Với đặc điểm đặc trưng bộ môn của SGK Hoá học lớp 9, đòi hỏi người giáo viên trong quá trình giảng dạy phải hướng dẫn HS phương pháp tự học, tự rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào t
Trang 11 MỞ ĐẦU 1.1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Xuất phát từ mục tiêu đào tạo của nhà trường phổ thông là đào tạo những con người có kiến thức văn hoá khoa học, có kỉ luật, giàu lòng nhân ái, yêu nước, yêu CNXH và góp phần bồi dưỡng con người mới phát triển toàn diện giúp HS có khả năng tự học, tự rèn luyện kĩ năng phát triển tư duy sáng tạo đáp ứng yêu cầu của giáo dục hiện đại
Với đặc điểm đặc trưng bộ môn của SGK Hoá học lớp 9, đòi hỏi người giáo viên trong quá trình giảng dạy phải hướng dẫn HS phương pháp tự học, tự rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn Người giáo viên đóng vai trò chỉ đạo hướng dẫn HS tự học tập và HS chủ động nhận thức kiến thức
Trong chương trình hóa học lớp 9, ngoài việc tiếp thu kiến thức lý thuyết các
em phải làm được bài tập hóa học Bài tập hóa học giúp người giáo viên kiểm tra
đánh giá kết quả học tập của học sinh, từ đó phân loại học sinh để có kế hoạch dạy
học sát với đối tượng HS Bài tập vừa là phương tiện để HS vận dụng các kiến thức
hóa học vào thực tế đời sống sản xuất, kiến thức HS tiếp thu được chỉ có ích khi được sử dụng nó Phương pháp luyện tập thông qua việc sử dụng bài tập là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng bộ môn Từ bài tập hóa học rèn luyện cho HS khả năng vận dụng những kiến thức đã học, biến những kiến thức tiếp thu được qua sự hướng dẫn của thầy thành kiến thức của chính mình đào sâu và mở rộng kiến thức đã học môt cách sinh động, phong phú và hấp dẫn, phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh sáng tạo, chính xác khoa học cho học sinh, nâng cao lòng yêu thích học tập bộ môn Phần bài tập Hoá học hữu cơ ở lớp 9 không nhiều nhưng đa dạng và trừu tượng Đây là phương tiện, là
cơ sở để HS vận dụng kiến thức vào học tập, vào thực tế
Tuy nhiên, ý thức học tập của một bộ phận HS chưa cao, chưa có sự đầu tư thoả đáng cho học tập bộ môn và chưa có phương pháp học tập phù hợp, đặc biệt đối với môn Hóa học là bộ môn khoa học thực nghiệm
Trong thực tế giảng dạy ở một số tiết cũng như dự giờ thao giảng của giáo viên, tôi thấy HS khi giải bài tập lập công thức phân tử (CTPT) của hợp chất hữu
Trang 2cơ các em tỏ ra rất lung túng, chưa nắm được phương pháp giải của từng dạng nên kết quả học tập đạt chưa cao
Xuất phát từ tình hình trên để giúp các em có cách giải nhanh, gọn và nắm
vững được kiến thức một cách sâu sắc và nhớ lâu tôi đưa ra “Một số kỹ năng giải
bài tập lập công thức phân tử (CTPT) của hợp chất hữu cơ cho HS lớp 9 ” Nhằm
mục đích đưa chất lượng học tập môn Hoá học nói chung, giải bài tập lập CTHH hữu cơ nói riêng ngày càng tốt hơn
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Việc nghiên cứu đề tài nhằm nắm vững lí luận dạy học và đặc điểm chương trình Từ đó lựa chọn phương pháp phù hợp với nội dung từng bài, với đặc điểm tâm sinh lý của học sinh Đặc biệt rèn luyện kỹ năng lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ lớp 9
1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Qua việc giải bài tập hóa học không chỉ nhằm củng cố hoàn thiện kiến thức, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức, mà còn từ bài tập để thấy rõ thêm ứng dụng của hóa học từ bài tập để rút ra kiến thức mới Vì vậy rèn luyện kĩ năng giải bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ là đối tượng nghiên cứu của đề tài
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1 Phương pháp dạy học lấy người học làm nhân vật trung tâm: Thầy là người hướng dẫn đưa ra những vấn đề, trò chủ động tìm tòi kiến thức
2 Phương pháp thực nghiệm: Xây dựng giáo án mẫu và tiến hành dạy thực nghiệm ở trường THCS, có kiểm tra việc nắm kiến thức và rèn luyện kĩ năng của học sinh bằng các bài kiểm tra
3 Phương pháp nội nghiệp: Đọc các tài liệu tham khảo (sách giáo khoa Hóa học lớp 9, sách hướng dẫn của giáo viên, 350 bài tập hóa học của Đào Hữu Vinh, chuyên đề bồi dưỡng hóa học của Nguyễn Đình Độ), có liên quan đến đề tài và phục vụ cho viết lí luận chung
4 Phương pháp thống kê: Xử lý kết quả thực nghiệm lên biểu mẫu thống kê phân tích kết quả thu được, rút ra nhận xét
Trang 32 NỘI DUNG 2.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1.1 Nội dung chương trình hóa học lớp 9
Ngoài phần ôn tập mở đâu và hệ thống hóa kiến thức cuối năm, chương trình hóa học lớp 9 gồm 5 chương:
Chương 1: Đề cập đến 4 loại hợp chất vô cơ: Oxít, Axít, Bazơ, Muối ở mỗi loại hợp chất trước hết là học về tính chất hóa học chung và sự phân loại chất, sau đó vận dụng nghiên cứu 2 chất cụ thể có ý nghĩa về mặt khoa học và ứng dụng trong thực tế, cùng quá trình sản xuất chúng trong công nghiệp và điều chế trong phòng thí nghiệm
Chương 2: Về kim loại: Giới thiệu tính chất chung của kim loại sau đó vận dụng nghiên cứu một số kim loại như Nhôm, Sắt là những đơn chất quan trọng, ứng dụng của kim lọai Nhôm, Sắt, gang, thép trong đời sống sản xuất, đồng thời nghiên cứu về dãy hoạt động hóa học của kim loại và ý nghĩa của nó
Chương 3: Nghiên cứu về phi kim Sơ lược bảng tuân hoàn các nguyên tố hóa học Chương 4: Nghiên cứu về Hidrocácbon, nhiên liệu
Chương 5: Nghiên cứu về dẫn xuất của hidrocacbon, polime
Như vậy toàn bộ chương trình hóa học lớp 9 là cơ sở cho việc tiếp tục nghiên cứu hóa học ở trường THPT
2.1.2 Một số kỹ năng cần rèn luyện cho học sinh lớp 9:
Trong tất cả các môn học ở trường THCS môn học nào cũng cần phải có một
số kỹ năng về môn học đó thì mới có thể hiểu sâu sắc và nắm chắc kiến thức bộ môn Do đó mới có thể áp dụng được vào đời sống thực tế Rèn luyện kỹ năng còn giúp học sinh tính tích cực, năng động sáng tạo để lĩnh hội những kiến thức Vì vậy việc rèn luyện kỹ năng hóa học cho học sinh cũng là một nhu cầu tất yếu của quá trình dạy học môn hóa học Trên cơ sở nội dung của chương trình các kỹ năng cơ bản cần rèn luyện cho học sinh lớp 9 là:
- Kỹ năng viết công thức hóa học và phương trình hóa học
- Kỹ năng làm các bài tập nhận biết các chất và tách các chất ra khỏi hỗn hợp
- Kỹ năng giải bài tập lập CTHH của các chất
Trang 4- Kỹ năng làm các bài toán hỗn hợp, tổng hợp.
Trong các kỹ năng trên, kỹ năng giải các bài tập lập công thức hóa học của các hợp chất hữu cơ làm cơ sở cho học tập cũng như rèn luyện các kỹ năng sau này
2.2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Phần bài tập Hoá học hữu cơ ở lớp 9 không nhiều nhưng đa dạng và trừu tượng Đây là phương tiện, là cơ sở để HS vận dụng kiến thức vào học tập, vào thực tế
Tuy nhiên, ý thức học tập của một bộ phận HS chưa cao, chưa có sự đầu tư thoả đáng cho học tập bộ môn và chưa có phương pháp học tập phù hợp, đặc biệt đối với môn Hóa học là bộ môn khoa học thực nghiệm
Tài liệu SGK, sách tham khảo của nhà trường còn hạn chế, phần bài tập SGK, sách tham khảo cho HS lớp 9 ở phần Hoá hữu cơ còn ít, HS chưa được rèn luyện nhiều, chưa tạo được niềm say mê trong học tập của HS nên kết quả học tập chưa cao
Một số giáo viên trẻ mới ra trường, trình độ chuyên môn còn hạn chế, kinh nghiệm trong giảng dạy còn ít, lòng nhiệt tình chưa cao nên một phần nào đó ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học trong nhà trường
Với tình hình trên, trong quá trình giảng dạy đòi hỏi người giáo viên đóng vai trò chỉ đạo hướng dẫn HS phương pháp tự học, tự rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, HS chủ động nhận thức kiến thức
2.3 CÁC GIẢI PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN
2.3.1 Giải pháp thực hiện
a Điều tra đối tượng
Thông qua các bài kiểm tra 15phút, 45phút tôi thấy học sinh gặp rất nhiều khó khăn trong việc giải bài tập và nhất là bài tập lập CTPT của hợp chất hữu cơ lớp 9
* Kết quả kiểm tra chất lượng đầu năm môn Hóa 9 năm học 2017-2018 khi chưa thực hiện đề tài
Lớp Số học sinh Loại giỏi Loại khá Loại TB Loại yếu
Trang 59A 30 1 3,3 5 16,6 18 50,1 9 30.0
b Xây dựng kế hoạch thực hiện
- Tăng cường sự đổi mới phương pháp giảng dạy thông qua việc dự giờ, thao giảng, tăng cường sử dụng các phương tiện đồ dùng dạy học như giáo án điện tử, các thí nghiệm trực quan, thí nghiệm mô phỏng tạo cho HS có sự tìm tòi, học hỏi
- Lựa chọn các dạng bài tập phù hợp với các đối tượng HS tuỳ theo mức độ từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp để tăng cường phát huy tính tích cực của HS trong học tập
c Tiến hành thực nghiệm
Tổ chức thực nghiệm sư phạm bằng các tiết dạy đối chứng ở 2 lớp 9A, 9B trong các bài dạy tự chọn và luyện tập có khảo sát chất lượng trong các tiết dạy để thấy được hiệu quả
2.3.2 Các biện pháp tổ chức thực hiện
a Củng cố kiến thức lý thuyết liên quan đến dạng bài tập lập CTPT hợp chất hữu cơ lớp 9
Trước khi hướng dẫn HS rèn luyện kỹ năng lập CTPT hợp chất hữu cơ lớp 9, giáo viên cần giúp HS nhớ được:
* Các công thức tính về số mol, khối lượng, thể tích của các chất, nắm được công thức tổng quát của các loại hợp chất hữu cơ nhằm giúp HS xác định được số nguyên tử của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và xác định được công thức hợp chất khi biết dạng tổng quát Những kiến thức cơ bản về hợp chất hữu cơ
Hợp chất hữu cơ hợp chất hữu cơ gồm 2 loại
Trang 6Hyđrô cácbon: Phân tử chỉ có 2
nguyên tố C và H Công thức
tổng quát CxHy
Dẫn xuất của Hyđro các bon, ngoài C
và H trong phân tử còn có các nguyên
tố khác như Oxi, Clo, Nitơ, Công thức tổng quát: CxHy O z
Gồm
các
hợp
chất
tiêu
biểu
Hyđro các bon (Ankan),CT tổng quát
CnH2n+2
Gồm các hợp chất tiêu biểu
Rượu
Hyđro các bon không
no CnH2n(Anken) n 2
Axít
Hyđro các bon không
no CnH2n-2(Ankin) n 2
Chất béo
Hyđro các bon thơm:
Aren (CnH2n- 6) n 6
Glucozơ Sáccarozơ Tinh bột Xenlulôzơ
* Các phương trình phản ứng tổng quát đốt cháy của Hyđrô các bon và dẫn xuất của Hyđrô các bon
a) Phương trình tổng quát phản ứng đốt cháy Hyđrô cácbon
CxHy + ( )
4
y
x O2 x CO2 +
2
y
H2O b) Phương trình tổng quát phản ứng đốt cháy dẫn xuất Hyđrô cácbon
CxHyOz + ( )
4 2
x O2 x CO2 +
2
y
H2O Trên cơ sở những kiến thức bộ môn GV xây dựng một số dạng toán tiêu biểu
để hướng dẫn HS học tập và rèn luyện Dưới đây là một số dạng bài tập mà tôi đưa ra để HS rèn luyện kĩ năng giải bài tập lập CTPT hợp chất hữu cơ:
1 Rèn luyện kỹ năng lập CTPT hợp chất hữu cơ dựa vào thành phần % về khối lượng các nguyên tố và phân tử khối của chất
2 Rèn luyện kĩ năng xác định CTPT của hợp chất hữu cơ khi biết khối lượng của hợp chất hữu cơ đem đốt, khối lượng hay thể tích của CO2 và H2O trong phản ứng cháy và phân tử khối
3 Biết thể tích các khi tham gia và tạo thành trong phản ứng cháy, các khí đo ở
cùng (đktc)
b.Rèn luyện kĩ năng giải bài tập lập CTPT hợp chất hữu cơ cho học sinh lớp 9
Trang 7Dạng 1: Rèn luyện kỹ năng lập CTPT hợp chất hữu cơ dựa vào thành phần % về
khối lượng các nguyên tố và phân tử khối của chất
Đối với bài tập lập CTPT hợp chất hữu cơ khi biết % về khối lượng các nguyên tố GV yêu cầu HS đọc đề bài và tóm tắt đề bài, xác định lượng chất đã cho, chất nào cần lập CTHH Trên cơ sở đó hướng dẫn HS tìm ra các cách giải phù hợp với nội dung từng bài Trong quá trình giải bài tập GV gợi ý hướng dẫn để HS
tự nghiên cứu chủ động tìm được CTPT của chất
Ví dụ 1:( Bài tập 4 trang 105 sách để học tốt hóa học 9 của tác giả Đinh Thị Hồng)
Một hợp chất hữu cơ A có thành phần % về khối lượng các nguyên tố như sau: 85,71 % C, 14,29% H Tìm CTPT của A biết phân tử khối của A là 28
a) HS tóm tắt đề bài
- Cho biết %C = 85,71, %H = 14,29, phân tử khối của A là 28
- Xác định CTPT của A
b) Xây dựng các cách giải
Cách 1: Gồm 4 bước
- Bước1: Đặt CTPT của A là CxHy (x, y nguyên dương)
- Bước2: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất A
mC= .%
100
A
, mH = .%
100
A
- Bước 3: Tìm số mol nguyên tử của từng nguyên tố
nC= x =
12
C
m
, nH= y =
1
H
m
- Bước 4: Viết CTPT của A
Giải:
- Giả sử CTPT của A là CxHy (x, y nguyên dương)
- Khối lượng của C, H trong hợp chất A là:
100
71 , 85 28
100
29 , 14 28
- Số mol nguyên tử của C, H có trong 1 mol chất A là:
nC= x = 2
12
24
, nH= y = 4
1
4
- Vậy CTPT của A là C2H4
Ngoài cách giải trên GV hướng dẫn HS theo cách giải sau:
Trang 8Cách 2: Gồm 3 bước
- Bước 1: Đặt CTPT của A là: CxHy (x, y nguyên dương)
- Bước 2: Tìm tỉ lệ x:y để xác định công thức đơn giản nhất dựa vào tỉ lệ thức sau: x:y =
1
% : 12
- Bước 3: Thay x và y vào công thức chung ta có công thức đơn giản nhất, từ công thức đơn giản với PTK của A ta xác định được CTPT của hợp chất A
Giải:
- Đặt CTPT của A là: CxHy (x, y nguyên dương)
- Tìm tỉ lệ x:y
Áp dụng tỉ lệ thức: x:y = 7 , 1425 : 14 , 29 1 : 2
1
29 , 14 : 12
71 , 85
Vậy công thức đơn giản của A là CH2
Công thức phân tử của A có dạng (CH2)n => 14n = 28 <=> n = 2
- Vậy CTPT của hợp chất A là C2H4
Trên cơ sở các cách giải trên, GV yêu cầu HS nhận xét để từ đó HS tìm ra cho mình cách giải phù hợp và vận dụng vào các bài tập tương tự
Ví dụ 2: (Bài tập 5 trang 102 sách để học tốt hóa học 9 của tác giả Đinh Thị Hồng)
Hợp chất hữu cơ B có thành phần khối lượng các nguyên tố như sau:
54,5% C; 9,1%H; 36,4% O Xác định CTPT của B, biết PTK của B là 88đvc
* HS tóm tắt đề bài:
Cho biết: 54,5%C; 9,1%H; 36,4% O; PTK của B là 88đvC Xác định CTPT của B Bài tập ở ví dụ 2 có 3 nguyên tố C, H, O Đây là dẫn xuất của Hyđrô các bon Tuy nhiên cách giải tương tự như ví dụ 1
Cách 1: Gồm 4 bước
Giải
- Giử sử CTPT của hợp chất B là CxHyOz (đk: x, y, z nguyên dương)
- Khối lượng của C, H, O trong hợp chất B là:
mC= 47 , 96 ( )
100
5 , 54 88
g
) ( 32 100
4 , 36 88
) ( 8 100
1 , 9 88
g m
g m
O
H
- Số mol nguyên tử của C, H, O có trong 1 mol chất B là
2 16 32
8 1 8
4 12
96 , 47
z n
y n
x n
O H C
Trang 9- Vậy CTPT của B là C4H8O2
Cách 2: Gồm 3 bước
- Đặt CTPT của B là CxHyOz (đk: x, y, z nguyên dương)
- Tỉ lệ x:y:z
Áp dụng tỉ lệ thức: x:y:z = 4 , 54 : 9 , 1 : 2 , 27 2 : 4 : 1
16
4 , 36 : 1
1 , 9 : 12
5 , 54
=> Công thức đơn giản của B là C2H4O
CTPT có dạng (C2H4O)n => 44n = 88 => n = 2
- Vậy CTPT của B là C4H8O2
Tóm lại: Để làm được bài tập lập CTPT khi biết thành phần % về khối lượng của
các nguyên tố và phân tử khối của hợp chất HS phải nắm vững các cách làm bài của dạng toán này gồm các bước cụ thể như trên Để khi các em gặp dạng bài tập này các em sẽ tự giải được nhanh hơn và nhớ được lâu hơn
Dạng 2: Rèn luyện kĩ năng xác định CTPT của hợp chất hữu cơ khi biết khối
lượng của hợp chất hữu cơ đem đốt, khối lượng hay thể tích của CO2 và H2O trong phản ứng cháy và phân tử khối
Ví dụ 3: (Bài 2 trang 57 sách ôn tập Hóa học 9).
Đốt cháy 1,5g một Hyđrô các bon A, thu được 2,24l CO2 (ở đktc) và một lượng hơi H2O Xác định CTPT của Hyđrô các bon A Biết PTK của hợp chất A là 30 a) HS tóm tắt đề bài Cho biết:
mA = 1,5 (g); V CO2= 2,24 (l), PTK của A là 30
Xác định CTPT của A
b) Xây dựng các cách giải
Cách 1: gồm 4 bước
- Bước 1: Tìm khối lượng của mỗi nguyên tố trong hợp chất A
4 , 22
. CO2
C C
V M
m
mH = mA - mC
- Bước 2: đặt CTPT của hợp chất A là CxHy (đk: x, y nguyên dương)
- Bước 3: Tìm x, y
Áp dụng công thức:
A
A H C
M
m y
m x
m
12
Giải phương trình, tìm chỉ số x, y
- Bước 4: Viết CTPT của chất A
c) Cách giải:
Trang 10- Khối lượng của C, H trong hợp chất A là
) ( 3 , 0 2 , 1 5 , 1
) ( 2 , 1 4 , 22
24 , 2 12
g m
g m
H
C
- Giả sử CTPT của hợp chất A là CxHy (đk: x, y nguyên dương)
- Tìm chỉ số x, y
30
5 , 1 3 , 0 12
2 , 1
y
x => x = 2, y = 6
- Vậy CTPT của A là: C2H6
Cách 2: Gồm 4 bước
- Bước 1: Bước 2 giống cách 1
- Bước 2: Tìm tỉ lệ x : y để xác định công thức đơn giản nhất của A
x:y =
1
:
12
H
C m
m
- Bước 3: Từ công thức đơn giản cùng với PTK => CTPT của A
Giải:
- mc= 1,2 g ; mH= 0,3 g
- CTPT của A là CxHy (x, y nguyên dương)
- Tìm tỉ lệ x:y =
1
3 , 0 : 12
2 , 1
= 0,1:0,3 = 1:3 => Công thức đơn giản nhất của A là CH3 => CTPT có dạng (CH3)n
=> 15n = 30 => n = 2
- Vậy CTPT của A là C2H6
Cách 3: Tính trực tiếp qua phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ
Có các phương pháp giải sau: ( 2 phương pháp)
Phương pháp 1: Gồm 4 bước
- Bước 1: Tìm số mol của các chất đã cho trong đề bài
A
A A
CO CO
M
m n
V
4 , 22
2 2
- Bước 2: Đặt CTPT của hợp chất hữu cơ là CxHy ( x, y nguyên dương)
- Bước 3: Viết phương trình phản ứng cháy, dựa vào phương trình từ lượng chất đã cho ta tìm được chỉ số x, y
C x H y x y O2 xCO2 y H2O
2
nA n CO2
- Bước 4: Viết CTPT của A