SKKN phương pháp giải một số bài tập nâng cao trong đề tốt nghiệp THPT nhằm rèn luyện kỹ năng cho học sinh khá, giỏi

Trong các đề thi THPT Quốc gia nay là kỳ thi tốt nghiệp THPT những câuhỏi nhằm phân loại học sinh thường đòi hỏi học sinh phải nắm chắc kiến thức, đồng thời phải vận dụng linh hoạt các p

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiêu cứu 1

3 Đối tượng nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 1

5 Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu 1

6 Cấu trúc của sáng kiến kinh nghiệm 2

PHẦN NỘI DUNG 3

Chương I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 3

I.2 Cơ sở lí luận 3

I.2 Cơ sở thực tiễn 3

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI NÂNG CAO TRONG ĐỀ TỐT NGHIỆP THPT 3

II.1 Các bài toán hữu cơ vận dụng cao chủ yếu tập trung vào một số dạng toán cơ bản 4

II.2 Phương pháp giải bài toán hữu cơ: 4

II.3 Một số ví dụ bài toán hữu cơ: 4

II.4 Các bài toán vô cơ vận dụng cao chủ yếu tập trung vào một số dạng toán cơ bản 13

II.5 Phương pháp giải bài toán vô cơ: 13

II.6 Một số ví dụ bài toán vô cơ: 13

Chương 3 KẾT QUẢ ÁP DỤNG 18

PHẦN KẾT LUẬN 19

1 Kết quả đạt được 19

2 Hạn chế của đề tài 19

3 Hướng phát triển và kiến nghị 19

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây Bộ GD&ĐT đang có những quyết sách thay đổimạnh mẽ về chương trình giáo dục, từ giáo dục tiếp cận nội dung nay chú trọng

tiếp cận năng lực người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì

đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học Điều này đòi hỏi phương

pháp dạy học của GV cũng phải thay đổi theo, người giáo viên phải áp dụng được

các phương pháp, kĩ thuật tích cực để xây dựng nên các chuyên đề nhằm giúp HS

trở thành chủ thể của quá trình nhận thức, đảm bảo kết quả đầu ra theo yêu cầu

Trong các đề thi THPT Quốc gia (nay là kỳ thi tốt nghiệp THPT) những câuhỏi nhằm phân loại học sinh thường đòi hỏi học sinh phải nắm chắc kiến thức,

đồng thời phải vận dụng linh hoạt các phương pháp giải Do vậy vấn đề đặt ra đối

với giáo viên cần phải tăng cường khả năng tự học, tự nghiên cứu, tìm hiểu các

phương pháp giải bài tập để giảng dạy cho học sinh đặc biệt là các học sinh khá

giỏi, giúp các em có thể chinh phục được những bài tập khó trong đề thi tốt nghiệp

THPT

Năm học 2019-2020, Bộ GD&ĐT đã có những điều chỉnh nhất định về kỳ thitốt nghiệp THPT sau tác động hàng loạt của dịch bệnh Covid-19 Theo đó, năm

2020 kết quả chỉ chủ yếu để xét tốt nghiệp nhưng nhiều trường đại học vẫn xem

đây là cơ sở để thực hiện tuyển sinh đầu vào Vì thế bài thi năm nay tuy có thể sẽ

giảm độ khó nhưng vẫn có sự phân hóa chất lượng học sinh theo các mức từ trung

bình đến xuất sắc

Nhận thức vai trò của GV trong việc truyền thụ tri thức cho học sinh, đặc biệt

là các học sinh khá, giỏi trong những năm qua tôi luôn coi nhiệm vụ tự học, tự

nghiên cứu tích lũy chuyên môn luôn được đặt lên hàng đầu Qua khảo sát nhu cầu

của các học sinh khá, giỏi thì việc cập nhật các phương pháp mới trở thành một

nhu cầu cấp thiết

Từ việc thấy được tầm quan trọng của các phương pháp giải bài tập nâng caotrong đề thi tốt nghiêp THPT, đồng thời nhằm giúp học sinh tăng cường rèn luyện

các kĩ năng giải bài tập Tôi chọn đề tài:

“Phương pháp giải một số bài tập nâng cao trong đề tốt nghiệp THPT nhằm rèn luyện kỹ năng cho học sinh khá, giỏi”.

2 Mục tiêu nghiêu cứu

Mục tiêu chính của đề tài này là:

- Xây dựng phương pháp giải một số bài tập nâng cao trong đề tốt nghiệpTHPT dành cho học sinh khá giỏi

3 Đối tượng nghiên cứu

- Các tài liệu về phương pháp giải bài tập hóa học

- Các đề minh họa, đề thi THPT quốc gia

- Đối tượng khảo sát thực nghiệm là các học sinh thuộc lớp học ôn tự nhiên,lớp luyện thi đại học 12 tại trường

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Phương pháp phân tích, hệ thống hóa tài liệu, tổng kết kinh nghiệm

5 Phạm vi và kế hoạch nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Đề tài chỉ tập tập trung chủ yếu các phương pháp giải các bài toán nâng caotrong đề thi tốt nghiệp THPT

- Kế hoạch nghiên cứu: từ tháng 5/2018 đến 7/2020

+ Lên kế hoạch, nghiên cứu cơ sở lý luận, chuẩn bị hệ thống bài tập chochuyên đề liên quan: 5/2018 đến 9/2018

+ Tiến hành giảng dạy:

Năm học 2018-2019: Triển khai từ tháng 10/2018 đến tháng 6/2019Năm học 2019-2020: Triển khai từ tháng 9/2019 đến tháng 7/2020

+ Tiến hành thực nghiệm và đánh giá kết quả: được tiến hành vào 2 đợt cuốicác tháng 5/2019 và cuối tháng 6/2020

- Hoàn thành SKKN: 07/2020

6 Cấu trúc của sáng kiến kinh nghiệm

Gồm 3 phần

A Phần mở đầu

B Phần nội dung gồm hai chương:

Chương I: Cơ cở lý luận, thực tiễn Chương II: Phương pháp giải bài tập nâng cao trong đề tốt nghiệp THPT Chương III Kết quả áp dụng

C Phần kết luận

PHẦN NỘI DUNG

Chương I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1.2 Cơ sở lí luận.

Đối với dạng bài tập vận dụng cao trong đề thi TNTHPT, chinh phục điểm số 8,

9, 10 là rất khó Đa số HS gặp rất nhiều khó khăn trong việc tiếp cận và tìm ra

phương pháp giải nhanh, chính xác trong thời gian ngắn Việc viết phương trình

để giải là rất phức tạp, đôi khi còn gặp nhiều rắc rối trong quá trình giải toán Vì

vậy, học sinh cần những kiến thức và kĩ năng nào để chinh phục những bài toán

khó?

Kỹ năng giải toán hoá học chỉ được hình thành khi học sinh nắm vững lýthuyết, nắm vững các kiến thức về tính chất hoá học của chất Bên cạnh đó, HS

còn phải được trang bị một hệ thống các phương pháp giải toán phù hợp với các

dạng toán Hóa đặc trưng

Học sinh phải hình thành được một mô hình giải toán, các bước để giải một bàitoán, kèm theo đó là phải hình thành ở học sinh thói quen phân tích đề bài và định

hướng được phương pháp sử dụng trong bài toán đó

Chính vì vậy việc rèn luyện cho học sinh sử dụng các phương pháp giải nhanhđiều rất cần thiết, nó giúp học sinh hình thành cho mình kĩ năng tư duy nhạy bén,

quan sát, lập luận, giúp HS chinh phục được các bài toán khó trong đề thi

TNTHPT để đạt được điểm 9,10

1.2 Cơ sở thực tiễn.

Hiện nay, ở các trường THPT, việc đổi mới phương pháp dạy học đã được quantâm nhiều và đặc biệt được chú trọng Chất lượng của bộ môn Hóa học cũng ngày

càng được nâng cao Tuy nhiên, trên thực tế, sau mỗi kì thi TN THPT, phổ điểm

đạt điểm 8,9,10 môn Hóa học của HS còn tương đối thấp Qua thực tế cho thấy,

việc thực hiện đổi mới phương pháp dạy học chỉ mới được một phần, nhiều GV

còn chậm tiếp cận và tích cực đổi mới phương pháp dạy học phương pháp mới, HS

không có được phương pháp tư duy, suy luận để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện

thành thạo kĩ năng giải những bài toán khó Trên thực tế, việc áp dụng phương

pháp giải nhanh trong việc giải các bài toán vận dụng cao trong quá trình dạy học ở

trường THPT hiện nay vẫn còn một số hạn chế như:

- Thời gian các tiết học theo PPCT của bộ không đủ cho GV có thể sử dụngnhiều bài toán vận dụng nâng cao trong các tiết học ở lớp

- Chất lượng HS ở các lớp không đồng đều nên việc sử dụng các phương phápgiải toán hay, ngắn gọn cho các bài toán khó còn hạn chế

- Nhiều GV ngại khó, ngại học hỏi nên về cơ bản cũng chỉ áp dụng một sốphương pháp giải toán thông thường, tốn nhiều thời gian; chưa áp dụng những

phương pháp giải toán nhanh và hiệu quả, kích thích được sự tư duy, sáng tạo và

rèn luyện các kĩ năng quan sát, so sánh, biện luận…, sự nhanh nhạy cho đối tượng

HS khá, giỏi

- Việc triển khai giảng dạy và áp dụng phương pháp giải các bài toán nâng caokhó áp dụng đại trà cho các lớp với nhiều đối tượng HS khác nhau mà chủ yếu cho

nhóm HS khá,giỏi

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI NÂNG CAO TRONG

ĐỀ TỐT NGHIỆP THPT II.1 Các bài toán hữu cơ vận dụng cao chủ yếu tập trung vào một số dạng

toán cơ bản:

1 Bài toán este, axit, ancol: hợp chất hữu cơ chứa C,H,O

2 Bài toán peptit; hỗn hợp peptit – este; hỗn hợp peptit – aminoaxit: hợp chất hữu

cơ chứa C, H, O, N

3 Bài toán aminoaxit, este aminoaxit; muối amoni, muối Na, K của axit hữu cơ:

hợp chất hữu cơ chứa C, H, O, N, Na

II.2 Phương pháp giải bài toán hữu cơ:

 Biện luận tìm công thức cấu tạo các chất: biện luận C theo C, biện luận theo

số liên kết pi, biện luận theo M, biện luận gốc hidrocacbon

- Dựa vào hệ quả phản ứng cháy và quan hệ số mol các chất

Đốt cháy hợp chất chứa C,H,O,N:

Đối với hợp chất chứa C, H, O:

Đối với chất béo không no:

Đối với hợp chất muối Na,K của axit cacboxylic:

 Tìm quy luật hoặc mối quan hệ về số nguyên tử các nguyên tố trong hợpchất

Ví dụ: n(-COO-/este hoặc axit)=n(OH-); n(H+) = n (N/amin hoặc aminoaxit)

n(-OH)=2.n(H2); nC (muối) = nNa ( muối)

 Với 1 số bài toán phức tạp, tiến hành quy đổi về hỗn hợp đơn giản hơn; sửdụng phương pháp đồng đẳng hóa, bơm thêm chất, sử dụng tư duy kĩ thuậtdồn chất, xếp hình

 Đặc trưng của bài toán hữu cơ là biện luận tìm công thức cấu tạo, ngoài ra

HS có thể đoán chất dựa trên đặc điểm của dãy đồng đẳng để có thể tìm racông thức một cách nhanh nhất

II.3 Một số ví dụ bài toán hữu cơ:

Ví dụ 1: Câu 72 ( Mã 203 – Đề THPTQG 2019)

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 tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được glixerol và

35,36g muối Mặt khác

, m gam X tác dụng tối đa với a mol brom trong dung dịch Giá trị của a là:

Cách 1: Áp dụng phương pháp thông thường dành cho nhiều đối tượng HS,

cơ sở là sử dụng bảo toàn nguyên tố, bảo toàn m kết hợp hệ quả phản ứng

cháy, cộng.

Áp dụng công thức:

Cách 2: Tiến hành phương pháp quy đổi thành nguyên tử và nhóm chức.

Quy chất béo thành hỗn hợp gồm:

Cách 3: Sử dụng phương pháp đồng đẳng hóa, cách này phù hợp cho nhiều

đối tượng HS khá, giỏi.

Bơm thêm H2 vào chất béo, mol H2 bơm vào đúng bằng mol Br2 tác dụng với chất

béo = a mol

Áp dụng định luật:

Vậy a = 0,12 mol

Cách 4: Sử dụng phương pháp tư duy theo kĩ thuật dồn chất để quy đổi kết

hợp bơm thêm H2 vào hỗn hợp.

Bơm thêm H2 vào chất béo, mol H2 bơm vào đúng bằng mol Br2 tác dụng với chất

béo = a mol Quy hỗn hợp thành: COO, H2, CH2 ( kĩ thuật dồn chất)

Đốt cháy: COO  COO; CH2 + 1,5O2 CO2 +H2O; H2 + 0,5O2 H2O

Ta có hệ phương trình:

Ví dụ 2: Câu 76 (Đề minh họa THPTQG - 2018) Hỗn hợp X chứa hai

amin kế tiếp thuộc dãy đồng đẳng của metylamin Hỗn hợp Y chứa glyxin và

lysin Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp Z (gồm X và Y) cần vừa đủ

1,035 mol O2, thu được 16,38 gam H2O; 18,144 lít (đktc) hỗn hợp CO2 và

N2 Phần trăm khối lượng của amin có khối lượng phân tử nhỏ hơn trong Z

là

A 21,05% B 16,05% C 13,04% D 10,70%.

Hướng dẫn:

Cách 1: Tìm công thức cấu tạo của các chất trong X, từ đó tính khối lượng:

Giải hệ: Glyxin (x mol); Lysin (y mol)

Cách 2: Phân tích thành phần các chất đã cho, tiến hành quy đổi thành hỗn hợp

đơn giản hơn

Ví dụ 3: Câu 40 (Đề MH THPTQG 2017): Cho m gam hỗn hợp M gồm đipeptit

X, tripeptit Y, tetrapeptit Z và pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch

NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Q gồm muối của Gly, Ala và Val Đốt cháy hoàn

toàn Q bằng một lượng oxi vừa đủ, thu lấy toàn bộ khí và hơi đem hấp thụ vào

bình đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình tăng 13,23 gam và có 0,84 lít

khí (đktc) thoát ra Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam M, thu được 4,095 gam

H2O Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A

6,0 B 6,5 C 7,0 D 7,5.

Hướng dẫn:

Cách 1: Quy đổi theo hướng đồng đẳng hóa Đưa hỗn hợp về aminoaxit đơn

giản nhất là glyxin, có thêm nhóm –CH2 và bơm thêm nước vào hỗn hợp

Theo đề:

Mặt khác, khi đốt cháy M:

Giải hệ trên được: a = 0,075; b = 0,09 ; c = –0,05

Vậy

Cách 2: Có thể quy đổi theo hướng sử dụng kĩ thuật dồn chất:

Sau đó giải tương tự cách 1:

Vậy

Ví dụ 4: Câu 40 (Đề MH –THPTQG 2017): X là amino axit có công thức

H2NCnH2nCOOH, Y là axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở Cho hỗn hợp E

gồm peptit Ala-X-X và Y tác dụng vừa đủ với 450 ml dung dịch NaOH 1M, thu

được m gam muối Z Đốt cháy hoàn toàn Z cần 25,2 lít khí O2 (đktc), thu được

N2, Na2CO3 và 50,75 gam hỗn hợp gồm CO2 và H2O Khối lượng của muối có

phân tử khối nhỏ nhất trong Z là

A 14,55 gam B 12,30 gam C 26,10 gam D 29,10 gam.

Hướng dẫn:

Cách 1: Biện luận C theo C tìm công thức X, Y

X: H2N-CnH2nCOOH; Y: CmH2mO2; E gồm Ala-X-X và Y

Muối Z gồm: C3H6O2NNa: a mol; CnH2nO2NNa: 2a mol; CmH2m-1O2Na: b mol

Gọi mol CO2: x mol; H2O: y mol

Từ 1,2,3: Vậy X là Gly; Y là CH3COOH

Muối nhỏ nhất là CH3COONa có m = 0,15.82 = 12,3 gam

Dễ dàng nhận thấy y/z=1 nên nhóm CH2 thuộc về HCOOH

Vậy axit là CH3COOH Muối có M nhỏ nhất trong Z là CH3COONa

m(muối CH3COONa) = 82.0,15= 12,3 gam

Nhận xét: Với cách 2, học sinh dễ dàng tìm được công thức axit thông qua tỉ lệ

mol mà không cần biện luận C theo C.

Ví dụ 5: Câu 78 (Đề THPTQG 2019): Chất X (CnH2n+4O4N2) là muối amoni của

axit cacboxylic đa chức; chất Y (CmH2m-4O7N6) là hexapeptit được tạo bởi một

amino axit Biết 0,1 mol E gồm X và Y tác dụng tối đa với 0,32 mol NaOH trong

dung dịch, đun nóng, thu được metylamin và dung dịch chỉ chứa 31,32 gam hỗn

hợp muối Phần trăm khối lượng của X trong E có giá trị gần nhất với giá trị nào

sau đây?

A

Hướng dẫn: Cách 1: Biện luận n theo m hoặc R theo R’

Dựa vào công thức tổng quát, nhận thấy: X là muối amoni của axit cacboxylic 2

chức, giải phóng metylamin nên có dạng:

R(COONH3CH3)2 (x mol) ; Y là hexapeptit tạo bởi - aa no, mạch hở chỉ chứa 1

nhóm –COOH, -NH2 (y mol) Hỗn hợp muối gồm:

Vậy 2 chất ban đầu là:

 %X =

Cách 2: Sử dụng kĩ thuật tư duy dồn chất cho hỗn hợp muối và xếp hình C

Hỗn hợp gồm muối của axit no, 2 chức và muối của aminoaxit no, mạch hở chứa 1

đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z có tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 1 : 1 Cho một

lượng E phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu được 0,25 mol muối của

glyxin, 0,2 mol muối của alanin và 0,1 mol muối của valin Mặt khác, đốt cháy

hoàn toàn m gam E, thu được tổng khối lượng CO2 và H2O là 39,14 Giá trị của m

Bảo toàn N: nN=2.2a+3a+4a=0,25+0,2+0,1=0,55  a = 0,05

 n (H2O) = nX+nY+nZ= 2a+a+a = 4a = 4.0,05 = 0,2

Quy đổi E gồm các peptit tạo bởi Gly, Ala, Val nên sử dụng kĩ thuật dồn chất quy

đổi hỗn hợp thành:

 m (E) = 0,55.57+14.0,5+ 18.0,2 = 41,95g

Nếu đốt 41,95 gam lượng E trên:

Vậy đốt cháy m gam E thu 39,14 gam CO2 và H2O  m =

Ví dụ 7: Câu 78 (Đề THPT QG 2018) : Hỗn hợp X gồm alanin, axit glutamic và

axit acrylic Hỗn hợp Y gồm propen và trimetylamin Đốt cháy hoàn toàn a mol X

và b mol Y thì tổng số mol oxi cần dùng vừa đủ là 1,14 mol, thu được H2O; 0,1

mol N2 và 0,91 mol CO2 Mặt khác, khi cho a mol X tác dụng với dung dịch KOH

dư thì lượng KOH phản ứng là m gam Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị

Ví dụ 8: Câu 78 (Đề MH THPT QG 2018) Cho hỗn hợp Z gồm peptit

mạch hở X và amino axit Y (MX > 4MY) với tỉ lệ mol tương ứng 1 : 1 Cho m

gam Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được dung dịch T chứa (m +

12,24) gam hỗn hợp muối natri của glyxin và alanin Dung dịch T phản ứng tối

đa với 360 ml dung dịch HCl 2M, thu được dung dịch chứa 63,72 gam hỗn hợp

muối Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Kết luận nào sau đây đúng?

A Phần trăm khối lượng nitơ trong Y là 15,73%.

B Số liên kết peptit trong phân tử X là 5.

C Tỉ lệ số gốc Gly : Ala trong phân tử X là 3 : 2.

D Phần trăm khối lượng nitơ trong X là 20,29%.

Hướng dẫn: - Quy đổi theo hướng dồn chất

Ta có:

Lưu ý: Việc khó khăn nhất với HS trong bài toán trên là đưa hỗn hợp muối có tỉ lệ

mol về hỗn hợp X, Y ban đầu Giáo viên nên hướng dẫn kĩ cho HS, có thể dùng

phương pháp biện luận số gốc để tìm ra công thức X, Y

Trường hợp 1: Nếu aminoaxit Y là Ala: n(Ala)=0,18; MX >4.89=356 g/mol

MX= n.75>356 Nếu tối thiểu n=5 thì mol Gly = 5.0,06 = 0,3 >0,18  Loại

Trường hợp 2: Nếu aminoaxit Y là Gly: n(G)=0,06; MX >4.75=300 g/mol

Ta có:

Vậy,

Ví dụ 9: Câu 79 (Đề THPTQG 2019): Hỗn hợp E gồm 3 este mạch hở đều tạo

bởi axit cacboxylic với ancol; X (no đơn chức), Y (không no đơn chức phân tử có

2 liên kết pi) và Z (no hai chức) Cho 0,58 mol E phản ứng vừa đủ với dung dịch

NaOH thu được 38,34 gam hỗn hợp 3 ancol cùng dãy đồng đẳng và 73,22 gam hỗn

hợp T gồm 3 muối của 3 axit cacboxylic Đốt hỗn hợp T cần 0,365 mol O2 thu

Na2CO3, H2O và 0,6 mol CO2 Phần trăm khối lượng của Y trong E có giá trị gần

nhất với giá trị nào sau đây?