Vận dụng những phương pháp và kĩ thuật hiện đại mới vào giải các bài tập về hỗn hợp amin và ancol nhằm nâng cao chất lượng ôn thi tốt nghiệp THPT

Lí do chọn đề tài Trong chương trình thi THPT Quốc Gia , câu hỏi vận dụng và vậndụng cao khá phức tạp, bài tập ra với nhiều phương trình phảnứng ,nếu giải theo cách giải thông thường

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 1

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm 1

2 NỘI DUNG 1

2.1 Cơ sở lý luận 1

2.1.1 Khái niệm, đồng phân, danh pháp về amin 1

2.1.1.1 Khái niệm 1

2.1.1.2 Đồng phân 2

2.1.1.3 Phân loại 2

2.1.1.4 Danh pháp .2

2.1.2 Tính chất vật lý 2

2.1.3 Tính chất hóa học 2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2

2.3 Giải pháp thực hiện 3

2.3.1 Cơ sở lý thuyết 3

2.3.2 Phạm vi áp dụng 4

2.3.3 Một số bài tập minh họa 4

2.3.4 Bài tập tự luyện 13

2.3.5 Đáp án bài tập tự luyện 15

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm ……… 15

3 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 16

3.1 KẾT LUẬN 16

3.2 KIẾN NGHỊ 16

1

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

Trong chương trình thi THPT Quốc Gia , câu hỏi vận dụng và vậndụng cao khá phức tạp, bài tập ra với nhiều phương trình phảnứng ,nếu giải theo cách giải thông thường thì rất dài, mất nhiều thờigian Để khắc phục khó khăn này nếu có giải pháp không cần viếtphương trình hóa học, giải các bài toán ngắn gọn hơn thì quả thựcthật tuyệt vời Trong quá trình giảng dạy, khi cùng HS giải quyết cáccâu vận dụng cao về bài toán hỗn hợp amin và các hợp chất hữu cơ,các em còn lúng túng luôn làm theo viết phương trình, gọi côngthức tổng quát nên giải 1 bài toán mất rất nhiều thời gian Do đó, đểgiải các bài toán ấy thật nhanh , tiết kiệm thời gian và gây hứng thúcho HS khi giải các bài toán khó cần phải áp dụng các phương pháp

và kĩ thuật mới nhất vào giải

Từ những lí do trên, tôi trình bày sáng kiến kinh nghiệm:

"Vận dụng những phương pháp và kĩ thuật hiện đại mới vào giảicác bài tập về hỗn hợp amin và ancol nhằm nâng cao chất lượng ônthi tốt nghiệp THPT"

1.2 Mục đích nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là giúp các em học sinh lớp

12 tiếp cận với bài toán phức tạp bằng công cụ hữu hiệu đó là vậndụng các phương pháp hiện đại vào giải Đồng thời rèn luyện chohọc sinh kỹ năng giải và trình bày dạng toán bài tập hỗn hợp amin

và ancol

- Để hoàn thành đề tài nói trên tôi đã nghiên cứu trên rất nhiềudạng bài tập về hóa hóa hữu cơ phức tạp từ các đề thi THPT QuốcGia nhiều năm.Các vấn đề trong bài viết này sẽ hỗ trợ cho các em họcsinh lớp 12 chuẩn bị thi THPT Quốc Gia có những ứng dụng tốt

- Đối tượng áp dụng: Học sinh lớp 12A4 trường THPT Tĩnh Gia 1

- Lớp đối chứng: Học sinh lớp 12A3 trường THPT Tĩnh Gia 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu

2

- Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu các tài liệu về bài tập vậndụng và vận dụng cao trong các đề thi THPT Quốc Gia.

- Nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát năng lực học sinh trong vấn đềtiếp cận và giải quyết bài toán có nhiều phản ứng phức tạp

- Thực nghiệm sư phạm : Tiến hành dạy thực nghiệm một sốtiết ở lớp 12 để xem xét tính khả thi và hiệu quả của đề tài

1.5 Những điểm mới của SKKN

Những đề tài của đồng nghiệp thường giới thiệu dàn trải nhiều dạng bài tậpamin, không tập trung đi sâu vào nội dung cụ thể Sáng kiến kinh nghiệm của tôi tậptrung phân tích sâu vào dạng bài tập khó phần bài tập tổng hợp amin và ancol Qua

đó giúp các em học sinh hình thành kỹ năng xử lý nhanh bài tập phần này

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận

2.1.1 Khái niệm, đồng phân, danh pháp về amin

2.1.1.1 Khái niệm: Khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3

bằng gốc Hiđrocacbon ta thu được amin

Vd: NH3, CH3NH2, C6H5NH2, CH3-NH-CH3

2.1.1.2 Đồng phân:Amin thường có đồng phân về mạch Cacbon,

vị trí của nhóm chức, bậc amin

Vd: C4H11N Có 8 đồng phân :

2.1.1.3 Phân loại: theo hai cách

- Theo gốc hođrôcacbon: amin béo:CH3NH2, C2H5NH2 và Amin thơm: C6H5NH2,

- Theo bậc amin: Amin bậc 1: R-NH2 , Amin bậc 2: R-NH-R1 , Amin bậc 3: R- N-R1

- Các amin mạch hở tan nhiều trong nước và dd làm quỳ tím hóa xanh ( làm hồng phenolphtalein )

- Anilin và các amin thơm khác không làm đổi màu quì tím

Phản ứng này dùng để nhận biết anilin

*Chú ý : Amin no đơn chức : CnH2n+3N và Amin no đơn chức , bậc 1 : CnH2n+1NH2

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

* Đối với giáo viên

Với thời lượng 1 tiết lý thuyết và 1 tiết luyện tập thì rất khó khăn

để hướng dẫn học sinh có kỹ năng vận dụng đầy đủ được cácphương pháp để giải hết được tất cả các dạng toán của phần aminđặc biệt là phần bài tập tổng hợp

* Đối với học sinh

Khi giải các bài tập dạng này học sinh thường gặp những khókhăn về việc xác định các chất trong hỗn hợp sản phẩm, chưa tìmđược mối quan hệ giữa các dữ kiện đề bài cho dẫn đến thường giảirất dài dòng tốn thời gian, nặng nề về mặt toán học, thậm chí khônggiải được vì quá nhiều ẩn số Nguyên nhân là học sinh chưa cóphương pháp giải hợp lý, chưa biết kết hợp và vận dụng các phươngpháp trong quá trình giải

2.3 Giải pháp thực hiện

2.3.1 Cơ sở lý thuyết

a Phương pháp qui đổi

- Các định luật vận dụng.

+ Định luật bảo toàn khối lượng:

Nội dung: Khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng khối lượng các chất được tạo

Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất

ta luôn có: Khối lượng chất = khối lượng của cation+khối lượng anion Khối lượngcủa cation hoặc anion ta coi như bằng khối lượng của nguyên tử cấu tạo thành

+ Định luật bảo toàn nguyên tố:

Nội dung định luật: Tổng khối lượng một nguyên tố trước phản ứng bằng tổngkhối lượng của nguyên tố đó sau phản ứng Nội dung định luật có thể hiểu là tổng sốmol của một nguyên tố được bảo toàn trong phản ứng

+ Qui đổi

R(OH)n

R(NH2)m

Quy Doi Ancol don gian nhat

Amin don gian nhat

CH2

- H2Quy Doi

OH

NH2C H

b Phương pháp đồng đẳng hóa

Các dạng bài thường gặp:

+ Các dạng bài liên quan tới đồng đẳng: tách, ghép –CH2

Dãy đông đẳng hơn kém nhau một hoặc nhiều nhóm CH2, do đó ta

có thể quy đổi hỗn hợp phức tạp về các chất đơn giản ( thường làchất đầu dãy) kèm theo một lượng CH2 tương ứng

Chú ý:

- CH2 là thành phần khối lượng, vì vậy có có mặt trong các phươngtrình liên quan tới khối lượng, phản ứng đốt cháy ( số mol O2, sốmol CO2, số mol H2O),…

- Tuy nhiên, CH2 không phải là một chất (nó chỉ là nhóm metylen –

CH2-), nó không được tính vào số mol hỗn hợp ( hoặc các dữ kiệnkhác liên quan đến tới số mol các chất)

2.3.2 Phạm vi áp dụng

Áp dụng cho bài toán dạng tổng hợp về amin và ancol

Dấu hiệu nhận biết:

- Cho các dữ kiện liên quan đến số mol nguyên tố Oxi thông qua số mol CO2, H2O,

N2

5

2.3.3 Một số bài tập minh hoạ

2.3.3.1.Amin đa chức – ancol đơn chức:

2.3.3.1.1.Amin không no – ancol no

Câu 1( TN THPT 2020 – MĐ 224): Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y

và ancol propylic.X,Y là hai amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồngđẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no;

MX < MY Khi đốt cháy hết 0,1 mol E cần vừa đủ 0,67 mol O2 ; thuđược H2O ; N2 và 0,42 mol CO2 Phần trăm khối lượng của Y Trong E

là

A 13,89% B.19,35% C.39,81% D.46,30% Giải:

Ta quy đổi E như sau : ( k là số liên kết pi trong amin )

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O20,67 mol

C3H8O 0,02

% Y = 46,30 %

x + 0,5

Câu 2( TN THPT 2020 – MĐ 217): Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y

và ancol propylic.X,Y là hai amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồngđẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no;

MX < MY Khi đốt cháy hết 0,12 mol E cần vừa đủ 0,725 mol O2 ; thuđược H2O ; N2 và 0,46 mol CO2 Phần trăm khối lượng của X Trong E

là

A 40,89% B 30,90% C 31,78% D 36,44%

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O20,725 mol

C3H8O 0,05

% X = 36,44 %

x + 0,53

2.3.3.1.2 Amin no – ancol không no

Câu 1 : Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol Alylic (C3H6O) X,Y

là hai amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều

có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon no; MX < MY Khi đốt cháy hết0,15 mol E cần vừa đủ 1,14 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,71 mol

CO2 Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

Sơ đồ biến hóa:

O21,14 mol

Câu 2 : Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol Z ( không no, đơn

chức có 3 nguyên tử các bon) X,Y là hai amin kế tiếp nhau trongcùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm NH2 và gốchiđrocacbon no; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,1 mol E cần vừa đủ0,535 mol O2 ; thu được0,39 mol H2O ; 0,37 mol CO2 và N2..Phầntrăm khối lượng của X Trong E là

A 40,89% B 30,90% C 31,78% D.12,05%

n.y k.x

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.x

O20,535 mol

CO2 0,37 mol

H2O

N20,39 mol

0,01 mol C4H8 (NH2)2

0,03 mol C5H10 (NH2)2

2.3.3.1.3.Amin không no – ancol không no

Câu 1: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol alylic (C3H6O) X,Y làhai amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều

có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháyhết 0,75 mol E cần vừa đủ 5,025 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 3,2mol CO2 Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

A 13,89% B.19,35% C.53,68% D.46,30%

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O25,025 mol

10

x + 3,65

Câu 2: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol alylic.X,Y là hai amin

kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm

NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,15mol E cần vừa đủ 1,1125 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,725 mol

CO2 Phần trăm khối lượng của X Trong E là

A 40,89% B 30,90% C 17,92% D.36,44%

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O21,1125 mol

11

x + 0,775

Áp dụng ĐLBT C: n =5,75

0,025 mol C5H8 (NH2)2

0,35 mol C6H10 (NH2)2

2.3.3.2 Amin đa chức – ancol đa chức:

2.3.3.2.1.Amin không no – ancol no

Câu 1: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và etlilen glicol X,Y là hai

amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháy hết0,1 mol E cần vừa đủ 0,63 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,4 mol CO2 Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

A 46,08 % B.19,35% C.39,81% D.46,30% Giải:

Ta quy đổi E như sau : ( k là số liên kết pi trong amin )

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O20,63 mol

12

2x + 0,46

Áp dụng ĐLBT C: n =4,5

0,04 mol C4H6 (NH2)2

0,04 mol C5H8 (NH2)2

0,02 mol C2H4(OH)2 % Y = 46,08 %

Câu 2: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và etlilen glicol.X,Y là hai

amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháy hết0,12 mol E cần vừa đủ 0,625 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,41 mol

CO2 Phần trăm khối lượng của X Trong E là

A 40,89% B 36,06% C 31,78% D.36,44%

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O20,625 mol

Áp dụng ĐLBT C: n =4,5

0,04 mol C4H6 (NH2)2

0,03 mol C5H8 (NH2)2

0,05 mol C2H4(OH)2 % X = 36,06 %

2.3.3.2.2 Amin không no – ancol no

Câu 1: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và glixerol X,Y là hai amin kế

tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm

NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,1mol E cần vừa đủ 0,63 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,4 mol CO2

Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

→ k chỉ có thể bằng 1 là phù hợp y= 0,08 → (x + y) = 0,1 → x = 0,02

Áp dụng ĐLBT C: n =5,5

0,04 mol C5H8 (NH2)2

0,04 mol C6H10 (NH2)2

0,02 mol C3H5(OH)3 % Y = 43,85 %

Câu 2: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và glixerol.X,Y là hai amin kế

tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có số cácbonlớn hơn 4; có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX <

MY Khi đốt cháy hết 0,12 mol E cần vừa đủ 0,78 mol O2 ; thu được

H2O ; N2 và 0,53 mol CO2 Phần trăm khối lượng của X Trong E là

A 40,89% B 36,06% C 31,78% D.33,28%

n.y k.y

Sơ đồ biến hóa:

n.y k.y

O20,78 mol

A 19,35% B.49,75% C.52,34% D.30,90%

Câu 2: ( TN THPT 2020 – MĐ 213):Cho hỗn hợp E gồm 3 chất

X,Y và ancol propylic.X,Y là hai amin kế tiếp nhau trong cùng dãyđồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbonkhông no; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,5 mol E cần vừa đủ 2,755mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 1,77 mol CO2 Phần trăm khối lượngcủa X Trong E là

A 30,90 % B.19,35% C.52,34% .D.49,75%

Câu 3 : Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol Z ( không no,

đơn chức có 3 nguyên tử các bon).X,Y là hai amin kế tiếp nhau trongcùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm NH2 và gốchiđrocacbon no; nX: nY = 1:3; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,05 mol Ecần vừa đủ 0,2825 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,185 mol

CO2..Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

A 41,24% B 30,90% C 31,78% D.12,05%

Câu 4 : Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol Z ( không no, đơn

chức có 4 nguyên tử các bon).X,Y là hai amin kế tiếp nhau trongcùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2 nhóm NH2 và gốchiđrocacbon no ; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,085 mol E cần vừa đủ0,5975 mol O2 ; thu được CO2; N2 và 0,47 mol. H2O.Phần trăm khốilượng của X Trong E là

16

A 41,24% B 30,90% C 29,26 % D.12,05%

Câu 5: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol Z (C4H8O).X,Y là haiamin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháy hết0,35 mol E cần vừa đủ 2,275 mol O2 ; thu được CO2; N2 và 1,7 mol

H2O. Phần trăm khối lượng của X Trong E là

A 36,44% B 31,78% C 30,90% D.29,25%

Câu 6: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol Z (C4H6O).X,Y làhai amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều

có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháyhết 0,085 mol E cần vừa đủ 0,5675 mol O2 ; thu được CO2; N2 và0,41 mol H2O. Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

A 19,35% B.49,75% C.52,34% .D.30,90%

Câu 7: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và etlilen glicol.X,Y là hai

amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có 2nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX < MY Khi đốt cháy hết0,1 mol E cần vừa đủ 0,52 mol O2 ; thu được H2O ; N2 và 0,34 mol

CO2 Phần trăm khối lượng của X Trong E là

A 36,44% B 31,78% C 43,43% D.40,89%

Câu 8: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và ancol etlilen glicol.X,Y là

hai amin kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều

có số cácbon lớn hơn 3 ; có nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon khôngno; MX < MY Khi đốt cháy hết 0,5 mol E cần vừa đủ 2,155 mol O2 ;thu được H2O ; N2 và 1,47 mol CO2 . Phần trăm khối lượng của YTrong E là

A 19,35% B.49,75% C.52,34% .D.19,03%

Câu 9: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và glixerol.X,Y là hai amin kế

tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có số cácbonlớn hơn 3;có 2 nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX <

MY Khi đốt cháy hết 0,1 mol E cần vừa đủ 0,56 mol O2 ; thu được

H2O ; N2 và 0,38 mol CO2 Phần trăm khối lượng của X Trong E là

A 36,44% B 37,72% C 43,43% D.40,89%

Câu 10: Cho hỗn hợp E gồm 3 chất X,Y và glixerol.X,Y là hai amin

kế tiếp nhau trong cùng dãy đồng đẳng,phân tử X, Y đều có sốcácbon lớn hơn 3 ; có nhóm NH2 và gốc hiđrocacbon không no; MX <

MY Khi đốt cháy hết 0,5 mol E cần vừa đủ 2,455 mol O2 ; thu được

H2O ; N2 và 1,77 mol CO2 Phần trăm khối lượng của Y Trong E là

17