sáng kiến kinh nghiệm PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập ANCOL

1- Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh

C đính kèm:

 Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác

Năm học: 2011-2012

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN:

1 Họ và tên : Hồ Xuân Hiếu

2 Ngày tháng năm sinh: 02 tháng 02 năm 1982

3 Nam, nữ: Nam

4 Địa chỉ: 17/7 khu phố 4, Tân Hiệp, Biên Hòa, Đồng Nai

5 Điện thoại: CQ: 0613.834289; ĐTDĐ:0983309130

6 Chức vụ: Giáo viên tổ Hóa Học

7 Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh- Biên Hoà- Tỉnh Đồng Nai

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO:

- Học vị: Đại học

- Chuyên ngành đào tạo: Hóa Học

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC

* Năm 2007: chuyên đề “ Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử”

* Năm 2010 : chuyên đề “Phân loại và một số phương pháp giải bài tập hóa”

* Năm 2011 : chuyên đề “Phân loại và phương pháp giải bài tập ancol”

Chuyên đề: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ANCOL

Chuyên đề :

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ANCOL’’

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1- Trong quá trình dạy học môn Hóa học, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp

giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn Thông qua việc giải bài tập giúp học sinh rèn

luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập

2- Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩa quan trọng hơn Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúp học sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học

3- Trong chương trình hóa học phổ thông không đề cập sâu cách phân loại, ứng dụng các định luật bảo toàn vào giải toán hóa học, trong khi để giải các đề thi thì học sinh phải nắm vững các dạng bài tập và phương pháp giải các dạng bài tập đó

4- Việc phân loại các dạng bài tập và hư ng d n học sinh vận dụng các định luật bảo toàn là việc làm rất cần thiết Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn

để nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải

5- Qua những năm giảng dạy tôi nhận thấy rằng, khả năng giải toán Hóa học của các

em học sinh còn hạn chế, đặc biệt là giải toán Hóa học hữu cơ vì những phản ứng trong hoá học hữu cơ thường xảy ra không theo một hư ng nhất định và không hoàn toàn Trong đó các dạng bài tập về ancol là ví dụ Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khó khăn d n đến thường giải rất dài dòng, nặng nề về mặt toán học không cần thiết thậm chí không giải được vì quá nhiều ẩn số Nguyên nhân là học sinh chưa tìm hiểu rõ, vững các định luật hoá học và các hệ số cân bằng trong phản ứng hoá học để đưa ra phương pháp giải hợp lý

6- Xuất phát từ thực trạng trên, cùng một số kinh nghiệm sau những năm công tác, tôi mạnh dạn nêu ra sáng kiến về “phân loại và phương pháp giải bài tập ancol”

TÓM TẮT :

Chuyên đề đưa ra phân loại và phương pháp giải bài tập ancol

II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

- Hiện tại c ng có nhiều sách tham khảo, mạng internet có trình bày các định luật

các góc độ khác nhau nhưng chưa chỉ rõ những vấn đề cần lưu ý trong khi giải các dạng bài tập về ancol

- Vì vậy chuyên đề này trình bày một số dạng bài tập và phương pháp giải Chuyên

đề này c ng trình bày về các định luật, phân loại và chỉ rõ việc áp dụng các định luật vào giải toán hóa học

2 Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài

Chuyên đề đặt ra yêu cầu phân loại các dạng bài tập, đưa ra các định luật, ứng dụng của mỗi định luật để giải cho từng dạng bài tập và đưa ra những nhận x t và những chú ý giúp phát triển hư ng tìm tòi khác

Trong chương trình hóa học phổ thông có rất nhiều dạng bài tập hóa học ancol, việc phân loại rất khó khăn và phức tạp Trong chuyên đề này, tôi chỉ đưa ra một số dạng bài tập cơ bản sau:

- ANCOL THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI KIM LOẠI KIỀM

- ANCOL THAM GIA PHẢN ỨNG VỚI AXIT HỮU CƠ

- ANCOL THAM GIA PHẢN ỨNG TÁCH NƯỚC

- ANCOL THAM GIA PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ VỚI ĐỒNG (II) OXIT

DẠNG 1: ANCOL TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI KIỀM

Đối v i dạng bài tập ancol tác dụng v i kim loại kiềm có rất nhiều cách ra đề khác nhau, đây tôi chỉ đề cập đến ba vấn đề:

V n đề 1: Nếu đề cho số mol ancol và số mol H2 để xác định công thức phân tử ta sử dụng công thức tính số nhóm –OH

Số nhóm –OH = H2

ancol

2.nn

V n đề 2: Nếu đề cho khối lượng của ancol và khối lượng của ancolat, ta vận dụng

định luật tăng giảm khối lượng

V n đề 3: Nếu đề cho khối lượng của ancol, khối lượng kim loại kiềm và khối lượng

chất rắn sau phản ứng, ta vận dụng định luật bảo toàn khối lượng

V d 1: Cho 3,0 gam ancol no, đơn chức, mạch h tác dụng vừa đủ Na thu được 560

Vậy công thức của ancol là C3H7OH

V d 2: Cho 4,6 gam ancol no, mạch h (có M = 92) tác dụng hết v i Na, thu được

1,68 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức phân tử của ancol

Vậy công thức phân tử của ancol là C3H8O3

V d 3: Cho 3,1 gam ancol no, mạch h (có M = 62) tác dụng hết v i Na, thu được

1,12 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức phân tử của ancol

Vậy công thức phân tử của ancol là C2H6O2

V d 4: Cho 10 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức tác dụng vừa đủ v i Na kim loại tạo

ra 14,4 gam chất rắn và V lít khí H2 (đktc) Giá trị của V là

A 1,12 lít B 2,24 lít C 3,36 lít D 4,48 lít

Phương pháp giải

R OH + Na → R ONa + 1

2 H2Theo đề bài khối lượng chất rắn tăng: m 14,4 – 10 = 4,4 gam

Dựa vào phương trình phản ứng ta thấy kim loại Na đã thay thế H trong nhóm –OH của ancol, từ đó ta suy ra:

Cứ 1 mol ancol phản ứng khối lượng tăng 22 gam

V d 5: Hỗn hợp X gồm 2 ancol đơn chức, đồng đ ng kế tiếp Cho 12,4 gam X tác

dụng v i Na dư, thu được 19 gam ancolat X là hỗn hợp

V d 6: Cho 10,6 gam hỗn hợp 2 ancol no tác dụng v i một lượng K vừa đủ tạo ra

18,2 gam chất rắn và V lít khí H2 ( đktc ) Giá trị của V là

Theo đề bài khối lượng chất rắn tăng: m18,2 - 10,6 = 7,6 gam

Dựa vào phương trình phản ứng ta thấy kim loại K đã thay thế H trong nhóm –OH của ancol, từ đó ta suy ra:

Cứ 1 mol ancol phản ứng khối lượng tăng 38n gam

V d 7: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đ ng tác

dụng hết v i 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn Hai ancol đó là:

A C3H5OH và C4H7OH B C2H5OH và C3H7OH

C C3H7OH và C4H9OH D CH3OH và C2H5OH

Phương pháp giải

Trong bài này, đề cho khối lượng của ancol, khối lượng kim loại kiềm và khối lượng

chất rắn sau phản ứng, vì vậy ta vận dụng định luật bảo toàn khối lượng

V d 8: Cho 7,8 gam hỗn hợp 2 ancol đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đ ng tác

dụng hết v i 4,6 gam Na được 12,25 gam chất rắn Đó là 2 ancol

A CH3OH và C2H5OH B C2H5OH và C3H7OH

C C3H5OH và C4H7OH D C3H7OH và C4H9OH

Phương pháp giải

m H2  7,84, 6 12, 25  0,15gam

V d 9: Cho Na tác dụng vừa đủ v i 1,24 gam hỗn hợp 3 ancol đơn chức X, Y, Z thấy

thoát ra 0,336 lít khí H2 (đkc) Khối lượng muối natri ancolat thu được là

Cứ 1 mol ancol phản ứng khối lượng tăng 22 gam

* Một axit cacboxylic tác d ng với một ancol

V d 10: Đun nóng 6,0 gam CH3COOH v i 6,0 gam C2H5OH (có H2SO4 làm xúc tác, hiệu suất phản ứng este hoá bằng 50%) Khối lượng este tạo thành là

12

m H

m

* Hỗn hợp hai axit cacboxylic tác d ng với một ancol hoặc hỗn hợp hai ancol tác

d ng với một axit cacboxylic

Đối v i trường hợp hỗn hợp ancol tác dụng v i một axit và ngược lại hỗn hợp axit tác dụng v i một ancol Trong hai trường hợp này ta đều vận dụng định luật tăng giảm khối lượng

V d 12: Hỗn hợp X gồm HCOOH và CH3COOH trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 Lấy 5,3g hỗn hợp X tác dụng v i 5,75g C2H5OH có H2SO4 đặc làm xúc tác thu được m gam este ( H = 80%) Giá trị của m là

A 6,98 gam B 6,48 gam C 8,1 gam D 7,04 gam

Lập tỉ lệ mol, ta thấy tính khối lượng este theo axit

Dựa vào phương trình phản ứng ta thấy gốc - C2H5 đã thay thế H trong nhóm –COOH của axit, từ đó ta suy ra:

Cứ 1 mol hỗn hợp axit phản ứng khối lượng tăng 28 gam

Theo đề: 0,1 mol   khối lượng tăng là m0,1.282,8gam

este

80(5, 3 2, 8) 6, 48

100

V d 13: Hỗn hợp X gồm HCOOH và CH3COOH trộn theo tỉ lệ mol 1 : 2 Lấy 8,3 gam hỗn hợp X tác dụng v i 6,4g CH3OH có H2SO4 đặc xúc tác thu được m gam este (H = 75%) Giá trị của m là:

A 13,87 gam B 10,4 gam C 6,375 gam D 7,8 gam

Dựa vào phương trình phản ứng ta thấy gốc – CH3 đã thay thế H trong nhóm –COOH của axit, từ đó ta suy ra:

Cứ 1 mol hỗn hợp axit phản ứng khối lượng tăng 14 gam

Theo đề: 0,15 mol   khối lượng tăng là m0,15.14 2,1gam

este

75(8, 3 2,1) 7, 8

100

V d 14: Hỗn hợp X gồm 1 ancol no, đơn chức và 1 ancol không no, đơn chức Khi

hóa hơi 1,5 gam X thu được thể tích bằng thể tích của 0,96 gam oxy trong cùng điều kiện Cho 15 gam X tác dụng v i 23 gam axit fomic (H2SO4 đặc xúc tác), thu được m gam este (hiệu suất 60%) Giá trị của m là:

A 15,66 gam B 20,1 gam C 23,4 gam D 14,04 gam

HCOOH + R OH 0,H SO2 4 HCOOR + H2O

Lập tỉ lệ mol, ta thấy tính khối lượng este theo ancol

Dựa vào phương trình phản ứng ta thấy gốc HCOO- đã thay thế nhóm –OH của ancol,

từ đó ta suy ra:

Cứ 1 mol hỗn hợp ancol phản ứng khối lượng tăng 28 gam

Theo đề: 0,3 mol   khối lượng tăng là m0,3.288,4gam

Trong dạng bài tập này chúng ta cần chú ý một số vấn đề sau:

- Nếu đốt cháy một ancol mà 2



- Chúng ta thường dùng định luật bảo toàn nguyên tố oxi và định luật bảo toàn khối lượng để giải bài tập

- Số mol nguyên tử oxi trong ancol gấp đôi số mol hiđro sinh ra khi ancol tác dụng

v i kim loại kiềm

V d 15: Đốt cháy hoàn toàn hai ancol đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đ ng thu

được 6,72 lít CO2 (đktc) và 9 gam nư c Công thức phân tử của hai ancol là :

V d 16: Đốt cháy hoàn toàn một ancol X, thu được 4,4 gam CO2 và 2,7 gam nư c Số chất của X là:

Vậy công thức của ancol là: C2H6OZ ( z ≤ 1)

- z = 1 => Công thức của ancol là C2H6O, có 1 đồng phân ancol là CH3CH2OH

- z = 2 => Công thức của ancol là C2H6O2, có 1 đồng phân ancol là CH2OHCH2OH Vậy có 2 chất thoả mản điều kiện bài toán

V d 17: X là một ancol no, mạch h Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam

oxi, thu được hơi nư c và 6,6 gam CO2 Công thức của X là

A C2H4(OH)2 B C3H7OH C C3H5(OH)3 D C3H6(OH)2

Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi ta có:

nO(ancol)+ nO(O )2 = nO(CO )2 + nO(H O)2

 0,05.z + 0,175.2 = 0,15.2 + 0,2.1 => z = 3

Vậy công thức phân tử của ancol là: C3H5(OH)3

V d 18 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 2 ancol cùng dãy đồng đ ng thu

được 6,72 lít CO2 và 5,4 gam H2O Mặc khác cho m gam X phản ứng v i Na dư, thu được 2,8 lít H2 Các thể tích đo đktc Giá trị của m là

A 4,25 gam B 8,45 gam C 7,65 gam` D 8,2 gam

A 0,025 mol B 0,015 mol C 0,02 mol D 0,03 mol

Phương pháp giải

Ta có: số ete = n(n+1) = 3(3+1) = 6

Đun hỗn hợp 3 ancol tạo ra 6 ete

Theo ĐLBTKL: mancol = mete +

2

H O m

dãy đồng đ ng v i H2SO4 đặc 140oC Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 6

gam hỗn hợp gồm ba ete và 1,8 gam nư c Công thức phân tử của hai ancol trên là

Vậy có ancol là: CH3OH và C2H5OH

V d 21 Đun nóng một hỗn hợp gồm hai ancol no đơn chức v i H2SO4 đặc 140oC

đã thu được 21,6 gam nư c và 72 gam hỗn hợp ba ete Xác định công thức cấu tạo của

hai ancol trên biết ba ete thu được có số mol bằng nhau và phản ứng xảy ra hoàn toàn

Vậy có một ancol là CH3OH Ancol còn lại là ROH

Vì số mol các ete bằng nhau nên số mol 2 ancol bằng nhau

nCH3OH = nROH = 1,2 mol

mCH3OH = 1,2.32 = 38,4 gam

=> m ROH = 93,6 – 38,4 = 55,2 gam

=> MROH = 55,2 = 46 g/mol

1,2 Vậy ancol còn lại là C2H5OH

V d 22 Cho m (g) hỗn hợp A gồm hai ancol đơn chức tác dụng v i Na dư sinh ra

0,025 mol H2 Mặt khác khi đun m (g) A v i H2SO4 đặc 1400C t i hoàn toàn thì thu

được 1,57g hỗn hợp 3 ete m (g) A có giá trị bằng:

A 2,02g B 3,12g C 4,5g D 5,04g

Phương pháp giải

ROH + Na → RONa + 1

2H2 0,05   0,025 mol

2 1

0, 0252

V d 23 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm ba ancol (đơn chức, thuộc cùng

dãy đồng đ ng), thu được 8,96 lít khí CO

2 (đktc) và 11,7 gam H

2O Mặt khác, nếu đun nóng m gam X v i H

DẠNG 5: ANCOL THAM GIA PHẢN ỨNG TÁCH NƯỚC TẠO ANKEN

Trong dạng bài tập này chúng cần lưu ý một số vấn đề sau:

- Nếu ancol tách nư c tạo anken ta suy ra ancol đó là no, đơn chức, mạch h

- Khi tách nư c thì số nguyên tử cacbon không thay đổi Vì vậy khi đốt cháy ancol hay anken (cùng số mol) thì số mol CO2 thu được luôn bằng nhau

V d 24: Chia m gam ancol etylic thành 2 phần đều nhau

Phần 1: Đốt cháy hoàn toàn, thu được 3,36 lít CO2 (đktc)

Phần 2: Tách nư c hoàn toàn thành etilen, Đốt cháy hoàn toàn lượng etilen, thu được a gam H2O Giá trị của a là

A 2,7g B 1,8g C 3,6g D 5,4g

Phương pháp giải

Ví khi thực hiện phản ứng tách nư c số nguyên tử cacbon không đổi nên đốt cháy ancol etylic thu được 0,15 mol CO2 thì đốt cháy etilen c ng được 0,15 mol CO2 Mặc khác đốt anken cho mol CO2 bằng mol H2O

Vậy m = 0,15.18 = 2,7 gam

V d 25: Đun nóng 12,9 gam hỗn hợp X gồm 2 ancol v i H2SO4 đặc 1700c, thu

được hỗn hợp Y gồm 2 ole in đồng đ ng kế tiếp nhau Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y rồi d n toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 118,2 gam kết tủa Hỗn hợp X gồm:

V d 26: Khi phân tích thành phần một ancol đơn chức X thì thu được kết quả: tổng

khối lượng của cacbon và hiđro gấp 3,625 lần khối lượng oxi Đun X v i H2SO4 đặc

1700C thu được 3 anken X là

Mancol = 58 + 16 = 74 Vậy ancol là C4H10O

Vì khi tách nư c X thu được 3 anken nên X là butan-2-ol (chú ý đồng phân hình học)

V d 27:Một ancol đơn chức X mạch h tác dụng v i HBr được d n xuất Y chứa 58,4% brom về khối lượng Đun X v i H2SO4 đặc 1700C thu được 2 đồng phân cấu tạo anken Tên X là

V n đề 1: Nếu tách nư c một ancol no, đơn chức X điều kiện thích hợp thu

đượcmột sản phẩm hữu cơ Y Biết My < Mx thì Y phải là anken

V n đề 2: Nếu tách nư c một ancol đơn chức X điều kiện thích hợp thu được một

sản phẩm hữu cơ Y Biết My > Mx thì Y phải là ete

V d 28: Khi đun nóng một ancol no, đơn chức, mạch h X v i H2SO4 đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp thu được chất hữu cơ Y Biết tỉ khối hơi của Y đối v i X bằng 28/37 Xác định công thức phân tử của X

M X

Y d

Mx = 74 => ancol là C4H9OH

Ch ý: D ng toán này ta c th mở rộng đ i với các ancol đơn ch c

V d 29: Khi đun nóng một ancol đơn chức, mạch h X v i H2SO4 đặc trong điều kiện nhiệt độ thích hợp thu được chất hữu cơ Y Biết tỉ khối hơi của Y đối v i X bằng 37/23 Xác định công thức phân tử của X

Vậy phản ứng tạo ete

Gọi công thức tổng quát của ancol là ROH

2ROH  H SOđăc  0c

4

2 , , 140

ROR + H2O

Y d



23

3717

 R = 29 ( C2H5-) => ancol là C2H5OH

V d 30: Khi đun nóng một ancol no, đơn chức A v i H2SO4 đặc trong điều kiện

nhiệt độ thích hợp thu được sản phẩm B có tỉ khối hơi so v i A là 0,7 Vậy công thức của A là :

M A

B d

 18 0 , 7

A

A

M M

=> MA = 60 => ancol là C3H7OH

V d 31: Trộn 0,03 mol C2H5OH và 0,06 mol C3H7OH Sau đó cho vào bình có sẵn

H2SO4 đặc, thực hiện phản ứng tách nư c Lượng anken sinh ra làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam brom Số mol nư c tạo thành trong phản ứng tách nư c trên là (giả sử toàn bộ lượng ancol chỉ tham gia phản ứng tách nư c, các phản ứng xảy ra

hoàn toàn)

A 0,07 mol B 0,045 mol C 0,09 mol D 0,05 mol

Phương pháp giải