Số tiết phân bố trong chương trình còn ít song yêu cầu lượng kiến thức lại quá nhiều và rộng, lượng bài tập phong phú đa dạng song SGK và sách bài tập lại chưa phân dạng từng loại bài tậ
Trang 1MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU Trang: 2
1.Lý do chọn đề tài
2.Mục đích nghiên cứu
3.Đối tượng nghiên cứu
4.Phương pháp nghiên cứu
PHẦN II: NỘI DUNG Trang: 3 - 15
1 Cơ sở lí thuyết - Thực tiễn của đề tài
2 Thực trạng
3 Các giải pháp
3.1 Những kiến thức cơ bản về lý thuyết cần trang bị cho HS
3.2 Phân dạng bài tập và thiết lập phương pháp giải
4 Kết quả thực hiện
PHẦN III: KẾT LUẬN , KIẾN NGHỊ Trang: 16
Trang 2PHẦN I: MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài:
Là một GV dạy môn hoá học chắc hẳn ai cũng hiểu bộ môn Hoá là bộ
môn mới và khó đối với HS bậc THCS Số tiết phân bố trong chương trình còn
ít song yêu cầu lượng kiến thức lại quá nhiều và rộng, lượng bài tập phong phú
đa dạng song SGK và sách bài tập lại chưa phân dạng từng loại bài tập cũng như
chưa nêu lên cách thiết lập phương pháp giải cụ thể cho từng dạng toán Đó
chính là cái khó cho người học và cũng là nội dung mà mỗi GV dạy hoá phải
trăn trở tìm tòi, biên soạn nội dung giảng dạy làm thế nào để HS rèn luyện kỹ
năng giải tốt các dạng bài tập theo yêu cầu của chương trình
Trong những năm học trước tôi tiến hành biên soạn các dạng bài tập hoá
vô cơ đã áp dụng vào giảng dạy tại trường bước đầu đã đem lại kết quả khả
quan, một số đề tài đã được hội đồng khoa học phòng GD&ĐT công nhận và
xếp loại A cấp Huyện, trong các dạng bài tập của hoá vô cơ và hoá học hữu cơ
bậc THCS có điểm chung gần giống nhau chỉ khác nhau ở dạng toán lập công
thức phân tử các HCHC đây là dạng toán mới và khó đối với HS lớp 9 hơn nữa
sách bài tập lại không thiết lập cách giải cho từng dạng cụ thể do vậy trong quá
trình khảo sát cuối năm tôi nhận thấy hầu hết HS lớp 9 còn yếu về các dạng
toán này, do vậy qua khảo sát cuối năm gần 60% HS không làm được bài tập
dạng xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ, đó cũng chính là lý do mà tôi
chọn nội dung đề tài “Cách giải bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu
cơ cho học sinh lớp 9 THCS”
2 Mục đích nghiên cứu:
Với đề tài này, có thể làm tài liệu tham khảo cung cấp kiến thức cơ bản về
các phương pháp giải bài toán hóa học lập công thức hóa học của hợp chất hữu
cơ cho học sinh đang học, đặc biệt là các em học sinh khối 9 và giáo viên đang
dạy bộ môn Hóa học
Cung cấp một số kĩ năng khi giải một một số bài toán hóa học có tính
khoa học, logic và sáng tạo
Giúp học sinh nhận dạng, giải thành thạo một số dạng toán thường gặp
trong thi cử, thi tuyển sinh vv Từ đó tạo cho học sinh tự tin, hứng thú và say
mê khi học môn Hóa học
3 Đối tượng nghiên cứu:
Nghiên cứu, tổng kết một số kinh nghiệm hướng dẫn cách giải bài tập lập
công thức phân tử hợp chất hữu cơ cho học sinh lớp 9 THCS Trong đó, bài toán
xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ dựa vào phản ứng cháy áp dụng
cho hợp chất Hiddrocacbon và hợp chất Dẫn xuất hiddrocacbon với hai dạng là:
+ Dạng bài cơ bản (áp dụng cho HS đại trà)
+ Dạng bài biến dạng ( áp dụng cho HS khá, giỏi )
Trang 34 Phương pháp nghiên cứu:
4.1 Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: nghiên cứu một
số tài liệu về phương pháp giải các bài toán có liên quan đến phạm vi nghiên
cứu, các quy luật giải các bài tập về HCHC; trao đổi kinh nghiệm, học hỏi từ
đồng nghiệp, các kiến thức có liên quan đến việc nghiên cứu và tích lũy qua các
tiết dự giờ của đồng nghiệp
4.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin:
4.3 Phương pháp thống kê, thực nghiệm và sử lý số liệu
PHẦN II: NỘI DUNG
1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
Trong những năm gần đây, chất lượng học sinh có chiều hướng giảm, đặc
biệt là môn hóa học Rất nhiều em không giải được những bài toán cơ bản về
HCHC, thậm chí không viết được phương trình về các HCHC và cả cách tính
toán, điều này khiến cho những giáo viên giảng dạy môn Hóa rất đau lòng, một
vài em cảm thấy rất sợ khi vào tiết học môn Hóa
Để ngày càng nâng cao về chất lượng dạy học môn Hóa, nhằm giúp học
sinh có kiến thức để chủ động hơn trong việc tự học ở nhà nên việc kiểm tra
đánh giá học sinh có sự lồng ghép của bài tập tự luận và trắc nghiệm khách
quan Qua nhiều năm công tác tôi nhận thấy được phần lớn học sinh đại trà còn
lúng túng với việc giải bài tập hóa học nhất là phần bài tập lập công thức phân tử
của HCHC Hóa 9, nguyên nhân là các em chưa hiểu được cách giải và phương
pháp giải hợp lí.Từ đó dẫn đến chất lượng đại trà bộ môn thấp so với chỉ tiêu đề
ra của toàn huyện:
2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
2.1 Khảo sát chất lượng lần 1 vào cuối tháng 3/2015
* Nội dung: thực hiện các bài tập lập công thức phân tử các hợp chất hưũ
2.2 Từ những nguyên nhân trên năm học 2014-2015 tôi bắt tay vào việc
tiến hành nghiên cứu phân loại dạng bài tập lập công thức phân tử HCHC, bằng
kinh nghiệm và kiến thức của bản thân kết hợp với kiến thức từ các sách tham
Trang 4khảo tôi tiến hành biên soạn nội dung, nhằm tìm ra biện pháp thích hợp và chọn
nội dung phù hợp trong việc giảng dạy nội dung biên soạn tôi tiến hành khảo sát
thăm dò nguyện vọng của HS kết quả như sau:
HS biết làm toán lập công thức HCHC: 22%
HS không biết làm toán lập công thức HCHC: 78%
Trong đó:
* 22% thích học môn hoá, dễ hiểu
* 30% không thích học vì quá khó
* 10% Không hiểu bài
* 28% HS không biết thiết lập cách giải
* 10% HS cho là môn Hoá quá khó, mau quên
Qua kết quả trên cho thấy hoc sinh không làm bài được chủ yếu do không
hiểu bài, không phân loại được các loại bài tập trong dạng cũng như không biết
thiết lập cách giải cụ thể cho từng loại bài tập, giao viên hướng dẫn giải bài tập
theo sách giáo viên không đưa ra cách giải cụ thể cho từng dạng bài tập Đó
cũng chính là nguyên nhân Tôi tiến hành biên soạn và thực hiện đề tài
3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề:
3.1 Đối với Giáo viên
Phải hệ thống hóa kiến thức trọng tâm cho học sinh một cách khoa học
Nắm vững các phương pháp giải bài tập và xây dựng hệ thống bài tập phải thật
sự đa dạng, nhưng vẫn đảm bảo trọng tâm của chương trình phù hợp với đối
tượng học sinh.Tận dụng mọi thời gian để có thể hướng dẫn giải được lượng bài
tập là nhiều nhất, có hiệu quả nhất cho học và học sinh dễ hiểu nhất.Luôn quan
tâm và có biện pháp giúp đỡ các em học sinh có học lực trung bình, yếu Không
ngừng tạo tình huống có vấn đề đối với các em học sinh khá giỏi …
3.2 Đối với Học sinh
- Về kiến thức
Là phương tiện để ôn tập củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt
nhất Rèn khả năng vận dụng kiến thức đã học, kiến thức tiếp thu được qua bài
giảng thành kiến thức của mình, kiến thức được nhớ lâu khi được vận dụng thường
xuyên Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn
- Về kĩ năng
Phải tích cực rèn kỹ năng hệ thống hóa kiến thức sau mỗi bài, mỗi
chương Phân loại bài tập hóa học và lập hướng giải cho từng dạng toán
Trang 5Bài tập hoá học là một trong những cách hình thành kiến thức kỹ năng mới cho
học sinh.Rèn kỹ năng hoá học cho học sinh khả năng tính toán một cách khoa
học.Phát triển năng lực nhận thức rèn trí thông minh cho học sinh
- Về thái độ
Làm cho các em yêu thích, đam mê học môn hóa học khi đã hiểu rỏ vấn
đề Phát hiện và giải quyết vấn đề một cách khách quan, trung thực trên cơ sở
phân tích khoa học
3 3 Dạng toán của đề tài nghiên cứu
Dạng toán xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (HCHC) là dạng
bài tập rất phong phú của bộ môn Hoá học, đối với chương trình hoá học Hữu cơ
lớp 9 dạng bài tập này trong SGK hầu hết tập trung vào phản ứng cháy Do đó,
đề tài này Tôi chỉ giới hạn ở phạm vi : " Cách giải bài tập lập công thức phân tử
hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy " Vì vậy, để HS có cơ sở
luyện giải dạng bài tập cơ bản này đạt kết quả tốt, trước hết Tôi trang bị cho HS
nắm vững các kiến thưc cơ bản về lý thuyết và phuơng pháp giải sau:
3.3.1 Những kiến thức cơ bản về lý thuyết cần trang bị cho học sinh :
Công thức tổng quát của các loại HCHC nhằm giúp HS xác định được số
nguyên tử của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và để xác định
công thức hợp chất khi biết dạng tổng quát cũng như xác định tên hợp chất đã
với n 2)Hydrocacbon không no(Họ ANKIN:CnH2n - 2
với n 2)Hydrocacbon thơm ( Họ AREN: CnH2n - 6 với
n 6 )Dẫn xuất
hydrocacbon( Ngoài C và H
Trang 6Phương trình tổng quát các phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (HCHC)
gồm hiđrôcacbon và dẫn xuất hiđrôcacbon (hợp chất hữu cơ có chứa ôxy và
nitơ) trong phạm vi chương trình hoá học lớp 9 như sau :
dẫn xuất hiđrôcacbon (A) đem đốt :
Trang 7Nếu nCO2 nH2O hay x
2
y
A có thể là Ankanol (Rượu) Nếu nCO2 = nH2O hay x = 2y A là Ankanoic (Axit ) đơn chức no
- Hợp chất hữu cơ có chứa ôxi và nitơ :
CxHyOzNt + (x 4y-2z )O2 t0 x CO2 + 2y H2O + 2t N2
3.3.2 Phân loại và phương pháp giải dạng toán xác định công thức
phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy :
* Bài toán dạng cơ bản: ( áp dụng cho mọi đối tượng học sinh )
- Sơ đồ phân tích đề bài toán:
m (g) + O2 mCO2 (g) ( hay nCO2(mol) , VCO2(lít) ở đktc )
HCHC mCO2(g) hay nH2O(mol)
(A) VN2(lít) ở đktc ( hay nN2(mol) )
* Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
* Tính tổng khối lượng : ( mC + mH + mN ) rồi so sánh
- Nếu ( mC + mH + mN ) = mA ( đem đốt ) => A không chứa ôxy
- Nếu (mC + mH + mN ) mA (đem đốt) => A có chứa ôxy
Bước 2 : Xác định khối lượng mol phân tử hợp chất hữu cơ (MA)
* Dựa vào khối lượng riêng của chất hữu cơ (A) ở đktc (DA)
đốt cháy hoàn toàn
Trang 8Bước 3 : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
Cách 1 : Dựa trên công thức tổng quát hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOzNt
A
A N
O H
M m
t m
z m
y m
z H
y C
O H
M m
t m
y m
2
14 9
=> Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A
* Trường hợp 2 : Đề cho biết thể tích và hơi của các chất trong phản ứng
cháy (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất )
- Trường hợp này ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỷ lệ thể tích của
chất khí và hơi cũng chính là tỷ lệ số mol Do đó khi giải nên áp dụng các thể
tích trên trực tiếp vào phương trình phản ứng cháy tổng quát
* Bài tập minh hoạ :
MA = 22,4 DA
MA = MB dA/B MA = 29 dA/KK
Trang 9Bài 1 : Đốt chất hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ (A) chứa các nguyên
tố : C, H, O, kết quả thu được 6,6 gam CO2 và 3,6 gam H2O Biết tỷ khối hơi
của hợp chất này đối với khí H2 là 30 Xác định công thức phân tử của hợp
chất hữu cơ (A) ?
M m
z m
y m
16 4 , 0 8 , 1
M m
y m
x
2 2
9 44
3
60 6 , 3
9 6 , 6
16
) 8 3 12 ( 60
Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8O
Bài 2 : Xác định công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) Khi phân tích
hợp chất này có thành phần % khối lượng các nguyên tố như sau : 75%C và
25%H Biết rằng 3,2 gam chất (A) ở đktc có thể tích là 4,48 lít
Giải
- Dạng công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) : CxHy
- Khối lượng mol của(A) : MA = 16 ( )
48 , 4
2 , 3 4 , 22 ) (
4 , 22
g lit
Trang 10Bài 3 : Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất hữu cơ (A) chứa 3 nguyên tố:
C, H, O, cần 250 ml khí O2 , thu được 200ml CO2 và 200ml H2O (các khí đo ở
cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ) Xác định công thức phân tử của hợp chất
hữu cơ (A)
2 200 100
1
z y x y
2 100
4 2 100
250 250
2 4 100
Vậy công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) là : C2H4O
Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 7,4(g) hợp chất axit đơn chức no, thu được
6,72lít CO2 (ở đktc) Xác định công thức phân tử của axit đó ?
Giải
- Số mol CO2 : n CO2 0 , 3 ( )
4 , 22
72 , 6 4 , 22
4 , 7
1
2 n
n C H COOH
n n
- Phương trình phản ứng đốt cháy axit đơn chức no:
CnH2n+1COOH + )
2
1 3 ( n O2 t0 (n +1)CO2 + (n +1)H2O
1 (n +1)
147,446
n 0,3
Trang 11n ( Giải ra ta được kết quả: n = 2 )
- Vậy công thức của axit là: C2H5 - COOH
3.3.3 Các bài toán dạng phân hoá thường gặp (biến dạng) : áp dụng
cho đối tượng học sinh khá, giỏi
3.3.3.1 Biến dạng 1:
- Đặc điểm bài toán : Đề không cho dữ kiện tính MA, yêu cầu xác định
công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Phương pháp giải :
Bước1 : Đặt công thức (A) dạng tổng quát : CxHyOzNt
Sau đó dựa vào dữ kiện bài toán thiết lập tỷ lệ :
x : y : z : t =
14
: 16
: 1
: 12
N O H
m
=> công thức đơn giản nhất ( CTĐGN )
và công thức thực nghiệm ( CTTN ) của chất (A)
Bước 2 : Biện luận từ công thức thực nghiệm ( CTTN ) để suy ra công
thức phân tử đúng của (A)
Bảng biện luận một số trường hợp thường gặp
y lẻ nếu t lẻ
y chẳn nếu t chẳn
CTTN(A) : (CH4N)n => CnH4nNn
4n 2n 2 n 1 n 2, nguyên => n = 1 => CH4N (loại)
n = 2 => C2H8N2 (nhận)
- Bài tập minh hoạ:
- Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam một Hydrôcacbon (A) thu được 4,032 lít
khí CO2 ở đktc Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mC = 12 2 , 16 ( )
4 , 22
032 , 4 12 4 , 22
Trang 1216 , 2 1
CTĐGN của (A) là: C3H8 => CTTN của (A): (C3H8)n hay C3nH8n
Điều kiện : 8n 2 3n 2 n 1 , vì n nguyên , > 0, buộc n = 1
- Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8
3.3.3.2 Biến dạng 2:
- Đặc điểm bài toán :
- Đề không cho biết lượng chất hữu cơ (A) đem đốt mà lại cho lượng ôxy
cần để đốt cháy hoàn toàn (A)
- Phương pháp giải :
- Trước hết áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng
cháy của(A)
(A) + O2 t0 CO2 + H2O
=> lượng chất (A) đem đốt : mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2
- Sau đó đưa bài toán về dạng toán cơ bản để giải
* Lưu ý:
- Nếu biết (A) là Hydrôcacbon, dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng
quát của (A) : CxHy + (x 4y ) O2 t0 x CO2 + 2y H2O
- Ta luôn có phương trình toán học :
nO2 (phản ứng cháy) = nCO2 + 21 nH2O
- Các khí và hơi đo ở cùng điều kiện, ta cũng có :
VO2 (phản ứng cháy) = VCO2 + 12 VH2O (hơi)
- Bài tập minh họa:
- Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 6,72 lít khí O2 ở đktc
thu được 13,2 (g) CO2 và 5,4(g) H2O Xác định công thức phân tử của (A) ?
Biết tỷ khối hơi của (A) đối với Heli là 7,5
Giải
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng của (A) :
Trang 13(A) + O2 t CO2 + H2O
- Ta có: mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2 (phản ứng)
= ( 13,2 + 5,4 ) - ( 32
4 , 22
72 , 6
) = 9 (g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng mol của chất (A) MA = MHe dA/He = 4 7,5 = 30(g)
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
mC = 12 3 , 6 ( )
44
2 , 13 12 44
=> chất (A) có chứa ôxi : mO = 9 - 4,2 = 4,8(g)
- Dạng công thức của (A) là CxHyOz
- Ta có tỉ lệ :
A
A O H
M m
z m
y m
(A) H2O mB2 (tăng lên)
+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Cách giải : Tư mB1 (tăng lên) = mH2O ; mB2 (tăng lên) = mCO2
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải
* Kiểu đề2:
HCHC CO2 mBình ( tăng lên)
(A) H2O m muối trung hoà
m muối axit
+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Cách giải : Viết phương trình phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch
