Việc đổi mới phương pháp dạy học và phương pháp kiểm tra đánh giá môn Hóa hiện nay là nhằm phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh trong việc tiếp thu kiến thức qua đó khai
Trang 1I MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Một trong những vấn đề cơ bản của đổi mới chương trình giáo dục phổ thông là đổi mới phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra đánh giá Việc đổi mới phương pháp dạy học và phương pháp kiểm tra đánh giá môn Hóa hiện nay là nhằm phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh trong việc tiếp thu kiến thức qua đó khai thác vận dụng những kỹ năng để giải toán Hóa, đặc biệt những bài toán Hóa ở mức độ vận dụng, vận dụng cao
Trong thời gian qua, việc Bộ giáo dục ra đề thi với 4 mức độ khiến cho không ít giáo viên và học sinh gặp khó khăn trong quá trình giải đề thi đặc biệt ở mức độ vận dụng cao Qua quá trình giảng dạy ở trường phổ thông bản thân tôi cũng đã dự rất nhiều tiết dạy của đồng nghiệp, đã trực tiếp dạy nhiều đối tượng học sinh từ yếu, trung bình đến bồi dưỡng học sinh khá; giỏi, song tôi nhận thấy rằng việc giải quyết các bài toán phức tạp còn có quá ít tài liệu chuyên sâu, chính thống được công bố rộng rãi, làm cho học sinh mất phương hướng, đôi khi học sinh giải bài toán đó như theo hướng tự luận mất rất nhiều thời gian, trong khi, yêu cầu bình quân mỗi câu trắc nghiệm chỉ mất tối đa là gần 1,25 phút trung bình cho mỗi bài
Đứng trước những vấn đề như vậy, làm thế nào để đáp ứng được nhu cầu đổi mới hiện nay, làm cho học sinh có hứng thú trong học tập, đạt được điểm cao trong kì thi Trung học phổ thông Quốc gia Sau đây tôi xin giới
thiệu một kinh nghiệm đó là: Vận dụng phương pháp bảo toàn electron
trong hóa hữu cơ để giải một số bài tập khó.
Trang 22 Mục đích nghiên cứu:
Tổng hợp kiến thức về phương pháp bảo tồn electron nĩi chung và vận dụng vào giải một số bài tập khĩ của hĩa học hữu cơ trong đề thi Trung học phổ thơng Quốc Gia
3 Đối tượng nghiên cứu:
Một số kiến thức trọng tâm về cách quy hỗn hợp bài tốn về cơng thức chung, phương pháp trao đổi electron, quy bài tốn về tổng quát vận dụng phương pháp bảo tồn electron để giải quyết bài tốn
4 Phương pháp nghiên cứu:
Từ lý thuyết chung về phương pháp bảo tồn electron xây dựng hệ thống kiên thức, các dấu hiệu nhận biết, vận dụng để giải các bài tập khĩ trong đề thi
II NỘI DUNG
1 Cơ sở lý luận
Đối với Phương trình đốt cháy hợp chất hữu cơ dạng CxHyOzNt Bước 1: Quy bài tốn về đặc điểm chung nhất, đơn giản nhất.
Đa phần các bài tốn khĩ của đề thi thuộc Hĩa học hữu cơ chứa C, H, O, N, nên ta cĩ thể quy hỗn hợp nhiều chất về cơng thức chung nhất
Bước 2: Áp dụng bảo tồn electron cho phương trình cháy tổng quát
o
t
electron O nhận O
electron C H O N nhường C H O N
Trang 32 Thực trạng vấn đề
Khi học sinh gặp các bài tập cân bằng phương trình phản ứng phức tạp của hóa học hữu cơ hoặc các bài toán khó yêu cầu tư duy cao, khả năng vận dụng kiến thức sâu sắc các em chưa có định hướng rõ về cách thức và phương pháp giải cụ thể Nhiều bài toán rất khó tìm ra đặc điểm chung để quy đổi về chất tổng quát, từ đó khó khăn cho việc vận dụng phương pháp bảo toàn electron trong bài toán hữu cơ
Nếu giải nhanh bài toán hóa trên theo kiến thức cơ bản thì quả thật mất rất nhiều thời gian
3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Một số ví dụ về bài toán cụ thể
Ví dụ 1:
Hỗn hợp X gồm: (CH3COO)3C3H5, CH3COOH, CH2OHCHOHCH2OH,
CH3COOCH2CH(OOCCH3)CH2OH, CH3COOCH2CHOHCH2OH và trong
đó CH3COOH chiếm 10% tổng số mol hỗn hợp Đun nóng m gam hỗn hợp
X với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch chứa 20,5 gam natri axetat và 0,604m gam glixerol Để đốt cháy m gam hỗn hợp X cần V lít O2
(đktc) Giá trị của V gần nhất là
A 25,3 B 24,6.
C 24,9 D 25,5.
Phân tích, hướng dẫn:
3
3
3 5 3
3
NaOH CH COONa 3
C H (OH)
CH COOH
C H (OH) (OOCCH ) : a mol
CH COOH : b mol
a 0,18
b 0,1(a b)
BT E : 8n
3 2x 8 2 x 3 x
O (ñktc)
Trang 4Ví dụ 2: Đốt cháy 0,15 mol hỗn hợp X gồm metyl acrylat, etylen glicol,
axetanđehit và ancol metylic cần dùng a mol O2 Sản phẩm cháy dẫn qua
200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, lọc bỏ kết tủa, cho dung dịch Ca(OH)2 dư vào phần nước lọc thì thu được thêm 53,46 gam kết tủa nữa Giá trị của a là bao nhiêu ?
A 0,215 B 0,625
C 0,455 D 0,375.
Phân tích, hướng dẫn:
Ta tiến hành làm như sau :
2
2
x
3
x
2
3 2
3
BaCO : x mol CO
C H yH O
H O
BaCO : y mol Ba(HCO )
CaCO : y mol
2 2
CO Ba(OH)
keát tuûa
0,38
x 0,02
0,15 0,38 1
0,15 2
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 0,1 mol một α-amino axit no, mạch hở A chứa 1amino axit no, mạch hở A chứa 1
nhóm –NH2, 1 nhóm –COOH và 0,025 mol pentapeptit mạch hở cấu tạo từ
A Đốt cháy hỗn hợp X cần a mol O2, sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 1 lít dung dịch NaOH 1,2M thu được dung dịch Y Rót từ từ dung dịch chứa 0,8a mol HCl vào dung dịch Y thu được 14,448 lít CO2 (đktc) Đốt 0,01a mol đipeptit mạch hở cấu tạo từ A cần V lít O2 (đktc) Giá trị của V là
A 2,2491 B 2,5760.
C 2,3520 D 2,7783.
Phân tích, hướng dẫn:
n 2n 1 2
0,1 mol C H O N
0,025 mol (5C H O N 4H O)
2
Ba(OH)
Trang 53 3
NaHCO :(1,2 0,8a) mol NaHCO
1,2 0,8a 0,64
5 0,225n (**)
Ví dụ 4: X, Y, Z, T là các peptit đều được tạo bởi các α-amino axit no, mạch hở A chứa 1amino axit no, chứa
một nhĩm –NH2 và 1 nhĩm –COOH và cĩ tổng số nguyên tử oxi là 12 Đốt cháy 13,98 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z, T cần dùng 14,112 lít O2 (đktc) thu được CO2, H2O, N2 Mặt khác, đun nĩng 0,135 mol hỗn hợp E bằng dung dịch NaOH (lấy dư 20% so với phản ứng), cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được lượng chất rắn khan là
A 31,5 gam B 24,51 gam
C 36,05 gam D 25,84 gam.
Phân tích, hướng dẫn:
n 2 n
NaOH pư
12
4 Trong phản ứng cháy, theo bảo toàn electron ta có:
13,98(6n 6)
14n 76 Trong phản ứng với NaOH, ta có:
2
chất rắn
Ví dụ 5: X và Y là hai peptit được tạo từ các α-amino axit no, mạch hở A chứa 1amino axit no, mạch hở,
chứa 1 nhĩm –NH2 và 1 nhĩm –COOH Đun nĩng 0,1 mol hỗn hợp E chứa
X, Y bằng dung dịch NaOH (vừa đủ) Cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan Đốt cháy tồn bộ lượng muối này thu được 0,2 mol
Na2CO3 và hỗn hợp gồm CO2, H2O, N2 trong đĩ tổng khối lượng của CO2 và
H2O là 65,6 gam Mặt khác đốt cháy 1,51m gam hỗn hợp E cần dùng a mol
O2, thu được CO2, H2O và N2 Giá trị của a gần nhất với
A 2,5 B 1,5
C 3,5 D 3,0.
Trang 6Phân tích, hướng dẫn:
2 3
Bản chất phản ứng :
2
2 2
O
m 2m
(CO , H O)
n 13,4 BTKL : 0,1.(14n 134) 0,4.40 0,4(14m 69) 0,1.18
n 2 n 2
Trong phản ứng đốt cháy E, theo bảo toàn electron, ta có:
(6n 12) 1,51.0,4(14m 69)
Ví dụ 6: X là peptit mạch hở cấu tạo từ axit glutamic và α-amino axit no, mạch hở A chứa 1amino axit Y no,
mạch hở chứa 1 nhĩm –NH2 và 1 nhĩm –COOH Để tác dụng vừa đủ với 0,1 mol X cần 0,7 mol NaOH tạo thành hỗn hợp muối trung hồ Đốt 6,876 gam
X cần 8,2656 lít O2 (đktc) Đốt m gam tetrapeptit mạch hở cấu tạo từ Y cần 20,16 lít O2 (đktc) Giá trị của m là
A 24,60 B 18,12.
C 15,34 D 13,80.
Phân tích, hướng dẫn:
3 5
HNC H (COOH)CO : 0,1a mol Quy đổi X thành hỗn hợp E gồm
0,2a 0,1b 0,7
Suy ra : 0,1a.129 0,1b.(14n 29) 0,1.18 5,25.0,1a (1,5n 0.75).0,1b
5 11 2
0,9
? 1/30
a 2; b 3; n 5 0,2a 0,1b 0,7 (a 3)
Y là C H O N
Tetrapeptit tạo ra từ Y là (4C H O N 3H O) Theo BT electron ta có:
Lưu
2
O đốt cháy E
Trang 7Ví dụ 7: X, Y là 2 hợp chất hữu cơ no, mạch hở, trong phân tử chỉ chứa một loại nhĩm chức; X, Y khác chức hĩa học (MX < MY) Đốt cháy hồn tồn a mol X cũng như Y đều thu được x mol CO2 và y mol H2O với x = y + a Lấy 0,25 mol hỗn hợp E chứa X, Y tác dụng với AgNO3/NH3 dư thu được 86,4 gam Ag Mặt khác, đun nĩng 0,25 mol E với dung dịch NaOH dư thì sản phẩm thu được chứa 15 gam hỗn hợp 2 muối của 2 axit hữu cơ no, đơn chức
và 7,6 gam một ancol Z Đốt cháy hồn tồn 14,25 gam X cần dùng V lít O2
(đktc) Giá trị của V là
A 21 lít B 25,2 lít C 23,52 lít D 26,88 Phân tích, hướng dẫn:
o 2
2
2
a 2a 2
0,25 mol
x 2x 1
15 gam
x mol CO
a mol X
a mol Y
x a y
Ag : 0,8 mol
X, Y khác chức
Ancol
X : C H (CHO) (I), (II) suy ra :
m 2m 2
n 2 n 2
m 2m 2
Ag
C H (OH)
C H (CHO)
C H (OH) Y
Nếu chỉ có X tham gia phản ứng tráng gương
Nếu cả X, Y tham gia phản ứng tráng gương
m 2m 2
m 2m 2
C H (OH) X
Y là HCOOC H OOCC H
y 2y 1
y 2y 1
HCOONa C H COONa
? 0,9375 0,125
y 1
Y là HOOCC H OOCCH
X là C H (CHO)
o
AgNO / NH
t
o NaOH t
Trang 84 Hiệu quả của sáng kiến
Trong quá trình giảng dạy, khi hướng dẫn học sinh làm bài tập theo các bước trên, đối với học sinh có học lực khá giỏi, các em đã vận dụng tốt vào phân tích các dấu hiệu bài toán, cách giải chi tiết nhanh, gọn và đưa ra được đáp án đúng cho rất nhiều bài tập trong các đề thi thử của các trường cũng như đề trung học phổ thông Quốc Gia đã ra trong các năm trước
III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
Qua hệ thống lí thuyết và một số bài tập về một lĩnh vực nhỏ của phương pháp bảo toàn electron trong hóa học nó chung và hóa học hữu cơ nói riêng Đối với học sinh có lực học khá, giỏi, nếu nắm chắc các dấu hiệu, tìm ra được đặc điểm chung của bài toán để quy đổi về bài toán tổng quát thì có thể giải quyết tốt các dạng bài tập trên
Trên đây là kinh nghiệm nhỏ của tôi mà trong quá trình giảng dạy tôi
đã xây dựng nên, tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp để tôi có thể dạy cho học sinh chuyên đề này có hiệu quả hơn
Tôi xin chân thành cảm ơn
Nông cống, ngày 7 tháng 5 năm 2018
NGƯỜI THỰC HIỆN
Đồng Khắc Hưng
Trang 9XÁC NHẬN CỦA
THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Nông Cống, ngày 7 tháng 5 năm 2018
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung
của người khác
ĐỒNG KHẮC HƯNG