Chỉ số axit = mKOH trung hòaaxit dư

hết 5 ml dd KOH 0,1M chỉ số axit của chất béo là

Hướng dẫn:

Chỉ số axit của chất béo = = = 5 => Chọn A

cb

KOH

m

mg

6 , 5

56 5 1 , 0

Giá trị của m là

A.0,028 gam B 0,021 gam C 0,023 gam D 0,200 gam

Hướng dẫn:

Chỉ số axit của chất béo =  mKOH =29,4 mg

cb

KOH

m

mg

 nKOH = nNaOH = 0,525.10-3 mol  mNaOH = 0,021 gam =>Chọn B

đó có 89% tristearin là

A 21,69 B 7,2 C 168 D.175,49

Hướng dẫn:

Giả sử trong 1g chất béo có 0,89g tristearin còn 0,11g axit stearic

=> naxit = 0,11: 284 = 0,00038mol = nKOH

=> mKOH = 0,00038 56 = 0,02169g = 21,69mg

Vậy chỉ số a xit của chất béo = mKOH pư = 21,69 => Chọn A

dịch NaOH 25% thu được 9,43 gam glixerol và b gam muối natri Giá trị của a,b là

A 15,2 và 103,145 B 5,12 và 10,3145

C 51,2 và 103,145 D 51,2 và 10,3145

Hướng dẫn:

Vì chỉ số a xit bằng 7 => nNaOH =0,0125mol;

n glixerol = 0,1025mol  nNaOH = 0,3075 mol

mdd NaOH= ((0,3075 + 0,0125).40.100)/25 = 51,2g

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng : mmuối = mchất béo + mNaOH - mglixerol - mnước

mmuối = 100 + 0,32.40 – 9,43 – 0,0125.18 = 103,145g => Chọn C

Khái niệm: Chỉ số este là số miligam KOH dùng để xà phòng hóa hết lượng triglixerit có trong 1 gam chất béo

Vậy chỉ số este có thể được tính theo công thức

Chỉ số este =

cb

KOH

m

mg

m ( )

(mKOH tham gia phản ứng xà phòng hóa triglixerit )

Nếu bài cho phần trăm về khối lượng các chất có trong chất béo, ta quy khối lượng chất béo là 1 gam Khi đó:

Chỉ số este = mKOH pư vớitrigixerit

A 168 B 186 C 196 D 169

Hướng dẫn:

Trong 1 gam chất béo có 0,89 gam tristearin

ntristearin = 0,001 mol  nKOH = 0,003 mol  mKOH = 168 mg  Chọn A

chất béo gồm thành phần chính là tripanmitin và một lượng dư axit panmitic Chỉ

số este của chất béo là

A 205,6 B 201,6 C 196,5 D 220,9

Hướng dẫn:

Xét trong 1 gam chất béo

Chỉ số axit = 7  mKOH phản ứng với axit = 7 mg  nKOH =naxit = 0,125.10-3mol

 m axit = 0,032 gam  mtripanmitin = 0,968 gam  ntripanmitin = 1,2.10-3mol

 nKOH phản ứng với tripanmitin= 3,6.10-3mol  mKOH =201,6 mg

Vậy chỉ số este = 201,6 Chọn B

3.3.3 Chỉ số xà phòng hóa của chất béo.

Khái niệm: Chỉ số xà phòng hóa là số miligam KOH cần dùng để xà phòng hóa hết lượng triglixerit và trung hòa axit béo tự do (tức xà phòng hóa hoàn toàn)

có trong 1 gam chất béo

Vậy chỉ số xà phòng hóa có thể được tính theo công thức

Chỉ số xà phòng hóa =

cb

KOH

m mg

m ( )