Đề tài Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hoá học hữu cơ lơp 12

Đề tài Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hoá học hữu cơ lơp 12 Thực tiễn đang đòi hỏi cấp bách việc nghiên cứu để có hệ thống lí luận, hệ thống bài tập… thích hợp cho việc bồi dưỡng HSG hoá học phổ thông. Việc phát hiện và bồi dưỡng HSG hoá học THPT đã được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó bài tập hoá học được xem là một trong những cách hiệu quả nhất. Từ việc phân tích cấu trúc các đề thi HSG gần đây cho thấy nội dung hoá học hữu cơ thường chiếm 40 – 60% số bài và tổng điểm, với nhiều dạng bài. Điều đó cho thấy nội dung hoá học hữu cơ đóng vai trò rất quan trọng trong đào tạo, bồi dưỡng HSG. Từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tuyển chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hoá học hữu cơ lơp 12” làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2.1. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp phát hiện HSG hoá học THPT. - Xác định hệ thống kiến thức và xây dựng hệ thống bài tập hoá học hữu cơ thuộc chương trình lớp 12 nhằm trang bị kiến thức và kĩ năng cho HSG và HS chuyên hoá tham dự các kì thi HSG cấp trường, cấp tỉnh (thành phố) và quốc gia, quốc tế. 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu 1) Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của công tác bồi dưỡng HSG hoá học. 2) Xác định trọng tâm kiến thức (phần hoá học hữu cơ lớp 12) cần bồi dưỡng cho HSG hoá học. 3) Tuyển chọn, xây dựng hệ thống bài tập phần hoá học hữu cơ (lớp 12) nhằm rèn luyện tư duy cho HSG hoá học THPT. 4) Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của các biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất. 3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hoá học và công tác bồi dưỡng HSG ở trường THPT. 3.2. Đối tượng nghiên cứu - Năng lực nhận thức và tư duy của HSG và HS chuyên hoá học THPT. - Hệ thống bài tập phần hoá học hữu cơ lớp 12 nhằm rèn luyện tư duy cho HSG và HS chuyên hoá học. - HSG và HS chuyên hoá học THPT. 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu giáo viên có kiến thức hoá học sâu rộng, có hệ thống bài tập hoá học nói chung và hệ thống bài tập hoá học hữu cơ nói riêng đa dạng, phong phú, kết hợp với phương pháp dạy học phù hợp thì việc bồi dưỡng HSG THPT và HS chuyên hoá học sẽ đạt hiệu quả cao hơn. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1. Nghiên cứu lí luận - Tổng hợp, nghiên cứu các tài liệu có tính chất lí luận về HSG. 5.2. Nghiên cứu thực tiễn - Dự giờ các lớp chuyên hoá học và các lớp bồi dưỡng HSG. - Trao đổi, hỏi ý kiến của các chuyên gia và giáo viên tham gia bồi dưỡng HSG, HS chuyên. - Tập hợp và nghiên cứu sách báo, tạp chí, chương trình chuyên hoá; tài liệu hướng dẫn thi HSG tỉnh (thành phố), Olympic hoá học 30-4, Olympic hóc học quốc gia và quốc tế; các đề thi HSG cấp tỉnh, thành phố, quốc gia, Olympic 30-4, Olympic quốc gia và quốc tế về môn hoá học. - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của các biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất. 6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Mở rộng, đào sâu những nội dung kiến thức trọng tâm của chương trình hoá học hữu cơ lớp 12. - Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập hoá học hữu cơ nâng cao, và đề xuất phương hướng sử dụng chúng trong việc bồi dưỡng đội tuyển HSG hoá học. NỘI DUNG CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Các từ đƣợc viết tắt Các từ viết tắt

MỞ ĐẦU

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong thời đại ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học- kĩ thuật, trong xu thế toàn cầu hoá, việc chuẩn bị về con người và đầu tư vào con người trong phát triển kinh tế - xã hội là vấn đề sống còn của mỗi quốc gia

Và giáo dục – đào tạo được coi là cách tốt nhất để chuẩn bị cho con người những khả năng để đáp ứng nhu cầu sản xuất và đòi hỏi của sự phát triển kinh

tế, xã hội trong thời kì mới

Đảng ta luôn quan niệm: “Hiền tài là nguyên khí quốc gia”, vì vậy “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” luôn là nhiệm vụ trung tâm của giáo dục - đào tạo; trong đó, việc phát hiện và bồi dưỡng những HSG trường phổ thông chính là bước khởi đầu quan trọng để góp phần đào tạo thế

hệ tiên phong trong các lĩnh vực của khoa học và đời sống xã hội

Tuy nhiên, trong thực tế dạy học HSG, những lí luận dạy học về HSG cũng như các biện pháp phát hiện, tổ chức và bồi dưỡng HSG vẫn chưa được nghiên cứu một cách hệ thống Phần lớn giáo viên bồi dưỡng HSG phải tự mày mò tìm các loại bài cho đủ dạng mà chưa có sự định hướng rõ nét: phẩm chất và năng lực cần có của một HSG là gì? Giáo viên cần làm những gì, làm như thế nào để phát hiện, góp phần hình thành và phát triển những năng lực

đó cho HS? Vẫn còn trường hợp những HS được công nhận HSG qua các

cuộc thi do trúng tủ, hoặc kết quả đạt được không ổn định…

Thực tiễn đang đòi hỏi cấp bách việc nghiên cứu để có hệ thống lí luận,

hệ thống bài tập… thích hợp cho việc bồi dưỡng HSG hoá học phổ thông Việc phát hiện và bồi dưỡng HSG hoá học THPT đã được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó bài tập hoá học được xem là một trong những cách hiệu quả nhất

Từ việc phân tích cấu trúc các đề thi HSG gần đây cho thấy nội dung hoá học hữu cơ thường chiếm 40 – 60% số bài và tổng điểm, với nhiều dạng bài

Điều đó cho thấy nội dung hoá học hữu cơ đóng vai trò rất quan trọng trong đào tạo, bồi dưỡng HSG

Từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tuyển chọn, xây dựng và sử

dụng hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hoá học hữu

cơ lơp 12” làm đề tài nghiên cứu của mình

2 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

2.1 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp phát hiện HSG hoá học THPT

- Xác định hệ thống kiến thức và xây dựng hệ thống bài tập hoá học hữu

cơ thuộc chương trình lớp 12 nhằm trang bị kiến thức và kĩ năng cho HSG và

HS chuyên hoá tham dự các kì thi HSG cấp trường, cấp tỉnh (thành phố) và quốc gia, quốc tế

2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

1) Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của công tác bồi dưỡng HSG

Quá trình dạy học hoá học và công tác bồi dưỡng HSG ở trường THPT

3.2 Đối tƣợng nghiên cứu

- Năng lực nhận thức và tư duy của HSG và HS chuyên hoá học THPT

- Hệ thống bài tập phần hoá học hữu cơ lớp 12 nhằm rèn luyện tư duy

cho HSG và HS chuyên hoá học

- HSG và HS chuyên hoá học THPT

4 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu giáo viên có kiến thức hoá học sâu rộng, có hệ thống bài tập hoá học nói chung và hệ thống bài tập hoá học hữu cơ nói riêng đa dạng, phong phú, kết hợp với phương pháp dạy học phù hợp thì việc bồi dưỡng HSG THPT và

HS chuyên hoá học sẽ đạt hiệu quả cao hơn

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

5.1 Nghiên cứu lí luận

- Tổng hợp, nghiên cứu các tài liệu có tính chất lí luận về HSG

5.2 Nghiên cứu thực tiễn

- Dự giờ các lớp chuyên hoá học và các lớp bồi dưỡng HSG

- Trao đổi, hỏi ý kiến của các chuyên gia và giáo viên tham gia bồi dưỡng

HSG, HS chuyên

- Tập hợp và nghiên cứu sách báo, tạp chí, chương trình chuyên hoá; tài liệu

hướng dẫn thi HSG tỉnh (thành phố), Olympic hoá học 30-4, Olympic hóc học quốc gia và quốc tế; các đề thi HSG cấp tỉnh, thành phố, quốc gia, Olympic 30-4, Olympic quốc gia và quốc tế về môn hoá học

- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của các biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất

6 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Mở rộng, đào sâu những nội dung kiến thức trọng tâm của chương trình hoá học hữu cơ lớp 12

- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập hoá học hữu cơ nâng cao, và đề xuất phương hướng sử dụng chúng trong việc bồi dưỡng đội tuyển HSG hoá học

NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

I.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN

I.1.1 Các quan điểm, đường lối của Đảng về giáo dục – đào tạo

I.1.1.1 Vai trò của con người theo lí luận về hình thái kinh tế - xã hội của

triết học Mac – Lenin

Tồn tại xã hội và ý thức xã hội là hai phạm trù xuất phát của chủ nghĩa duy vật lịch sử Mối quan hệ giữa hai phạm trù này thể hiện vấn đề cơ bản của triết học trong lĩnh vực xã hội Tồn tại xã hội là tính thứ nhất, ý thức xã hội là tính thứ hai và là sự phản ánh của tồn tại xã hội Tồn tại xã hội quyết định ý thức xã hội; ý thức xã hội có tác động trở lại đối với tồn tại xã hội

Tồn tại xã hội gồm ba nhân tố chính: Điều kiện địa lí, dân số, và phương thức sản xuất ra của cải vật chất Trong đó phương thức sản xuất là nhân tố cơ bản, giữ vai trò quyết định đối với sự phát triển xã hội Phương thức sản xuất

là sự sản xuất xã hội, xét theo cách thức cụ thể của nó trong một giai đoạn phát triển nhất định của lịch sử Mỗi phương thức sản xuất là một thể thống nhất của lực lượng sản xuất và quan hệ sản xuất; là nhân tố tác động nhất, cách mạng nhất, phát triển không ngừng, quyết định tính chất và hình thức của quan hệ sản xuất Khi quan hệ sản xuất thích hợp với tính chất và trình độ của lực lượng sản xuất thì quan hệ sản xuất tạo điều kiện cho lực lượng sản xuất phát triển Nếu không thích hợp, quan hệ sản xuất sẽ trở thành lực cản lớn đối với lực lượng sản xuất và đối với sự phát triển của toàn xã hội

Lực lượng sản xuất ở mỗi thời đại thể hiện mối quan hệ của con người, của xã hội đối với tự nhiên, đồng thời nói lên trình độ chinh phục của con người đối với tự nhiên trong giai đoạn lịch sử ấy Lực lượng sản xuất bao

gồm những tư liệu sản xuất, trước hết là công cụ lao động và người lao động với những tri thức và kĩ năng của họ Trong toàn bộ tư liệu sản xuất thì công

cụ sản xuất đóng vai trò quyết định Trình độ phát triển của công cụ sản xuất

là tiêu chí cơ bản thể hiện trình độ chinh phục thiên nhiên của con người, và

là tiêu chuẩn chủ yếu để phân biệt các thời đại kinh tế khác nhau trong lịch

sử Nhưng những tư liệu sản xuất dù có quan trọng đến đâu thì tự bản thân chúng cũng không thể tạo ra của cải vật chất cho xã hội Chúng chỉ có thể phát huy vai trò trọng yếu của mình khi được kết hợp với sức lao động, với người lao động Chính con người đã sáng chế ra công cụ lao động và sử dụng chúng để tiến hành sản xuất Trong quá trình sản xuất con người biết tập hợp

và đúc kết những kinh nghiệm, biết cải tiến, hoàn thiện và phát triển công cụ sản xuất, nhằm phát huy và tăng cường sức mạnh của mình trong việc chinh phục thiên nhiên, sản xuất ra ngày càng nhiều của cải vật chất cho xã hội Lao động của con người là lao động có trí tuệ Trí tuệ của con người không phải là cái siêu nhiên mà là sản phẩm của tự nhiên, của lao động Trí tuệ hình thành và phát triển cùng với lao động và làm cho lao động ngày càng

có hàm lượng trí tuệ cao hơn Trong thời đại ngày nay, khi mà khoa học công nghệ trở thành lực lượng trực tiếp, khoa học đã gắn liền với kĩ thuật và sản xuất; khoa học đi trước, khám phá và mở đường cho kĩ thuật và sản xuất phát triển; những phát minh, sáng chế của khoa học chỉ trong một thời gian ngắn

đã biến thành kĩ thuật, công nghệ mới, công cụ mới, vật liệu mới,…, trong đó nhiều cái không có trong tự nhiên thì lao động của con người càng thể hiện vai trò đặc biệt quan trọng của mình trong lực lượng sản xuất

Như vậy, bằng lí luận hình thái kinh tế - xã hội của triết học Mac – Lenin

đã cho thấy rằng con người là nguồn lực đặc biệt, cơ bản nhất, là nguồn lực

vô tận của sản xuất vật chất, là cơ sở để xã hội tồn tại và phát triển

I.1.1.2 Vai trò của nguồn lực con người trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá

Chủ tịch Hồ Chí Minh đã nói: "muốn có chủ nghĩa xã hội, trước hết cần phải có con người xã hội chủ nghĩa" Trong đường đầu của thời kì quá độ lên chủ nghĩa xã hội, khi mà đất nước ta thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá theo chủ trương phát triển nền kinh tế nhiều thành phần; trong điều kiện khoa học công nghệ phát triển như vũ bão, xu hướng hội nhập của thế giới; và để chống lại các nguy cơ tụt hậu kinh tế, nạn tham nhũng, chệch hướng chủ nghĩa xã hội, âm mưu diễn biến hoà bình của các thế lực thù địch, hơn bao giờ hết Đảng ta khẳng định vai trò to lớn của con người và nguồn lực con người Từ đó, Đảng xây dựng chiến lược về phát triển con người, trong đó khẳng định vai trò đặc biệt quan trọng của giáo dục và đào tạo trong quá trình

Luật giáo dục (2005) điều 27 chỉ rõ: "Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp cho HS phát triển toàn diện cả về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng, bảo vệ Tổ quốc" [] Để đạt được mục tiêu đó với bậc THPT, luật giáo dục nêu rõ yêu cầu về nội dung và phương pháp giáo dục (điều 28): "Giáo dục ở THPT phải củng cố, phát triển những nội dung đã được học ở Trung học cơ sở, hoàn thành nội dung giáo dục phổ thông; ngoài nội dung chủ yếu nhằm đảm bảo chuẩn kiến thức phổ

thông, cơ bản, toàn diện và hướng nghiệp cho mọi HS còn có nội dung nâng cao ở một số môn để phát triển năng lực, đáp ứng nguyện vọng của HS Phương pháp giáo dục ở phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, phù hợp với từng lớp học, từng môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS"

Trong thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, tư tưởng chỉ đạo phát triển giáo dục – đào tạo được nêu lên trong nghị quyết TW 2 khoá VIII của Đảng là:

- Giáo dục – đào tạo trong thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá phải đào tạo được những con người và thế hệ gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; làm chủ tri thức khoa học với công nghệ hiện đại; có tư tưởng sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi; có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật,

có sức khoẻ, là những con người xã hội chủ nghĩa vừa "hồng" vừa "chuyên", phải giữ vững mục tiêu xã hội chủ nghĩa, chống hướng "thương mại hoá", đề phòng khuynh hướng phi chính trị hóa giáo dục – đào tạo [ ]

- Thực sự coi giáo dục – đào tạo là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của toàn Đảng, toàn dân

- Phát triển giáo dục – đào tạo gắn với nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội, tiến bộ khoa học công nghệ, củng cố quốc phòng - an ninh Thực hiện công bằng trong giáo dục – đào tạo Giữ vững vai trò nòng cốt của các trường công lập đi đôi với đa dạng hoá các loại hình giáo dục – đào tạo, trên cơ sở nhà nước thống nhất quản lí từ nội dung đến chương trình, quy chế học, thi cử, văn bằng, tiêu chuẩn giáo viên …

Như vậy, từ lí luận về hình thái kinh tế xã hội theo quan điểm của triết học Mac-Lenin, từ quan điểm đường lối của Đảng, chúng ta thấy

rằng việc đào tạo và bồi dưỡng HSG là một nhiệm vụ tất yếu của giáo dục THPT

I.1.2 Một số vấn đề về lí luận dạy học trong công tác bồi dƣỡng HSG

I.1.2.1 Những phẩm chất, năng lực cần có của một HSG hoá học

- Có kiến thức hoá học cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống

- Có trình độ tư duy hoá học phát triển, tức là biết cách phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, có năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt

- Có khả năng quan sát, nhận thức và giải thích các hiện tượng tự nhiên,

có năng lực thực hành

- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kĩ năng

đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống gặp phải Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một HSG

I.1.2.2 Bài tập hóa học

I.1.2.2.1 Khái niệm về bài tập hóa học

Trong cuốn từ điển tiếng Việt (1992) có định nghĩa về "bài tập" như sau:

"Bài tập là những bài ra cho HS để tập vận dụng những điều đã học" Sau khi nghe giảng bài xong, nếu HS nào giải được các bài tập mà giáo viên đưa ra thì

có thể xem như HS đó đã lĩnh hội được một cách tương đối những kiến thức

mà giáo viên đó truyền đạt

Nội dung của bài tập hoá học thông thường bao gồm những kiến thức chính yếu trong bài giảng Nó bao gồm cả câu hỏi lí thuyết và bài tập tính toán Để giải quyết được những yêu cầu của bài tập, đòi hỏi HS vừa phải nhớ lại các kiến thức

đã học, vừa phải biết vận dụng, suy luận, sáng tạo và tổng hợp các kiến thức đã

có, từ đó phát triển tư duy và khả năng nhận thức của HS

I.1.2.2.2 Tác dụng của bài tập hóa học

- Là một trong những phương tiện hiệu nghiệm nhất, cơ bản nhất để HS vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên

cứu khoa học, biến những kiến thức đã lĩnh hội qua bài giảng của giáo viên thành kiến thức của chính mình "Kiến thức sẽ được nắm thực sự nếu HS có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lí thuyết và thực hành" []

- Giúp cho HS đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập thì HS mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc "

- Là phương tiện để ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất

- Thông qua bài tập hoá học, HS được rèn luyện các kĩ năng như: kĩ năng viết và cân bằng PTHH, kĩ năng tính toán theo công thức và phương trình hóa học, kĩ năng thực hành …

- Giúp cho HS phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh

- Là phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới, giúp cho HS tích cực, tự lực, chủ động lĩnh hội kiến thức một cách bền vững và sâu sắc

- Giúp phát huy tính tích cực, chủ động của HS và góp phần hình thành phương pháp học tập hợp lí

- Là phương tiện để kiểm tra – đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS một cách nhanh chóng và chính xác

- Giáo dục đạo đức, tác phong, rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác, khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học, nâng cao hứng thú học tập môn hoá học

I.1.2.2.3 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống bài tập

I.1.2.3 Quan hệ giữa việc giải bài tập hoá học với việc phát triển tư duy hoá học của HS

I.1.2.3.1 Tư duy và tư duy hoá học

Theo L.N.Tonxtoi: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nó là thành quả những cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ"

Theo M.N.Sacdacop: "Tư duy là sự nhận thức khái quát các sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hoá đã thu nhận được"

Cơ sở của tư duy hoá học là sự liên hệ quá trình phản ứng hoá học với sự tương tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mô Đặc điểm của quá trình tư duy hoá học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa cái bên trong và cái bên ngoài, giữa cái cụ thể và cái trừu tượng, nghĩa là những hiện tượng cụ thể quan sát được với nhứng hiện tượng cụ thể nhưng không nhìn thấy được, ngay cả khi dùng kính hiển vi, mà chỉ dùng kí hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu

Tư duy hoá học cũng sử dụng những thao tác tư duy vào trong quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của nhận thức :

Từ trực quan sinh động  Tư duy trừu tượng  Thực tiễn

Hoá học là bộ môn khoa học lí thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ

sở kĩ năng quan sát các hiện tượng hoá học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh hưởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giũa các mặt định tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hoá học, xây dựng nên các nguyên lí, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng chúng để nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn

I.1.2.3.2 Quan hệ giữa việc giải bài tập hoá học với việc phát triển tư duy hoá học của HS

Trí thông minh là tổng hợp các năng lực trí tuệ của con người (quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng…) mà đặc trưng cơ bản nhất là tư duy độc lập và sáng tạo nhằm ứng phó với tình huống mới

Để giúp cho HS phát triển năng lực tư duy mà đỉnh cao là tư duy sáng tạo thì cần tập luyện cho HS hoạt động tư duy sáng tạo

Trước đây người ta cho rằng sáng tạo chỉ dành cho những người có năng khiếu Ngày nay người ta khảng định rằng: Nếu dạy cho người không

có năng khiếu những quy luật của sáng tạo thì họ có thể sáng tạo được Vì vậy đã ra đời một môn học mới (ở Mỹ) gọi là môn “ Sáng tạo học”

Trong quá trình giải bài tập nói riêng cũng như trong quá trình dạy học nói chung, HS là chủ thể của hoạt động dạy học, còn giáo viên là người tổ chức, điều khiển, để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của HS Có tư duy độc lập thì mới biết phê phán, có phê phán thì mới có khả năng phát hiện vấn đề và vấn đề và như vậy mới có khả năng sáng tạo được Thông qua hoạt động giải bài tập hoá học, tuỳ thuộc vào từng loại bài tập, với nội dung và đối tượng cụ thể mà các năng lực đó được trau dồi và rèn luyện thêm

Quan hệ giữa hoạt động giải bài tập và sự phát triển tư duy của HS có thể biểu diễn qua sơ đồ sau đây:

I.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN

I.2.1 Điều tra thực trạng về điều kiện, kết quả bồi dưỡng HSG và việc sử dụng bài tập hóa học để hình thành năng lực cho HSG ở các trường THPT (điều tra tại tỉnh Thái Bình)

Để đảm bảo tính khả thi của đề tài nghiên cứu, tức là đề xuất một số hướng sử dụng hệ thống bài tập góp phần hình thành một số phẩm chất và năng lực cho HSG hóa học phù hợp với điều kiện thực tế các trường THPT trên địa bàn các tỉnh Thái Bình hiện nay thì vấn đề cần thiết đầu tiên là phải điều tra, khảo sát và đánh giá thực trạng về vấn đề này

I.2.1.1 Mục đích điều tra

- Có cơ sở để nhận định, đánh giá một cách khách quan thực trạng về cơ sở vật chất và đội ngũ giáo viên dạy HSG hoá học và giáo viên dạy chuyên hoá học

- Thông qua quá trình điều tra để phân tích đánh giá các phương pháp và cách thức tổ chức bồi dưỡng, tuyển chọn HSG hóa học về ưu, nhược điểm và nguyên nhân

- Nắm được mức độ hiểu, vận dụng bài tập hóa học trong dạy học hóa học nói chung và trong bồi dưỡng HSG hoá học nói riêng Đây là cơ sở để định hướng nghiên cứu của đề tài luận văn

I.2.1.2 Nội dung, đối tượng và phương pháp điều tra

I.2.1.2.1 Nội dung điều tra

+ Điều tra tổng quát về điều kiện cơ sở vật chất, tình trạng đội ngũ giáo viên hoá học

+ Điều tra công tác dạy học và tổ chức tuyển chọn, bồi dưỡng HSG môn hóa học

+ Điều tra kết quả thi HSG môn hóa học của HS lớp 11, 12 trường THPT

I.2.1.2.2 Đối tượng điều tra

+ Một số trường THPT ở tỉnh Thái Bình (THPT Nguyễn Trãi, THPT Bắc Đông Quan, THPT chuyên Thái Bình)

+ Các giáo viên trực tiếp dạy học và bồi dưỡng HSG hóa học ở các trường THPT trên

I.2.1.2.3 Phương pháp điều tra

+ Gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với giáo viên dạy lớp chọn tự nhiên, dạy đội tuyển HSG hoá học và giáo viên dạy chuyên hoá học ở các trường chuyên + Dự giờ, nghiên cứu giáo án của giáo viên

I.2.1.3 Kết quả điều tra

I.2.1.3.1 Thực trạng về cơ sở vật chất, điều kiện dạy học, giáo viên và HS

- Cơ sở vật chất phục vụ dạy học hóa học của các trường tương đối đầy đủ

- Trình độ HS trong đội tuyển HSG chuẩn bị thi HSG hoá học cấp tỉnh của các trường đã điều tra khá tốt

- Giáo viên thường không xác định được giới hạn kiến thức cần bồi dưỡng cho HS Việc tổ chức các chuyên đề về bồi dưỡng HSG trong phạm vi toàn tỉnh chưa được triển khai

- HS chủ yếu con gia đình nông dân, kinh tế, quỹ thời gian, điều kiện học tập của các em còn nhiều khó khăn

I.2.1.3.2 Về tình hình sử dụng bài tập hóa học trong bồi dưỡng HSG

Qua tìm hiểu, điều tra chúng tôi thấy rằng: Tất cả giáo viên đã chú ý đến việc sử dụng bài tập trong quá trình dạy học nói chung và bồi dưỡng HSG nói riêng Bài tập đã được sử dụng trong các giờ luyện tập, ôn tập, trong các đề kiểm tra Tuy nhiên việc sử dụng bài tập trong quá trình dạy học hóa học còn

có những hạn chế phổ biến sau đây:

- Việc xác định chuẩn kiến thức, kỹ năng của từng chương, từng phần từ

đó lựa chọn hệ thống bài tập để củng cố, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, rèn thao tác tư duy cho HS với nhiều giáo viên còn lúng túng

- Giáo viên thường không xác định được giới hạn kiến thức cần bồi dưỡng cho HS Họ phải tham khảo đề thi của các kì thi đã diễn ra để tìm những dạng bài tập tương tự để ra cho HS làm

CHƯƠNG II XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC

HỮU CƠ LỚP 12 BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI

II.1 MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC HỮU CƠ

II.1.1 Chương I Este – Lipit

II.1.1.1 Dạng bài tập xác định công thức cấu tạo của este, lipit

Thí dụ 1 Hãy gọi tên các hợp chất sau:

e Anhiđrit axetic benzoic f Etylmetylsucxinat

Thí dụ 2 Hoàn thành sơ đồ sau dưới dạng công thức cấu tạo thu gọn (ghi rõ

điều kiện nếu có)

CH  CH + H2   Pd,t0

CH2=CH2 (B)

CH2=CH2 + 2H2O H ,t0

HO-CH2-CH2-OH (D)

HO-CH2-CH2-OH KHSO4,t 0

CH3-CHO + H2O (E)

O

Thí dụ 4 Hai đồng phân A, B của C 6 H 9 O 4 Cl tham gia phản ứng thuỷ phân theo 2 phương trình sau:

C 6 H 9 O 4 Cl (A) + NaOH (vừa đủ) Muối hữu cơ X + muối vô cơ P + axeton + H 2 O

C 6 H 9 O 4 Cl (B) + NaOH (vừa đủ) Muối hữu cơ Y + muối vô cơ P + ancol Z + ancol T Biết hai ancol Z và T có cùng số nguyên tử C Xác định cấu tạo của A, B

và hoàn thành PTHH dưới dạng CTCT

Hướng dẫn giải:

- Độ không no k = 2 nên A và B là este hai chức, no, hở

- A thủy phân tạo axeton nên A thủy phân sinh ra ancol không bền (có 2 nhóm -OH cùng liên kết với 1 nguyên tử cacbon bậc hai) Phản ứng của A là

HOOC–CH2COOC(CH3)ClCH3 + 2NaOH

 NaOOC–CH2–OH + NaCl + CH3–CO–CH3 + H2O

- B thủy phân ra hai ancol có cùng số nguyên tử cacbon nên hai ancol này phải có số C lớn hơn hoặc bằng 2 Phản ứng của B là

ClCH2CH2OOC–COOCH2–CH3 + 3NaOH

 NaOOC–COONa + NaCl + HO–CH2–CH2–OH + CH3–CH2–OH

Thí dụ 5 Hãy chọn các tác nhân phản ứng trong sơ đồ phản ứng sau đây:

HO-CH2-CH=CH-[CH2]7-COO-CH3 OHC-CH=CH-[CH2]7-COO-CH3

II.1.1.2 Dạng bài tập este hoá

Thí dụ 6 Đặc điểm của phản ứng este hoá là thuận nghịch

1 Nêu các biện pháp để phản ứng nhanh đạt tới trạng thái cân bằng và các biện pháp để cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành este

2 Thiết lập biểu thức tính hằng số cân bằng K, giả sử cho a mol axit axetic phản ứng với b mol ancol etylic và sau khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng thu được c mol este

a Tính giá trị của K khi a = b = 1 mol và c = 0,665 mol

b Nếu a = 1 và b tăng gấp 5 lần thì lượng este tăng gấp bao nhiêu lần? Hướng dẫn giải:

1 Các biện pháp:

Để phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng cần tăng tốc độ phản ứng thuận và nghịch, nên người ta cho đun nóng hỗn hợp phản ứng và dùng xúc tác là dung dịch H2SO4 đặc

Để cân bằng chuyển dịch về phía tạo thành este, ta cần dùng chất hút nước là dung dịch H2SO4 đặc để hút nước, liên tục lấy este ra (dùng phương pháp chiết) và liên tục tăng nồng độ các chất tham gia axit và ancol

2 Thiết lập biểu thức tính hằng số cân bằng (coi thể tích của bình phản ứng là V không đổi)

CH3COOH + C2H5OH H2 SO4, t0 CH3 COOC2H5 + H2OBan đầu:

Cân bằng:

V

c

a

V

c

b

V

c

V c

Hằng số cân bằng K =   

O H H COOC CH

5 2 3

2 5 2 3

c a V

c V

c





=

)).(

(

2

c b c a

665,01(

665,0.665,0

1(

2

c c

c



  c = 0,944 nên lượng este tăng lên 0,665 1,42

944,

0  lần

Thí dụ 7 Tổng hợp isoamyl axetat (dầu chuối) gồm 3 bước:

- Cho 60 ml axit axetic băng (axit 100%, d = 1,05 g/cm 3 ); 108,6 ml 3-metylbutan-1-ol (ancol isoamylic, d = 0,81 g/cm 3 ) và 1 ml dung dịch H 2 SO 4

đậm đặc vào bình cầu có lắp máy khuấy, ống sinh hàn rồi đun sôi trong vòng

8 giờ

- Sau khi để nguội, lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước, rồi lắc với dung dịch Na 2 CO 3 , chiết bỏ lớp dung dịch nước, lại lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước

- Chưng cất lấy sản phẩm ở 142 0 C đến 143 0 C thu được 60 ml isoamyl axetat (là chất lỏng, d = 0,87 g/cm 3 , sôi ở 142,5 0 C, có mùi thơm như mùi chuối chín)

a Hãy giải thích các bước làm trên và viết PTHH của phản ứng xảy ra

b Tính hiệu suất phản ứng

Hướng dẫn giải:

a Giải thích các bước tiến hành thí nghiệm trên:

- Đầu tiên, cho axit axetic băng, ancol isoamylic và axit sunfuric đậm đặc vào bình cầu, đun sôi trong 8h để tổng hợp isoamyl axetat theo phương trình hoá học sau:

- Tiếp tục lắc hỗn hợp thu được với dung dịch Na2CO3, chiết bỏ lớp nước cũng là để loại hết axit còn lại Phương trình phản ứng:

CH3COOH + (CH3)2CHCH2CH2OH H2SO4, t

0

CH3COOCH2CH2CH(CH3)2+ H2O Bđ: 63 gam 88 gam

Pư: 60 gam 88 gam 130 gam

Hiệu suất H = 100% 40,15%

130

2,

Thí dụ 8 Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và 2 axit cacboxylic (no, đơn

chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng 6,72 lít khí H 2 (đktc) Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H 2 SO 4 đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (giả thiết hiệu suất phản ứng este hoá đạt 100%) Tìm công thức 2 axit trong X Hướng dẫn giải:

Vì trong phản ứng este hoá, ancol và axit phản ứng vừa đủ với nhau nên ancol và axit có số mol bằng nhau

Gọi số mol ancol và axit là x, ta có: 0,5x + 0,5x = nH2 = 0,3  x = 0,3

 Meste = 25

0,3 = 83,33 (g/mol)  R = 24,33  2 axit là CH3COOH và C2H5COOH

Thí dụ 9 Hỗn hợp X gồm 2 axit HCOOH và CH 3 COOH (tỉ lệ mol là 1 : 1) Hỗn hợp Y gồm 2 ancol CH 3 OH và C 2 H 5 OH (tỉ lệ mol lần lượt là 3 : 2) Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (xúc tác H 2 SO 4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este Biết hiệu suất các phản ứng este hoá đều đạt 80% Tính m

Hướng dẫn giải:

Đặt công thức chung của 2 axit trong hỗn hợp X là RCOOH

Ta có MX = 46.1 60.1 

2 = 53 (g/mol) và n = 0,21 mol

Phản ứng: 0,2.80% 0,2.80% 0,2.80%

Khối lượng este thu được là m = 0,16.(8 + 44 + 20,6) = 11,6 gam

II.1.1.3 Dạng bài tập thuỷ phân este, lipit, chỉ số chất béo

Thí dụ 10 Thuỷ phân hoàn toàn 0,1 mol este X (chỉ chứa một loại nhóm

chức) cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một axit hữu cơ và 9,2 gam một ancol Biết rằng một trong hai chất tạo thành X là đơn chức Xác định CTCT của X

R(COOR’)3 + 3NaOH  R(COONa)3 + 3R’OH

0,1 0,3 0,1 0,3 (mol)

 Mancol = 9,2/0,3 = 30,6 (g/mol)  lẻ, loại

Trường hợp 2: Ancol ba chức, axit đơn chức: (RCOO)3R’

(RCOO)3 R’+ 3NaOH  3RCOONa + R’(OH)3

0,1 0,3 0,3 0,1 (mol)

 Mancol = 9,2/0,1 = 92 (g/mol)

 3R + 44.3 + R’ = 176; R’ + 17.3 = 92; R + 67 = 20,4/0,3

 R =1 (H); R’ = 41 (C3H5); Vậy X là (HCOO)3C3H5

Thí dụ 11 Để xà phòng hoá 17,4 gam một este no, đơn chức X cần đúng 300

ml dung dịch NaOH 0,5M Sau phản ứng sinh ra muối Y và ancol Z

Thí dụ 12 Cho X là một este đơn chức (chỉ chứa C, H, O) Thuỷ phân 0,01

mol X với 300 ml dung dịch NaOH 0,1M đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y Cô cạn Y thu được phần hơi chỉ chứa nước và 2,38 gam chất rắn Xác định CTCT của X

Hướng dẫn giải:

Thuỷ phân este đơn chức mà thu được H2O nên X phải là este của phenol

Trường hợp 1: Este X phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:2 (X là este của

axit đơn chức và phenol đơn chức):

RCOOR’ + 2NaOH  RCOONa + R’ONa + H2O

o–HCOOC6H4CH3; m–HCOOC6H4CH3; p–HCOOC6H4CH3; CH3COOC6H5

Trường hợp 2: Este X phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:3 (X là este của axit

đơn chức và phenol hai chức):

RCOOR’(OH) + 3NaOH  RCOONa + R’(ONa)2 + 2H2O

Phản ứng: 0,01 0,03 0,01 0,01 0,01 (mol)

Sau phản ứng: 0 0 0,01 0,01 0,01 (mol)

mchất rắn= 0,01.(R + 67) + 0,01.(R’ + 39.2) = 2,38

 R + R’ = 93 (không có cặp nghiệm nào thoả mãn)

Vậy X có thể là các chất o–HCOOC6H4CH3; m–HCOOC6H4CH3;

p–HCOOC6H4CH3; CH3COOC6H5

Thí dụ 13 Đun nóng 38,1 gam este X (mạch hở) với 500 ml dung dịch chứa

NaOH 1,2M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 42,3 gam một muối của axit hữu cơ và 0,15 mol ancol Lượng NaOH dư sau phản ứng có thể tác dụng với tối thiểu 3,36 lít CO2 (ở đktc) Xác định CTCT của X

Hướng dẫn giải:

* Tính số mol NaOH tác dụng với este X:

NaOH tác dụng tối thiểu với CO2 khi tham gia phản ứng:

NaOH + CO2 → NaHCO3

0,15 0,15 mol

 Số mol NaOH tham gia phản ứng thuỷ phân là 0,6 - 0,15 = 0,45 mol

 Khi thuỷ phân este X, tỉ lệ mol NaOH:ancol = 0,45:0,15 = 3:1

 Este X là este 3 chức của ancol 3 chức và axit đơn chức, dạng (RCOO)3R’

* Phản ứng thuỷ phân:

(RCOO)3R' + 3NaOH t0 3RCOONa + R'(OH)3

0,15 0,45 0,45 0,15 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

mancol = meste + mNaOH – mmuối = 38,1 + 0,45.40 – 42,3 = 13,8 gam

 Mancol = 92

15 , 0

8 ,

13  (g/mol)

 R’ + 17.3 = 92  R’ = 41 (C3H5)  Ancol là C3H5(OH)3

Mặt khác Mmuối = 94

45 , 0

3 ,

42  (g/mol)  R = 27  Muối là CH2=CH-COONa

 Este X là (CH2=CH-COO)3C3H5, CTCT là:

CH2=CH-COO-CH2

CH2=CH-COO-CH

CH2=CH-COO-CH2

Thí dụ 14 Một loại chất béo chứa 88,4% triolein về khối lượng (còn lại là tạp

chất trơ) Khi đun nóng chất béo này với xút ta thu được một loại xà phòng chứa 66,88% natri oleat Giả thiết tạp chất trơ bị loại bỏ trong quá trình nấu

xà phòng và hiệu suất quá trình là 80%, hãy tính khối lượng chất béo cần dùng để sản xuất được 1 tấn xà phòng này

Hướng dẫn giải:

Phản ứng thuỷ phân triolein:

(C17H33COO)3C3H5 + 3NaOH t0 3C17H33COONa + C3H5(OH)3

Cứ : 884 gam triolein → 3.304 gam xà phòng

Có: m (tấn) ← 1.0,6688 (tấn)

304.3

6688,0.1

100.81,

Thí dụ 15 Tính chỉ số xà phòng hoá của mẫu chất béo có thành phần chính là

triolein, có lẫn axit oleic với chỉ số axit bằng 7

Hướng dẫn giải:

Xét 1 gam chất béo:

* Chỉ số axit bằng 7 nên mKOH(axit) = 7mg  nKOH(axit) =1,25.10-4 mol

C17H33COOH + KOH C17H33COOK + H2O

965 ,

Thí dụ 16 Đốt cháy hoàn toàn 0,74 gam hỗn hợp hai este là đồng phân

của nhau (đều được tạo thành từ axit và ancol no, đơn chức, mạch hở) Lấy toàn bộ sản phẩm cháy cho từ từ qua 500 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,1M (D= 1,12 g/ml) Sau phản ứng thấy nồng độ của dung dịch Ba(OH) 2 dư là 0,615%

Thí dụ 17 Đun nóng hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ đơn chức (hơn kém

nhau 1 nguyên tử cacbon) và ancol D (xúc tác H 2 SO 4 đặc), sau phản ứng (vừa đủ) thu được hỗn hợp Y gồm 3 este trung tính A, B, C (xếp theo thứ tự khối lượng mol phân tử tăng dần)

a Đốt cháy toàn bộ lượng ancol D thu được H 2 O và CO 2 có tỉ lệ mol 3 : 2 Xác định CTCT của D

b Thuỷ phân toàn bộ este B ở trên cần 60,0 ml dung dịch NaOH 1M Lượng muối sinh ra đem nung với hỗn hợp NaOH và CaO, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí có tỉ khối hơi so với H 2 bằng 4,5 Xác định CTCT của A, B, C

c Cho khối lượng của este C là 7,3 gam và khi đốt cháy hoàn toàn A thu được 12,76 gam CO 2 Tính % khối lượng của mỗi este A, B, C trong hỗn hợp Y Hướng dẫn giải:

a 2 axit đơn chức + 1 ancol  3 este trung tính nên ancol phải có 2 chức Khi đốt cháy ancol D ta có

RCOONa + NaOH  CaO, to

RH + Na2CO3 0,06 0,06 (mol)

Hỗn hợp khí sau phản ứng vôi tôi xút có M = 4,5.2 = 9  có 1 khí là H2

Vậy 1 muối là HCOONa  1 axit là HCOOH, axit còn lại là CH3COOH

3 este A, B, C được tạo thành lần lượt là: H-COO-CH2-CH2-OOC-H (A); H-COO-CH2-CH2-OOC-CH3 (B) và CH3-COO-CH2-CH2-OOC-CH3 (C)

c mB = 0,03.132 = 3,96 (gam); mC = 7,3 gam

C4H6O4 + 3,5O2  to

4CO2 + 3H2O 0,0725 0,29 (mol)

Thí dụ 18 Cho 2,85 gam hợp chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O) tác dụng hết

với nước (có xúc tác axit) tạo ra hai chất A và B Khi đốt cháy hết A tạo 1,12 lít (đktc) CO 2 và 0,9 gam H 2 O Còn khi đốt cháy hết B tạo 0,672 lít (đktc)

CO 2 và 0,81 gam H 2 O Biết tổng lượng O 2 tiêu tốn cho hai phản ứng này là 3,024 lít (đktc)

a Xác định CTPT của X biết X có CTPT trùng với CT đơn giản nhất

b Nếu chất A có PTK là 90, chất X tác dụng với natri kim loại giải phóng H 2 thì có xác định được CTCT của A, B, X không?

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

– Xét đồng thời phản ứng thuỷ phân và phản ứng cháy:

+ Bảo toàn H: mH(X)+ mH (H Othñyph©n)2 = mH(A B) = mH(H Och¸y)2  mH(X)= (0,09 + 0,045).2 – 0,03.2 = 0,21 (gam)

n = 0,09 mol nên A có dạng CnH2nOa (a  n)

Vì MA = 90 g/mol  14n + 16a = 90  n = a = 3

 A có công thức C3H6O3 và số mol là 0,03

Vì X có thể tác dụng với Na sinh ra H2 nên X có chức nhóm -OH hoặc -COOH

 Các CTCT của A thoả mãn là: CH3CH(OH)COOH hoặc HOCH2CH2COOH Xác định B:

 X là CH3CH(OH)COOC2H5 hoặc HOCH2CH2COOC2H5

II.1.2 Chương II Cacbohiđrat

II.1.2.1 Dạng bài tập lí thuyết

Thí dụ 1 Hãy chọn một thuốc thử có thể dùng để phân biệt các dung dịch

saccarozơ, mantozơ, etanol, fomanđehit, axit etanoic

Hướng dẫn giải:

– Khi cho Cu(OH)2/NaOHvào 5 dung dịch trên thì:

+ Saccarozơ, mantozơ tạo dung dịch phức màu xanh lam:

HCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → HCOONa + Cu2O + 3H2O

(hoặc HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH  Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O)

Thí dụ 2 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

II.1.2.2 Bài tập về tính chất hoá học của cacbohiđrat

Thí dụ 3 Hỗn hợp A gồm glucozơ và mantozơ Chia hỗn hợp A thành hai

Tính thành phần % về khối lượng của các chất trong hỗn hợp A

Tính thành phần % về khối lượng của các chất trong hỗn hợp B

%mglucozơ = 1,8.100%

1,8 1,296 = 58,14%; %mtinh bột = 100% – 58,14% = 41,86%

Thí dụ 5 Đốt cháy hoàn toàn 5,13 gam cacbohiđrat X thu được 4,032 lít (đktc)

CO 2 và 2,97 gam H 2 O Xác định CTPT của X và gọi tên X, biết X có PTK là

342 đvC và X có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc

Thí dụ 6 Oxi hoá hoàn toàn hợp chất hữu cơ X chứa C, H, O cần thể tích O 2

đúng bằng thể tích CO 2 sinh ra ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất

a Xác định CT tổng quát của X và cho biết X thuộc loại hợp chất nào?

b Lấy 1,8 gam hợp chất X đem tráng bạc hoàn toàn thu được 2,16 gam

hoặc CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CO–CH2OH (fructozơ)

Thí dụ 7 Với cường độ cực đại của quá trình quang hợp, mỗi ngày một cây

trưởng thành có thể tổng hợp 50 gam khí cacbonic thành cacbohiđrat Hỏi có bao nhiêu lít O 2 (đktc) sẽ được giải phóng trong quá trình đó?

Hướng dẫn giải:

Quá trình quang hợp:

6nCO2 + 5nH2O clorophinas  (C6H10O5)n + 6nO2

Thể tích O2 có thể được giải phóng mỗi ngày từ 1 cây xanh là:

CH2OH–[CHOH]4–CHO + H2 CH2OH–[CHOH]4–CH2OH

Khối lượng glucozơ cần dùng là: m = 1,82.180.100

182.80 = 2,25 (gam)

Thí dụ 9 Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy, nổ mạnh Tính thể tích dung dịch

HNO 3 93% (D = 1,52 g/ml) cần dùng để điều chế 29,7 kg xenlulozơ trinitrat Hướng dẫn giải:

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

Thể tích dung dịch HNO3 93% cần là:

V =29,7.63.3n.100.100.1000

297n.90.93.1,52 = 14,856 (lít)

II.1.2.3 Dạng bài tập về phản ứng lên men glucozơ

Thí dụ 10 Cho m gam glucozơ lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%

Toàn bộ lượng khí CO 2 sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH) 2 , thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X Đun kĩ dung dịch X thu thêm được 100 gam kết tủa Tính m

 CaCO3 + CO2 + H2O

Số mol CO2 của phản ứng lên men là: n = 5,5 + 1.2 = 7,5 (mol)

Khối lượng của glucozơ phản ứng là: m =

81 2

100 180 5 , 7

= 833,3 (gam)

Thí dụ 11 Cho tinh bột lên men rượu với hiệu suất 70% Hấp thụ toàn bộ

CO 2 thoát ra vào 1 lít dung dịch NaOH 2M (D = 1,05 g/ml) thu được dung

dịch A chứa 2 muối có tổng nồng độ 12,53% Tính khối lượng tinh bột đã dùng? Hướng dẫn giải:

(C6H10O5)n + nH2O H + ,t 0

nC6H12O6

C H O6 12 6 lên men rượu 2C H OH2 5  2CO2

441000.05,1

.106

84

y x

y x







Giải hai phương trỡnh trờn ta được x = 1,1 mol; y = 0,45 mol

 Số mol CO2 sinh ra là x + y = 1,55 mol

 Số mol tinh bột cần là 1,107/n mol

 Khối lượng tinh bột cần là m = 0,179 kg

II.1.2.4 Dạng bài tập về cấu trỳc saccarit

Thớ dụ 12 Chỉ rừ cấu hỡnh R,S vào những nguyờn tử cacbon bất đối

trong cỏc monosaccarit sau đõy:

c.

CHO H HO

H HO

CH2OH

CHO OH H

H HO

CH2OH

CH2OH C H HO

CH2OH

O a.

COOH

H HO

CH3

Hướng dẫn giải:

c.

CHO H HO

H HO

CH2OH

CHO OH H

H HO

CH2OH

CH2OH C H HO

CH2OH

O a.

COOH

H HO

Thí dụ 13 Viết công thức chiếu Fisơ của dạng mạch hở các chất sau:

O

OH OH OH

OH

H3C a.

b.

c.

O OH

OH OH d.

H HO

OH H

H HO

CH2OH

CHO OH H

OH H

OH H

CH2OH

CHO OH H

OH

H3C

H HO

CH2OH

OH H

OH H

OH H

OH H

CH2OH

C

CH2OH O

b.

Thí dụ 14 Cho sơ đồ chuyển hoá sau:

a Viết công thức cấu trúc của A (có biểu diễn cấu hình của từng nguyên tử

b Viết công thức cấu tạo của B và C biết rằng B không chứa nhóm cacbonyl Giải thích sự tạo thành B

c Vì sao B không chứa nhóm cacbonyl mà vẫn bị khử bởi hiđro?

Hướng dẫn giải:

O

CH3O

HIO4/H2O