SKKN cách sử dụng phương pháp qui đổi giúp học sinh hiểu bản chất của vấn đề để giải nhanh các bài toán tổng hợp hữu cơ ở mức độ vận dụng, vận dụng cao trong đề đề thi tốt nghiệp

NỘI DUNG TrangSỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 4 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CÁCH SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI ĐỔI GIÚP HỌC SINH HIỂU BẢN CHẤT CỦA VẤN ĐỀ ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI

NỘI DUNG Trang

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT TRIỆU SƠN 4

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

CÁCH SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI ĐỔI GIÚP HỌC SINH HIỂU BẢN CHẤT CỦA VẤN ĐỀ ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN TỔNG HỢP HỮU CƠ Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG, VẬN DỤNG CAO TRONG ĐỀ THI TỐT NGHIỆP

Người thực hiện: Lê Thị Hồng

Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa Học

THANH HÓA NĂM 2021

1 MỞ ĐẦU 1

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 22.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 22.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 32.3.1 Một số giải pháp hướng dẫn học sinh sử dụng phương

2.3.2 Sử dụng phương pháp qui đổi để giải quyết nhanh các bàitoán hóa hữu cơ tổng hợp ở mức độ VD và VDC 72.3.2.1 Bài toán 1: Bài toán hỗn hợp gồm axit, ancol, este 72.3.2.2 Bài toán 2: Bài toán hỗn hợp gồm hidrocacbon và amin 112.3.2.3 Bài toán 3: Bài toán hỗn hợp gồm amin và aminoaxit 132.3.2.4 Bài toán 4: Bài toàn hỗn hợp gồm amin; amino axit; este 152.3.2.5.Bài toán hỗn hợp gồm este và hidrocacbon Một số bài

BTKL: Bảo toàn khối lượng BTNT: Bảo toàn nguyên tố

THPT: Trung học phổ thông NB: Nhận biết

VDC: Vận dụng cao

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây phương pháp qui đổi được sử dụng nhiều và cónhiều phương pháp qui đổi giúp học sinh giải quyết các bài toán tổng hợp vô cơ,hữu cơ ở mức độ VD,VDC trong các đề kiểm tra giữa kỳ, cuối kỳ, đề thi tốtnghiệp lớp 12 Đặc biệt khi giải quyết các bài toán tổng hợp hữu cơ thì phươngpháp qui đổi là một trong những phương pháp chiếm ưu thế nhất vì nó giảm độkhó của bài toán, giúp tính toán nhanh hơn Tuy nhiên muốn học sinh sử dụngcác phương qui đổi một cách thành thạo thì đòi hỏi nhiều yếu tố trong đó có mộtyếu tố quyết định nhất đó là học sinh phải hiểu bản chất của vấn đề để học sinh

tự biết sẽ qui đổi như nào khi gặp các bài toán thực tế, không phải gặp tình trạnggặp dạng quen thì qui đổi được còn những bài phát triển thì lại không biết cáchqui đổi

Trong thời gian 50 phút để làm hết một đề hóa trắc nghiệm 40 câu như đềthi tốt nghiệp 12 đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức, kỹ năng làm bài,phương pháp làm bài, đặc biệt muốn đạt điểm cao thì đòi hỏi học sinh phải giảiquyết nhanh các bài toán tổng hợp ở mức độ VD, VDC Những bài toán VD,VDC này thường khó và rất khó nên tâm lý học sinh không thích làm phần này.Trong quá trình ôn thi THPT quốc gia bây giờ là ôn thi tốt nghiệp tôi luôn tìmhiểu các phương pháp giúp học sinh giải nhanh các bài toán này để học sinhkhông ngại khó mà còn cảm thấy dễ và phương pháp qui đổi được tôi lựa chọnhàng đầu, nhưng để học sinh hứng thú với các phương pháp qui đổi đó tôi luôngiúp học sinh hiểu rõ, hiểu đúng bản chất của các phương pháp qui đổi trước khibước vào phần bài tập Sau đây tôi xin chia sẻ kinh nghiệm của bản thân tới các

đồng nghiệp thông qua đề tài: “Cách sử dụng phương pháp qui đổi giúp học

sinh hiểu bản chất của vấn đề để giải nhanh các bài toán tổng hợp hữu cơ ở mức độ vận dụng, vận dụng cao trong đề đề thi tốt nghiệp”.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu nội dung chương trình môn hóa ở trường THPT, các bài toántổng hợp hóa hữu cơ trong các đề thi THPT bao gồm các đề thi thử và đề thichính chức của BGD để học sinh hiểu được tính thực tiễn của bài toán, tầm quantrọng của bài toán

Nghiên cứa bản chất của các phương pháp qui đổi và trả lời được các câuhỏi của học sinh như: Tại sao lại qui đổi như vây? Khi nào thì qui đổi như thếnày, qui đổi như thế kia? Khi qui đổi thì các mối quan hệ về các nhóm chức cóthay đổi hay không? Sau khi qui đổi thì ghép lại các chất ban đầu như thế nào?1.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là:

- các phương pháp qui đổi (phương pháp đồng đẳng hóa; phương pháp quiđổi dựa vào đặc điểm chung của các chất; phương pháp qui đổi thành nhómchức và các gốc hidrocacbon, )

- Định luật BTKL, BTNT

- Tính chất của các nhóm chức

- Mối quan hệ các nhóm chức

1.4 Phương pháp nghiên cứu.

- Các phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu, sách tham khảo liên

quan, nghiên cứu chương trình giáo khoa của bộ môn

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Thông qua việc dạy và học môn hóa

học ở trường THPT, bản thân rút ra một số nhận xét và phương pháp giải toángiúp học sinh rèn luyện kỹ năng làm bài

- Phương pháp kiểm chứng sư phạm: Tiến hành dạy và kiểm tra khả năng ứng

dụng của học sinh, minh chứng cho thấy khả năng giải quyết vấn đề nhanh gọncủa học sinh trong giải bài toán thông qua các lần thi thử THPT quốc gia

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Trong đề thi THPT Quốc gia trong những năm gần đây thì phần bài tậptổng hợp được mở rộng và phong phú hơn, đa dạng hơn Câu hỏi tổng hợp vềhóa hữu cơ thường chiếm từ 4 đến 5 câu trong đó có cả lý thuyết và bài tập vàbài tập thuộc mức độ VDC

Bài tập tổng hợp hữu cơ thường được xây dựng liên quan tới nhiều chất đòihỏi học sinh phải có khả năng tổng hợp kiến thức, phân tích dữ liệu đề bài tốtmới nhìn nhận rõ vấn đề Việc tìm ra hướng giải quyết phải là học sinh khá giỏi,giỏi mới có thể tự làm được nhưng đa số học sinh vẫn cảm thấy bài toán nàykhó, phức tạp

Để học sinh có thể hiểu và hứng thú với các bài toán tổng hợp ở mức độkhó tôi hướng dẫn học sinh phải sơ đồ hóa bài toán trước, nhìn xem đề cho gì,cần tìm gì và sẽ giải quyết bài toán xuất phát từ đâu, khi đó sẽ định hình được lànên qui đổi thế nào cho phù hợp; qui đổi từ đầu hỗn hợp hay qui đổi ở một dữkiện nào đó mà thôi

Phương pháp qui đổi có ưu điểm là giúp chúng ta giải quyết nhanh vấn đềnhưng có một điểm khó của phương pháp này là làm thế nào để biết cách quiđổi, qui đổi thế nào cho phù hợp dữ kiện đề bài Chính vì vậy khi dạy phươngpháp này tôi sẽ chỉ rõ bản chất của từng phép qui đổi trong một số bài toán cụthể rồi sau đó khái quát lại nguyên tắc cơ bản của tất cả phương pháp qui đổinhư vậy sẽ giúp học sinh dễ hiểu hơn

Khi học sinh cảm thấy hiểu được bản chất của phương pháp qui đổi, cáchqui đổi học sinh có thể tự biết cách linh động khi sử dụng phương pháp qui đổitrong từng bài toán cụ thể mà không bị thụ động, không còn cảm thấy ngại khó

từ đó giúp học sinh đạt điểm cao trong kỳ thi THPT Quốc gia và giúp học sinhhoàn thành được ước mơ của mình

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

Khi còn là học sinh, sinh viên và những năm mới tham gia giảng dạy mônhóa học ở trường THPT (tầm trước năm 2012) thì tôi cũng tìm hiểu về phươngpháp qui đổi và cũng chỉ thấy chủ yếu áp dụng để giải quyết các bài toán vô cơliên quan đến sắt, hợp chất sunfua chưa có mấy bài hữu cơ được giải bằngphương pháp qui đổi có lẻ vì thời điểm đó bài tập hữu cơ tổng hợp chưa nhiều

và chưa đa dạng như bây giờ Theo sự quan sát, nghiên cứu của bản thân tôi thìkhoảng từ năm học 2013-2014 trở lại đây thì phương pháp qui đổi lại được dùng

để giải quyết các bài toán hữu cơ tổng hợp nhiều, hầu như tất cả lời giải của cácbài toán tổng hợp hữu cơ đều sử dụng phương pháp qui đổi

Các bài toán ở mức độ VD, VDC là bài toán tổng hợp đòi hỏi nhiều kỹnăng tính toán, kỹ năng tư duy huy động kiến thức tổng hợp mà thời gian làmmột đề thi tốt nghiệp không nhiều (40 câu/50 phút) nên việc tìm ra cách giảinhanh là nhu cầu tât yếu của người dạy và người học Muốn đạt điểm cao thìhọc sinh phải nắm vững kiến thức, cùng kỹ năng làm bài thành thạo bên cạnh đóphải biết cách giải nhanh các bài toán ở mức độ VD, VDC Phương pháp qui đổi

là một trong những phương pháp tối ưu trong việc giúp học giải nhanh các bàitoán đó một cách hiệu quả, đơn giản hơn Tuy nhiên để khai thác hết ưu điểmcủa của phương pháp qui đổi thì cần giúp học sinh hiểu bản chất của cách quiđổi từ đó học sinh có thể tự tư duy để tự qui đổi các bài toán trong đề thi

Trong quá trình ôn thi tốt nghiệp (trước gọi là ôn thi THPT quốc gia) cómột lần tôi đưa học sinh một đề thi thử và có kèm lời giải chi tiết, khi học sinhđọc lời giải của đề có bài giải bằng phương qui đổi và sau đó học sinh hỏi tôi là

“sao người ta lại qui đổi như vậy cô ơi” hay “khi nào thì dùng phép qui đổi”.Xuất pháp từ câu hỏi của học sinh và để trau dồi kiến thức chuyên môn tôi đãnghiên cứu bản chất của các phép qui đổi để truyền tải đến học sinh

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề

2.3.1.Một số giải pháp hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề của bài toán

Sau nhiêu năm giảng dạy các lớp chọn khối A và ôn thi tốt nghiệp quốc giatôi nhận thấy rằng muốn học sinh vận dụng thành thạo các phương pháp qui đổi

để giải quyết nhanh các bài tập tổng hợp hữu cơ thì cần làm những việc sau:

 Thứ nhất: Trước khi dạy các bài toán có sử dụng phương pháp qui đổi cần

dạy từ 1 đến 2 buổi để giới thiệu về các phương pháp qui đổi (phương phápđồng đẳng hóa, phương tách nhóm chức và gốc hidrocacbon; phương phápqui đổi dựa vào đặc điểm chung về tính chất hoặc công thức; ) để học sinhđược bản chất của các phương pháp qui đổi, sau đó với từng dạng bài tập sẽ

có hướng dẫn cụ sau Phần giới thiệu về các phương pháp qui đổi có thểtiến hành như sau:

a) Phương pháp đồng đẳng hóa là phương xuất pháp từ khái niệm đồng

đẳng hóa (các chất trong cùng dãy đồng đẳng hơn kém nhau 1 hay nhiềunhóm CH2) Khi sử dụng phương pháp qui đổi cần chú ý:

- Các chất được dồn về chất đầu dãy + k.CH2 => nCH2 = k.nchất đầu(k là sốnhóm CH2 được rút ra trong các chất)

- Khi đó số mol chất đầu dãy chính là số mol hỗn hợp

- Điều kiện để áp dụng được phương pháp đồng đẳng hóa thì điều kiện cầnphải biết các chất đó thuộc dãy nào?

- Với các hợp chất mà chưa biết no hay không no, thì sẽ tiến hành bơm H2

vào hỗn hợp đề làm no và khi đó n H2 n pi => qui đổi hỗn hợp hoặc chất thành:chất dầu dãy + CH2 + H2 (với n  H2 0)

- Khi qui đổi mọi mối quan hệ là không đổi (Xem ở nội dung thứ hai) vàphải biết kết hợp BTNT, BTKL

- Khi qui đổi phải để ý đến số liệu dữ kiện đề bài, phải để ý đến các dấuhiệu đặc biệt của các số liệu như n CO2 n H O2 => Số H = 2 số C,.v.v

Ví dụ:

+ các chất thuộc dãy ankan thì qui đổi về: CH4 và CH2

+ các chất thuộc dãy ancol no đơn chức qui về: CH3OH và CH2

+ axit no đơn chức mạch hở thì qui đổi về: HCOOH và CH2

+ axit no hai chức, mạch hở thì qui đổi về: (COOH)2 và CH2

+ este no đơn chức, mach hở thì qui đổi về: HCOOCH3 và CH2

+ este đa chức (phải biết rõ axit đơn chức hay ancol đơn chức)

Nên có thể là: (HCOO)aR+ CH2 hoặc R(COOCH3)a+CH2

+ Chất béo no thì qui đổi về: (HCOO)3C3H5 và CH2

+ amin no đơn chức mạch hở: CH3NH2 + CH2

+ aminoaxit no, mạch hở có 1 nhóm, 1 nhóm COOH: Gly + CH2

+ Hỗn hợp gồm ancol đơn chức, axit đơn chức, este đơn chức (đều no) thì

có thể qui đổi thành: CH3OH; HCOOH; HCOOCH3 và CH2

+ Hỗn hợp ancol đơn chức, axit đơn chức, este đơn chức nhưng chưa biết là

no hay không no thì qui đổi hỗn hợp thành CH3OH; HCOOH; HCOOCH3;

CH2 và H2 (số mol H2 < 0, đây là lượng H2 đề phá vỡ các liên kết pi)

=> các dãy chất khác hoặc hỗn hợp nhiều chất cũng tiến hành qui đổi nhưtrên và nChất đầu = nhỗn hợp

b) Phương pháp qui đổi chất hoặc hỗn hợp thành các nhóm chức và gốc

hidroacbon (áp dụng với hầu hết các chất có nhóm chức) Để dạy phần nàygiáo viên cần lấy ví dụ cụ thể để phân tích sau đó rút ra kết luận tổng quát.Chẳng hạn như sau:

chúng ta có thể tách như sau:

HCOOH = COO + H2

CH3COOH = COO + CH4 = COO + CH2 + H2

C2H5COOH = COO + C2H6 = COO + 2CH2 + H2

=> khi đó qui đổi hỗn hợp các axit no đơn chức thành:

2

2

COO CH H

+ axit không no đơn chức có 1 pi, mạch hở:

C2H3COOH = COO + C2H4 = COO + 2CH2 => các chất trong dãy đồngđẳng của axit acrylic đều tách thành COO + CH2 => nCOO = nhh(hỗn hợp)

+ hỗn hợp ancol no đơn chức thì chúng ta phân tích chất điển hình như

C2H5OH = O + C2H6 = O + C2H4 + H2 = O + 2CH2 + H2 = H2O + CH2

=> các ancol no đơn chức có thể qui đổi thành các thành phần gồm: (O +2CH2 + H2) hoặc gồm (H2O + CH2) trong đó n H2 nhhn O n ancol hoặc2

H O ancol

n n

+ dãy este no đơn chức thi qui đổi giống axit no đơn chức vì chúng là đồngphân của nhau

+ amin no đơn chức:

ví dụ như C2H5NH2 = C2H4 + NH3 = 2CH2 + NH3 = 2CH2 + NH + H2

=> các amin no đơn chức đều có thể qui đổi thành:

2 3

CH NH





 hoặc

2 2

NH CH H

Trong đó số mol H2 = số mol hỗn hợp = số mol N

+ amino axit no, mạch hở có 1 nhóm NH2, 1 nhóm COOH

Ví dụ: NH2-C2H4-COOH = NH3 + 2CH2 + COO

= NH + H2 + 2CH2 + COO

Lưu ý với Glu và lysin có thể tách như sau:

Glu: NH2-C3H5(COOH)2 = NH3 + C3H6 + 2COO

= NH + H2 + 3CH2 + 2COO

Lysin: (NH2)2-C5H9-COOH = 2NH2 + C5H10 + COO

= 2NH + H2+5CH2+COO

=> các amino axit đều có thể qui đổi thành: NH + CH2+ H2 + COO

=> Nhận xét: dựa trên lối tư duy trên học sinh có thể tự biết cách qui đổi hỗn

hợp các chất sao cho hợp lý với số liệu đề bài

c) Phương pháp qui đổi dựa vào phân tích đặc điểm chung của chất tức là

phân tích hỗn hợp xem có đặc điểm gì chung không chúng ta sẽ qui đổi các chấttheo đặc điểm chung đó để hiểu rõ hơn vấn đề chúng đưa ra các ví sau cho họcsinh phân tích và rút ra kết luận:

Ví dụ 1: cho hỗn hợp X gồm C2H4; C4H4; C3H4 hoặc hỗn Y gồm C4H2; C4H6;

C4H8; C4H4; C4H10 Khi quan sát hỗn hợp X ta thấy các hỗn hợp cùng H thì quiđổi hỗn hợp thành CxH4 hoặc hỗn hợp Y cùng số C thì qui đổi thành C4Hy

Ví dụ 2: X là hỗn hợp gồm HOOC-COOH, OHC-COOH, OHC-C≡C-CHO,

OHC-C≡C-COOH => phân tích thành phần của hỗn hợp X gồm các nhóm chứcCHO và COOH, và C

=> có thể qui đổi thành: COOH; CHO và C

Ví dụ 3: cho hỗn hợp X gồm: andehit fomic; axit axetic; axit lactic; Glucozo;

fuctozo Đọc tên các chất này đều không liên quan gì đến nhau nhưng nếu viếtcông thức phân tử các chất này chúng ta sẽ nhìn thấy đặc điểm chung là đều cócông thức đơn giản nhất là: CH2O => qui đổi cả hỗn hợp về một chất là CH2O

=> Kết luận: Dựa trên 3 ví dụ trên học sinh có thể hiểu lối tư duy và tự biết cáchqui đổi tức là phải phân tích xem các chất có điểm gì chung (đặc điểm cấu tạo,tính chất hóa học, ) để từ đó qui đổi về các đặc điểm chung đó

mối quan hệ giữa các nhóm chức với số mol các chất như H2; CO2;Ag, cũng như phải thành thạo hai định luật quan trọng và được sử dụngnhiều đó là định luật BTKL; định luật BTNT Đặc biệt là mối quan hệ giữacác nhóm chức ancol (OH); andehit(CHO); axit (COOH) và este (COO);amin (NH) và ion H+

- Trong phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm luôn có

- Trong phản ứng amin; aminoaxit; peptit với axit loãng ta có: n N n H

- Trong phản ứng đốt cháy amin: 2 2 (1 ) min

2

t

n  n    k n

- Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ chúng ta luôn có một mối quan hệ

n CO2  n H O2  (k a  1).n chat Trong đó với k là số pi tự do năm trong liênkết C=C hoặc C≡C; a là số nhóm chức (với hidrocacbon thì a = 0)

- Khi đốt cháy muối của axit tương ứng thì cũng thu được mối quan hệ về

CO2 và H2O giống như đốt axit sinh ra muối Ví dụ : đốt cháy axit no đơn chức

và muối của nó chúng ta luôn có n CO2 n H O2 Hay khi đốt hỗn hợp axit gồm axit

no đơn chức và axit không no đơn chức có 1 pi (C=C) hoặc axit no hai chứccũng như đốt hỗn hợp muối của chúng ta cũng luôn có

naxit không no/no 2 chức = n CO2  n H O2

- Khi tính khối lượng các chất có thể tính theo định luật BTKL hoặc tính tínhkhối lượng theo khối lượng thành phần các nguyên tố cấu tạo nên hợp chất đó

- Công thức tính số pi của hợp chất hữu cơ (CxHyOz) như sau:

2 2 2

n k n

các trường tốp đầu và có năng lực tư duy tốt

thêm bài tập cơ bản dành cho các nhóm học sinh có học lực trung bình, khá,trong thời gian giải quyết vấn đề khó cho học sinh giỏi và khá giỏi

giải bài toán

 Thứ sáu: Yêu cầu học sinh nắm vững tính chất của các hợp chất hữu cơ

(hidrocacbon, ancol, phenol, andehit, axit, este, cacbohidrat, amin, aminoaxit, peptit)

 Thứ bảy: Rèn luyện cho học sinh kỹ năng đọc đề, phân tích đề, phân tích

số liệu, hiểu ý nghĩa của các số liệu, dữ kiện đề cho bằng cách sơ đồ hóa bàitoán sau đó yêu cầu học sinh phải suy nghĩ xem dữ kiện đó, số liệu đó chochúng ta biết điều gì để từ đó định hướng cách giải quyết bài toán Đây làmột trong những khâu quan trọng nhất, nó được hình thành trong quá trìnhrèn luyện làm các dạng bài tập đơn lẻ theo từng tính chất rồi đến các bài tậptổng hợp, với este thi dạng bài tập làm tiền đề quan trọng là bài toán lýthuyết biện luận tìm chất và tìm công thức cấu tạo của este

 Thứ tám: Yêu cầu học sinh phải kiên trì luyện tập nhiều và tìm hiểu thêm

các nguồn bài tập trên mạng Internet Bên cạnh đó giáo viên phải cung cấpthêm bản chất của phương pháp qui đổi

 Thứ chín: Trước khi đưa bài tập cho học sinh vận dụng, giáo viên cần giải

minh họa cho học sinh sau đó mới đưa ví dụ tương tự rồi đến các bài toán

mở rộng, phát triển hơn cho học sinh làm vì phép qui đổi nếu không giúp học sinh hiểu rõ sẽ khiến phép qui đổi khó hiểu hơn

2.3.2 Sử dụng phương pháp qui đổi để giải nhanh một số bài toán hữu cơ tổnghợp đặc trưng ơ mức độ VD và VDC

2.3.2.1 Bài toán 1 : bài toán hỗn hợp gồm ancol; axit, este

Để dạy phần này giáo viên sẽ chia làm hai phần như sau

Phần 1: Giới thiệu cách qui đổi hỗn hợp axit ancol, axit, este

Để học sinh có thể hiểu bản chất của cách qui đổi tôi tiến hành phân tích các ví

dụ cụ thể và nêu điều kiện áp dụng

Ví dụ 1: cho hỗn hợp gồm các hợp chất đơn chức ,no, mạch hở: C4H9OH;

( ) ( ) ( )

CH OH a mol HCOOH b mol HCOOCH c mol CH

Khi đó a+b+c = nhỗn hợp ban đầu

Lưu ý: khi qui đổi bản chất hóa học của các phản ứng là không thay đổi.

- Cách 2: Qui đổi theo phương tách nhóm chức và gốc

2 2 2

Ví dụ 2: Hỗn hợp gồm ancol no đơn chức mạch hở (C2H5OH); axit no hai chức(CH2(COOH)2); este no hai chức được tạo ra từ ancol ancol đơn chức và axit nohai chức (C4H8(COOCH3)2).Để qui đổi hỗn hợp trên ta có thể tiến hành phân tíchtheo các phép qui đổi như sau

Cách 1: qui đổi theo phương pháp đồng đẳng hóa.

với a + b + c = số mol hỗn hợp ban đầu

Cách 2: qui đổi theo hướng tách nhóm chức và gốc.

2 2 2

H O b mol H

2

COO a mol CH

H O H

2 :

COO a mol CH

Trong trường hợp là ancol đa chức, axit đơn chức thì trong phép đồng đẳng hóa

có khác chất đầu, phép qui đổi tách gốc chức lại giống như vậy => phương thứhai bao chùm được nhiều bài hơn

Nếu là hợp chất no thì d = 0

=> Nhận xét:

+ với cách làm tương tự thì các em tự phân tích đặc điểm các chất để qui đổi, đồng thời nhìn rõ mối quan hệ của các chất với nhau và có thể qui đổi từ đầu hoặc qui đổi một thành phần nào đó trong bài

+ Học sinh phải biết nên sử dụng phương pháp qui đổi nào cho hợp lý điều này dựa vào điều kiện áp dụng cuả các phương pháp qui đổi.

Phần 2: Ví dụ minh họa

Ví dụ 1.(Đề TSĐH B - 2010): Hỗn hợp M gồm axit cacboxylic X, ancol Y (đều

đơn chức, số mol X gấp hai lần số mol Y) và este Z được tạo ra từ X và Y Chomột lượng M tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH, tạo ra 16,4gam muối và 8,05 gam ancol Công thức của X và Y là

Hướng dẫn làm bài:

Cách 1: sử dụng phương pháp đồng đẳng hóa.

- Với những lần đầu khi dạy bài toán này tôi thường làm như sau:

+ Bước 1: Phân tích đề bài và đáp án ta thấy các ancol và axit đều no, đơn chức(đây kỹ năng khai thác đáp án trong các bài tìm chất) => tiến hành qui đổi hỗnhợp thành: HCOOH; CH3OH; HCOOCH3 và CH2

+ Bước 2: viết sơ đồ bài toán và tính toán

- sử dụng mối quan hệ: nCOO = nNaOH => 2a + b = 0,2 (I)

- sử lý số liệu muối trước: khí đó ta có: 68.0,2 + 14nCH2 = 16,4 => nCH2=0,2

=> nCH2 = nHCOONa => trong gốc của muối có chứa 1 nhóm CH2 => công thức củamuối là: CH3COONa

=> số mol CH2 trong ancol = c – 0,2 = k(a+b)

mancol = 32(a+b) + 14k(a+b)= 8,05

+ NaOH(0,2 mol)  muối + ancol + H2O

Vì là muối đơn chức => nmuối = nCOO = nNaOH = 0,2 mol

=> Mmuối = 16,4 : 0,2 = 82 => muối là CH3COONa

=> số mol CH2 trong muối = 0,2 mol

- Thành phần của ancol gồm: H2O ( a mol) và CH2 (d mol)

=> mancol = 18a + 14d= 8,05 gam và d= k.a (k số nhóm CH2)

Xét k = 1 => d = a => a = 0,2515625>0,2 => loại

Xét k = 2 => d = 2a => a = 0,175 => Mancol = 46 => ancol: C2H5OH

Ví dụ 2 (Đề MH - 2018): Cho các chất hữu cơ mạch hở: X là axit không no có

hai liên kết π trong phân tử, Y là axit no đơn chức, Z là ancol no hai chức, T làeste của X, Y với Z Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp M gồm X và T, thuđược 0,1 mol CO2 và 0,07 mol H2O Cho 6,9 gam M phản ứng vừa đủ với dungdịch NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được hỗn hợp muối khan E Đốtcháy hoàn toàn E, thu được Na2CO3; 0,195 mol CO2 và 0,135 mol H2O Phần

trăm khối lượng của T trong M có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

Hướng dẫn giải

- Phân tích đề bài

+ X là axit không no phân tử chứa hai liên kết pi => X là thuộc dãy axit không

no đơn chức có 1pi => chất đầu dãy là: C2H3COOH

+ Y là axit no đơn chức => chất đầu dãy: HCOOH

+ Z là ancol 2 chức => chất đầu dãy: C2H4(OH)2

+ T là este tạo bởi X, Y và Z => chất đầu dãy: C2H3COOC2H4OOCH

+ Khi biết rõ dãy đồng đẳng của các chất thì chúng ta dùng phương pháp đồngđẳng hóa là phương pháp đơn giản nhất

- lời giải chi tiết

Theo đề ta có: 72a + 144b + 14c = 6,9 (I) và a+b = 0,195 – 0,135 = 0,06 (II)

- Thay vì đốt a gam M ta đốt 6,9 gam M khi đó ta có tỷ lệ CO2 và H2O là khôngđổi