Phơng pháp chung để giải một bài toán hóa học hu cơ B ớc 1: Tìm hiểu kỹ đề bài, khai thác các dữ kiện đã cho, xác định nhieọm vụ của bài toán Mã hóa các dửừ kieọn baống ngoõn ngửừ hoựa
Trang 1I Phần chung
1 - Tên đề tài:
PHƯƠNG PHáP CHUNG Để GIảI BàI TOáN
HóA HọC hệếU cơ
2 - Lý do chọn đề tài
Việc dạy học ở trờng phổ thông là làm cho học sinh nắm vững tri thức phổ thông cơ bản, hiện đaùi phù hơp với thực tế Việt Nam
Nắm vững tri thức là hiểu sâu nhớ lâu vận dụng tốt những tri thức đã học "Nhu cầu vận dụng tri thức vô cùng quan trọng vỡ nhu cầu vaọn dụng tri thức vửứa là kết quả của viêc nắm vửừng tri thức vừa laứ một yếu tố không thể thiếu ủửụùc của viêc nắm vững tri thức"
Nắm vửừng tri thức phải đồng thời biến tri thức thành kỹ năng, kỹ xảo, thói quen Ngời giáo viên cần phải biết dạy học sinh vận dụng kiến thức để học sinh "tự giác, tích cực, tự lực đạt tới mục đích"
Nh vậy bài tập là một trong những phơng pháp quan trọng nhất để nâng cao chaỏt lợng daùy hoùc bộ môn mặt khác giải bài tâp là một phơng pháp học tâp tích cực có hiệu quả giúp học sinh nắm vững tri thức
II Nhiệm vụ - yêu cầu của đề tài
1 Nhiệm vụ
Nâng cao nhận thức, rèn luyện kỹ năng hình thành cách giải một bài toán hóa học theo các bớc một cách thành thạo
2 Yêu cầu
- Giúp học sinh nắm đợc cách giải bài tập hóa học một cách thành thạo
Trang 2- Học sinh phải nắm chắc lý thuyết để vận dụng vào bài tập
III Phạm vi giới hạn của đề tài
1 Đối tợng nghiên cứu
Học sinh Trung taõm GDTX TP BMT
2 Phơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu SGK
- Nghiên cứu tài liệu
- Trao đổi kinh nghiệm, học hỏi các đồng nghiệp
3 Thời gian nghiên cứu
Trong suốt quá trình giảng dạy ở Trung taõm GDTX TP tháng 9/2010 đến tháng 2/2011
IV Nội dung và đánh giá
1 Dàn ý chính
I - Lý thuyết
+ Đại cơng về hoá hửừu cơ
+ Hiđrocacbon no
+ Các dẫn xuất của hiđrocacbon
II - Bài Tập
2 Nội dung đề tài
A Phơng pháp chung để giải một bài toán hóa học hu cơ
B
ớc 1: Tìm hiểu kỹ đề bài, khai thác các dữ kiện đã cho, xác
định nhieọm vụ của bài toán
Mã hóa các dửừ kieọn baống ngoõn ngửừ hoựa hoùc, tìm các công thức có liên quan chuyển đổi các đơn vũ cho phù hợp
B
ớc 2: Giải quyết bản chất của bài toán
- Tìm hiểu kĩ dề bài các hiện tợng hóa học
- Hoàn thành và cân bằng các phơng trình phản ứng hóa học
- Xác lập mối quan hệ giữa các sự kiện hóa học theo định tớnh định lợng
B
ớc 3: Giải quyết nhiệm vụ của bài toán
- Thiết lập mối quan hệ toán học giữa các sự kiện đã cho và cái cần tìm
Trang 3- Qua các định luật hoá học và vật lí, mối quan hệ toán học
để giải quyết nhiệm vụ của bài toán
B
ớc 4: Kiểm nghiệm kết quả biện luận
- Kiểm tra lại kết quả so với các dữ kiện đã cho và với thực tế
- Biện luận kết quả
- Đề ra cách giải khác và cách giải tối u
B Một số phơng pháp giải bài toán hoá học:
Đại CƯƠNG Về hoá học HệếU CƠ
I- KIến THỨC CƠ BẢN
1- Khái niệm về hợp chất hữu cơ
- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat, xianua, cacbua )
- Trong thành phần của chất hữu cơ nhất thiết phải có
cacbon, hay gặp hiđro, oxi, nitơ, sau đoự đến halogen, lu
huỳnh
2 - Phân loại hợp chất hữu cơ
Hiđr
o
cacb
on
no
Hiđ
ro cac bon khô
Hiđr
o cacb
on thơ
Dẫn xuất halo gen
Anco l, phe nol, ete
Anđe hit, xeton
Axit Cacb o
Hợp chất hữu cơ
Hợp chất hữu cơ Dẫn xuất của hiđrocacbon
Ami
n amin
Hợp chấ t tạp thơ
Trang 43 - Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ
Trong phân tử, liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị
ít tan hoặc không tan trong nớc, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, dễ bay hơi
Thờng kém bền với nhiệt và dễ cháy
Phản ứng thờng xảy ra chậm và theo nhiều hớng khác
nhau
4 - Đồng đẳng và đồng phân
- Đồng đẳng: Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhng có tính chất hoá học
t-ơng tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy
đồng đẳng
Thí dụ: CH4 ; CH3 – CH3 ; CH3 – CH2 – CH3 ; CH3 – CH2 – CH2 –
CH3…
- Đồng phân: Những hợp chất khác nhau có cùng công thức phân tử đợc gọi là các chất đồng phân của nhau
Thí dụ: Cùng công thức phân tử C2H6O có thể là etanol
CH3 – CH2 – OH hoặc đimetyl ete CH3 – O – CH3
Phân loại: có 2 loại đồng phân chính
Đồng phân cấu tạo: Khác nhau về trình tự sắp xếp các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gồm:
- Đồng phân vị trí:
Trang 5Ví dụ: CH2 CH CH2 CH3 ; CH3 CH CH CH3
- Đồng phân mạch cacbon:
Ví dụ: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 ; CH3 – CH – CH3
CH3
- Đồng phân về chức hoá học:
Ví dụ: CH3COOH ; HCOOCH3
Đồng phân hình học (còn gọi là đồng phân cis-trans): Khác nhau về sự phân bố các nguyên tử và nhóm nguyên tử trong không gian của các nhóm thế đối với liên kết đôi hoặc đối với mặt phẳng của vòng Gọi là đồng phân hình học bởi vì sự phân bố khác nhau sẽ dẫn đến khoảng cách giữa các nhóm sẽ khác nhau
5-Công thức hợp chất hữu cơ
-Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tổ leọ toỏi giaỷn veà soỏ nguyeõn tửỷ cuỷa caực nguyeõn toỏ trong phaõn tửỷ
- Coõng thửực phaõn tửỷ laứ coõng thửực bieồu thũ soỏ lửụùng nguyeõn tửỷ cuỷa moói nguyeõn toỏ trong phaõn tửỷ
- Coõng thửực caỏu taùo bieồu dieón thửự tửù vaứ caựch thửực lieõn keỏt cuỷa caực nguyeõn tửỷ trong phaõn tửỷ
6 -Thuyết cấu tạo hoá học
a)Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định Thứ tự liên kết
đó đợc gọi là cấu tạo hoá học Sự thay đổi thứ tự liên kết đó sẽ tạo ra chất mới
Trang 6b)Trong phân tử chất hữu cơ, cacbon có hoá trị 4 Những nguyên tử cacbon có thể kết hợp không những với những nguyên
tử của các nguyên tố khác mà còn kết hợp trực tiếp với nhau thành những mạch cacbon khác nhau (mạch không nhánh, có nhánh và mạch vòng)
c)Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất và số lợng các nguyên tử) và cấu tạo hoá học (thứ tự liên kết các nguyên tử)
7 - Phân loại phản ứng hữu cơ
- Phản ứng thế: Là phản ứng trong đó một nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ bị thay thế bởi một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác
- Phản ứng cộng: Là phản ứng trong đó phân tử hợp chất hữu cơ kết hợp với phân tử khác tạo thành phân tử hợp chất mới
- Phản ứng tách: Là phản ứng trong đó hai hay nhiều nguyên
tử bị tách ra khỏi phân tử hợp chất hữu cơ
II- BAỉI TAÄP
1 Hỗn hợp X gồm một hiđrocacbon trong điều kiện thường ở thể khớ và hiđro Tỷ khối của X so với hiđro bằng 6,7 Cho hỗn hợp đi qua Ni nung núng, sau khi hiđrocacbon phản ứng hết thu được hỗn hợp Y cú tỷ khối với hiđro bằng 16,75 Cụng thức phõn tử của hiđrocacbon là:
Giải:
Sơ đồ phản ứng: CnH2n +2 - 2m + mH2 CnH2n + 2 điều kiện 1 <n < 5
a ma a mol Gọi a, b laứ số mol của hiđrocacbon vaứ của hiđro trong hỗn hợp X Khối lượng hỗn hợp laứ: MX = (a + b)M1 = (a + b - ma) M2
Trang 7a b ma
a b
=
1 2
M
2
d
d = 16,756,7 = 0,4
Một hỗn hợp có tổng số mol bằng 1, ta có a + b = 1, thay vaứo phửụng trỡnh treõn ủửụùc:
ma = 1 - 0,4 = 0,6 (I) a = 0, 6m
Ma + 2(1 - a) = 13,4 (II) thay (I) vaứo (II) ta coự:
M = 19m + 2, kết hợp điều kiện hiđrocacbon ở thể khớ coự M<
58, giaự trũ phuứ hợp khi m = 2 vaứ coõng thửực hiủrocacbon
C3H4
2- Các chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau:
(I) (II)
(III) (IV)
(V)
(VI)
Giải:
Nhắc lại khái niệm đồng đẳng:
Đồng đẳng: Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhng có tính chất hoá học
t-ơng tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy
đồng đẳng
Thí dụ: CH4 ; CH3 – CH3 ; CH3 – CH2 – CH3 ; CH3 – CH2 – CH2 – CH3 Sau đó chọn đáp án đúng
A I,II,III C I,IV,VI
CH2
CH2
H2C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2 CH2
H2C CH CH3
CH2
2 H5
H2C CH2
H2C CH2
Trang 8B I,IV,V *D Tất cả
3- Các chất nào sau đây là đồng phân của nhau:
CH3
CH2=CHCH=CH2 ; CH2=CCH=CH2 (I) (II)
CH2=CHCH2CH=CH2 ;
CH2=CHCH=CHCH3 ;
Giải:
Nhắc lại khái niệm đồng phân :
- Đồng phân: Những hợp chất khác nhau có cùng công thức phân tử đợc gọi là các chất đồng phân của nhau
Sau đó chọn phơng án đúng
3 Kết luận
- Việc áp dụng một số phương phaựp chung vaứo giaỷi caực baứi toaựn hửừu cụ phoồ thoõng giuựp cho hoùc sinh coự ủửụùc kú naờng giaỷi baứi taọp phoồ thoõng moọt caựch thaứnh thaùo
- Caực phửụng phaựp chung ủeồ giuựp cho hoùc sinh ủũnh hửụựng ủửụùc caực baứi taọp vaứ reứn luyeọn cho hoùc sinh phaõn tớch baứi moọt caựch chớnh xaực khoõng ủi laùc ủeà
- Hoùc sinh naộm vửừng caực khaựi nieọm ủaừ hoùc thoõng qua vieọc giaỷi caực baứi taọp
- Baứi taọp hoựa hoùc coự taực duùng cuỷng coỏ kieỏn thửực moọt caựch thửụứng xuyeõn vaứ heọ thoỏng hoựa caực kieỏn thửực ủaừ hoùc
- Baứi taọp hoựa hoùc taùo ủieàu kieọn phaựt trieồn tử duy logic cuỷa hoùc sinh
- Vỡ vaọy giaựo vieõn caàn phaỷi bieỏt daùy hoùc sinh vaọn duùng kieỏn thửực ủeồ hoùc sinh “tửù giaực, tớch cửùc, tửù lửùc ủaùt tụựi muùc ủớch daùy hoùc”
Trang 9
Tài liệu tham khảo
1 Apkin - Phương ph¸p giải bài to¸n ho¸ học tập 1,2 NXB .Gi¸o dục Hà Nội
2 Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cường, Dương Xuân Trinh Lý luận dạy học
3 Nguyễn Xu©n Trường Bài tập ho¸ học ở trường phổ th«ng Nhà xuất bản ĐHQGHN
4 Sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo môn hóa học chương trình THPT do nhà xuất bản
Giáo dục phát hành
Trang 10MỤC LỤC
I Phần chung
1
II Nhiệm vụ và yêu cầu của đề tài 1
III Phạm vi giới hạn của đề tài 1
IV Noọi dung vaứ ủaựnh giaự
2
1 Daứn yự chớnh 2
2 Noọi dung ủeà taứi 2
A Phơng pháp chung để giải bài toán hoá học hửừu cơ 2
B Một số phơng pháp giải toán hoá học hửừu cơ
2 + Đại cơng về hoá học hửừu cơ
2
5
3 Kết luận
7
Trang 11* Tài liệu tham khảo
8
NhËn xÐt