Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài toán vận dụng cao về chất béo

Từ thực tế sau mỗi kỳ thi THPTQG, nhiều em học sinh có kiến thức khávững nhưng kết quả vẫn không cao, lý do chủ yếu là các em vẫn giải các bàitoán theo phương pháp truyền thốn

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT HOẰNG HOÁ 4

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI NHANH BÀI TOÁN

MỤC LỤC

Trang

I- MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích đề tài 1

3 Đối tượng nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 2

II- NỘI DUNG 3

1 Cơ sở lý luận của đề tài 3

2 Thực trạng của vấn đề 3

3 Giải pháp thực hiện 4

4 Tổ chức thực hiện 6

5 Thực nghiệm sư phạm 15

III – KẾT LUẬN … ……… ………….19 TÀI LIỆU THAM KHẢO

I MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây,các phương pháp giải nhanh toán hóa họckhông ngừng phát triển, đây là hệ quả tất yếu khi Bộ giáo dục và đào tạo triểnkhai hình thức thi trắc nghiệm với bộ môn Hóa học Với hình thức thi trắcnghiệm, trong một khoảng thời gian rất ngắn học sinh phải giải quyết được mộtlượng khá lớn các câu hỏi, bài tập Điều này không những yêu cầu các em phảinắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải thành thạo trong việc sử dụng các kỹnăng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải hợp lý cho từng dạng bàitập Từ thực tế sau mỗi kỳ thi THPTQG, nhiều em học sinh có kiến thức khávững nhưng kết quả vẫn không cao, lý do chủ yếu là các em vẫn giải các bàitoán theo phương pháp truyền thống, việc này rất mất thời gian nên từ đó khôngđem lại hiệu quả cao trong việc làm bài trắc nghiệm Thông thường, khi giải mộtbài tập học sinh bắt buộc phải suy nghĩ, phải thực hiện các thao tác tư duy Tuynhiên, việc học sinh có tích cực thực hiện quá trình tư duy đó và thực hiện cóhiệu quả hay không còn phụ thuộc phần lớn vào sự hướng dẫn phương pháp giảicác loại bài tập do giáo viên đề xuất Vì vậy việc nghiên cứu ,tìm tòi và xâydựng các phương pháp giải nhanh các bài tập hóa học là một việc rất cần thiết

để giúp các em đạt kết quả cao trong các kỳ thi THPT Quốc Gia Nhằm gópphần nâng cao chất lượng dạy, học Hóa học nhất thiết phải tìm ra được mộtphương pháp hiệu quả để học sinh dễ tiếp thu và hiểu đúng bản chất thì mới cóthể đạt được kết quả cao nhất Xuất phát từ tư tưởng đó, tôi đã chọn đề tài:

“Hướng dẫn học sinh giải nhanh bài toán vận dụng cao về chất béo”.

2 Mục đích đề tài

Đưa ra cách giải về các dạng bài toán trắc nghiệm vận dụng cao về chấtbéo mà học sinh hay mắc phải khi làm đề về phần này Một mặt giúp học sinhgiải các bài toán đó một cách ngắn gọn, có hệ thống giúp làm cho các em họcsinh hiểu sâu sắc và rõ ràng về bản chất của chuyên đề này, mặt khác góp phầnhình thành, phát triển các kĩ năng của tư duy: phân tích, tổng hợp, suy luận, sosánh cho học sinh Từ đó hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho cácem

-Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ vai trò của bài tập hóa học trongviệc phát triển tư duy hóa học cho học sinh phổ thông

-Về mặt thực tiễn: Đưa ra phương pháp giải nhanh các bài toán trắcnghiệm vận dụng cao về chất béo nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học hóahọc ở các nhà trường THPT

3 Đối tượng nghiên cứu

Trong phạm vi ngắn của đề tài, nhằm giải quyết những vấn đề sau:

- Tìm hiểu thực trạng việc giảng dạy hóa học và việc vận dụng các phươngpháp giảng dạy mới trong giảng dạy hóa học ở trường THPT

- Nghiên cứu về mặt lý thuyết của phương pháp dạy học các bài toánhóa học.

- Nghiên cứu các phương pháp giải đã có trong hệ thống các bài tập ởtrường THPT

- Trên cơ sở lý thuyết và thực tiễn, từ đó đưa ra “ phương pháp giải nhanh bài toán trắc nghiệm vận dụng cao về chất béo ” kết hợp với các

phương pháp giải truyền thống đưa vào thực nghiệm sư phạm

4 Phương pháp nghiên cứu

-Nghiên cứu cơ sở lý luận của giảng dạy bài toán hóa học ở trong nhàtrường

-Nghiên cứu các tài liệu, giáo trình, sách giáo khoa, sách bài tập, sáchgiáo viên có liên quan

-Phương pháp điều tra cơ bản: test, phỏng vấn, dự giờ

-Thực nghiệm

-Phương pháp thống kê toán học: xử lý kết quả thực nghiệm

II NỘI DUNG

1 Cơ sở lý luận của đề tài

Giảng dạy bộ môn hoá học ở nhà trường phổ thông có mục đích trang bịcho học sinh hệ thống kiến thức hoá học cơ bản Việc nắm vững các kiến thứchoá học cơ bản góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giảng dạy ởbậc phổ thông, chuẩn bị cho học sinh theo học các bậc học cao hơn hoặc thamgia các hoạt động sản xuất và xã hội sau này

Để đạt được mục đích trên, hệ thống bài toán hóa học giữ vị trí và vai trò

to lớn trong việc dạy và học hoá học ở trường THPT Hệ thống bài tập hoá học

có mục đích củng cố, hoàn thiện kiến thức học trong chương trình, rèn luyện kĩnăng vận dụng kiến thức đó vào sản xuất đời sống Thực tế giảng dạy hoá học ởphổ thông chứng tỏ rằng, ngay cả khi học sinh học thuộc, hiểu các kiến thứcnhưng vận dụng được để giải bài tập cũng còn có khoảng cách Trong trườnghợp này, việc giải bài tập hoá học còn có tác dụng rèn luyện cho học sinh kỹnăng vận dụng kiến thức đã học vào những trường hợp cụ thể Tuỳ theo nộidung bài tập, việc giải nó sẽ giúp học sinh củng cố, mở rộng các kiến thức đãhọc vào trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và đời sống hàngngày Tuy nhiên Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm nên để áp dụng tốtcác phương pháp giải nhanh mà vẫn giúp các em học sinh hiểu được bản chấthóa học là một vấn đề khá khó khăn, đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thứcvà có kỹ năng tốt để giải bài tập

Những năm gần đây bài tập vận dụng cao về chất béo thường xuất hiệntrong đề thi THPT Quốc Gia Đây là một trong những dạng bài tập mà học sinhthường lúng túng khi gặp Để giúp học sinh chinh phục dạng bài tập này mộtcách dễ dàng trên cơ sở đó tôi xin chia sẻ một số kinh nghiệm “giải nhanh bài toán vận dụng cao về chất béo” giúp các em đạt được kết quả khả quan hơn

trong các kì thi

2 Thực trạng của vấn đề

Trong quá trình giảng dạy,tôi phát hiện thấy các em học sinh gặp nhiềukhó khăn trong việc giải quyết các bài toán vận dụng cao về chất béo Đây làdạng bài tập khó và rất hay gặp trong các đề thi THPT Quốc Gia những năm gầnđây Để giải tốt dạng toán này đòi hỏi học sinh phải có khả năng nắm vững tínhchất của chất béo, vận dụng thành thạo, linh hoạt các phương pháp giải toán Hóahọc Việc vận dụng phương pháp giải nhanh bài toán vận dụng cao về chất béo

có nhiều ưu điểm, vì phương pháp này tiết kiệm được nhiều thời gian tính toán

để có kết quả Tuy nhiên, trong chương trình Hóa học THPT chưa nói nhiều vềdạng bài tập này, học sinh thực sự gặp khó khăn, lúng túng khi va chạm dạng bàitoán này

3 Giải pháp thực hiện

CƠ SỞ LÍ THUYẾT

1.Khái niệm về chất béo

- Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay là

triaxylglixerol

- CTCT chung của chất béo:

Trong đó: R1, R2, R3 là gốc hiđrocacbon của axit béo, có thể giống hoặc khácnhau

Các axit béo thường gặp:

+ Axit béo no:

C17H35COOH: axit stearic M = 284 g/mol

C15H31COOH: axit panmitic M = 256 g/mol

+ Loại không no:

C17H33COOH: axit oleic M = 282 g/mol

(cis – CH3[CH2]7CH = CH[CH2]7COOH)

C17H31COOH: axit linoleic M = 280 g/mol

(cis – CH3[CH2]4CH = CH – CH2 – CH = CH [CH2]7COOH)

- Một số ví dụ về chất béo:

(C17H35COO)3C3H5 tristearin (tristearoylglixerol)

(C15H31COO)3C3H5 tripanmitin (tripanmitoylglixerol)

(C17H33COO)3C3H5 triolein (trioleoylglixerol)

(C17H31COO)3C3H5 trilinolein (trilinoleoylglixerol)

2.Tính chất vật lí

Ở điều kiện thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn

+ Chất béo lỏng: trong phân tử có gốc hiđrocacbon không no (gốc axit béokhông no)

Một trong các gốc R1, R2 , R3 không no thì chất béo thuộc chất béo lỏng

Ví dụ: (C17H33COO)3C3H5

+ Chất béo rắn: trong phân tử có gốc hiđrocacbon no (gốc axit béo no)

Các gốc R1, R2 , R3 đều no thì chất béo đó thuộc chất béo rắn.

Ví dụ: (C17H35COO)3C3H5

- Chất béo không tan trong nước Tan tốt trong dung môi hữu cơ như: nước xàphòng, benzen, hexan, clorofom

- Chất béo nhẹ hơn nước Vì chúng nổi trên bề mặt nước

- Trạng thái tự nhiên: Chất béo là thành phần chính trong dầu, mỡ động vật.Ví dụ như: mỡ bò, gà, lợn, dầu lạc, dầu vừng, dầu ô – liu,

3 Tính chất hóa học

Chất béo là trieste nên chúng có tính chất của este như: phản ứng thủy phântrong môi trường axit, phản ứng xà phòng hóa và phản ứng ở gốc hiđrocacbon

a Thủy phân trong môi trường axit:

- Đặc điểm: phản ứng thuận nghịch, xúc tác: H+, t0

- Phương trình tổng quát:

Ví dụ: Thủy phân tristearin:

(C17H35COO)3C3H5 + 3H2O 3C17H35COOH + C3H5(OH)3

tristearin axit stearic glixerol

b Thủy phân trong môi trường kiềm (Xà phòng hóa):

- Đặc điểm: phản ứng một chiều, Điều kiện: t0

- Phương trình tổng quát:

Ví dụ: Thủy phân tristearin:

(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH 3C17H35COONa + C3H5(OH)3

tristearin natri stearat glixerol

- Muối thu được sau phản ứng là thành phần chính của xà phòng nên được gọi là

d Phản ứng oxi hóa (Phản ứng đốt cháy)

– Chất béo tác dụng với oxi của không khí tạo thành anđehit có mùi khó chịu

Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi

Chất béo có công thức chung: CxHyO6

CxHyO6 + 3

4

y x

 (k là số liên kết pi trong phân tử chất béo)

* Nhận xét: Dạng bài tập này áp dụng ĐLBT nguyên tố O

6nchất béo + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O

4 Tổ chức thực hiện

Câu 1 Thủy phân hoàn toàn a gam triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu

được glixerol và dung dịch chứa m gam hỗn hợp muối (gồm natri stearat, natripanmitat và C17HyCOONa) Đốt cháy hoàn toàn a gam X cần vừa đủ 1,55 mol

O2, thu được H2O và 1,1 mol CO2 Giá trị của m là

Bảo toàn nguyên tố Oxi ta có: 0,02.6 + 1,55.2 = 1,1.2 + n H O2 →n H O2 = 1,02

Bảo toàn khối lượng: mX + mNaOH = mmuối + mglixerol (mX= a = mC + mH + mO) 1,1.12 + 1,02.2 + 0,02.6.16 + 3.0,02.40 = mmuối + 92.0,02

→ mmuối = 17,72 (gam)

→ Đáp án: D

Câu 2 Thủy phân hoàn toàn triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được

glixerol, natri stearat và natri oleat Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ3,22 mol O2, thu được H2O và 2,28 mol CO2 Giá trị m là

Câu 3 Hỗn hợp E gồm axit panmitic, axit stearic và triglixerit X Cho m gam E

tác dụng hoàn toàn với NaOH dư, thu được 58,96 gam hỗn hợp hai muối Nếuđốt cháy hết m gam E thì cần vừa đủ 5,1 mol O2, thu được H2O và 3,56 mol

CO2 Khối lượng của X trong m gam E là

A 32,24 gam B 25,60 gam C 33,36 gam D 34,48 gam.

(Đề thi tốt nghiệp THPT năm 2020)

Hướng dẫn

Axit panmitic (C16H32O2) và axit stearic (C18H36O2) có k = 1 (n CO2 n H O2 )

Triglixerit X có k = 3 Đặt số mol axit và triglixerit X lần lượt là x và y

nX = y = 2 2

1

CO H O

n n k



 = 3,56 2

2

H O n



→ n H O2 = 3,56 – 2yBảo toàn nguyên tố oxi ta có: 2x + 6y + 5,1.2 = 3,56.2 + 3,56 – 2y (1)

Bảo toàn khối lượng ta có : mX + mNaOH = mmuối + mglixerol +m H O2

(mX = mC + mH + mO)

3,56.12 + (3,56 – 2y).2 + (2x + 6y).16 +(x + 3y).40 = 58,96 +92.y + 18.x (2)

Từ (1) và (2) suy ra x = 0,08; y = 0,04

Hỗn hợp 2 muối gồm C15H31COONa: a mol và C17H35COONa: b mol

Bảo toàn Na ta có a + b = nNaOH = x + 3y = 0,2 (3)

Bảo toàn C ta có: nC(trong X) = nC(trong muối) + nC(trong glixerol)

Câu 4 Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và triglixerit Y Ðốt cháy

hoàn toàn m gam X thu đuợc 1,56 mol CO2 và 1,52 mol H2O Mặt khác, m gam

X tác dụng vừa dủ với 0,09 mol NaOH trong dung dịch, thu duợc glixerol vàdung dịch chỉ chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri stearat Giá trị của

Câu 5 Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và các chất béo tạo bởi hai

axit đó Cho 33,63 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,12 mol KOH,

thu được dung dịch Y chứa m gam muối Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn33,63 gam X thu được a mol CO2 và (a – 0,05) mol H2O Giá trị của m là

(Đề thi KSCL các môn thi TN THPT Chuyên Lam Sơn – Lần 2 – năm 2021)

Hướng dẫn

Axit panmitic (C16H32O2) và axit stearic (C18H36O2) có k = 1 (n CO2 n H O2 )

Triglixerit có k = 3 Đặt số mol axit và triglixerit X lần lượt là x và y

nchất beó = y = 2 2

1

CO H O

n n k

Câu 6 Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và triglixerit Y Đốt cháy

hoàn toàn m gam X cần dùng vừa đủ 7,675 mol O2, thu được H2O và 5,35 mol

CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng vừa đủ với 0,3 mol NaOH trong dung dịch,thu được glixerol và dung dịch chỉ chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat,natri stearat Giá trị của a là

Axit panmitic (C16H32O2) và axit stearic (C18H36O2) có k = 1 (n CO2 n H O2 )

Triglixerit Y có k = 3 Đặt số mol axit và triglixerit Y lần lượt là x và y

nY = y = 2 2

1

CO H O

n n k



 = 5,35 5, 25

2



= 0,05 (mol)→ nglixerol = 0,05 (mol)

n H O2 = naxit = nNaOH – 3nY = 0,3 - 3.0,05 = 0,15 (mol)

Bảo toàn khối lượng ta có : mX + mNaOH = mmuối + mglixerol +m H O2

(mX = mC + mH + mO)

5,35.12 + 5,25.2 + 0,3.2.16 +0,3.40 = mmuối +92.0,05 + 18.0,15

→ mmuối = 89 (gam)

→ Đáp án: B

Câu 7 Thủy phân hoàn toàn triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được

glixerol, natri stearat và natri oleat Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ3,22 mol O2, thu được H2O và 2,28 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng tối

đa với a mol Br2 trong dung dịch Giá trị của a là

Khối lượng X: mX = mC + mH + mO = 12y + 2.2 + 16.6x = 96x +12y + 4

Khi cho X vào dung dịch NaOH vừa đủ thì nNaOH = 3x và nglixerol = x mol

Câu 9 Thủy phân hoàn toàn triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được

glixerol, natri stearat và natri oleat Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ6,44 mol O2, thu được H2O và 4,56 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng tối

đa với a mol Br2 trong dung dịch Giá trị của a là

Khối lượng X: mX = mC + mH + mO = 12y + 2.2 + 16.6x = 96x +12y + 4

Khi cho X vào dung dịch NaOH vừa đủ thì nNaOH = 3x và nglixerol = x mol

Theo ĐLBTKL:

mX + mNaOH = mmuối + mglixerol

Câu 10 Xà phòng hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm các triglixerit bằng

dung dịch NaOH, thu được glixerol và hỗn hợp X gồm ba muối C17HxCOONa,

C15H31COONa, C17HyCOONa với tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 4 : 5 Mặt khác,hidro hóa hoàn toàn m gam E, thu được 68,96 gam hỗn hợp Y Nếu đốt cháyhoàn toàn m gam E thì cần dùng vừa đủ 6,09 mol O2 Gía trị của m là

Câu 11 Xà phòng hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm các triglixerit bằng

dung dịch NaOH, thu được glixerol và hỗn hợp X gồm ba muối C17HxCOONa,

C15H31COONa, C17HyCOONa với tỉ lệ số mol tương ứng là 3 : 4 : 5 Hidro hóahoàn toàn m gam E, thu được 68,96 gam hỗn hợp Y Nếu đốt cháy hoàn toàn mgam E thì cần dùng vừa đủ 6,14 mol O2 Gía trị của m là

Câu 12 Đốt cháy hoàn toàn 43,52 gam hỗn hợp E gồm các triglixerit cần dùng

vừa đủ 3,91 mol O2 Nếu thủy phân hoàn toàn 43,52 gam E bằng dung dịchNaOH, thu được glixerol và hỗn hợp gồm ba muối C17HxCOONa, C17HyCOONavà C15H31COONa có tỷ lệ mol tương ứng là 8 : 5 : 2 Mặt khác, m gam hỗn hợp

E tác dụng với dung dịch Br2 dư thì có 0,105 mol Br2 phản ứng Giá trị của m là

Câu 13 Cho m gam hỗn hơp gồm các triglixerit tác dụng với dung dịch NaOH

(vừa đủ) thu được hỗn hợp muối X gồm C17HxCOONa, C17HyCOONa và

C15H31COONa (có tỷ lệ mol tương ứng là 5 : 2 : 2) Đốt cháy hoàn toàn X cầnvừa đủ 2,235 mol O2, thu được Na2CO3, H2O và 1,535 mol CO2 Giá trị của mbằng bao nhiêu?