Rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh trung học phổ thông qua việc sử dụng bài tập nhận biết và tách chất trong dạy học phần hóa học hữu cơ

19 CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG CÁC DẠNG BÀI TẬP NHẬN BIẾT VÀ TÁCH CHẤT ĐỂ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ .... Sử dụng dạng bài tập nhận biết và tách các h

Lời cảm ơn

Trong quá trình thực hiện khóa luận em đã nhận được sự động viên, ủng hộ, giúp

đỡ tận tình của thầy cô giáo, của gia đình, của bạn bè và người thân

Bằng tấm lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Th.S Trương Thị Hoa, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ đạo tận tình và giúp

đỡ em trong quá trình thực hiện khóa luận!

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Sinh-Hóa, BCN khoa Sinh

- Hóa, bộ môn Hóa, các phòng ban trong nhà trường, thư viện và các bạn trong tập thể lớp K52 ĐHSP Hóa học đã luôn quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi nhất để em hoàn thành khóa luận này!

Em xin chân thành cảm ơn thầy và trò các trường: trường THPT Mai Sơn, Sơn

La, trường THPT Mộc Lỵ, Mộc Châu, Sơn La và trường THPT Chiềng Sinh, Sơn La,

đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình triển khai thực nghiệm và đóng góp ý kiến để em hoàn thiện khóa luận!

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu trên!

Sơn La, tháng 05 năm 2015

Sinh viên:

Trần Thị Thảo

Học sinh Giáo viên Nhà xuất bản Dung dịch Trường trung học phổ thông Mai Sơn Trường trung học phổ thông Chiềng Sinh Trường trung học phổ thông Mộc Lỵ Đúng

Sai

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2

2.1 Mục đích của đề tài 2

2.2 Nhiệm vụ của đề tài 2

3 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ 2

4 GIẢ THIẾT KHOA HỌC 3

5 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

5.1 Đối tượng nghiên cứu 3

5.2 Phạm vi nghiên cứu 3

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 3

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 4

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 4

6.4 Phương pháp thống kê toán học 4

7 ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 4

PHẦN 2: NỘI DUNG 5

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Cơ sở về bài tập hóa học 5

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học 5

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học 5

1.1.3 Phân loại bài tập hóa học 6

1.1.4 Điều kiện để học sinh giải bài tập hóa học tốt 8

1.2 Tổng quan về kỹ năng 8

1.2.1 Khái niệm kỹ năng 8

1.2.2 Sự hình thành kỹ năng 8

1.2.3 Kỹ năng giải bài tập hóa học và rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh…… 9

1.2.4 Phương pháp rèn luyện kỹ năng giải bài tập 10

1.3 Các phương pháp giải bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ 11

1.3.1 Nhận biết chất hữu cơ 11

1.3.2 Tách chất hữu cơ 15

1.4 Thực trạng về kỹ năng giải bài tập hóa học của học sinh trong một số trường trung

học phổ thông trên địa bàn tỉnh Sơn La 19

CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG CÁC DẠNG BÀI TẬP NHẬN BIẾT VÀ TÁCH CHẤT ĐỂ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ 21

2.1 Tổng quan về phần hóa học hữu cơ trong chương trình hóa học phổ thông 21

2.2 Cơ sở lý thuyết về nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ 22

2.2.1 Cơ sở lý thuyết về nhận biết hợp chất hữu cơ: 22

2.2.2 Cơ sở lý thuyết về tách một số hợp chất hữu cơ: 29

2.3 Một số bài tập nhận biết phần hóa học hữu cơ 31

2.3.1 Bài tập nhận biết với thuốc thử không hạn chế 31

2.3.2 Bài tập nhận biết với thuốc thử hạn chế 43

2.3.3 Bài tập nhận biết không dùng thuốc thử 48

2.4 Một số bài tập tách các hợp chất hữu cơ 53

2.5 Một số bài tập trắc nghiệm 58

2.6 Sử dụng dạng bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ trong một số bài học cụ thể của chương trình hóa học trung học phổ thông 62

2.6.1 Một số bài trong chương trình lớp 11: 63

2.6.2 Một số bài trong chương trình lớp 12 74

CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80

3.1 Mục đích thực nghiệm 80

3.2 Đối tượng và phạm vi thực nghiệm 80

3.3 Phương pháp thực nghiệm 80

3.4 Thời gian thực nghiệm sư phạm 80

3.5 Kết quả thực nghiệm 80

3.5.1 Kết quả thực nghiệm 80

1.5.2 Biểu đồ biểu diễn kết quả trước và sau thực nghiệm 82

3.6 Kết luận 83

PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84

1 KẾT LUẬN 84

2 KIẾN NGHỊ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội [1] Thực hiện quan điểm chỉ đạo trên, việc dạy và học ở các trường phổ thông cũng có nhiều thay đổi, trong đó có trọng tâm là việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển toàn diện năng lực, phẩm chất người học Để đạt được các mục tiêu giáo dục nhằm phát triển toàn diện năng lực, phẩm chất của người học cần có

sự phối hợp đồng bộ của tất cả các môn học trong nhà trường, trong đó có môn hóa học Môn học này cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông cơ bản và thói quen làm việc khoa học, góp phần làm nền tảng cho giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động chuẩn bị cho học sinh học lên và đi vào cuộc sống lao động Với những mục tiêu chung đó thì hóa học giúp học sinh đạt được những mục tiêu cụ thể về kiến thức, kỹ năng, thái độ qua từng bài học cụ thể, trong đó

có kỹ năng giải bài tập hóa học

Bài tập hóa học có vai trò to lớn trong việc dạy học hóa học theo hướng tích cực hóa Nó là phương tiện để phát huy tính tích cực của học sinh ở mọi cấp học, bậc học, giúp học sinh hình thành kiến thức, kỹ năng mới và vận dụng tốt kiến thức

Trong chương trình hóa học trung học phổ thông có nhiều dạng bài tập khác nhau, đặc biệt đối với phần hóa học hữu cơ thì các dạng bài tập rất phong phú và đa dạng Khi học về các hợp chất hữu cơ thì việc nắm vững kiến thức về đặc điểm tính chất của các chất để vận dụng vào giải bài tập là vô cùng quan trọng Dạng bài tập nhận biết và phân biệt các hợp chất hữu cơ là dạng bài tập cơ bản giúp học sinh rèn luyện khả năng tổng hợp, so sánh, khái quát hóa và phát triển khả năng tư duy logic, sáng tạo, nhạy bén Tuy nhiên trong thực tiễn dạy học cho thấy rằng, đa số các em học sinh trung học phổ thông thường gặp khó

khăn với việc giải các dạng bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ Các em có tâm lý

e ngại và cho rằng đây là một dạng bài tập khó, nhiều em chưa có kỹ năng và chưa hiểu bản chất của vấn đề mà chỉ giải một cách máy móc theo những mẫu và ví dụ có sẵn

Từ những lý do trên em tiến hành nghiên cứu đề tài “ Rèn luyện kỹ năng giải bài

tập cho học sinh trung học phổ thông qua việc sử dụng bài tập nhận biết và tách chất trong dạy học phần hóa học hữu cơ” với mong muốn giúp cho các em học sinh

được làm quen và rèn luyện nhiều với dạng bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu

cơ để từ đó nâng cao kỹ năng giải bài tập hóa học nói chung Hy vọng đề tài sẽ là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho công việc học tập và giảng dạy của học sinh cũng như giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học

2 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI

2.2 Nhiệm vụ của đề tài

Nghiên cứu lí luận về bài tập hóa học và vai trò của bài tập hóa học trong việc rèn luyện kỹ năng cho học sinh

Sử dụng các bài tập nhận biết, tách chất hữu cơ để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh trong quá trình dạy học

Tiến hành thực nghiệm sư phạm từ đó kết luận về tính khả thi của đề tài

3 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ

Vấn đề nghiên cứu và sử dụng các dạng bài tập khác nhau để rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh được đặt ra như một yêu cầu nhiệm vụ cơ bản trong dạy học hóa học Mỗi dạng bài tập khác nhau có tác dụng rèn luyện những kỹ năng nhất định, chúng được thể hiện qua mục tiêu cụ thể của mỗi bài tập mà học sinh phải đạt được Các bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ rất phong phú và đa dạng, chúng chiếm một số lương đáng kể trong các sách bài tập Tuy nhiên, trong mỗi cuốn sách chúng được trình bày khác nhau và chưa có những cuốn sách cụ thể nào để đi sâu tìm hiểu việc sử dụng dạng bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ để rèn luyện

kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh

Ở trường đại học Tây Bắc trước đây đã có một số đề tài và khóa luận nghiên cứu bước đầu về dạng bài tập nhận biết và tách chất hóa học như đề tài : “Hệ thống hóa các bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ ở trường trung học phổ thông” của nhóm tác giả Phạm Văn Ba, Nguyễn Thị Hải, Trần Thị Thúy Nga; khóa luận “Tìm hiểu về phương pháp giải bài tập nhận biết và tách các chất vô cơ trong chương trình hóa học phổ thông” của tác giả Phạm Thị Hải Yến Để có thể nghiên cứu sâu hơn và sử dụng hiệu quả hơn các dạng bài tập nhận biết, tách các chất hữu cơ trong quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông cần có nhiều hơn nữa những tài liệu chuyên ngành chính thống, cụ thể, chi tiết và xem xét vấn đề dưới nhiều khía cạnh khác nhau

4 GIẢ THIẾT KHOA HỌC

Các dạng bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ đã và đang được sử dụng rộng rãi trong dạy học hóa học nhưng nó cũng gây khó khăn đối với một số học sinh

do tính chất của các hợp chất hữu cơ khá phức tạp, nhiều hợp chất có tính chất tương

tự nhau Bên cạnh đó kỹ năng giải bài tập hóa học của nhiều học sinh còn yếu do chưa nắm được kiến thức chủ chốt và chưa được rèn luyện thường xuyên

Nếu được cung cấp đầy đủ và chính xác để học sinh nắm vững các kiến thức lý thuyết và có những dạng bài tập cụ thể để học sinh ôn luyện, tập vận dụng kiến thức

đó một cách linh hoạt, sáng tạo thì sẽ giúp các em giải quyết bài tập một cách dễ dàng hơn, rèn luyện được các kỹ năng, kỹ xảo giải bài tập hóa học

5 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

5.1 Đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Học sinh ở một số trường THPT trong tỉnh Sơn La

- Chủ thể nghiên cứu:

+ Kỹ năng giải bài tập hóa học của học sinh THPT

+ Các dạng bài tập, câu hỏi về nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ trong chương trình hóa học THPT

5.2 Phạm vi nghiên cứu

Chương trình hóa học hữu cơ ở trường THPT

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài, phân tích và tổng hợp khái quát

hóa, các thông tin về bài tập nhận biết, phân biệt các chất và rèn luyện kĩ năng giải bài tập hóa học

- Sắp xếp các tài liệu thông tin thu thập được theo hệ thống

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Tìm hiểu về thực trạng kỹ năng giải bài tập của học sinh thông qua việc tìm hiểu, trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh

- Sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến

- Hướng dẫn học sinh phương pháp giải các dạng bài tập nhận biết và tách chất hữu cơ để rèn luyện kỹ năng giải bài tập

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Lựa chọn đối tượng và phạm vi tiến hành thực nghiệm sư phạm

- Sử dụng thực nghiệm sư phạm theo phương pháp đối chứng

6.4 Phương pháp thống kê toán học

- Nhằm xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm

7 ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

Khóa luận hoàn thành sẽ làm nguồn tài liệu, tư liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên sư phạm hóa và giáo viên hóa học ở trường THPT, đặc biệt sẽ là tài liệu học tập giúp các em học sinh tìm hiểu sâu hơn về các dạng bài tập nhận biết và tách chất nhằm nâng cao kết quả học tập

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở về bài tập hóa học

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học

- Bài tập hóa học là phương tiện cơ bản nhất để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức hóa học vào thực tế đời sống một cách linh hoạt và hiệu quả Và là phương tiện tốt nhất để giáo viên kiểm tra kỹ năng có được ở học sinh,

- Ở Việt Nam, khái niệm “bài tập” được hiểu theo nghĩa rộng,bài tập có thể là câu hỏi hay bài toán hóa học

 Câu hỏi là dạng bài tập mà trong quá trình hoàn thành chúng học sinh chỉ cần tiến hành một hoạt động tái hiện như nhớ lại nội dung của các định luật , quy tắc, khái niệm, trình bày lại một mục trong sách giáo khoa…

 Bài toán hóa học là những bài tập mà khi hoàn thành chúng thì học sinh tiến hành một loạt các hoạt động: đọc hiểu, phát hiện vấn đề,suy luận…

- Sự vận dụng kiến thức thông qua bài tập có nhiều hình thức rất phong phú và đa dạng chính nhờ sự vận dụng kiến thức để giải bài tập mà kiến thức được củng cố, khắc sâu, chính xác hóa, mở rông và nâng cao Như vậy, bài tập vừa là nội dung, vừa

là phương tiện để dạy tốt, học tốt môn hóa học

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học

1.1.2.1 Tác dụng trí dục

- Làm học sinh hiểu sâu sắc các khái niệm đã học

- Bài tập hóa học mở rộng, đào sâu kiến thức một cách sinh động, phong phú và hấp dẫn nhưng không làm nặng nề kiến thức của học sinh

- Ôn tập, củng cố kiến thức một cách thường xuyên và hệ thống hóa kiến thức học sinh đã học một cách thật khoa học

- Rèn luyện thường xuyên các kỹ năng, kỹ xảo hóa học cần thiết cho học sinh: cân bằng phương trình hóa học, tính toán theo phương trình và công thức hóa học, sử dụng ngôn ngữ hóa học…

- Bài tập thực nghiệm rèn cho học sinh kỹ năng thực hành thí nghiệm, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh

- Phát triển khả năng tư duy sáng tạo, suy luận logic của học sinh Các em nắm vững chắc các thao tác phân tích, tổng hợp so sánh, khái quát hóa…

- Nâng cao long yêu thích bộ môn hóa học và say mê nghiên cứu khoa học

- Xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân: lòng nhân ái, đoàn kết giúp đỡ lẫn nhau, lòng yêu nước, yêu thiên nhiên, yêu lao động, bảo vệ môi trường trong sạch…

1.1.3 Phân loại bài tập hóa học

Hiện nay có nhiều cách phân loại phân loại bài tập khác nhau, tùy thuộc vào cơ

sở phân loại

1.1.3.1 Phân loại dựa vào hoạt động của học sinh khi giải bài tập:

- Bài lý thuyết (không tiến hành thí nghiệm)

- Bài tập thực nghiệm ( có tiến hành thí nghiệm)

1.1.3.2 Phân loại dựa vào tính chất của bài tập:

- Bài tập định tính

- Bài tập định lượng

1.1.3.3 Phân loại dựa vào nội dung hóa học của bài tập:

- Bài tập hóa đại cương

+ Bài tập về chất khí

+ Bài tập về dung dịch

+ Bài tập về điện phân

…

- Bài tập hóa vô cơ

+ Bài tập về các kim loại

+ Bài tập về các phi kim

+ Bài tập về các loại hợp chất oxit, axit, bazơ, muối

…

Bài tập hóa hữu cơ

+ Bài tập về hiđrocacbon

+ Bài tập về ancol, phenol, amin

+ Bài tập về anđehit, axit cacboxylic, este

…

1.1.3.4 Phân loại dựa vào nhiệm vụ và yêu cầu của bài tập:

- Bài tập cân bằng phương trình phản ứng

- Bài tập viết chuỗi phản ứng

- Bài tập điều chế

- Bài tập nhận biết

- Bài tập tách các chất ra khỏi hỗn hợp

- Bài tập xác định thành phần hỗn hợp

- Bài tập lập công thức phân tử

- Bài tập tìm nguyên tố chưa biết

1.1.3.5 Phân loại dựa vào khối lượng kiến thức, mức độ đơn giản hay phức tạp của bài tập:

1.1.3.7 Phân loại dựa vào phương pháp giải bài tập

- Bài tập tính theo công thức và phương trình

- Bài tập biện luận

- Bài tập dùng các giá trị trung bình

…

1.1.3.8 Phân loại dựa vào mục đích sử dụng;

- Bài tập dùng kiểm tra đầu giờ

- Bài tập dùng củng cố kiến thức

- Bài tập dùng ôn tập, ôn luyện, tổng kết

- Bài tập dùng bồi dưỡng học sinh giỏi

- Bài tập dùng phụ đạo học sinh yếu

Mỗi cách phân loại có ưu, nhược điểm riêng, tùy từng trường hợp cụ thể mà sử dụng cách phân loại này hay cách phân loại khác hay kết hợp các cách phân loại

1.1.4 Điều kiện để học sinh giải bài tập hóa học tốt

- Nắm chắc lý thuyết: như là các định luật cơ bản về hóa học, các quá trình hóa học, tính chất hóa học của các chất, nắm vững đầy đủ ý nghĩa định tính và định lượng của ký hiệ công thức và phương trình hóa học…

- Nắm được các dạng bài tập cơ bản, nhanh chóng xác định được bài tập đang giải thuộc dạng bài tập nào

- Nắm được một số phương pháp giải thích hợp với từng dạng bài tập và chọn phương pháp giải tối ưu nhất

- Nắm được các bước giải một dạng bài tập nói chung và với một bài tập nói riêng

- Biết được một số thủ thuật và phép biến đổi như cách giải phương trình, hệ phương trình

1.2 Tổng quan về kỹ năng

1.2.1 Khái niệm kỹ năng

Có nhiều khái niệm khác nhau về kỹ năng:

- Theo từ điển tiếng Việt: kỹ năng là khả năng vận dụng những kiến thức thu nhận được vào thực tế

+ Kỹ năng là khả năng vận dụng kiến thức (khái niệm, cách thức, phương pháp…) để giải quyết một nhiệm vụ mới

+ Kỹ năng học tập là khả năng vận dụng có kết quả những kiến thức về phương thức thực hiện các hành động học tập

1.2.2 Sự hình thành kỹ năng

- Đặc điểm của kỹ năng:

+ Mức độ tham gia của ý chí cao

+ Hành động luôn có sự kiểm tra của thị giác

+ Chưa bao quát toàn bộ hành động, thường chú ý ở phạm vi hẹp hay động tác đang làm

+ Tốn nhiều năng lượng thần kinh và cơ bắp

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành kỹ năng

+ Nội dung của bài tập nhiệm vụ đặt ra được trừu tượng hóa sẵn hay bị che phủ bởi các yếu tố phụ làm lệch hướng tư duy, ảnh hưởng đến sự hình thành kỹ năng + Tâm thế, thói quen cũng ảnh hưởng đến sự hình thành kỹ năng

+ Có khả năng khái quát, nhìn đối tượng một cách toàn thể

- Sự hình thành kỹ năng tức là hình thành cho học sinh nắm vững một hệ thống phức tạp các thao tác nhằm làm biến đổi và sáng tỏ những thông tin chứa đựng trong bài tập, nội dung học tập xác định

- Khi hình thành kỹ năng học tập cho học sinh cần:

+ Giúp học sinh biết cách tìm tòi để nhận ra các yếu tố đã cho, các yếu tố phải tìm và mối quan hệ giữa chúng

+ Giúp học sinh hình thành mô hình khái quát để giải quyết các bài tập, các đối tượng cùng loại Xác lập được mối quan hệ giữa bài tập mô hình khái quát và các kiến thức tương ứng

1.2.3 Kỹ năng giải bài tập hóa học và rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh

1.2.3.1 Kỹ năng giải bài tập hóa học

Kỹ năng giải bài tập hóa học của học sinh là khả năng sử dụng có mục đích, sáng tạo những kiến thức hóa học để giải các bài tập hóa học

Một học sinh có kỹ năng giải bài tập hóa học tức là biết phân tích đầu bài, từ đó xác định hướng giải đúng, trình bày lời giải một cách logic, chính xác trong một thời gian nhất định Có thể chia ra hai mức kỹ năng giải bài tập hóa học:

- Kỹ năng giải bài tập hóa học cơ bản

- Kỹ năng giải bài tập hóa học phức tạp

Trong mỗi mức lại có ba trình độ khác nhau:

- Biết làm: nắm được quy trình giải một loại bài tập cơ bản nào đó tương tự như bài giải mẫu nhưng chưa nhanh

- Thành thạo: biết cách giải nhanh, ngắn gọn, chính xác theo cách giải gần như bài tập mẫu nhưng có biến đổi chút ít hoặc bằng cách giải khác nhau

- Mềm dẻo, linh hoạt, sáng tạo: đưa ra những cách giải ngắn gọn, độc đáo do biết vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học (không chỉ với bài tập hóa học gần như bài tập

mẫu mà cả bài tập hóa học mới)

1.2.3.2 Rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học

- Các giai đoạn hình thành kỹ năng giải bài tập

Việc hình thành kỹ năng giải bài tập hóa học có thể chia thành các giai đoạn sau: + Giai đoạn 1: học sinh vận dụng lý thuyết để giải những bài tập hóa học cơ bản nhất Qua đây sẽ hình thành các thao tác giải cơ bản

+ Giai đoạn 2: học sinh vận dụng kiến thức, thao tác để giải các bài tập cơ bản giúp hình thành kỹ năng giải bài tập cơ bản

+ Giai đoạn 3: hình thành kỹ năng giải bài tập phức hợp thông qua việc cho học sinh giải những bài tập phức hợp đa dạng, phức tạp hơn

- Rèn luyện kỹ năng giải bài tập

Theo lý luận dạy học thì kỹ năng được hình thành là do luyện tập Có nhiều cách luyện tập để rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học

+ Luyện tập theo mẫu: cho học sinh giải bài tập hóa học tương tự như bài tập mẫu Việc luyện tập này có thể tập trung ngay ở một bài học hoặc rải rác ở một số bài tập hoặc bài tập ở nhà

+ Luyện tập không theo mẫu: học sinh luyện tập trong tình huống có biến đổi Những điều kiện và yêu cầu của bài toán có thể biến đổi từ đơn giản đến phức tạp cùng với sự phát triển của kiến thức Vì vây, các bài tập hóa học cũng cần được sắp xếp từ dễ đến khó giúp học sinh phát triển các kỹ năng bậc cao

1.2.4 Phương pháp rèn luyện kỹ năng giải bài tập

Để rèn luyện kỹ năng giải bài tập cần thực hiện các vấn đề sau:

- Xác định từng kỹ năng cụ thể trong hệ thống kỹ năng giải bài tập hóa học và mức độ của nó ở mỗi lớp học, cấp học tương ứng

- Xác định hệ thống bài tập hóa học tương ứng chủ yếu để học sinh luyện tập kỹ năng giải bài tập cơ bản, bài tập tổng hợp

- Xây dựng sơ đồ định hướng khái quát, sơ đồ định hướng hành động và các thao tác giải mỗi loại bài tập cơ bản điển hình và bài tập hóa học cơ sở để hướng dẫn học sinh giải bài tập

- Hướng dẫn học sinh hành động tìm kiếm lời giải bài tập mẫu và bài tập tương

tự nhằm giúp học sinh nắm được sơ đồ định hướng giải bài tập nói chung và mỗi loại bài tập hóa học cụ thể nói riêng

- Sử dụng bài tập hóa học trong mỗi bài, mỗi chương để hình thành và rèn luyện

kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh, giúp học sinh được luyên tập theo mẫu, luyện tập không theo mẫu, luyện tập thường xuyên và luyện tập theo những hình thức giải bài tập hóa học khác nhau

1.3 Các phương pháp giải bài tập nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ

1.3.1 Nhận biết chất hữu cơ

1.3.1.1 Nguyên tắc chọn thuốc thử

Nhận biết là quá trình dùng các phương pháp vật lý, phương pháp hóa học nhằm gây ra các hiện tượng mà giác quan có thể cảm thụ được: hiện tượng hòa tan (nếu tỏa nhiệt khi chạm tay vào đáy ống nghiệm sẽ thấy nóng lên), hiện tượng mất màu, tạo màu, đổi màu, hiện tượng sủi bọt khí… nhằm tìm ra các chất, hỗn hợp bị mất nhãn hoặc bị hỗn tạp trong hỗn hợp

Nguyên tắc chọn thuốc thử:

- Phản ứng dùng để nhận biết phải xảy ra nhanh, đơn giản, dễ thực hiện (thường là đặc trưng của từng chất hữu cơ cần nhận biết) có dấu hiệu rõ rệt, quan sát được dễ dàng

- Chọn thuốc thử: tất cả các chất được chọn dùng để nhận biết gọi là thuốc thử (kể cả nước, quỳ tím) Phải chọn thuốc thử để tạo ra hiện tượng bề ngoài dễ quan sát được khi nhận biết như:

+ Thay đổi màu sắc

+ Tạo kết tủa

+ Sủi bọt khí

+ Khí có màu hay có mùi

Có rất nhiều phương pháp để nhận biết chất hóa học trong đó có hai phương pháp thông dụng nhất là phương pháp vật lý và phương pháp hóa học

- Nhận biết bằng phương pháp vật lý là phương pháp nhận biết các chất thông qua những tính chất vật lý như: trạng thái tồn tại, nhiệt độ sôi, độ tan, màu sắc, tính dẫn điện, dẫn nhiệt…

- Nhận biết bằng phương pháp hóa học là phương pháp nhận biết các chất bằng phản ứng hóa học hay bằng dấu hiệu hóa học thông qua việc tạo sản phẩm là chất khí, tạo chất kết tủa, tạo dung dịch có màu… Dạng bài tập này dựa vào dấu hiệu đặc trưng khi các chất hóa học phản ứng với nhau tạo ra sản phẩm có dấu hiệu thay đổi rõ ràng như có sự thay đổi màu sắc, trạng thái tồn tại…

1.3.1.2 Các bước trình bày một bài tập nhận biết

Thông thường một bài tập nhận biết được trình bày theo các bước sau:

- Bước 1: Trích các mẫu thử

- Bước 2: Chọn thuốc thử

- Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu thử hoặc ngược lại (cho mẫu thử vào thuốc thử)

- Bước 4: Dự đoán hiện tượng xảy ra (nếu… thì…)

- Bước 5: Viết phương trình phản ứng minh họa

1.3.1.3 Lưu ý

- Tùy theo yêu cầu của bài tập mà có thể gặp một số dạng bài tập nhận biết sau:

+ Nhận biết các hóa chất (rắn, lỏng, khí) riêng biệt

+ Nhận biết các hóa chất trong cùng một hỗn hợp

+ Xác định sự có mặt của các chất trong cùng một dung dịch

- Tùy thuộc vào sự lựa chọn thuốc thử để nhận biết hóa chất mà mỗi dạng trên lại

có thể gặp một trong các trường hợp sau:

+ Nhận biết được dùng thuốc thử không hạn chế

+ Nhận biết với thuốc thử hạn chế

+ Nhận biết không được dùng thêm thuốc thử

- Ở bước 3 tùy thuộc vào trạng thái tồn tại mà ta có thể cho thuốc thử vào mẫu thử hoặc ngược lại:

+ Nếu mẫu thử ở trạng thái lỏng thì ta cho thuốc thử vào mẫu thử

+ Nếu mẫu thử ở trạng thái khí thì ta cho mẫu thử vào thuốc thử

- Cách trình bày một bài tập nhận biết có thể theo cách mô tả (theo các bước ở trên) hoặc kẻ bảng Cách trình bày theo kẻ bảng có thể được dùng cho các bài tập nhận biết với hóa chất tự chọn hoặc nhận biết mà không dùng thêm hóa chất (thường sử dụng)

- Bước 5 có thể kết hợp trong bước 4 tùy từng bài tập cụ thể

1.3.1.4 Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Hãy nhận biết dung dịch các chất sau bằng phương pháp hóa học:

Bài giải:

- Bước 1: Trích mỗi chất một ít ra làm mẫu thử

- Bước 2: Chọn thuốc thử là dung dịch AgNO3/NH3

- Bước 3: Lần lượt cho các mẫu thử tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3

- Bước 4: Quan sát hiên tượng xảy ra trong với các mẫu thử:

+ Nếu mẫu nào thấy hiện tượng có kết tủa Ag trắng sáng bám trên thành ống nghiệm thì đó là HCHO

+ Nếu mẫu nào thấy hiện tượng có kết tủa Ag trắng sáng bám trên thành ống nghiệm và đồng thời có khí thoát ra thì đó là HCOOH

+ Nếu mẫu nào không thấy có hiện tượng gì xảy ra thì mẫu đó là CH3OH

- Bước 5: Viết PTHH của các phản ứng xảy ra

HCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O  HCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3

HCOOH + 2AgNO3 + 2NH3  CO2 ↑+ NH4NO3 + 2Ag

Ví dụ 2: Có các lọ hóa chất không nhãn chứa dung dịch các chất: phenol,

benzen, glixerol và etanol Hãy dùng phương pháp hóa học để nhận biết các chất trên

Bài giải:

Đối với bài tập này ta có thể nhận biết bằng cách kẻ bảng sau:

Các PTHH của các phản ứng xảy ra:

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]Cu + 2H2O

(Đồng (II) glixerat màu xanh thẫm)

2C6H5OH + 2Na  2C6H5ONa + H2

Ví dụ 3: Có các dung dịch chứa các chất riêng biệt sau: C6H5OH, hồ tinh bột, I2,

Br2, HCHO, AgNO3/NH3 Hãy nhận biết các dung dịch trên mà không dùng thêm hóa chất nào khác

1 ↓Ag sáng

Lấy các mẫu thử Cho 1 mẫu thử tác dụng lần lƣợt với các mẫu thử còn lại, quan sát hiện tƣợng và ghi lại kết quả Làm lần lƣợt nhƣ vậy với cả 4 mẫu thử, sau đó đói chiếu kết quà thu đƣợc với bảng trên ta thấy:

Mẫu nào chỉ tạo 1 kết tủa trắng là C6H5OH

Mẫu nào tạo 1 kết tủa trắng và 1 dung dịch trong suốt là Br2

Mẫu nào tạo 1 kết tủa Ag sáng và 1 dung dịch trong suốt là HCHO

Mẫu nào chỉ tạo 1 kết tủa Ag sáng là AgNO3/NH3

Các PTHH của các phản ứng xảy ra:

1.3.2.1 Nguyên tắc tách các hợp chất hữu cơ

- Tách chất là phương pháp lọc, tách một hay nhiều chất từ một hỗn hợp thành

các chất riêng biệt và tinh khiết

Để tách chất ra khỏi hỗn hợp ta có thể dùng các phương pháp vật lý hoặc các phương pháp hóa học

Tách các chất bằng phương pháp hóa học là sử dụng các phản ứng hóa học đặc

trưng để tách các chất ra khỏi hỗn hợp

Các bài tập tách chất hữu cơ thường chia thành 2 loại:

- Tách loại: Cho hỗn hợp XYZ, yêu cầu tách riêng 1 chất X ra khỏi hỗn hợp

Đối với trường hợp này ta áp dụng 1 trong 2 sơ đồ tách sau (X, Y, Z, A, B, YZ,

AX, AB, AYZ là các chất)

AB

Sơ đồ 2:

Sau phản ứng ta loại đi AYZ thì thu được chất X riêng biệt

Sơ đồ 1 dùng khi chỉ có chất X trong hỗn hợp tác dụng với thuốc thử A

Sơ đồ 2 dùng khi chỉ có chất X trong hỗn hợp không tác dụng với thuốc thử A

- Tách riêng: cho hỗn hợp XY, yêu cầu tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp

Thông thường quá trình tách riêng các chất tuân theo sơ đồ sau (X, Y, A, B, YA, AB

là các chất):

1.3.2.2 Các bước trình bày một bài tập tách chất

Thông thường một bài tập tách chất được trình bày theo các bước sau:

- Bước 1: Lựa chọn các thuốc thử phù hợp cho các phản ứng tách và phản ứng tái tạo

+ Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng ra khỏi hỗn hợp bằng phương pháp vật lý

(tức sản phẩm tạo thành phải ở trạng thía khác so với hỗn hợp ban đầu)

+ Từ sản phẩm tạo thành có khả năng tái tạo và tách được chất ban đầu

- Thuốc thử được chọn phải thỏa mãn hai điều kiện:

+ Chỉ tác dụng với 1 chất cần tách trong hỗn hợp hoặc tác dụng với tất cả các chất trừ chất cần tách trong hỗn hợp

- Bước 3: Cho hỗn hợp tác dụng với Na (dư) thì trong hỗn hợp có C2H5OH và

CH3COOH phản ứng tạo ra hỗn hợp muối, chỉ có CH3COCH3 là không phản ứng với

Na Chưng cất dung dịch sau phản ứng thu được phần hơi là tách riêng được axeton

CH3COCH3

C2H5ONa

CH3COONa (chưng cất)

- Bước 4: Các PTHH xảy ra:

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑

2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2↑

Ví dụ 2: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp rắn gồm CH3COONa, C6H5ONa,

- Bước 3: Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH (dư) thì trong hỗn hợp có

C6H5NH3Cl phản ứng tạo ra C6H5NH2, chiết lấy sau đó cho tác dụng tiếp với HCl thì tách riêng được C6H5NH3Cl Đem dung dịch 2 muối còn lại tác dung với dung dịch HCl dư thu được CH3COOH, C6H5OH và NaCl (hỗn hợp A) Cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch Na2CO3 và chiết thì thu được C6H5OH do không phản ứng, sau đó cho tác dụng với NaOH thì tách riêng được muối C6H5ONa Dung dịch sau chiết gồm

CH3COONa, NaCl cho tác dụng với H2SO4 thì có CH3COONa phản ứng tạo ra

CH3COOH Chưng cất để thu lấy hơi CH3COOH rồi cho tác dụng với NaOH thì tách riêng được muối CH3COONa

C6H5NH2

C6H5ONa

CH3COONa

(chiết)NaOH

C6H5OH

CH3COOH NaCl

3Cl

- Bước 4: Các PTHH xảy ra:

C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O

C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl

C6H5ONa + HCl → C6H5OH + NaCl

CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl

CH3COOH + Na2CO3 → CH3COONa + NaHCO3

CH3COONa + H2SO4 → CH3COOH + NaHSO4

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

1.4 Thực trạng về kỹ năng giải bài tập hóa học của học sinh trong một số trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Sơn La

Qua điều tra thực tế ở 3 trường THPT trên địa bàn tỉnh Sơn La: trường THPT Mộc Lỵ - Mộc Châu, trường THPT Mai Sơn – Mai Sơn, trường THPT Chiềng Sinh – thành phố Sơn La tôi thấy rằng đa số các trường THPT các giáo viên đều chú trọng việc hình thành và rèn luyện các kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh Tuy nhiên, trong điều kiện khuôn khổ thời gian và điều kiện có hạn nên kết quả chưa cao Theo cô Đặng Thị Nhung, giáo viên Hóa học tai trường THPT Mộc Lỵ thì các em học sinh còn hiểu rất mơ hồ và đa số mới chỉ dừng lại ở việc giải các bài tập theo mẫu mà giáo viên hướng dẫn Còn cô Bùi Thị Thúy Nga, giáo viên trường THPT Chiềng Sinh thì cho rằng: “Để rèn luyện được kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh cần nhiều yếu tố trong đó cần thiết nhất là xây dưng một hệ thống các bài tập bám sát chương trình học

và việc luyện tập thường xuyên” Theo thống kê trên phiếu trưng cầu ý kến của học sinh tai 3 trường THPT thì có trên 90% các em học sinh đề cho rằng việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học là rất cần thiết Tuy nhiên, thực tế chỉ có 20% các em chú trọng làm bài tập khi học tập môn hóa, còn lại đa số các em chỉ học lý thuyết và làm những bài tập cơ bản mà giáo viên giao

Cũng qua điều tra cho thấy rằng đa số học sinh có thái độ căng thẳng, sợ bị gọi trả lời trong các giờ bài tập, đặc biệt là các bài tập hóa hữu cơ Các em thường có tâm

lý e ngại, trốn tránh, lười làm bài tập vì thấy bài tập khó, không được hướng dẫn một cách bài bản, cụ thể để giải các dạng bài khác nhau Mặt khác, đối với những em có ý thức, chú trọng rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học thì cũng chỉ dừng lại ở việc xem lại các ví dụ, bài giải mẫu để làm theo hoặc đọc nghiên cứu tài liệu tương tự để giải và

đa số đều chọn giải theo cách giáo viên đã hướng dẫn Theo các em, khó khăn lớn nhất

khi giải các bài tập hóa học là các em chưa được làm quen với các dạng bài khác nhau, các dạng bài tập chưa được hệ thống hóa theo từng nội dung chủ đề cụ thể, các tài liệu tham khảo, hướng dẫn về dạng bài tập bám sát chương trính học còn hạn chế và lượng thời gian trên lớp để luyện tập, rèn luyện kỹ năng giải bài tập còn ít

Như vậy, việc hình thành và rèn luyện kỹ năng giải bài tập hóa học cho học sinh

là nhiệm vụ quan trọng và cấp bách đặt ra trong quá trình dạy và học hóa học ở trường THPT Hi vọng đề tài hoàn thành sẽ góp phần giải quyết một phần thực trạng nói trên

và hỗ trợ đắc lực cho việc hoàn thành mục tiêu dạy học hóa học ở trường THPT

CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG CÁC DẠNG BÀI TẬP NHẬN BIẾT VÀ TÁCH CHẤT

ĐỂ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC TRONG DẠY HỌC

PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ

2.1 Tổng quan về phần hóa học hữu cơ trong chương trình hóa học phổ thông

Hệ thống kiến thức hóa học hữu cơ ở trường trung học phổ thông mang tính kế thừa, phát triển và hoàn thiện các nội dung kiến thức đã được học ở trường THCS trên

cơ sở lý sở thuyết chủ đạo của chương trình Kiến thức hóa học hữu cơ được sắp xếp thành các chương và có thể chia làm hai nội dung chính:

- Đại cương về hóa hữu cơ

Đây là phần mở đầu, bao gồm các kiến thức đại cương về hóa học hữu cơ nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ sở lý thuyết ban đầu dùng làm phương tiện

để nghiên cứu các loại hợp chất hữu cơ cụ thể sau này Học sinh cần nắm được:

+ Khái niệm chất hữu cơ, đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ

+ Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ và một số khái niệm về phương pháp thực nghiệm cơ bản (chưng cất, chiết, kết tinh) được sử dụng trong nghiên cứu chất hữu cơ

+ Phân loại hợp chất hữu cơ theo nhóm chức và gọi tên theo danh pháp quy định của IUPAC (tên thay thế, tên nhóm chức) Sử dụng hệ thống danh pháp này đảm bảo tính nhất quán, logic trong việc sử dụng danh pháp hóa học hữu cơ theo chuẩn quốc tế ngay từ ban đầu khi nghiên cứu hóa học hữu cơ

+ Các phương pháo phân tích định tính, định lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ làm cơ sở cho việc thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ

+ Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ có xem xét đến thuyết cấu tạo hóa học, hiện tượng đồng đẳng, đồng phân, các dạng liên kết trong hóa học hữu cơ, cấu trúc không gian của phân tử chất hữu cơ

+ Phản ứng hữu cơ có nghiên cứu đến các dạng phản ứng hóa học hữu cơ ( thế, cộng, tách, phân hủy) và quá trình xảy ra có sự phân cắt các liên kết cộng hóa trị trong hợp chất hữu cơ tạo ra các sản phẩm trung gian rất kém bền là các gốc tự do, cacbocation

- Nghiên cứu các loại hợp chất hữu cơ cơ bản

Trong phần này có sự bổ sung thêm các các kiến thức mới đảm bảo tính cơ bản, khoa học và thực tiễn của kiến thức đồng thời đảm bảo sự phát triển kiến thức trong

từng chương và trong toàn bộ chương trình Hệ thống kiến thức vế các hợp chất hữu

cơ được sắp xếp theo các chương:

+ Hiđrocacbon no

+ Anken – Ankađien – Ankin

+ Aren – Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

+ Dẫn xuất halogen Ancol – Phenol

+Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic

+ Este – Lipit

+ Cacbohiđrat

+ Amin – Aminoaxit – Protein

2.2 Cơ sở lý thuyết về nhận biết và tách các hợp chất hữu cơ

2.2.1 Cơ sở lý thuyết về nhận biết hợp chất hữu cơ

Tổng hợp một số dấu hiệu nhận biết

2.2.1.1 Ankan: C n H 2n+2 (n ≥ 1, n nguyên dương)

Có thể nhận biết ankan bằng tính trơ hóa học với hầu hết các thuốc thử thông thường như không làm mất màu dung dịch nước brom (Br2), dung dịch thuốc tím (KMnO4), … và cũng không tan trong axit H2SO4

Phản ứng đặc trưng của ankan là phản ứng thế nên có thể sử dụng phản ứng này

- Thuốc thử: nước brom (màu nâu đỏ)

+ Hiện tượng: nước brom bị mất màu

+ Phương trình: CnH2n + Br2  CnH2nBr2

Các xicloankan có n ≥ 5 có tính trơ hóa học tương tự các ankan nên không phản ứng với các thuốc thử thông thường

2.2.1.3 Anken: C n H 2n (n ≥ 2, n nguyên)

- Cách 1: dùng nước brom (màu nâu đỏ)

+ Hiện tượng: làm mất (nhạt) màu nước brom

+ Phương trình: CnH2n + Br2  CnH2nBr2

- Cách 2: dùng dung dịch thuốc tím (KMnO4)

+ Hiện tượng: làm mất màu thuốc tím

- Cách 2: dùng dung dịch thuốc tím (KMnO4)

+ Hiện tượng: làm mất màu dung dịch thuốc tím

+ Ví dụ:

3C2H2 + 8KMnO4  3K2C2O4 + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O

C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4  2CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O

- Cách 3: dùng dung dịch AgNO3 trong NH3 (dùng để nhận biết các ank-1-in) + Hiện tượng: cho kết tủa vàng nhạt

+ Phương trình:

CHCH + 2AgNO3 + 2NH3  AgC  CAg  + 2NH4NO3

(Màu vàng nhạt)

- Cách 4: dùng Cu2Cl2 trong NH3 (dùng để nhận biết các ank-1-in)

+ Hiện tượng: cho kết tủa màu đỏ

+ Phương trình:

CHCH + Cu2Cl2 + 2NH3  CuC  CCu (đỏ) + 2NH4Cl

RCCH + Cu2Cl2 + 2NH3  RC  CCu (đỏ) + 2NH4Cl

2.2.1.6 Benzen (C 6 H 6 )

- Thuốc thử: brom lỏng (xúc tác bột Fe)

+ Hiện tượng: mất (nhạt) màu dung dịch brom

+ Phương trình:

C6H6 + Br2  C6H5Br + HBr

2.2.1.7 Toluen (C 6 H 5 CH 3 )

- Thuốc thử: dung dịch KMnO4, đun nóng

+ Hiện tượng: mất màu tím của dung dịch KMnO4

+ Phương trình:

C6H5CH3 + 2KMnO4 t o C6H5COOK + 2MnO2 + KOH + H2O

Hoặc: C6H5CH3 + 3[O]  C6H5COOH + H2O

2.2.1.8 Stiren ( C 6 H 5 CH=CH 2 )

- Thuốc thử: dung dịch KMnO4 ở nhiệt độ thường

+ Hiện tượng: mất màu dung dịch KMnO4

3C6H5CH=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O  3C6H5CH(OH)CH2(OH) + 2KOH + 2MnO2

- Thuốc thử: bột CuO (màu đen), nhiệt độ cao

+ Hiện tượng: CuO (màu đen) chuyển thành Cu (màu đỏ), sản phẩm tạo thành có tham gia phản ứng tráng gương

+ Phương trình:

RCH2OH + CuO  RCHO + Cu + H2O

RCHO + 2AgNO3 + 2NH3 + H2O  RCOOH + 2Ag + 2NH4NO3

2.2.1.11 Ancol bậc 2

- Thuốc thử: bột CuO (màu đen), nhiệt độ

+ Hiện tượng: CuO (màu đen) chuyển thành Cu (màu đỏ), sản phẩm tạo thành không tham gia phản ứng tráng gương

+ Phương trình: R(CHOH)R’ + CuO  RCOR’ + Cu + H2O

Xeton RCOR’ không tham gia phản ứng tráng gương

2.2.1.12 Ancol đa chức có hai nhóm –OH liền kề nhau trở lên

- Thuốc thử: Cu(OH)2 màu xanh

+ Hiện tượng: Cu(OH)2 bị hòa tan tạo ra dung dịch phức màu xanh thẫm

R'

O

O H

R CH

CH R'

H O

O Cu

Ví dụ: etylen glicol tác dụng với Cu(OH)2

H2C

OH + Cu(OH)2

+ 2H2O 2

Dung dịch đồng (II)etylen glicolat ( xanh lam)

2.2.1.13 Phenol (C 6 H 5 OH)

- Cách 1: dùng thuốc thử là kim loại Na

+ Hiện tượng: xuất hiện bọt khí

+ Phương trình: 2C6H5OH + 2Na  2C6H5ONa + H2

- Cách 3: dùng thuốc thử là dung dịch NaOH

+ Hiện tượng: dung dịch ban đầu chuyển từ đục (vì phenol ít tan) sang dung dịch trong suốt (vì tạo thành muối C6H5ONa là muối tan) Khi thổi khí CO2 vào

dung dịch trong suốt C6H5ONa lại thấy dung dịch trở nên vẩn đục vì tạo ra C6H5OH ban đầu ít tan

+ Phương trình: C6H5OH + NaOH  C6H5ONa + H2O

(trong suốt, tan)

C6H5ONa + CO2 + H2O  C6H5OH + NaHCO3

- Cách 4: dùng thuốc thử là dung dịch FeCl3

+ Hiện tượng: tạo thành dung dịch phức có màu tím

- Cách 1: dùng thuốc thử là dung dịch AgNO3 trong NH3

+ Hiện tượng: tạo kết tủa (Ag trắng sáng)

+ Phương trình:

RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH  RCOONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O

Hoặc: RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O  RCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3

- Cách 2: dùng thuốc thử là Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng

+ Hiện tượng: tạo kết tủa Cu2O màu đỏ gạch

+ Phương trình:

RCHO + Cu(OH)2 + NaOH t0 RCOONa + Cu2O(đỏ) + 3H2O

2.2.1.16 Axit cacboxylic: RCOOH

- Cách 1: dùng thuốc thử là giấy quỳ tím

+ Hiện tượng: giấy quỳ hóa đỏ

- Cách 2: dùng thuốc thử là Na2CO3 hoặc CaCO3

+ Hiện tượng: có khí CO2 bay lên

+ Phương trình:

2RCOOH + Na2CO3  2RCOONa + CO2 + H2O

- Riêng HCOOH có phản ứng đặc biệt: phản ứng hòa tan Cu(OH)2 trong môi trường kiềm và phản ứng tráng bạc:

HCOOH + 2Cu(OH)2 + 2NaOH  Na2CO3 + Cu2O(đỏ) + 4H2O

HCOOH + 2AgNO3 + 2NH3  CO2 + NH4NO3 + 2Ag(trắng)

- Đối với các axit không no có phản ứng làm mất màu dung dịch nước brom, dung dịch KMnO4

2.2.1.17 Aminoaxit: (H 2 N) n R(COOH) m

- Cách 1: dùng thuốc thử là giấy quỳ tím

+ Hiện tượng: màu của giấy quỳ biến đổi tùy thuộc số lượng nhóm –NH2 và nhóm –COOH

Nếu n = m: giấy quỳ không đổi màu

Nếu n > m: giấy quỳ chuyển màu xanh

Nếu n ˂ m: giấy quỳ chuyển màu đỏ

- Cách 2:dùng thuốc thử là CaCO3 hoặc dung dịch Na2CO3

+ Hiện tượng: có khí CO2 bay lên

+ Phương trình:

2H2N-R-COOH + Na2CO3  2H2N-R-COONa + CO2 + H2O

2.2.1.18 Glucozơ: C 6 H 12 O6

-Cách 1: dùng thuốc thử là Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

+ Hiện tượng: tạo dung dịch phức màu xanh thẫm

+ Phương trình:

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → [C6H7O(OH)4O]2Cu + 2H2O

Glucozơ đồng(II) glucolat (xanh thẫm)

Nếu tác dụng với Cu(OH)2 trong điều kiện đun nóng sẽ tạo ra kết tủa màu đỏ gạch theo phương trình:

HOCH2[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 t0 HOCH2[CHOH]4COOH + Cu2O↓ + 2H2O

- Cách 2: dùng thuốc thử là dung dịch AgNO3 trong NH3

+ Hiện tượng: tạo kết tủa Ag màu trắng

+ Phương trình:

HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 2NH3 t o HOCH2[CHOH]4COOH + 2NH4NO3 + 2Ag

*Đặc biệt: glucozơ chứa nhóm chức anđehit (nhóm –CHO) nên có khả năng

làm mất màu dung dịch nước brom

HOCH2[CHOH]4CHO + Br2 + H2O  HOCH2[CHOH]4COOH + 2HBr

Axit gluconic

Có thể dùng dung dịch muối Fe3+ cho vào dung dịch sau phản ứng để nhân ra axit

gluconic vì axit này tạo phức chelat với Fe3+ có màu vàng hơi xanh

Glucozơ và fructozơ tham gia phản ứng tráng gương trong môi trường kiềm

C6H12O6 + 2AgNO3 + 2NH3 t o HOCH2[CHOH]4COOH + 2NH4NO3 + 2Ag

- Cách 2: dùng thuốc thử là kết tủa Cu(OH)2

+ Hiện tượng: Cu(OH)2 bị hòa tan tạo ra dung dịch phức màu xanh thẫm

+ Giải thích: trong phân tử saccarozơ được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một

gốc fructozơ đều có những nhóm –OH kiền kề nên phản ứng được với Cu(OH)2

- Cách 3: dùng thuốc thử là dung dịch Ca(OH)2 (vôi sữa)

+ Hiện tượng: dung dịch vôi sữa bị vẩn đục

+ Phương trình:

C12H22O11 + Ca(OH)2  C12H22O11.CaO.2H2O (canxi saccarat)

2.2.1.20 Mantozơ (C 12 H 22 O 11 )

- Cách 1: dùng thuốc thử là kết tủa Cu(OH)2

+ Hiện tượng: tạo thành dung dịch phức màu xanh thẫm

+ Khi mantozơ tác dụng với Cu(OH)2 trong điều kiện đun nóng sẽ tạo ra kết tủa

màu đỏ gạch

- Cách 2: dùng thuốc thử là dung dịch AgNO3 trong NH3

+ Hiện tượng: tạo ra kết tủa Ag màu trắng

+ Giải thích: phân tử mantozơ được cấu tạo từ hai gốc glucozơ liên kết với nhau

bằng liên kết 1,4-glucozit, trong phân tử còn nhóm –OH hemiaxetal nên có thể chuyển

hóa thành nhóm anđehit để tham gia phản ứng tráng gương

- Cách 3: thủy phân trong môi trường H+ tạo ra sản phẩm có tham gia phản ứng

tráng gương

+ Phương trình:

C12H22O11 + H2O  2C6H12O6 (glucozơ)

Glucozơ tham gia phản ứng tráng gương

HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 2NH3 t o HOCH2[CHOH]4COOH + 2NH4NO3 + 2Ag

Glucozơ tham gia phản ứng tráng gương

- Cách 2: dùng thuốc thử là dung dịch iot

+ Hiện tượng: cho dung dịch màu tím xanh đặc trưng

2.2.2 Cơ sở lý thuyết về tách một số hợp chất hữu cơ:

Tổng hợp phản ứng tách các hợp chất hữu cơ thường sử dụng

- Phản ứng tái tạo: RC≡CAg + HCl → RC≡CH + AgCl↓

Loại kết tủa AgCl ra khỏi dung dịch hoặc thu khí (hay hơi) ank-1-in bay ra

2.2.2.3 Ancol

- Thuốc thử A: Na (hoặc kim loại kiềm, kiềm thổ khác)

- Phản ứng tách: 2ROH + 2Na → 2RONa + H2↑

- Thuốc thử B: dung dịch HCl

- Phản ứng tái tạo: RONa + HCl → ROH + NaCl

Chƣng cất để thu lấy ancol

- Phản ứng tái tạo: lọc lấy kết tủa và thực hiện phản ứng

RCH(OH)SO3Na + NaOH → RCHO + Na2SO3 + H2O

Chƣng cất để thu lấy anđehit

2.2.2.6 Axit cacboxylic

- Thuốc thử A: Na hoặc NaOH

- Phản ứng tách:

- Thuốc thử B: dung dịch H2SO4

- Phản ứng tái tạo: RCOONa + H2SO4 → RCOOH + NaHSO4

Chƣng cất để thu lấy axit

2.2.2.7 Amin

- Thuốc thử A: dung dịch HCl

- Phản ứng tách: RNH2 + HCl → RNH3Cl

- Thuốc thử B: dung dịch NaOH

- Phản ứng tái tạo: RNH3Cl + NaOH → RNH2 + NaCl + H2O

Amin không tan trong dung dịch nên ta có thể tách riêng

2.2.2.8 Saccarozơ

- Thuốc thử A: dung dịch Ca(OH)2

- Phương trình: C12H22O11 + 2Ca(OH)2 → C12H22O11.2CaO.2H2O↓

Lọc kết tủa rồi cho tác dụng với khí CO2 để tái tạo

C12H22O11.2CaO.2H2O↓ + 2CO2 → C12H22O11+ CaCO3↓ + 2H2O

Đuổi hết hơi nước và gạn bỏ kết tủa ta thu được saccarozơ

2.3 Một số bài tập nhận biết phần hóa học hữu cơ

2.3.1 Bài tập nhận biết với thuốc thử không hạn chế

Bài 1:

Có các lọ hóa chất mất nhãn chứa các dung dịch: axetanđehit, glucozơ, glixerol

và etanol Hãy dùng phương pháp hóa học để nhận biết các chất trong mỗi lọ

Hướng dẫn: đây là bài toán nhận biết các hóa chất riêng biệt nên ta chỉ cần nhận

biết 3 chất trong số 4 chất đề bài đã cho, được dùng thuốc thử không hạn chế

- Lần lượt cho các mẫu thử tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3:

+ Hai mẫu thử có phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo ra kết tủa Ag

(màu trắng sáng)là axetanđehit CH3CHO và glucozơ C6H12O6 (nhóm A)

CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O CH3COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3

HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 2NH3 t o HOCH2[CHOH]4COOH

+ Hai mẫu không có phản ứng tráng gương gồm có glixerol và etanol (Nhóm B)

- Cho cả 2 nhóm A và B tác dụng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường thì:

+ Ở nhóm 1: glucozơ phản ứng tạo ra dung dịch màu xanh thẫm Còn CH3CHO không phản ứng

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → [C6H7O(OH)4O]2Cu + 2H2O

Glucozơ đồng(II) glucolat (xanh thẫm)

+ Ở nhóm 2: glixerol có phản ứng tạo ra dung dịch phức màu xanh thẫm, còn lại etanol không phản ứng

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]Cu + 2H2O

Bài giải:

- Dẫn các khí qua dung dịch AgNO3 trong NH3:

+ Khí nào có phản ứng tạo kết tủa màu vàng nhạt là C2H2:

CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3  AgCCAg + 2NH

4NO3 (Màu vàng nhạt)

+ Ba khí không phản ứng là CH4, C2H4 và C3H8

- Dẫn 3 khí không tác dụng với AgNO3/NH3 vào dung dịch brom:

+ Khí làm mất màu dung dịch brom là C2H4

Bài toán nhận biết các dung dịch riêng biệt nên chỉ cần nhận biết 4 trong 5 chất

đã cho, được dùng thuốc thử không hạn chế

- Dùng quỳ tím chia các dung dịch làm 2 nhóm

+ Nhóm A: làm đỏ giấy quỳ là 2 axit

+ Nhóm B: không làm đổi màu giấy quỳ là ancol và este

- Dùng dung dịch brom để nhận biết axit không no trong nhóm A

- Dùng phản ứng với Na để phân biệt este và 2 ancol

- Nhận biết 2 ancol bằng cách đem oxi hóa, sau đó lấy sản phẩm tham gia phản ứng tráng gương

Bài giải:

- Trích mỗi chất một ít ra làm mẫu thử

- Cho vào mỗi mẫu thử một mẩu giấy quỳ tím:

+ Hai mẫu làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ là CH3COOH và CH2=CHCOOH (nhóm A)

+ Ba mẫu không làm chuyển màu giấy quỳ gồm CH3OH, C2H5OH, CH3COOC2H5(nhóm B)

- Lấy 2 mẫu ở nhóm A cho tác dụng với dung dịch brom:

+ Mẫu có phản ứng, làm mất màu dung dịch brom là CH2=CH-COOH

CH2=CH-COOH + Br2 → CH2Br-CHBr-COOH

+ Mẫu không làm mất màu dung dịch brom là CH3COOH

- Cho các mẫu ở nhóm B tác dụng với Na thì:

+ Hai mẫu có phản ứng, thấy hiện tượng sủi bọt khí thoát ra là CH3OH và

CH3OH + 2[O] → HCOOH + H2O

+ Mẫu có tham gia phản ứng tráng gương, tạo kết tủa Ag trắng thì mẫu đó có HCOOH và chất ban đầu là CH3OH

HCOOH + 2AgNO3 + 2NH3 → CO2↑ + 2NH4NO3 + 2Ag↓

+ Mẫu còn lại không thấy có hiện tượng gì thì chất ban đầu là C2H5OH

Bài 4:

Có năm ống nghiệm mất nhãn, mỗi ống đựng một trong các dung dịch sau: anđehit axetic, glucozơ, etylamin, lòng trắng trứng, glyxin Bằng phương pháp hóa học hãy nhận ra từng dung dịch

Hướng dẫn:

Cần nhận biết được 4 chất trong 5 chất đã cho, được dùng thuốc thử không hạn chế

- Dùng quỳ tím để nhận biết được etylamin

- Khi đun nóng các dung dịch còn lại thì nhận biết được lòng trắng trứng

- Nhận biết glucozơ bằng phản ứng tạo dung dịch màu xanh thẫm với Cu(OH)2

- Nhận biết anđehit axetic bằng phản ứng tráng gương

- Chất còn lại là glyxin

Bài giải:

- Trích các mẫu thử

- Cho vào mỗi mẫu thử một mẩu giấy quỳ tím:

+ Mẫu làm quỳ tím chuyển thành màu xanh là etylamin C2H5NH2

+ Các mẫu còn lại không làm đổi màu giấy quỳ là anđehit axetic, glucozơ, lòng trắng trứng và glyxin

- Đem đun nóng 4 mẫu không làm đổi màu quỳ tím:

+ Mẫu có hiện tượng kết tủa trắng xuất hiện là lòng trắng trứng

+ Các mẫu không có hiện tượng gì là CH3CHO, C6H12O6 và HOOCCH2NH2

- Lấy 3 mẫu chưa nhận biết được cho tác dụng với Cu(OH)2:

+ Mẫu có tác dụng với Cu(OH)2 tạo ra dung dịch phức màu xanh thẫm đặc trưng

là glucozơ:

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → [C6H7O(OH)4O]2Cu + 2H2O

Glucozơ đồng(II) glucolat (xanh thẫm)

+ Hai mẫu không phản ứng là CH3CHO và HOOC-CH2-NH2

- Cho 2 mẫu còn lại không phản ứng với Cu(OH)2 đem tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3:

+ Mẫu tạo kết tủa Ag trắng là CH3CHO

CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O CH3COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

+ Còn lại HOOC-CH2-NH2 không có hiện tượng gì

Bài 5:

Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các dung dịch mất nhãn sau: phenol, ancol benzylic, benzylclorua và anilin

Hướng dẫn:

Cần nhận biết được 3 trong 4 chất đã cho, được dùng thuốc thử không hạn chế

- Dùng kim loại Na để phân ra làm 2 nhóm:

+ Nhóm A: có phản ứng với Na là C6H5OH và C6H5CH2OH

+ Nhóm B: không có phản ứng với Na gồm C6H5CH2Cl và C6H5NH2

- Dùng dung dịch brom để nhận biết được C6H5OH trong nhóm A

- Phân biệt 2 chất trong nhóm B bằng dung dịch brom

Bài giải:

- Trích mẫu thử

- Cho kim loại Na tác dụng với các mẫu thử thì phân biệt được 2 nhóm:

+ Nhóm A: gồm các chất có phản ứng với Na, thấy hiện tượng sủi bọt khí thoát ra

- Lấy hai chất ở nhóm A cho tác dụng với dung dịch brom:

+ Chất có phản ứng , tạo ra kết tủa màu trắng là phenol C6H5OH

+ Chất còn lại không có hiện tượng gì là C6H5CH2OH

- Lấy hai chất ở nhóm B cho tác dụng với dung dịch nước brom thì nhận biết được: + Chất có phản ứng, tạo ra kết tủa màu trắng là C6H5NH2:

Hướng dẫn:

Cần nhận biết được 4 trong 5 chất đã cho, được dùng thuốc thử không hạn chế

- Dùng phản ứng tráng gương để nhận biết CH3CHO

- Nhận biết được glixerol bằng phản ứng với Cu(OH)2

- Dùng kim loại Na để nhận biết được đietyl ete

- Nhận biết 2 ancol bằng cách đem oxi hóa rồi lấy sản phẩm cho tham gia phản ứng tráng gương

Bài giải:

- Trích các mẫu thử

- Cho các mẫu thử lần lượt tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3:

+ Mẫu có phản ứng tạo ra kết tủa Ag trắng là CH3CHO

CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O CH3COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

+ Các mẫu còn lại không phản ứng là : ancol propylic, ancol isopropylic, glixerol

và đietyl ete

- Các mẫu không tham gia phản ứng tráng gương thì đem tác dụng với Cu(OH)2 + Mẫu có phản ứng tạo thành dung dịch có màu xanh thẫm đặc trưng là glixerol 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]Cu + 2H2O

(Đồng (II) glixerat màu xanh thẫm)

+ Ba mẫu không phản ứng là : ancol propylic, ancol isopropylic và đietyl ete

- Cho kim loại Na vào 3 mẫu chưa nhận biết được:

+ Mẫu không có phản ứng với Na là đietyl ete