Lí do chủ yếu là các em vẫn tiến hành giải bài tập hóa học theo cách truyền thống, hoặc giải bài toán không vận dụng hết các kỹ năng để giải, việc này làm mất rất nhiều thời gian nên từ
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG 1
0O0 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
" KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP DỒN CHẤT, TÁCH CHẤT, ĐỒNG ĐẴNG HOÁ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỬU CƠ – TRONG ĐỀ ÔN
THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2021"
Người thực hiện: Nguyễn Văn Chinh Chức vụ : Giáo Viên Hoá Học
Năm học : 2020-2021
Trang 2A PHẦN MỞ ĐẦU
1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Với xu thế ngày nay “đổi mới phương pháp dạy học”, hình thức thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) được đưa vào để thay thế hình thức thi tự luận trong một số môn học, đặc biệt là môn Hóa học Với hình thức thi trắc nghiệm, trong một khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải quyết được một lượng khá lớn các câu hỏi, bài tập Điều này không những yêu cầu học sinh phải nắm vững, hiểu rõ kiến thức mà còn phải thành thạo trong kĩ năng giải bài tập và đặc biệt phải có phương pháp giải bài tập trắc nghiệm hợp lí Thực tế cho thấy có nhiều học sinh có kiến thức vững vàng nhưng trong các kì thi vẫn không giải quyết hết các yêu cầu của đề ra Lí do chủ yếu là các em vẫn tiến hành giải bài tập hóa học theo cách truyền thống, hoặc giải bài toán không vận dụng hết các kỹ năng để giải, việc này làm mất rất nhiều thời gian nên từ đấy không tạo được hiệu quả cao trong việc làm bài thi trắc nghiệm Vì vậy việc xây dựng “KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP DỒN CHẤT, TÁCH CHẤT, ĐỒNG ĐẴNG HOÁ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỬU
cần thiết để giúp các em học sinh đạt hiệu quả cao trong các kì thi đặc biệt là kì thi tốt nghiệp THPT 2020 -2021 vào tháng 7 sắp đến Tuy nhiên, hóa học là một môn khoa học thực nghiệm, sử dụng các phương pháp toán học để giải quyết các bài toán hóa học một cách nhanh gọn và đơn giản nhưng vẫn giúp học sinh hiểu được sâu sắc bản chất hóa học là một điều không phải dễ dàng.Trong quá trình giảng dạy, tôi đã thấy các em học sinh gặp phải rất nhiều khó khăn trong việc giải quyết các dạng bài toán trong chương sắt: “Este - lipit" thực sự đây là những dạng bài tập khó và cũng là một dạng toán thường gặp trong các kì thi TN THPT Là một giáo viên, khi hướng dẫn cho học sinh sử dụng các phương pháp truyền thống để giải những bài tập dạng này mất rất nhiều thời gian vì các hợp chất hữu cơ đặc biệt
là este thường được ra trong vùng câu chốt chặt nên các este thường cho rất phức tạp và không phải 1 este mà nhiều este Mặt khác nếu gặp dạng bài toán này các
em nếu viết phương trình thì
Việc xác định được công thức tổng quát, công thức phân tử là rất khó vì đề bài thường giấu đi vấn đề này " Phương pháp quy đổi thông thường" là một phương pháp đã được sử dụng và viết trong khá nhiều tài liệu, hầu như trong tất cả các đề truyển sinh đại học cao đẳng trước đây, tuy nhiên với tinh thần của đề thi các năm học gần đây như 2018 – 2019, 2019 – 2021 và đề tham khảo của bộ năm 2021 thì chỉ áp dụng các phương pháp quy đổi thông thường gần như đi vào bế tắc Trong quá trình giảng dạy của mình, đặc biệt là dạy khối cấp trung học phổ thông và dạy
ôn thi tốt nghiệp nhiều năm, tôi nhận thấy khi sử dụng “KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP DỒN CHẤT, TÁCH CHẤT, ĐỒNG ĐẴNG HOÁ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỬU CƠ – TRONG ĐỀ ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2021” để
Trang 3giải quyết các bài tập dạng này đã tiết kiệm được rất nhiều thời gian Học sinh sẽ nhanh chóng và chính xác hơn trong việc lựa chọn đáp án đúng vì không phải thực hiện các phép toán phức tạp, dễ nhầm lẫn Thay vào đó học sinh chỉ phải sử dụng các phép toán đơn giản và viết phương trình ít lại Khi làm theo phương pháp này.Với các lí do trên, tôi chọn đề " KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP DỒN CHẤT, TÁCH CHẤT, ĐỒNG ĐẴNG HOÁ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỬU CƠ – TRONG ĐỀ ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2021” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình
2 PHẠM VI ÁP DỤNG ĐỀ TÀI
Phương pháp này giải quyết bài tập chủ yếu ở phần bài tập hoá hửu cơ đặc biệt là bài tập tổng hợp hửu cơ và bài tập Este lớp 12 và luyện tập giải nhanh các bài toán khó trong kì thi tốt nghiệp THPT sắp đến
3 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Giúp học sinh có cách giải nhanh nhất đối với bài toán tổng hợp hửu cơ và bài toán este, peptit, bài toán tổng hợp hửu cơ
- Cung cấp cho thầy cô giáo và học sinh thêm một cách nữa để giải bài toán khó trong ôn luyện và Thi
4 THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN
Khi quyết định chọn đề tài này là đề tài nghiên cứu khoa học bản thân tôi gặp
không ít những thuận lợi và khó khăn như sau:
a) Thuận lợi: - Là giáo viên giảng dạy nhiều năm nên việc tiếp cận và giải
quyết các loại bài tập này tương đối dễ dàng
- Phương tiện đại chúng khá phổ biến Mạng internet tại khu vực sinh sống tương đối nhiều
- Được sự hỗ trợ của bạn bè và đồng nghiệp
b) Khó khăn:
- Đây là phương pháp giải nhanh vừa mới mẽ với học sinh nên việc tiếp cân phương pháp của các em còn hạn chế
- Phương pháp truyền thống ăn sâu vào trong tìm thức của học sinh nên việc đổi mới phương pháp giải làm cho các em còn rụt rè trong việc ứng dụng
5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để hoàn thành nhiệm vụ đặt ra tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: Nghiên cứu cơ sở lí luận, cơ sở pháp lí, thực nghiệm sư phạm
B KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP DỒN CHẤT, TÁCH CHẤT, ĐỒNG ĐẴNG HOÁ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỬU CƠ – TRONG ĐỀ
ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2021
1 CỞ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP
Trang 4- Các hợp chất hửu cơ thường có công thức tổng quát, tuy nhiên ở mức độ câu chốt
trong đề thi các vấn đề này thường được giấu đi hoặc để xây dựng công thức tổng quát thường rất mất thời gian nên học sinh làm sẽ rất chậm vì vậy tôi mạnh dạn đề nghị một cách làm đó là tách chất, dồn chất, đồng đẳng hoá các chất để đưa các chất hửu cơ về dạng đơn giản nhất để giải
- Trong quá trình sử dụng phương pháp chúng ta nên chú ý các dạng bài toán
thường gặp ở chương trình lớp 12 như sau:
1. Hỗn hợp E chứa 1 axit cacboxylic X, 1 ancol no Y và 1 este Z (X, Y, Z đều đơn chức, mạch hở)
2. Hỗn hợp E chứa các chất đơn chức gồm: một ancol no, một axit có một liên kết C=C trong phân tử và một este no
3. Cho m gam hỗn hợp E gồm este hai chức Y mạch hở và este đơn chức
4. Cho các chất hữu cơ mạch hở: X là axit không no có 1 liên kết C C trong phân tử, Y là axit no đơn chức, Z là ancol no hai chức T là este của
X, Y với Z
5. Hỗn hợp E gồm ba este hở mạch đều tạo bởi axit cacboxylic với ancol: X (no, đơn chức), Y (không no, đơn chức, phân tử có hai liên kết pi) và Z (no, hai chức)
6. Hỗn hợp E gồm ba este mạch hở, đều có bốn liên kết pi () trong phân tử, trong đó có một este đơn chức là este của axit metacrylic và hai este hai chức là đồng phân của nhau
7. Hỗn hợp E gồm các triglixerit
8. Cho m gam chất béo X chứa các triglixerit và axit béo tự do
9. Hỗn hợp A gồm tetrapeptit X và pentapeptit Y (đều mạch hở và đều tạo bởi Gly, Ala và Val
2 KẾT HỢP PHƯƠNG PHÁP DỒN CHẤT, TÁCH CHẤT, ĐỒNG ĐẴNG HOÁ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HOÁ HỬU CƠ – TRONG ĐỀ ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2021
Ví dụ 1:Este X hai chức mạch hở, tạo bởi một ancol no với hai axit cacboxylic no,
đơn chức Este Y ba chức, mạch hở, tạo bởi glixerol với một axit cacboxylic không
no, đơn chức (phân tử có hai liên kết pi) Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm X và Y cần vừa đủ 0,5 mol O2 thu được 0,45 mol CO2 Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 0,16 mol E cần vừa đủ 210 ml dung dịch NaOH 2M, thu được hai ancol (có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử) và a gam hỗn hợp ba muối Phần trăm khối lượng của muối không no trong a gam là
A 50,84% B 61,34% C 63,28% D 53,28%.
Trong 0,16 mol E chứa x mol X và y mol Y
E
n x y 0,16
NaOH
n 2x 3y 0, 42
Trang 5x 0,06
và y = 0,1
n : n 3 : 5
Trong m gam E chứa X (3e mol) và Y (5e mol)
X C H OH 2HCOOH ?CH 2H O
Y C H OH 3HCOOH ?CH 3H O 3H
Quy đổi m gam E thành:
C H OH : 3e
C H OH : 5e
HCOOH: 21e
CH2: u
H2: -15e
H2O: -21e
2
O
n 4.3e 3,5.5e 0,5.21e 1,5u 0,5.15e 0,5
2
CO
n 3.3e 3.5e 21e u 0,45
e 0,005
và u = 0,225
n muối no = 6e = 0,03
n muối không no = 15e = 0,075
Muối no và muối không no có tương ứng k và g nhóm CH2
2
CH
n 0,03k 0,075g 0,225
2k 5g 15
Do k 1 và g 2 nên k = 2,5 và g = 2 là nghiệm duy nhất
Vậy muối no gồm HCOONa (0,03), CH2 (0,03k = 0,075)
m muối no = 3,09
Tỉ lệ: 8e mol E 3,09 gam muối no
0,16
mol E a gam muối no
a 12,36
đơn chức, mạch hở) Đun nóng 11,28 gam E với 100ml dung dịch NaOH 1M vừa
đủ thu được 9,4 gam 1 muối và hỗn hợp 2 ancol cùng dãy đồng đẳng kế tiếp Mặt khác đốt cháy 11,28 gam E cần dùng 0,66 mol O2 Phần trăm số mol của Y có trong E là?
A. 22,91% B. 14,04% C. 16,67% D 28,57%.
Đáp án D
Ta có: n NaOH 0,1 M RCOONa 94 CH2 CH COONa
Trang 6Tách axit, este có 1 liên kết đôi C=C, mạch hở thành 2
COO CH
; ancol Y tách thành
2
2
H O Y
2
CH
(n n )
H O
2
2
COO : 0,1
0,04
E 11, 28gam H O n 0,04 n %n 28,57%
0,04 0,1
CH : 0, 44
đơn chức, mạch hở) thu được 7,168 lít khí CO2 (đktc) và 7,92 gam H2O Mặt khác, cho 9,84 gam X tác dụng hoàn toàn với 96ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn khan Giá trị của m là
Đáp án D
Dồn chất cho
3 2
3
C : 0,32
: 0,12 9,84 : 0, 44
: 0,1 : 0,32
BTKL
CH OH
HCOOCH O
9,84 0,192.40 0, 22.32 10, 48
hoàn toàn 4,55 gam X cần dùng vừa đủ V lít khí O2 (đktc) Sản phẩm cháy thu được có chứa 0,784 lít khí N2 (đktc) Giá trị của V là
A 9,24 B. 8,96 C. 11,2 D. 6,72
Đáp án A
Ta có: 2
N
3
anken CH : 0, 24
n 0,035 mol
NH : 0,07
2
CO : 0, 24
V 0, 4125.22, 4 9, 24
H O : 0, 24 0,105
tích oxi đã phản ứng (cùng điều kiện); Y là este no, hai chức (X, Y đều mạch hở) Đốt cháy hoàn toàn 25,8 gam hỗn hợp E chứa X, Y bằng oxi vừa đủ thu được CO2
và H2O có tổng khối lượng 56,2 gam Đun 25,8 gam E với 400 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ); cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp muối có khối lượng
m gam và hỗn hợp gồm 2 ancol đồng đẳng kế tiếp Giá trị m là:
A. 37,1 gam B 33,3 gam C. 43,5 gam D. 26,9 gam
Đáp án B
Đặt CTTQ của X là CxHyO2:
Trang 7C H O x 1 O xCO H O
y
4
X là HCOOCH3
2 ancol là CH3OH và C2H5OH
Quy đổi X tương đương với:
3
3 2 2
HCOOCH : a mol COOCH : b mol
CH : c mol
CO H O
60a 118b 14c 25,8 a 0,1
c 0,15
m m 44 2a 4b c 18 2a 3b c 56, 2
Y có công thức là CH3OOC-COOC2H5
m 84a 166b 33,3 g
đều đơn chức, mạch hở) Đun nóng 10,26 gam E với 700ml dung dịch NaOH 0,1M vừa đủ thu được 6,44 gam 1 muối và hỗn hợp 2 ancol cùng dãy đồng đẳng kế tiếp Mặt khác đốt cháy toàn bộ lượng ancol trên cần dùng 0,285 mol O2 Phần trăm số mol của Y có trong E là?
Đáp án B
Ta có: n NaOH 0,07 M RCOONa 92 CH C COONa
Ancol cháy Quy đổi ancol
2
2 : 0,19
H O CH
Quy đổi E
2
: 0, 07
10, 26 0,07.2 0,15
: 0,33
H O
COO
CH
3
1,81 % : 46,78%
E
chứa một liên kết C C và có tồn tại đồng phân hình học) Đốt cháy 21,62 gam hỗn hợp E chứa X, Y, Z với oxi vừa đủ, sản phẩm cháy dẫn qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng dung dịch giảm 34,5 gam so với trước phản ứng Mặt khác, đun nóng 21,62 gam E với 300 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu được hỗn hợp F chỉ chứa 2 muối và hỗn hợp gồm 2 ancol kế tiếp thuộc cùng dãy đồng đẳng Khối lượng của muối có khối lượng phân tử nhỏ trong hỗn hợp F là:
Trang 8A. 5,44 gam B 8,64 gam C 14,96 gam D. 9,72 gam
Đáp án C
Vì este đơn chức nên ta có:
nNaOH → neste 0,3 mol M 72,06 HCOOCH3
O
2
C : a
CO : a 12a 2b 12,02 a 0,87 mol 21,62gam.E H : 2b
H O : b 56a 18b 34,5 b 0,79 mol
O : 0, 6
2
n 2n 2
3
C H O : 0,08
0,08n 0, 22.2 0,87 n 5,375 HCOOCH : 0, 22
CH CH CH COOCH CH CH CH COONa : 0,08
CH CH CH COOC H HCOONa : 0, 22
mHCOONa = 14,96
tristearin, metan, etan, metylamin và etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,42 mol X cần dùng vừa đủ a mol O2, thu được hỗn hợp gồm CO2; 59,76 gam H2O và 0,12 mol
N2 Giá trị của a là
Cách giải
+
→ { ¿H2:0,42 mol(¿n X)
¿NH :0,24 mol (¿2 n N2)
¿C H2: xmol
¿COO }
⇒{ ¿n H2O=0,42+0,12+ x=3,32
cấu tạo từ gly và ala Y là một este được tạo từ axit cacboxylic no đơn chức và
metanol Đốt cháy hoàn toàn m g E cần vừa đủ 15,68 lít O2 đktc Nếu thủy phân hoàn toàm m g E trong NaOH vừa đủ thu được 24,2 g hỗn hợp muối trong đó có muối của glyxin có số mol lớn hơn muối của alanin Đốt cháy hoàn toàn lượng muối này cần 20
g O2 thu được H2O, Na2CO3, N2, và 18,7 g CO2 Thủy phân hoàn toàn X trong dung dịch HCl thu được 2 muối có tỉ lệ khối lượng là
Qui hỗn hợp E về E2: x mol đipeptit (Gly,Ala) và y mol Este
Ta thấy NaOH và H2O không cần O2 để đốt; CH3OH cần 1,5y mol O2 để đốt
Trang 9⇒ Bảo toàn O có: 0,7 = 0,625 + 1,5y ⇒ y = 0,05 mol
Mặt khác, hỗn hợp qui đổi E2 đốt cháy cho số mol:
nCO2 = nH2O = (3x + 2y + 0,7.2).3 = (x + 0,5) mol
mE2=14.(0,5 + x ) + 76x + 32y (g)
Mà nNaOH dùng = (2x + 0,05) mol
Bảo toàn khối lượng :
14.(0,5 + x) + 76x + 32y + 40.(2x + 0,05) = 24,2 + 18x + 32y
⇒ x = 0,1 mol
⇒ Có C trung bình trong E2 = 0,6/(0,1 + 0,05) = 4
⇒ Số Ceste ≤ 3 Có 2 trường hợp xảy ra:
TH1: este là HCOOCH3 Gọi số mol Gly = a; Ala = b thì có:
⇒ 2a + 3b = 0,6 – 0,05.2 và a + b = 0,2
⇒ a = b = 0,1 mol (Loại do nGly > nAla)
TH2: este là CH3COOCH3
⇒ 2a + 3b = 0,45 và a + b = 0,2
⇒ a = 0,15; b = 0,05 (TM)
Thủy phân X trong HCl thu được ClH3NCH2COOH : 0,15 mol và 0,05 mol
ClH3NC2H4COOH
→ tỉ lệ khối lượng = 2,67
etan-1,2-điamin), axit glutamic (Glu) và amino axit X có công thức dạng CnH2n + 1-
x(NH2)xCOOH (n, x nguyên dương; tỉ lệ mol nGlu : nX = 3 : 4) tác dụng với 100 ml
dung dịch HCl 1M, sau một thời gian thu được dung dịch Y Cho toàn bộ dung dịch Y
tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch chứa đồng thời Ba(OH)2 0,5M và NaOH 0,5M,
thu được dung dịch Z chứa 16,625 gam muối Phần trăm khối lượng của nitơ trong X
là
A 15,73% B 11,96% C 19,18% D 21,21%.
2
2 7
0,05 ( )
( 16,625 ) : 3
: ( ) : 4
mol Ba OH vd
muoi
C H N
C H N
OH
n n n n a a a
0,015
Glu
5 9 2 2
: ( )
Trang 10146
N
bởi X và Y Cho 31,644 gam M phản ứng hoàn toàn với lượng vừa đủ 288 ml dung dịch NaOH 1M, thu được dung dịch F chứa a gam hỗn hợp muối natri của alanin và lysin Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn b mol M cần dùng vừa đủ 35,056 lít O2 (đktc), thu được CO2 và H2O có tỉ lệ số mol tương ứng là 228 : 233 Kết luận nào sau đây
sai?
A Phần trăm số mol muối natri của alanin có trong a gam hỗn hợp muối là 41,67%.
B Giá trị của a là 41,544.
C Giá trị của b là 0,075.
D Tổng khối lượng CO2 và H2O sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 31,644 gam M là
85,536 gam
Giả sử muối gồm: Ala-Na (u mol) và Lys-Na (v mol) => u+v = 0,288 (1)
Quy đổi 31,644 gam M thành:
CONH: u+v
CH2: 3u+6v-u-v = 2u+5v (BTNT C)
H2O: x
NH: v
mM = 43(u+v) + 14(2u+5v) + 18x + 15v = 31,644 (2)
nCO2 : nH2O = 228:233 => 233(3u+6v)=228(0,5u+0,5v+2u+5v+x+0,5v) (3)
Giải (1) (2) (3) => u=0,12; v=0,168; x=0,09
=> a=111.0,12+168.0,168 = 41,544 gam => B đúng
%nAla-Na = 0,12/0,288 = 41,67% => A đúng
mCO2+mH2O = 44(3.0,12+6.0,168)+18(2,5.0,12+6.0,168+0,09) = 85,356 gam =>
D sai
Đốt hết 0,09 mol M cần 0,75(u+v)+1,5(2u+5v)+0,25v = 1,878 mol
Đốt b mol M cần 1,565 mol
=> b=0,075 mol => C đúng
có dạng H2NCmHnCOOH Đun nóng 4,63 gam X với dung dịch KOH dư, thu được dung dịch chứa 8,19 gam muối Nếu đốt cháy hoàn toàn 4,63 gam X cần 4,2 lít O2 (đktc) Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO2, H2O, N2) vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứng thu được m gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 21,87 gam Giá trị
của m gần giá trị nào nhất sau đây?
Đặt CTTQ peptit là:
RNnOn+1
RNnOn+1 + nKOH → Muối + H2O
x nx x