(SKKN 2022) kết hợp các phương pháp giải nhanh nhằm phát triển năng lực giải bài tập chất béo trong đề thi THPT quốc gia

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong các đề thi TNTHPT quốc gia môn Hóa học ngoài những câu hỏi mụcđích tốt nghiệp thì còn có những câu có tính phân hóa cao để xét tuyển đại học.Với những câu hỏi này

THANH HOÁ NĂM 2022 (Font Times New Roman, cỡ 14, CapsLock)

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI BÀI TẬP CHẤT BÉO TRONG ĐỀ

THI THPT QUỐC GIA

DANH MỤC VIẾT TẮT Số

MỤC LỤC

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI , 1

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

2 PHẦN NỘI DUNG 2

2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2

2.2 THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 3

2.3 CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 3

2.3.1 Các phương pháp sử dụng 3

2.3.2 Một số dạng bài tập áp dụng theo phương pháp 4

2.3.2.1 Bài toán định lượng đối với chất béo hoặc hỗn hợp chất béo 4

2.3.2.2 Bài tập định lượng hỗn hợp gồm axit béo và chất béo 8

2.3.2.3 Bài tập xác định công thức chất béo trong hỗn hợp chất béo 11

2 3.2.4 Bài tập xác định công thức chất béo trong hỗn hợp gồm chất béo và axit béo 14

2 3.2.5 Bài tập vận dụng 17

2.4 HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 19

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

CÁC SÁNG KIỄN BẢN THÂN TÁC GIẢ ĐÃ LÀM 22

PHỤ LỤC 23

1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong các đề thi TNTHPT quốc gia môn Hóa học ngoài những câu hỏi mụcđích tốt nghiệp thì còn có những câu có tính phân hóa cao để xét tuyển đại học.Với những câu hỏi này đòi hỏi học sinh phải nắm chắc kiến thức, đồng thời phảivận dụng linh hoạt các phương pháp giải Do vậy vấn đề đặt ra đối với giáo viêncần phải tăng cường khả năng tự học, tự nghiên cứu, tìm hiểu các PP giải bài tập

để giảng dạy cho học sinh đặc biệt là các học sinh khá giỏi, giúp các em có thểlàm được những bài tập khó trong đề thi TNTHPT

Bài tập về chất béo thường gặp trong đề thi TNTHPT, đây là mảng kiến thứchọc sinh còn lúng túng, gặp khó khăn trong cách giải, nhiều em bỏ qua bài tậpnày hoặc lựa chọn may mắn Qua thời gian dạy ôn thi TNTHPT, tôi nhận thấyviệc sử dụng các phương pháp giải nhanh cho bài tập giúp học sinh ôn thi đạthiệu quả, nên trong đề tài tôi đưa ra một kinh nghiệm mà tôi đã thực hiện trênlớp:

‟Kết hợp các phương pháp giải nhanh nhằm phát triển năng lực giải bài tập

chất béo trong đề thi THPT quốc gia ” 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học sử dụng PP giải nhanh

- Đánh giá thực trạng dạy và thi TNTHPT liên quan đến môn Hóa

- Nghiên cứu các PP giải nhanh áp dụng cho bài tập chất béo

- Đánh giá và phân tích kết quả của HS khi áp dụng đề tài

- Giúp HS hiểu thêm về tính chất hóa học của chất béo, axit béo

- Hình thành kỹ năng chuyển bài phức tạp thành đơn giản, góp phần giải

nhanh các bài tập trong đề thi TNTHPT

- Rèn luyện kỹ năng quy đổi, lập liên hệ nhanh khi áp dụng các PP bảo toàn.Nếu áp dụng đề tài thì HS sẽ làm tốt bài tập liên quan đến chất béo, HS sẽ tích cực chủ động hơn trong việc giải các bài tập, nâng cao được hiệu quả thi

TNTHPT

1

Khi thực hiện đề tài này trong thực tế giảng dạy sẽ tạo cho HS hứng thú khi làmbài tập Đồng thời rèn luyện kỹ năng chuyển đổi các dạng bài toán hữu cơ phứctạp thành những thành phần đơn giản, nâng cao được hiệu quả khi làm các bàitập hỗn hợp, góp phần nâng cao chất lượng ôn thi TNTHPT.

Đề tài là tư liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh ôn thi

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Các phương pháp giải nhanh bài tập hóa hữu cơ

- Bài tập về chất béo trong đề thi TNTHPT

- Hoạt động tư duy của HS

- Xác định đối tượng áp dụng đề tài là HS lớp 12, thi ban KHTN

- PP giải nhanh sử dụng cho bài tập chất béo

- Bài tập về hỗn hợp chất béo, hỗn hợp axit béo và chất béo.

- Hệ thống các kiến thức liên quan và PP giải cho từng dạng.

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu tư liệu để xây dựng cơ sở khoa học của đề tài.

-Nghiên cứu bài tập tham khảo về vận dụng các PP giải nhanh để quy đổi

trong giải bài tập chất béo

- Hệ thống hóa các kiến thức liên quan và PP giải của từng dạng.

- Có lời giải các bài tập minh họa để hướng dẫn HS học tập.

- Hệ thống bài tập tự luyện hỗ trợ HS.

2 PHẦN NỘI DUNG 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN.

Trong đề thi TNTHPT các bài tập vận dụng và vận dụng cao tương đốikhó Đa số HS gặp khó khăn trong việc tiếp cận và giải được trong thời gianngắn Nên việc hình thành PP giải nhanh cho bài tập vô cùng quan trọng

Kỹ năng giải bài tập được hình thành khi HS nắm vững lý thuyết, nắmvững tính chất hóa học của các chất Bên cạnh đó HS còn phải trang bị PP giảiphù hợp với các dạng bài để từ đó hình thành ở HS thói quen phân tích bài vàđịnh hướng PP giải Chính vì vậy rèn luyện PP giải nhanh là rất cần thiết, nó

giúp HS hình thành cho mình kỹ năng tư duy nhạy bén, quan sát, lập luận, giúp

HS chinh phục được những bài tập khó trong đề thi TNTHPT

2.2 THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Hiện nay, ở các trường THPT, việc đổi mới PP dạy học được quan tâm và chú trọng Chất lượng bộ môn Hóa học ngày càng được nâng cao Tuy nhiên thực tế thi TNTHPT phổ điểm 8,9,10 môn Hóa của HS tương đối thấp Qua thực

tế việc định hướng PP giải những bài tập vận dụng và vận dụng cao của giáo viên cho HS còn chưa nhiều, HS không có được PP tư duy suy luận để chiếm lĩnh kiến thức và chưa có kỹ năng, PP giải những bài khó

Thực tế việc áp dụng các PP giải nhanh vào những bài vận dụng và vận dụng cao trong trường THPT còn hạn chế do những nguyên nhân sau:

- Thời lượng tiết PPCT không đủ để giáo viên sử dụng trong tiết học

- Chất lượng HS không đồng đều nên việc vận dụng giải nhanh những bài khó còn gặp khó khăn

- Giáo viên ngại khó nên chỉ áp dung các PP thông thường, chưa áp dụng hoặc ít áp dụng PP giải nhanh

- Việc vận dụng PP khó với HS đại trà mà chủ yếu là đối tượng khá giỏi Khi gặp các bài tập phức tạp về chất béo trong đề thi TNTHPT, HS thườngviết phương trình, lập các liên hệ dẫn đến giải không ra kết quả hoặc lựa chọnmay mắn

2.3 CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2.3.1 Các phương pháp được sử dụng

Để hiểu được dựa vào cơ sở nào để chuyển bài toán phức tạp thành những

thành phần đơn giản tôi hướng dẫn các em hiểu một số PP thường được sử dụng

để giải nhanh liên quan đến bài tập chất béo cũng như các bài tập khác

Phân thành những dạng bài cụ thể để hướng dẫn cách chuyển bài tập thành những thành phần cơ bản, hướng dẫn giải chi tiết và có bài tập bổ sung để HS luyện PP làm

Kiểm tra, đánh giá khả năng tiếp thu của HS sau khi thực hiện đề tài

3

*Phương pháp đồng đẳng hóa.

Các chất cùng dãy đồng đẳng có cấu tạo tương tự nhau nhưng thành phần phân

tử hơn kém nhau k nhóm CH2 Nên thêm hoặc bớt đi CH2 từ một chất hữu cơ bất

kì thì được chất cùng dãy đồng đẳng với nó Vì vậy có thể xem chất = chất đầu dãy + kCH2

C15H31COOH HCOOH + 15 CH2

(C17H35COO)3C3H5 (HCOO)3C3H5 + 51CH2

*Phương pháp thủy phân hóa

Xét phản ứng thủy phân:Chất béo + H2O  Glixerol + axit béo

=> Chất béo  Glixerol + axit béo – H2O

Như vậy hỗn hợp gồm các chất béo hoặc hỗn hợp gồm chất béo và axit béo thì

có thể chuyển thành: Glixerol, axit béo và H2O

=> Có thể quy đổi chất X bất kì = dạng no của X và H2

* Phương pháp bảo toàn nguyên tố.

Trong bài tập về chất béo sử dụng bảo toàn nguyên tố để lập nhanh liên hệ

- Bảo toàn C => số mol C trong hỗn hợp ban đầu = số mol CO2

- Bảo toàn H =>số mol H ban đầu = số mol H trong H2O => nH2O = ½ nH ban đầu

- Bảo toàn Na => Số mol NaOH phản ứng = nNa (trong muối) = 2 nNa2CO3

- Bảo toàn oxi : nO2(chất) + nO2( phản ứng) =nCO2 + ½ nH2O

* Phương pháp bảo toàn electron.

(HCOO)3C3H5 : x mol CH2 : y mol H2 : z mol

X gồm

- Nếu quy đổi về (HCOO)3C3H5 : x mol ; CH2: y mol ; H2: z mol

Ta nhóm (HCOO)3C3H5 thành C3H8 3CO2 sau đó quy C3H8, CH2 , H2 về C và H Khi đốt cháy C →C+4 ; H →H+

Bảo toàn electron: 4nO2 = 20x + 6y + 2z

- Nếu quy đổi về HCOOH:x mol ; C3H5(OH)3: y mol; CH2: z mol; H2: t mol

ta chuyển HCOOH thành H2CO2; C3H5(OH)3 thành C3H2 3H2O

Bảo toàn electron: 4nO2 = 2x + 14y + 6z + 2t

2.3.2 Một số dạng bài tập áp dụng theo phương pháp.

Đối tượng thực hiện là học sinh lớp 12C dạy theo PP tôi trình bày Chuyên

đề được thực hiện khi ôn TNTHPT

2.3.2.1 Bài toán định lượng đối với chất béo hoặc hỗn hợp chất béo.

Bài toán đặt ra:

Cho chất béo X ( hỗn hợp X) có thể tham gia một số phản ứng

- Đốt cháy m gam X bằng O2 thu được CO2 và H2O

- Cho m gam X tác dụng vừa đủ với NaOH thu được muối

- Cho m gam X làm mất màu vừa đủ dung dịch Br2

Yêu cầu định lượng một số đại lượng: mchất béo, mmuối , số mol brom, số mol

(HCOO)3C3H5 : x mol =>nHCOONa =3x mol

X CH2 : y mol

H2 : -0,06 mol ( = - nBr2 phản ứng)

(HCOO)3C3H5 : x mol

X CH2 : y mol H2 : a mol

- O2 : => 4.nO2 phản ứng = 20 x + 6y + 2z

- NaOH phản ứng: nNaOH phản ứng = 3x = nHCOONa

- mmuối = mHCOONa + mCH2 + mH2

*Kết luận bài toán

Bài 1 Đốt cháy hoàn toàn 25,74 gam hỗn hợp X gồm ba triglixerit , thu được

H2O và 1,65 mol CO2 Cho 25,74gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được glixerol và m gam muối Mặt khác 25,74 gam X tác dụng được tối đa với 0,06 mol Br2 trong dung dịch Giá trị của m là

=> mmuối = mHCOONa + mCH2 + mH2 =68.3 0,03 + 14.1,47 - 0,06.2 =26,58 gam

Bài 2 Đốt cháy hoàn toàn m gam triglixerit X cần vừa đủ 3,08 mol O2, thu được

CO2 và 2 mol H2O Cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thuđược glixerol và 35,36 gam muối Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với a mol

Br2 trong dung dịch Giá trị của a là:

Hướng dẫn HS

ĐĐH và hiđro hóa quy đổi hỗn hợp X

(HCOO)3C3H5 : x mol => nHCOOK =3x mol

X CH2 : y mol H2 : z mol

Theo bài ra:

mmuôi = mHCOOK + mCH2 + mH2= 252 x + 14 y +2z = 27,96 gam

Bài tập 4 Xà phòng hoá hoàn toàn 68,4 gam hỗn hợp E gồm các triglixerit bằng

dung dịch NaOH thu được hỗn hợp X gồm 3 muối C17HxCOONa,

C15H31COONa, C17HyCOONa có tỉ lệ mol tương ứng là 3:4:5 và 7,36 gam glixerol Đốt cháy hoàn toàn 68,4 gam hỗn hợp E cần vừa đủ a mol O2 Giá trị của a là

7

(HCOO)3C3H5 = 0,08 mol = nC3H5(OH)3 CH2:(55-60) 0,08 =3,92

H2 : y mol

(HCOO)3C3H5 : x mol HCOOH : y mol CH2 : z mol H2 : t mol

X gồm

A 8,84 B 6,14 C 3,23 D 8,80

Hướng dẫn HS + Từ tỉ lệ mol của các muối tính CTB của muối

CTB của muối = 18.3+16.4+18.53+ 4+5 = 523 =>CTB của E =3 52

3 + 3 =55+ Quy đổi E thành:

Ta có mE = 68,4 => nH2 = 68,4−176.0,08−14 3,932 = - 0,28 mol

+ Bảo toàn electron => nO2 =20.0,08+ 6.3,92−0,28 24 = 6,14 mol

2.3.2.2 Bài tập định lượng hỗn hợp gồm axit béo và chất béo.

Bài toán đặt ra:

Cho gam hỗn hợp X gồm axit béo và chất béo thực hiện một số phản ứng trong các phản ứng sau:

- Cho m gam X tác dụng với NaOH (KOH) vừa đủ thu được muối

- Đốt cháy m gam X cần vừa đủ oxi thu được CO2 và H2O

- Cho m gam X làm mất màu vừa đủ dung dịch brom

Yêu cầu định lượng một số đại lượng: mchất béo, mmuối , số mol brom, số mol

O2

Hướng dẫn HS:

* Dựa ĐĐH, hiđro hóa quy đổi X

(Nết tất cả sản phẩm hoặc chất tham gia no thì nH2 =0)

* Lập các liên hệ và giải

- Liên hệ qua khối lượng: mX =176 x +46 y + 14z +2t

- NaOH phản ứng : nNaOH = 3x + y = nHCOONa

- mmuối = mHCOONa + mCH2 +mH2 = 68.(3x+y) + 14z + 2t

(HCOO)3C3H5 : x mol HCOOH : y mol CH2 : z mol

(HCOO)3C3H5 : x mol

X HCOOH : y mol CH2 : z mol

- Bảo toàn C => nCO2 = 6x + y + z

- Bảo toàn H => nH2O = 4x + y +z +t

- Số mol oxi phản ứng:Bảo toàn electron=> 4.nO2 phản ứng = 20x + 2y + 6z + 2t

* Kết luận bài toán.

Bài 1 Hỗn hợp X gồm tristearin, tripanmitin và axit stearic, axit panmitic Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng vừa đủ 4,38 mol O2, thu được 3,06 mol CO2

và 2,98 mol H2O Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư,

thu được a gam hỗn hợp muối Giá trị của a là

Bài 2 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm triglixerit Y và axit béo Z cần

vừa đủ8,31 mol O2, thu được 5,82 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được glixerol và dung dịch chỉ chứa 94,56 gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri stearat Giá trị của m là

C15H31COOH : x mol

X gồm C17H33COOH : y mol C3H5(OH)3 : z mol H2O : -3z mol

X + NaOH => nHCOONa =(3x+y) mol

4.nO2 = 20x + 2y + 6z = 4 8,31= 33,24 (1)

nCO2 = 6x + y + z = 5,82 (2)

mmuối = mHCOONa+ mCH2 = 68.(3x+y) + 14z = 94,56(3)

Từ (1)(2)(3) => x= 0,1; y = 0,02; z = 5,2.=>mX = 176x +46y + 14z = 91,32 gam

Bài 3 Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit oleic và triglixerit Y.Đốt cháy hoàn

toàn m gam X thuđược 2,98 mol CO2 và 2,83 mol H2O Mặt khác, m gam X tác dụng vừa đủ với 0,17 mol NaOH trong dung dịch, thu được glixerol và dung dịch chỉ chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri oleat Giá trị của a là

A 49,08 B 50,26 C 48,68 D 51,45

Hướng dẫn HS

Trong bài tập này nếu quy đổi thành 4 thành phần thì thiếu phương trình liên

hệ nên sử dụng phương pháp thủy phân hóa để quy đổi hỗn hợp X

nCO2 =16 x + 18y + 3z =2,98 (1)

nH2O = 16 x + 17 y + 4z -3z =2,83 (2)

nNaOH = x +y = 0,17 (3)

Từ (1)(2)(3) => x = 0,1; y = 0,07; z = 0,04

mmuối = mC15H31COONa + mC17H33COONa = 49,08 gam

Bài 4 (Chuyên Hà Tĩnh 2020) Hỗn hợp E gồm ba axit béo X, Y, Z và

triglixerit T được tạo bởi 3 axit béo X, Y, Z) Cho66,04 gam E tác dụng với 150 gam dung dịch KOH 11,2%, đến khi hoàn toàn rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được phần hơi G và m gam chất rắn F Dẫn toàn bộ G vào bình đựng

Na dư, kết thúc phản ứng thu được 85,568 lít khí H2 (đktc) Để phản ứng hết 16,51 gam E cần dùng tối đa với 100ml dung dịch Br2 0,925M Mặt khác, đốt

(HCOO)3C3H5 : x mol HCOOH : y mol 16,51 gam E CH2 : z mol H2 : -0,095 mol

cháy hoàn toàn 16,51 gam E cần dùng 32,984 lít O2 (đktc) Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

Khi mE = 66,04 gam (gấp 4 lần 16,51) tác dụng với KOH

Trong dung dịch KOH: nKOH = 0,3 mol, nH2O = 7,4 mol

(HCOO)3C3H5 + 3KOH →3HCOOK + C3H5(OH)3

2.3.2.3 Bài tập xác định công thức chất béo trong hỗn hợp chất béo.

Bài toán đặt ra:Cho hỗn hợp E gồm chất béo X và Y với tỉ lệ mol tương ứng

Cho E thực hiện một số phản ứng

- Đốt cháy m gam A thu được CO2 và H2O

11

(HCOO)3C3H5 : x mol CH2 : y mol

H2 = -nBr2 mol

(HCOO)3C3H5 : x mol CH2 : y mol

H2 : - 0,23 mol

- Thủy phân A thu được glixerol và muối cụ thể

- A tham gia cộng H2 hoặc brom

Yêu cầu bài toán:Công thức của X, Y hoặc % khối lượng

Hướng dẫn HS:

Lập các liên hệ tìm x => qua tỉ lệ mol tìm số mol của X và Y

Gọi số k là liên kết C=C trong X, t là số liên kết C=C trong Y

ta có k.nX + t nY = số mol H2 => cặp k, t thích hợp

Căn cứ vào số liên kết C=C trong các axit béo để ghép chất béo và kết luận

Bài 1 Hỗn hợp E gồm 2 triglixerit X và Y ( tỉ lệ số mol tương ứng là 3: 5) Đun

nóng m gam hỗn hợp X với dung dịch NaOH vừa đủ thu được dung dịch chứa glixerol và hỗn hợp gồm Y gam natri stearat, natri linoleat và natri panmitat Đốt m gam hỗn hợp E thu được 4,44 mol CO2 và 4,05 mol H2O Mặt khác m gam hỗn hợp X tác dụng tối đa với 36,8 gam brom Tính khối lượng của X trong