Nghiên cứu xây dựng bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần hoá hữu cơ lớp 11

Đảng và Nhà nước ta khẳng định nhiệm vụ của ngành giáo dục là nâng cao dân trí, phổ cập giáo dục phổ thông cho toàn dân, song song nhiệm vụ đó thì cần phải bồi dưỡng nhân tài , phát hiện

BӜ GIÁO DӨ&9¬Ĉ¬27 ҤO 75Ѭ Ӡ1*Ĉ ҤI HӐ&6Ѭ3+ Ҥ0Ĉ¬1 ҸNG

BӜ GIÁO DӨ&9¬Ĉ¬27 ҤO 75Ѭ Ӡ1*Ĉ ҤI HӐ&6Ѭ3+ Ҥ0Ĉ¬1 ҸNG

LӠI CҦ0Ѫ1

Lͥ Lÿ ̯u tiên tôi xin c ̫P˯QFiF7K ̯y Cô khoa Hóa WU˱ ͥQJĈ ̩i h͕F6˱SK ̩m ± Ĉ̩i

h͕ FĈj1 ̽QJÿmE ͝ trͫ cho tôi thêm nhi ͉ u ki͇ n thͱ c

Xin g͵ i lͥ i c̫ P˯Qÿ ͇QQKjWU˱ ͥQJĈ ̩i h͕F6˱SK ̩m ± Ĉ̩i h͕FĈj1 ̽QJÿmW ̩o

ÿL ͉ u ki͏ n cho lu̵ QYăQÿ˱ ͫc hoàn thành

7{L[LQÿ˱ ͫc bày t ͗ lòng bi͇ W˯QVkXV ̷Fÿ ͇ n Th̯ y Cô t ͝ 3K˱˯ ng pháp Khoa Hóa

QyLFKXQJYjJLiRYLrQK˱ ͣng d̳QQyLULrQJÿmGjQKWK ͥLJLDQY{FQJTXêEiXÿ ͋ ÿ ͡ng YLrQYjJL~Sÿ ͩ tôi hoàn thành lu ̵QYăQ

Cu͙ i cùng, tôi xin c ̫ P˯QJLDÿuQKYjE ̩QEqÿmJL~Sÿ ͩ nhi͏WWuQKYjÿ ͡ng viên

tôi trong su ͙ t thͥ i gian qua

Tác gi ̫ Mai Th͓ Huy͉ n

MӨC LӨC

Nӝ i dung

/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1 3

0Ө&/Ө& 4

'$1+0Ө&&È&&+Ӳ9,ӂ7 7Ҳ7 7

0ӢĈҪ8 8

&+ѬѪ1*&Ѫ6Ӣ/Ë/8Ұ19¬7+Ӵ&7,ӈ1&Ӫ$Ĉӄ7¬, 10

1.1 Tổng quan về tình hình nghiên c ứu đề tài 10

1.2 Bài t ập hóa h ọc (BTHH) 11

1.2.1 Khái ni ệm bài t ập hóa h ọc 11

1.2.2 Tác d ụng của bài t ập hóa h ọc 11

1.2.3 Phân lo ại bài t ập hóa h ọc 12

1.2.4 Xu hướng xây d ựng bài t ập hóa h ọc mới 13

1.2.5 Những chú ý khi ra bài t ập 13

1.3 Hình thành và phát tri ển tư duy cho học sinh khá gi ỏi 14

1.4 Khái quát v ề bồi dưỡng học sinh giỏi trên th ế giới và Vi ệt Nam 15

1.4.1 Vấn đề bồi dưỡng nhân trí ở các nước phát tri ển 15

1.4.2 Quan niệm của thế giới về giáo d ục học sinh giỏi 15

1.4.3 Khái ni ệm học sinh giỏi 16

1.4.4 Mục tiêu d ạy học sinh giỏi 16

1.4.6 Đánh giá học sinh giỏi 18

1.4.7 Đánh giá các kì thi HSG gần đây 18

1.5 Những năng lực quan trọng của một học sinh giỏi cần được bồi dưỡng và phát triển 19

1.5.1 Năng lực tiếp thu kiến thức 19

1.5.2 Năng lực suy luận logic 19

1.5.3 Năng lực đặc biệt 20

1.5.4 Năng lực lao động sáng tạo 20

1.5.5 Năng lực kiểm chứng 20

1.5.6 Năng lực thực hành 20

1.5.7 Năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn 20

+Ӑ&6,1+*,Ӓ,3+Ҫ1+Ï$+Ӳ8&Ѫ 20

2.1 Khung chương trình kiến thức hóa h ữu cơ lớp 11 20

2.2 Đề thi Olympic hóa h ọc lớp 11 các năm gần đây 21

2.3 Kiến thức cần nắm trong chương trình hóa chuyên sâu lớp 11: 31

2.3.1 Chuyên đề 1: Cấu hình, cấu dạng của hợp chất hữu cơ 32

2.3.2 Chuyên đề 2: Đồng phân trong hợp chất hữu cơ 34

2.3.3 Chuyên đề 3: Các loại hiệu ứng trong hợp chất hữu cơ 36

2.3.4 Chuyên đề 4: Phản ứng hữu cơ, sơ lược cơ chế 38

2.3.5 Chuyên đề 5: Hiđrocacbon 46

2.3.6 Chuyên đề 6: Ancol, phenol, ete 50

2.3.7 Chuyên đề 7: Anđehit, xeton 53

2.3.8 Chuyên đề 8: Axit cacboxylic, este 55

&+ѬѪ1*+ӊ7+Ӕ1*%¬,7Ұ3%Ӗ,'ѬӤ1*+Ӑ&6,1+*,Ӓ,3+Ҫ1+2È +Ӳ8&Ѫ/Ӟ3 56

3.1.Một số nguyên t ắc xây d ựng bài t ập 56

3.2 Một số bài t ập bồi dưỡng 57

3.2.1 Chuyên đề 1: Cấu hình, cấu dạng của hợp chất hữu cơ 57

3.2.2 Chuyên đề 2: Đồng phân trong hợp chất hữu cơ 58

3.2.3 Chuyên đề 3: Các loại hiệu ứng trong hợp chất hữu cơ 59

3.2.4 Chuyên đề 4: Phản ứng hữu cơ, sơ lược cơ chế 61

3.2.5 Chuyên đề 5: Hiđrocacbon 63

3.2.6 Chuyên đề 6: Ancol, phenol, ete 70

3.2.7 Chuyên đề 7: Anđehit, xeton 72

3.2.8 Chuyên đề 8: Axit cacboxylic, este 74

3.3 Một số dạng bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi 75

3.3.1 Bài tập rèn luyện năng lực nhận thức 75

3.3.2 Bài tập rèn luyện năng lực tư duy, trí thông minh 77

3.3.3 Bài tập rèn luyện năng lực quan sát, thực hành, vận dụng kiến thức 79

3.3.4 Bài tập rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn 79

3.4 Bài tập tổng hợp 81

.ӂ7/8Ұ19¬Ĉӄ;8Ҩ7 93 7¬,/,ӊ87+$0.+Ҧ2 94

HH : hóa h ọc BTHH : bài t ập hóa h ọc

CT : công th ức CTPT : công th ức phân t ửCTCT : công th ức cấu tạo

GV : giáo viên

HS : học sinh HSG : học sinh giỏi

PT : phương trìnhPTHH : phương trình hóa học PTPƯ : phương trình phản ứng

PƯ : phản ứng THPT : trung học phổ thông SGK : sách giáo khoa

BT : bài t ập

PP : phương phápTNHH : thí nghi ệm hóa h ọc

PƯHH : phản ứng hóa h ọc HCHC : hợp chất hữu cơ

ĐP : đồng phân ĐPHH : đồng phân hình h ọc ĐPCT : đồng phân c ấu tạo ĐPLT : đồng phân l ập thể

HƯ : hiệu ứng HƯCƯ : hiệu ứng cảm ứng HƯLH : hiệu ứng liên h ợp KNPƯ : khản năng phản ứng TĐPƯ : tốc độ phản ứng

MӢ ĈҪU

1 Lí do ch ӑ Qÿ Ӆ tài

“Hiền tài là nguyên khí c ủa quốc gia”, câu nói như khẳng định rằng: Căn nguyên

cho sự lớn mạnh của một quốc gia nằm ở những người tài gi ỏi, nhân cách cao đẹp, chúng

ta phải tìm ra h ọ và trân tr ọng họ Mà nh ững người vừa có tài v ừa có đức trong xã h ội đó

chính là “Hiền tài” Trải qua bao ngàn năm xây nước và d ựng nước, tìm, trân tr ọng và b ồi

dưỡng “Hiền tài” là nhiệm vụ hàng đầu của nước ta, đến mãi ngày nay đó cũng chính là

nhiệm vụ của ngành giáo d ục Đảng và Nhà nước ta khẳng định nhiệm vụ của ngành giáo

dục là nâng cao dân trí, phổ cập giáo dục phổ thông cho toàn dân, song song nhiệm vụ đó

thì cần phải bồi dưỡng nhân tài , phát hiện các học sinh (HS) có năng khiếu ở trường phổ

thông và có kế hoạch đào tạo riêng để họ thành những cán bộ khoa học kĩ thuật nòng cốt.Không chỉ riêng nước ta, có thể nói, hầu hết các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và bồi

dưỡng nhân tài trong chiến lược phát triển chương trình giáo dục phổ thông

Yêu cầu đó đã đặt ra cho ngành giáo dục ngoài nhiệm vụ đào tạo toàn diện còn có

chức năng phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG), đào tạo họ trở thành những nhà

khoa học mũi nhọn trong từng lĩnh vực Lĩnh vực hóa học (HH), trong tương lai không

xa nền công nghiệp hóa chất, dầu khí của nước ta phát triển vượt bậc, nhanh chóng, nhu cầu về đội ngũ cán bộ, kĩ sư có trình độ kĩ thuật cao trong các lĩnh vực của công nghệ HH

không thể thiếu Để đáp ứng nhu cầu trên cần đẩy mạnh hơn nữa việc phát hiện và bồi dưỡng HSG về HH ở trường phổ thông

Tuy nhiên trong thực tế, việc này còn có quá nhiều khó khăn:

Mỗi một ngày khối lượng thông tin và tri thức càng tăng nhanh nhưng thời gian

dành cho giáo dục lại hạn chế

Đội ngũ giáo viên (GV) bồi dưỡng HSG còn quá ít, chưa đảm bảo đáp ứng nhu

cầu phát triển hiện nay Trường trung học phổ thông (THPT) chuyên đã thành lập và phát

triển gần nửa thế kỉ nhưng có rất ít trường đào tạo, bồi dưỡng GV dạy chuyên

Kèm theo đó là trang thiết bị, các loại máy móc còn thiếu nhiều, đặc biệt là ngành HH

Các nội dung học tập chưa thật sự phù hợp với thực trạng phát triển, các hệ thống

phát triển kiến thức, hệ thống bài tập do các GV tự biên soạn nên không có sự thống nhất,

đồng bộ nên dẫn đến chưa đạt chất lượng kết quả cao Mà bài tập cũng được xếp vào

phương pháp dạy học, là một phương pháp dạy học hiệu nghiệm trong việc phát huy tích

cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng phương pháp tự học, phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy cho học sinh nhất là HSG Từ đó mới kích thích niềm say mê học tập bộ môn HH của các em và đồng thời khuyến khích các em phát huy năng lực tự

học, tự nghiên cứu, tìm tòi, khám phá, vận dụng để khắc sâu kiến thức Đặc biệt đối với

bộ môn HH, chuyên đề Hữu cơ có nhiều hạn chế nhất, nói rõ hơn là phần Hữu cơ lớp 11

Với mong muốn phát triển ngành HH thành ngành mũi nhọn nói chung và thống nhất

một hế thống bài tập đồng bộ, xây dựng một hệ thống bài tập đa dạng, phong phú cho

GV cũng như HS tham khảo, chúng tôi đã chọn đề tài: NGHIÊN C ӬU XÂY DӴNG

BÀI TҰP BӖ,'Ѭ ӤNG HӐC SINH GIӒI PHҪN HOÁ HӲ8&Ѫ/ ӞP 11

2 MөFÿtFKQJKLrQF ӭu

- Xây d ựng bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi phần hoá h ữu cơ lớp 11

3 Khách th Ӈ Yjÿ ӕLWѭ ӧng nghiên c ӭu

3.1 Khách th Ӈ nghiên c ӭu: Quá trình d ạy học hóa h ọc trong trường THPT

Ĉ ӕLWѭ ӧng nghiên c ӭu: Việc xây d ựng bài t ập bồi dưỡng học sinh giỏi phần hoá h ữu

cơ lớp 11

4 Phҥ m vi nghiên c ӭu

- Phần Hóa h ọc hữu cơ lớp 11 trường THPT, cụ thể là ph ần hidrocacbon và d ẫn xuất

hidrocacbon chương trình Nâng cao

5 NhiӋ m vө nghiên c ӭu cӫDÿ Ӆ tài

- Xây d ựng cơ sở lí lu ận của đề tài

- Tìm hi ểu thực trạng làm bài t ập hóa h ọc hữu cơ cho HSG lớp 11

- Tìm hi ểu nguyên t ắc xây d ựng hệ thống bài t ập hữu cơ cho HSG lớp 11

- Xây d ựng hệ thống bài t ập hữu cơ cho HSG lớp 11

3KѭѫQJSKiSWL Ӄ n hành nghiên c ӭu

- Đọc và nghiên c ứu các tài li ệu có liên quan t ới đề tài

- Nghiên c ứu, giải và đánh giá ph ần hữu cơ 11 trong đề thi Olympic thời gian gần đây

- Phân tích, t ổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa

- Tìm hi ểu thực trạng bằng phiếu câu h ỏi với học sinh và điều tra thăm dò ý kiến của một

số giáo viên

- Thực nghiệm sư phạm

- Xử lí s ố liệu bằng thống kê toán h ọc

7 Dӵ kiӃ QÿyQJJySP ӟi cӫDÿ Ӆ tài

- Xây d ựng hệ thống bài t ập hữu cơ lớp 11và đề xuất biện pháp s ử dụng hệ thống bài t ập

phù h ợp

8 Cҩ u trúc c ӫa luұ QYăQ

- Ngoài ph ần mở đầu, kết luận và ph ụ lục, luận văn được chia làm 3 chương:

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LU ẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG KIẾN THỨC ĐỂ XÂY DỰNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC

SINH GIỎI PHẦN HÓA HỮU CƠ 11

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN HOÁ HỮU

CƠ LỚP 11

&+ѬѪ1*&Ѫ6 Ӣ LÍ LU ҰN VÀ THӴC TIӈN CӪ$Ĉ ӄ TÀI

1.1 Tә ng quan vӅ tì nh hì nh nghiên c ӭXÿ Ӆ tài

Vấn đề về bài t ập Hóa h ọc đã có nhiều công trình nghiên c ứu Một vài công trình nghiên

cứu gần đây có liên quan đến đề tài như:

- Lại Tố Trân (2009), Xây d ựng hệ thống bài t ập phát tri ển tư duy cho học sinh

phần hóa hữu cơ lớp 11 chương trình nâng cao, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm thành

phố Hồ Chí Minh Trong lu ận văn tác giả đưa ra 9 phương pháp giải bài t ập hóa h ọc hữu

cơ thường gặp đồng thời xây d ựng một hệ thống bài t ập theo các m ức độ nhận thức nhằm

phát t riển tư duy cho học sinh

- Trương Thị Lâm Th ảo (2010), Xây d ựng hệ thống bài t ập hóa h ọc nhằm nâng

cao hiệu quả dạy học phần hiđrocacbon lớp 11 THPT, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm

thành ph ố Hồ Chí Minh Trong lu ận văn tác giả đề xuất 6 nguyên t ắc và quy trình 7 bước xây d ựng hệ thống bài t ập hóa h ọc hữu cơ nhằm nâng cao hi ệu quả dạy học, xây d ựng

235 bài t ập trong đó có 80 bài tự luận và 155 bài tr ắc nghiệm Đồng thời đề xuất 6

phương pháp sử dụng bài t ập hóa h ọc nhằm nâng cao hi ệu quả dạy và h ọc

- Đặng Thị Thanh Bình (2006), Tuy ển chọn và xây d ựng hệ thống bài t ập hóa h ọc

bồi dưỡng học sinh khá gi ỏi lớp 11 THPT (ban nâng cao), Lu ận văn thạc sĩ, Đại học Sư

phạm Hà N ội Đây là công trình nghiên cứu gần với đề tài c ủa chúng tôi Trong lu ận

văn tác giả nghiên c ứu cơ sở lí lu ận của đề tài v ề xu hướng dạy học hóa h ọc; bài t ập hóa

học, xu hướng phát tri ển và s ử dụng bài t ập trong dạy học theo hướng tích c ực, tư duy

hóa h ọc và vi ệc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa h ọc Xây d ựng một hệ thống lí thuy ết cơ bản,

chuyên sâu đáp ứng yêu c ầu mở rộng kiến thức, bồi dưỡng học sinh giỏi tham dự kì thi

học sinh giỏi cấp tỉnh, thành Xây d ựng một hệ thống bài t ập hóa h ọc gồm 155 bài tr ắc

nghiệm và 165 bài t ự luận cho 7 chương trong chương trình lớp 10, trong đó có một số

bài t ập có n ội dung chuyên sâu ngoài SGK dùng trong b ồi dưỡng học sinh giỏi để tham

gia các kì thi h ọc sinh giỏi cấp tỉnh, thành Đây là điểm quan trọng của luận văn với đề

tài chúng tôi nghiê n cứu Hệ thống bài t ập dùng để bồi dưỡng cho HSG mà chúng tôi x ây

dựng để phát tri ển và c ủng cố kiến thức các em tham d ự những cuộc thi lớn có th ể đến

Olympic quốc gia

Nhận xét chung: Các công trình nghiên c ứu nêu trên đều:

- Chưa xây dựng hệ thống bài t ập hóa h ọc hữu cơ lớp 11 chương trình nâng cao có phần dành ri êng để bồi dưỡng HSG

- Chưa đưa ra hướng sử dụng bài t ập trong dạy học bồi dưỡng HSG Đây là những

vấn đề chúng tôi s ẽ nghiên c ứu trong luận văn này

1.2 Bài t ұ p hóa h ӑ c (BTHH)

1.2.1 Khái ni Ӌ m bài t ұ p hóa h ӑ c

- Theo Từ điển Tiếng Việt, bài t ập là bài ra cho học sinh làm để tập vận dụng

những điều đã học Như vậy bài t ập hóa h ọc là nh ững bài t ập liên quan đến hóa h ọc,

trong đó đưa ra những vấn đề đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức vốn có để giải

quyết

1.2.2 Tác d өng cӫa bài t ұ p hóa h ӑ c

- Phát huy tính tích c ực, chủ động, sáng t ạo của học sinh

- Giúp h ọc sinh hiểu rõ và kh ắc sâu ki ến thức

- Hệ thống hóa các ki ến thức đã học: một số đáng kể bài t ập đòi hỏi học sinh phải

vận dụng tổng hợp kiến thức của nhiều nội dung trong bài, trong chương Dạng bài t ổng

hợp học sinh phải huy động vốn hiểu biết trong nhiều chương, nhiều bộ môn

- Cung cấp thêm ki ến thức mới, mở rộng hiểu biết của học sinh về các v ấn đề thực

tiễn đời sống và s ản xuất hóa h ọc

- Rèn luy ện một số kỹ năng, kỹ xảo:

+ Sử dụng ngôn ng ữ hóa h ọc

+ Lập công th ức, cân b ằng phương trình phản ứng

+ Tính theo công th ức và phương trình

+ Các tính toán đại số: qui tắc tam suất, giải phương trình và hệ phương trình

+ Kỹ năng giải từng loại bài t ập khác nhau

- Phát tri ển tư duy: học sinh được rèn luy ện các thao tác tư duy như: phân tích,

tổng hợp, so sánh, qui n ạp, diễn dịch

- Giúp giáo viên đánh giá được kiến thức và k ỹ năng của học sinh Học sinh cũng

tự kiểm tra biết được những lỗ hỏng kiến thức để kịp thời bổ sung

- Rèn cho h ọc sinh tính kiên trì, ch ịu khó, c ẩn thận, chính xác khoa h ọc…Làm

cho các em yêu thích b ộ môn, say mê khoa h ọc (những bài t ập gây h ứng thú nh ận thức)

1.2.3 Phân lo ҥ i bài t ұ p hóa h ӑ c

Hiện nay có nhi ều cách phân lo ại bài t ập khác nhau vì v ậy cần có cách nhìn t ổng

quát v ề các d ạng bài t ập dựa vào vi ệc nắm chắc các cơ sở phân lo ại

1 Dựa vào n ội dung toán h ọc của bài t ập:

- Bài t ập định tính (không có tính toán)

- Bài t ập định lượng (có tính toán)

2 Dựa vào ho ạt động của học sinh khi giải bài t ập:

- Bài t ập lý thuy ết (không có ti ến hành thí nghi ệm)

- Bài t ập thực nghiệm (có ti ến hành thí nghi ệm)

3 Dựa vào n ội dung hóa h ọc của bài t ập:

- Bài t ập hóa đại cương

- Bài t ập hóa vô cơ

- Bài t ập hóa h ữu cơ

4 Dựa vào nhi ệm vụ đặt ra và yêu c ầu của bài t ập:

- Bài t ập cân b ằng PTPƯ

- Bài t ập viết chuỗi phản ứng

- Bài t ập tìm nguyên t ố chưa biết…

5 Dựa vào kh ối lượng kiến thức, mức độ đơn giản hay phức tạp của bài t ập:

7 Dựa vào phương pháp giải bài t ập:

- Bài t ập tính theo công th ức và phương trình

- Bài t ập biện luận

- Bài t ập dùng các giá tr ị trung bình…

8 Dựa vào m ục đích sử dụng:

- Bài t ập dùng ki ểm tra đầu giờ

- Bài tập dùng c ủng cố kiến thức

- Bài t ập dùng ôn luy ện, tồng kết

- Bài t ập dùng b ồi dưỡng học sinh giỏi

- Bài t ập dùng ph ụ đạo học sinh yếu…

;XKѭ ӟng xây d ӵng bài t ұp hóa h ӑc mӟi

- Loại bỏ những bài t ập có n ội dung hóa h ọc nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật

toán ph ức tạp để giải (hệ nhiều ẩn, nhiều phương trình, bất phương trình, cấp số cộng,

cấp số nhân, …)

- Loại bỏ những BT có n ội dung rắc rối, phức tạp, xa rời hoặc phi thực tiễn HH

- Tăng cường sử dụng BT thực nghiệm

- Tăng cường sử dụng BT trắc nghiệm khách quan

- Xây d ựng BT mới về bảo vệ môi trường và phòng ch ống ma túy

- Xây d ựng BT mới để rèn luy ện cho HS năng lực phát tri ển và gi ải quyết vấn đề

- Đa dạng hóa các lo ại hình BT: bài t ập bằng hình v ẽ, BT vẽ đồ thị, sơ đồ, BT dùng b ảng

- Xác định rõ m ục đích của từng bài t ập Mục đích của tiết bài t ập Cần đặt câu h ỏi: Cần

ôn t ập kiến thức gì? Ki ến thức cơ bản nào c ần củng cố? Những lỗ hổng kiến thức nào c ủa

học sinh cần bổ sung? Cần hình thành cho h ọc sinh những phương pháp giải nào?

1.3 Hì nh thành và p hát tri Ӈ QWѭGX\FKRK ӑc sinh khá gi ӓi

Việc phát tri ển tư duy cho học sinh trước hết là giúp h ọc sinh nắm vững kiến thức hóa

học, biết vận dụng kiến thức vào vi ệc giải bài t ập và th ực hành Qua đó kiến thức học

sinh thu nhận được trở nên v ững chắc và sin h động hơn Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội

được tri thức khi tư duy của họ được phát tri ển và nh ờ sự hướng dẫn của giáo viên mà

học sinh biết phân tích, khái quát tài li ệu có n ội dung, sự kiện cụ thể và rút ra nh ững kết

luận cần thiết

Tư duy càng phát triển thì càng có kh ả năng lĩnh hội được tri thức ngày càng nhanh và

sâu s ắc, khả năng vận dụng tri thức nhanh, hiệu quả hơn Như vậy sự phát tri ển tư duy

học sinh diễn ra trong quá trình ti ếp thu và v ận dụng tri thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo

ra một kĩ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho h ọc sinh trong hoạt động sáng t ạo sau này

Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển:

- Có kh ả năng chuyển các tri th ức và kĩ năng sang tình huống mới

- Trong quá trình h ọc tập, học sinh đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi liên tưởng

đến những kiến thức đã liên hệ trước đó Nếu học sinh độc lập chuyển tải tri thức vào

tình hu ống mới thì ch ứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển

- Tái hi ện nhanh chóng ki ến thức, các m ối quan hệ cần thiết để giải quyết bài toán nào đó Thiết lập nhanh chóng các m ối quan hệ bản chất của các s ự vật hiện tượng

- Có kh ả năng phát hiện cái chung c ủa các hi ện tượng khác nhau, s ự khác nhau c ủa các

hiện tượng tương tự

- Có năng lực áp d ụng kiến thức vào th ực tế Đây là kết quả phát tri ển tổng hợp của sự

phát tri ển tư duy Để có th ể giải quyết tốt bài toán th ực tế, đòi hỏi học sinh phải có s ự

định hướng tốt, biết phân tích, suy đoán và vận dụng các thao tác tư duy để tìm cách áp

dụng thích h ợp, cuối cùng là t ổ chức thực hiện có hi ệu quả

1.4 Khái quát v Ӆ bӗ LGѭ ӥng hӑc sinh giӓi trên th Ӄ giӟi và Vi Ӌ t Nam

1.4.1 Vҩ Qÿ Ӆ bӗ LGѭ ӥng nhân trí ӣ FiFQѭ ӟc phát tri Ӈn

Vai trò c ủa các nhân tài đối với sự phát tri ển của quốc gia đã được xác định ở

nhiều nước trên th ế giới Với nước ta, năm 1484, Thân Nhân Trung đã khắc vào bia đá

đặt tại Văn Miếu Quốc Tử Giám dòng ch ữ: “Hiền tài là nguyên khí c ủa quốc gia, nguyên

khí th ịnh thì nước mạnh, rồi lên cao; nguyên khí suy thì nước yếu, rồi xuống thấp.” Chân

lý n ày đã được nhiều nước khẳng định và chú trong trong chi ến lược phát tri ển của đất

nước mình Ngày nay, khi th ế giới bước sang giai đoạn toàn c ầu hóa thì vai trò c ủa cá

nhân, nh ững nhân tài c ủa đất nước càng tr ở nên quan tr ọng hơn bao giờ hết Vì v ậy

không có đất nước nào l ại không chăm lo đến việc phát hi ện, bồi dưỡng và s ử dụng nhân

tài Tuy nhiên, m ỗi đất nước, mỗi giai đoạn lại có nh ững quan niệm và cách th ức phát

hiện, bồi dưỡng nhân tài khác nhau Chúng ta cùng xem xét quan ni ệm của thế giới về

vấn đề giáo d ục HSG

1.4.2 Quan niӋ m cӫa thӃ giӟi vӅ giáo d өc hӑ c sinh giӓ i

Việc phát hi ện và b ồi dưỡng HSG đã được chú ý t ừ rất lâu Ở Trung Quốc, từ đời

nhà Đường (năm 618 trước công nguyên) nh ững trẻ em có tài được mời về hoàng cung

để học tập và giáo d ục bằng những hình th ức đặc biệt Ở Châu Âu trong su ốt thời Phục

Hưng, những người có tài năng về nghệ thuật, kiến trúc và văn học, đều được nhà nước

và các t ổ chức, cá nhân b ảo trợ, giúp đỡ

Nước Mỹ mãi đến thế kỉ XIX mới chú ý đến vấn đề giáo d ục HSG và tài năng

Đến năm 1920 có tới hai phần ba các thành ph ố lớn của Hoa Kỳ đã thực hiện chương

trình giáo d ục HSG Trong suốt thế kỉ XX, HSG đã trở thành m ột vấn đề của nước Mỹ

Hàng lo ạt các t ổ chức và các trung tâm nghiên c ứu, bồi dưỡng HSG ra đời

Giáo d ục phổ thông Hàn Qu ốc có m ột chương trình đặc biệt dành cho HSG nh ằm

giúp chính quy ền phát hi ện HS tài năng từ rất sớm Năm 1994 đã có khoảng 57/174 cơ sở

giáo d ục ở Hàn Qu ốc tổ chức chương trình đặc biệt dành cho HSG Từ năm 1985, Trung

Quốc thừa nhận phải có m ột chương trình giáo dục đặc biệt dành cho hai lo ại đối tượng

HS yếu kém và HSG, trong đó cho phép các HSG có thể học vượt lớp Một trong mười

lăm mục tiêu ưu tiên của Viện quốc gia nghiên c ứu giáo d ục và đào tạo Ấn Độ là phát

hiện và b ồi dưỡng HS tài năng

Như vậy hầu như các nước đều coi trọng vấn đề đào tạo và b ồi dưỡng HSG trong chiến

lược phát tri ển chương trình giáo dục phổ thông

1.4.3 Khái ni Ӌ m hӑ c sinh giӓ i

Nhìn chung các nước đều dùng hai thu ật ngữ chính là Gift (gi ỏi, có năng khiếu) và

Talent (tài năng) để chỉ HSG Luật bang Georgia (Hoa Kỳ) định nghĩa HSG: “HSG là HS

chứng minh được trí tu ệ ở trình độ cao, có kh ả năng sáng tạo, thể hiện một động cơ học

tập mãnh li ệt, đạt xuất sắc trong lĩnh vực lý thuy ết, khoa học, người cần một sự giáo d ục

đặc biệt và s ự phục vụ đặc biệt để đạt được trình độ tương ứng với năng lực của người

đó.” (Georgia Law)

Theo Clak.2002, ở Mỹ người ta định nghĩa: “HSG là những HS, những người trẻ

tuổi, có d ấu hiệu về khả năng hoàn thành xuất sắc công vi ệc trong các lĩnh vực như trí tuệ,

sự sáng t ạo, nghệ thuật, khả năng lãnh đạo hoặc trong lĩnh vực lý thuy ết chuyên bi ệt

Những người này đòi hỏi sự phục vụ vì các ho ạt động không theo trường lớp thông

thường nhằm phát tri ển hết năng lực của họ.” Bách khoa toàn thư Encarta Encyclopedia

cũng khẳng định: “Giáo dục HSG là m ột lĩnh vực đặc biệt liên quan đến việc giảng dạy

cho những HS có kh ả năng khác thường”

Cơ quan giáo dục Hoa Kỳ miêu t ả khái ni ệm “HSG" như sau: “Đó là những HS có

khả năng thể hiện xuất sắc hoặc năng lực nổi trội trong các lĩnh vực trí tu ệ, sự sáng t ạo,

khả năng lãnh đạo, nghệ thuật hoặc các lĩnh vực lý thuy ết chuyên bi ệt Những HS này th ể

hiện tài năng đặc biệt của mình ở tất cả các bình di ện xã h ội, văn hóa và kinh tế” Nhiều

nước quan niệm: HSG là nh ững đứa trẻ có năng lực trong các lĩnh vực trí tu ệ, sáng t ạo,

nghệ thuật và năng lực lãnh đạo hoặc lĩnh vực lý thuy ết

Như vậy HSG cần có s ự phục vụ và ho ạt động học tập trong những điều kiện đặc biệt để

phát tri ển các năng lực sáng t ạo của họ

1.4.4 Mөc tiêu d ҥ y hӑ c sinh giӓ i

Mục tiêu chính c ủa chương trình dành cho HSG và HS tài năng ở các nước đều

hướng đến một số điểm chính sau:

Phát tri ển PP suy nghĩ ở trình độ cao phù h ợp với khả năng trí tuệ của trẻ Bồi dưỡng sự

lao động, làm vi ệc sáng t ạo

Phát tri ển các kĩ năng, PP và thái độ tự học suốt đời

Nâng cao ý th ức và khát v ọng của trẻ về sự tự chịu trách nhi ệm

Khuyến khích s ự phát tri ển về lương tâm và ý thức trách nhi ệm trong đóng góp cho xã

hội

Chương trình dành cho HSG của Hàn Qu ốc thì nêu m ục tiêu:

- Khuyến khích HS suy nghĩ sáng tạo

- Thúc đẩy động cơ học tập

Bảo đảm cho khả năng của HS được phát tri ển trong tương lai thành những người đứng

đầu trong các lĩnh vực khoa học chuyên ngành Với các m ục tiêu này các nước đều tập

trung phát hi ện và b ồi dưỡng HSG trên các lĩnh vực trí tu ệ, sự sáng t ạo, nghệ thuật, khả

năng lãnh đạo, lĩnh vực lý thuy ết Cũng có nước chú ý kh ảo sát phát hi ện và b ồi dưỡng

HSG ở các lĩnh vực năng lực trí tu ệ chung, nhận thức, lý thuy ết, sáng t ạo, lãnh đạo, nghệ

thuật nghe nhìn, trình di ễn

3KѭѫQJSKiSYjFiFKuQKWK ӭc giáo d өc hӑc sinh giӓi

Nhiều tài liệu khẳng định: HSG có thể học bằng nhiều cách khác nhau và tốc độ

nhanh hơn so với các bạn cùng lớp vì thế cần có một chương trình HSG để phát triển và đáp ứng được tài năng của họ

Nhiều nước thường vận dụng một chương trình đặc biệt với cách dạy đặc biệt cho

phép HS học dồn, học tắt, tích hợp nội dung các môn học hoặc ghép chương trình môn

học của hai, ba năm để HS có thể đẩy nhanh, tốt nghiệp phổ thông sớm hơn các HS bình

thường

Đã có một số hình thức giáo dục HSG được đề xuất và tiến hành như sau:

+ Tổ chức lớp chuyên biệt: HSG được rèn luyện trong một lớp hoặc một trường

học riêng thường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu Các lớp chuyên hoặc trường chuyên (độc lập) có nhiệm vụ hàng đầu là đáp ứng các đòi hỏi cho những HSG về lý thuyết

+ Tăng gia tốc: Những HS xuất sắc xếp vào một lớp có trình độ cao với nhiều tài

liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS Một số trường đề nghị hoàn thành chương trình nhanh hơn để HS có thể học bậc học trên sớm hơn

+ Học tách rời: Một phần thời gian theo lớp HSG, phần còn lại học lớp thường

+ Làm giàu trí thức: Toàn bộ thời gian HS học theo lớp bình thường nhưng nhận

tài liệu mở rộng để thử sức, tự học ở nhà

+ Dạy ở nhà: Một nửa thời gian học tại nhà, học lớp, học nhóm, học có cố vấn

hoặc một thầy, một trò và không cần dạy

+ Trường mùa hè bao gồm nhiều kế hoạch học được tổ chức trong hè

+ Sở thích riêng: Một số môn thể thao như cờ vua được tổ chức dành cho HSG thử

trí tuệ sau giờ học

Như vậy ở các nước khác nhau đã có nhiều PP và hình thức giáo dục HSG, các

hình thức này rất đa dạng và đều hướng đến tạo điều kiện học tập cho HSG phát triển hết năng lực của mình HSG cần có hình thức học tập khác với HS bình thường để phát huy

được tiềm năng của đối tượng này

ĈiQKJLiKӑFVLQKJLӓL

Việc bồi dưỡng HSG và đánh giá tuyển chọn của các nước khác nhau cũng có

những điểm khác nhau Các nước Singapore, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, Anh, Australia đã chú

ý bồi dưỡng HSG từ cấp tiểu học đến THPT về một số lĩnh vực; đối với Tây Ban Nha,

Đức, Pháp thì bồi dưỡng HSG từ bậc THPT với hình thức tổ chức các trường chuyên; ở

Nhật Bản và một số bang của Hoa Kỳ không tổ chức trường chuyên mà sử dụng các hình

thức bồi dưỡng khác Vì vậy vấn đề giáo dục HSG đã trở thành vấn đề thời sự gây nhiều

tranh luận giữa các nhà giáo dục ở các nước

ĈiQKJLiFiFNuWKL+6*JҫQÿk\

Kì thi học sinh giỏi quốc gia

Về thời gian, môn thi, kết quả các năm gần đây

Kì thi HSG quốc gia THPT hàng năm thường diễn ra vào tháng 1 hoặc tháng 2

Các thí sinh dự thi ở 11 hoặc 12 môn thi gồm Ngữ văn, Toán học, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Lịch sử, Địa lí, Tin học và các môn ngoại ngữ

Kì thi HSG quốc gia THPT năm 2007 diễn ra ngày 8 tháng 2 Các thí sinh dự thi ở

11 môn: Ngữ văn, Toán học, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Lịch sử, Địa lí, Tin học, tiếng

Anh, tiếng Pháp, tiếng Nga Cả nước có tổng số 3.744 HS tham dự, trong đó có 1.635 HS

đoạt giải Nam Định là địa phương đứng đầu với 56 HS đoạt giải

Kì thi HSG quốc gia THPT năm 2008 diễn ra ngày 29 tháng 1 Các thí sinh dự thi

ở 11 môn như năm 2007 Cả nước có tổng số 3.645 HS tham dự, trong đó có 1.568 HS

đoạt giải Nam Định là đơn vị đứng đầu với 60/66 HS đoạt giải, đạt tỉ lệ 90% Tiếp theo

là Hải Phòng, Thanh Hóa, Hải Dương, Hà Nội, Vĩnh Phúc

Kì thi HSG quốc gia THPT năm 2009 diễn ra ngày 25 tháng 2 So với năm 2008,

năm nay các thí sinh dự thi ở 12 môn, môn tiếng Trung là môn lần đầu tiên có HS dự thi

với 36 HS, ít nhất trong các môn thi Cả nước có tổng số 3.883 HS tham dự, trong đó có

1.898 HS đoạt giải Đây là lần thứ ba liên tiếp, Nam Định có tỉ lệ thí sinh đạt giải nhiều nhất với tỉ lệ 96,34%

Các kì thi được tổ chức theo 9 cụm, tại các trường đại học trên địa bàn Thái

Nguyên, Sơn La, Hà Nội, Vinh, Đà Nẵng, Đà Lạt, Tp.Hồ Chí Minh, Cần Thơ Bộ Giáo

dục và Đào tạo ra quyết định thành lập các hội đồng coi thi và điều động giám thị từ nơi khác đến

Đề thi thường có từ 5 đến 7 câu Thời gian làm bài một môn theo hình thức tự

luận là 180 phút; theo hình thức trắc nghiệm là 90 phút; còn đối với môn vừa kết hợp cả

tự luận và trắc nghiệm thì 90 phút tự luận và 45 phút trắc nghiệm Thang điểm dành cho

mỗi môn là 20 điểm

Thí sinh được quyền viết đơn xin phúc khảo bài thi khi có một trong hai điều kiện

sau: có điểm bài thi thấp hơn điểm thi chọn vào đội tuyển của đơn vị đó từ 5 điểm trở lên

theo thang điểm 20 hoặc có điểm bài thi quy về thang điểm 10 thấp hơn điểm trung bình

môn của học kì liền kề với kì thi từ 2 điểm trở lên

1KӳQJQăQJOӵFTXDQWUӑQJFӫDPӝWKӑFVLQKJLӓL FҫQÿѭӧFEӗLGѭӥQJYjSKiW

WULӇQ

1.5.11ăQJOӵFWLӃSWKXNLӃQWKӭF

Khả năng nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng và nhanh chóng vận dụng vào tình

huống tương tự (tích hợp kiến thức)

Luôn hào hứng trong các tiết học, nhất là bài học mới

Có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện những tri thức đã thu được ngay từ dạng sơ khởi

1.5.21ăQJOӵFVX\OXұQORJLF

Biết phân tích các sự vật và hiện tượng qua các dấu hiệu đặc trưng của chúng

Biết thay đổi góc nhìn khi xem xét một sự vật, hiện tượng

Biết cách tìm con đường ngắn để sớm đi đến kết luận cần thiết

Biết xét đủ các điều kiện cần thiết để đạt được kết luận mong muốn

Biết xây dựng các phần ví dụ để loại bỏ một số miền tìm kiếm vô ích

Biết quay lại điểm vừa xuất phát để tìm đường đi mới

1.5.31ăQJOӵFÿһF ELӋW

Biết diễn đạt chính xác điều mình muốn

Sử dụng thành thạo hệ thống kí hiệu, các qui ước để diễn tả vấn đề

Biết phân biệt thành thạo các kĩ năng đọc, viết và nói

Biết thu gọn và trật tự hóa các vấn đề để dùng khái niệm trước mô tả cho các khái niệm sau

1.5.41ăQJOӵFODRÿӝQJViQJWҥR

Biết tổng hợp các yếu tố, các thao tác để thiết kế một dãy hoạt động, nhằm đạt đến kết quả mong muốn

1.5.51ăQJOӵFNLӇPFKӭQJ

Biết suy xét đúng, sai từ một loạt sự kiện

Biết tạo ra các tương tự hay tương phản để khẳng định hoặc bác bỏ một đặc trưng

nào đó trong sản phẩm do mình làm ra

Biết chỉ ra một cách chắc chắn các dữ liệu cần phải kiểm nghiệm sau khi thực hiện một số lần kiểm nghiệm

1.5.6 1ăQJOӵFWKӵFKjQK

Biết thực hiện dứt khoát một số thao tác thí nghiệm

Biết kiên nhẫn và kiên trì trong quá trình làm sáng tỏ một số vấn đề lý thuyết qua thực nghiệm hoặc đi đến một số vấn đề lý thuyết mới dựa vào thực nghiệm HH là bộ

môn khoa học thực nghiệm nên đòi hỏi HS phải có năng lực thực nghiệm, tiến hành các thí nghiệm hóa học (TNHH) vì đây cũng là một trong các yêu cầu của các kỳ thi HSG

quốc gia, Olympic quốc tế

1.5.71ăQJOӵFYұQGөQJNLӃQWKӭFJLҧLTX\ӃWFiFYҩQÿӅWKӵFWLӉQ

HS có năng lực vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề liên quan

đến thực tế, sản xuất hằng ngày

&+ѬѪ1*+ ӊ THӔNG KIӂN THӬC Ĉӆ XÂY DӴNG BÀI TҰP BӖ,'Ѭ ӤNG

HӐC SINH GIӒI PHҪN HÓA HӲ8&Ѫ

.KXQJFKѭѫQJWUuQKNL Ӄ n thӭc hóa h ӳXFѫO ӟp 11

- Đại cương về hóa h ữu cơ

- Hidrocacbon no

- Hidrocacbon không no

- Hidrocacbon thơm, nguồn hidrocacbon thiên nhiên, h ệ thống háo v ề hidrocacbon

- Dẫn xuất về Halogen – Ancol – Phenol

- Andehit – Xeton – Axit cacboxylic

Ĉ Ӆ thi Olympic hóa h ӑ c lӟSFiFQăPJ ҫQÿk\

7URQJÿ Ӆ thi Olympic Hóa h ӑ c lӟp 11 (2010) có 2 câu thu ӝ c vӅ phҫ n hӳXFѫ

&kX,,,ÿL Ӈm)

1 Cho các ch ất hữu cơ mạch hở sau: C2H2ClBr, CH3CH=C(CH3)CH2Cl, C3H2Cl4

Biểu diễn các d ạng đồng phân hình h ọc của chúng và g ọi tên

2 Từ CH4 và các h ợp chất vô cơ không chứa Cacbon, hãy vi ết các phương trình phản ứng điều chế poli(butađien- stiren), ghi đầy đủ tác nhân và điều kiện phản ứng

cis-1,2,3,3- tetraclo propen trans-1,2,3,3-tetraclo propen

2 Từ CH4 và các h ợp chất vô cơ không chứa Cacbon, hãy vi ết các phương trình phản ứng điều chế poli(butađien- stiren), ghi đầy đủ tác nhân và điều kiện phản ứng

C C

C2H2 + H2

0 3 / ,

Đốt cháy hoàn toàn 11,7 gam ch ất hữu cơ X rồi dẫn hỗn hợp sản phẩm qua bình đựng

dung dịch Ca(OH)2 Sau khi phản ứng kết thúc, th ấy xuất hiện 40 gam kết tuả Lọc bỏ kết

tuả, cân l ại bình th ấy khối lượng bình tăng 7,7 gam Đun nước lọc trong bình th ấy xuất

hiện thêm 25 gam k ết tuả nữa

a) Tìm CTPT c ủa X biết 35 < dX/H2 < 40

b) Cho toàn b ộ lượng X ở trên tác d ụng hoàn toàn v ới dung dịch [Ag(NH3)2]OH

dư thu được 43,8 gam kết tuả Xác định CTCT có th ể có c ủa X

c) Chất hữu cơ Y mạch hở có công th ức đơn giản trùng v ới công th ức đơn giản

của X Lấy cùng kh ối lượng của X và Y đem phản ứng với Br2 dư thì lượng brom phản

ứng với Y gấp 1,125 lần so với lượng brom phản ứng với X Cho các ph ản ứng xảy ra

hoàn toàn Xác định CTCT của Y

Số mol CO2 = số mol CaCO3 (1) + 2 số mol CaCO3 (3) = 0,9 mol

Lọc bỏ kết tuả, khối lượng bình tăng 7,7 gam:

mCO2 + mH2O – 40 = 7,7 Ÿ 44 0,9 + mH2O = 47,7 Ÿ nH2O = 0,45 mol

Ÿ nC = 0,9 mol, nH = 0,9 mol Suy ra ݊ைൌଵଵ ǡ ଻ିଵଶ Ǥ ଴ǡ ଽି଴Ǥ ଽ

Vì X t ạo kết tuả với [Ag(NH3)2]OH nên X có liên k ết 3 đầu mạch

Số mol kết tuả = số mol X = 0,15 Ÿ Mkt = 43,8 : 0,15 = 292

Đặt CTPT của kết tuả là C 6H6- x Agx Ÿ M = 78 + 107 x = 292 Ÿ x = 2 Ÿ X có 2 liên

kết ba đầu mạch

Vậy CTCT của X là: CH { C – CH2- CH2 – C { CH hoặc CH { C – CH(CH3) – C { CH c) Đặt CTPT của Y là (CH) m

mol Theo bài ra : ଻଼

ଵଷ ௠Ǥ௠ାଶ

ଶ = 1,125 4 = 4,5 Ÿ m = 4

CTPT của Y là C 4H4, CTCT của Y: CH { C – CH= CH2

7URQJÿ Ӆ thi Olympic Hóa h ӑ c lӟp 11 (2012-2013) có 2 câu thu ӝ c vӅ phҫ n hӳXFѫ Câu 2.2: Cho cân b ằng HCOOH H+ + HCOO-

Hòa tan 9,2 gam HCOOH vào trong nước pha loãng thành 500 ml (dung d ịch A)

a) Tính độ điện li của axit HCOOH trong dung dịch A, biết pHA =2

b) Tính h ằng số phân li c ủa axit HCOOH

c) Cần pha thêm bao nhiêu ml dung d ịch HCl có pH = 1 vào 10 0,00 ml dung dịch A để

độ điện li giảm 20%

d) Nếu thêm 0,4 gam NaOH vào 50 ml dung d ịch A, sau đó cho quỳ tím vào thì màu qu ỳ

tím bi ến đổi như thế nào? Tính pH c ủa dung dịch sau phản ứng

Giҧ i:

݊ு஼ைைு = 0,2 mol Æ [HCOOH] =0,4M

HCOOH HCOO- + H+

Bđ 0,4M

Điện li 0,4a 0,4a 0,4a

CB 0,4(1-a) 0,4a 0,4a

V = 4,82 ml

d) ݊ே௔ைு = 0,01 mol; ݊ு஼ைைு = 0,02 mol

HCOOH + NaOH Æ HCOONa + H2O

0,01 mol 0,01 mol 0,01 mol

1 Trình bày phương pháp phân biệt mỗi cặp chất dưới đây (mỗi trường hợp chỉ dùng m ột

thuốc thử đơn giản, có vi ết phản ứng minh họa):

a) m-bromtoluen và benzylbromua b) phenylaxetilen và styren

2 Thổi 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí A g ồm một ankan, một anken và m ột ankin (đều có

số nguyên t ử cacbon trong phân t ử bằng nhau) qua dung dịch AgNO3/NH3, thì th ấy có

6,8 AgNO3 đã tham gia phản ứng Cũng lượng hỗn hợp khí A trên làm m ất màu v ừa hết

a) Dùng AgNO3, đun nóng, benzyl bromua cho kết tủa vàng:

C6H5CH2Br + AgNO3 + H2O o C6H5CH2OH + AgBr + HNO3

b) Dùng dung d ịch AgNO3/NH3, phenylaxetilen cho kết tủa vàng xám:

C6H5C{CH + AgNO3 + NH3o C6H5C{CAg + NH4NO3

2 a) Nếu ankin có d ạng RC{CH:

RC{CH + AgNO3 + NH3o RC{CAg + NH4NO3

Ÿ n(ankin) = n(AgNO3) = 6,8/170 = 0,04 mol

Và n (Br2) > 2n(ankin) = 0,08 mol Điều này trái v ới giả thiết: nBr2 = 0,06 mol

Vậy ankin phải là C 2H2 và như vậy ankan là C 2H6, anken là C 2H4

b) Thổi hỗn hợp qua binh chứa dung dịch AgNO3/NH3 dư Lọc tách k ết tủa, hòa tan k ết

tủa trong dung dịch HCl dư thu được khí C 2H2

C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 o C2Ag2 + 2NH4NO3

C2Ag2 + 2HCl o C2H2 + 2AgCl

Khí ra kh ỏi bình ch ứa dung dịch AgNO3/NH3, thổi tiếp qua dung dịch nước brom dư

Chiết lấy sản phẩm và đun nóng với bột Zn (trong CH3COOH) thu được C2H4 :

C2H4 + Br2o C2H4Br2

C2H4Br2 + Zn o C2H4 + ZnBr2

Khí ra kh ỏi bình ch ứa dung dịch brom là khí C 2H6

Câu V Trộn một ankan A và m ột hidrocacbon mạch hở B có cùng s ố nguyên t ử cacbon

theo tỉ lệ mol 1:1 Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol h ỗn hợp rồi cho toàn b ộ sản phẩm cháy

vào bình đựng nước vôi trong dư thấy khối lượng bình đựng nước vôi tăng 3,63 gam đồng thời thấy có 6 gam k ết tủa

a) Xác định CTPT của A và B

b) Xác định CTCT đúng của A và g ọi tên Bi ết khi A tác d ụng với Clo chỉ tạo được 2 dẫn

xuất monoclo đồng phân Vi ết phương trình phản ứng

c) Xác định CTCT đúng của B biết B là m ột hidrocacbon không phân nhán h, có h ệ liên

hợp và không có liên k ết 3 trong phân t ử B có đồng phân hình h ọc không? N ếu có hãy

viết đồng phân hình h ọc của B và g ọi tên

Giҧ i:

a) Ankan A: CnH2n+2 và Hidrocacbon B: CnHy

nCaCO3 = nCO2 =0,06 mol

n = nCO2/n(H.C) = 0,06/0,01 =6

A: C6H14

C6H14 + ଵଽ

ଶO2 Æ 6CO2 + 7H2O 0,005 mol 0,035 mol

C6Hy + ଺ା௬

ଶ O2 Æ 6CO2 + ௬

ଶH2O 0,005 mol 0,02 mol

  ௔௦  

ሱۛሮ (CH3)2CH-CH(CH3)-CH2Cl + HCl c) B: C6H8

trans – hex – 1,3,5- trien

7URQJ ÿ Ӆ thi Olympic Hóa h ӑ c lӟp 11 (2015-2016) gӗ P  FkX WURQJ ÿy Fy  FkX thuӝ c vӅ phҫ n hӳXFѫ

Câu 2.1: Công th ức phân t ử chung của 3 chất hữu cơ (X), (Y), (T) đều có d ạng (CH)n

Biết rằng:

(X) o (Y) o (Y1) o cao su buna

(X) o (T) o Br ,xt,t 2 o (T1) NaOHo

200atm,300 C



Xác định công th ức cấu tạo của 3 chất (X), (Y), (T) và vi ết các phương trình phản ứng

೚ ǡ

ሱۛሮሺെܪଶܥൌܥܪെܥܪൌܥܪଶെሻ௡ ͵ܪܥؠܥܪ௫௧ǡ

Câu 2.2: Có phản ứng sau: X + H2 (dư) o 3-metylbutan-1-ol Xác định các công thức

có thể có của X và viết các phản ứng xảy ra

Câu 2.3: X là chất hữu cơ, đốt cháy X chỉ thu được CO2 và H 2O biết MX < 60 Mặt khác

khi cho X tác dụng với AgNO3/NH3 (dư) thì tỷ lệ mol phản ứng là nX: nAgNO3 = 1:2 Viết

các công thức cấu tạo có thể có của X

Đốt cháy X chỉ thu được CO2 và H 2O => X chứa C, H hoặc C,H,O

Mặt khác X tác dụng với AgNO3/NH3, tỷ lệ mol là 1:2 => X có 1 nhóm -CHO hoặc có 2

liên kết ba đầu mạch Do MX < 60 X có th ể là: ܪܥؠܥܪǢܪܥؠܥെܥؠܥܪǢ CH3CHO;

CH3CH2CHO; CH2=CHCHO; HCOOH

Câu 4.1: Oxi hóa 0,08 mol m ột ancol đơn chức, thu được hỗn hợp X gồm một axit

cacboxylic, một andehyt, ancol dư và nước Ngưng tụ toàn b ộ X rồi chia làm hai phần

bằng nhau Phần một cho tác d ụng hết với Na dư thu được 0,504 lít khí H 2 (đktc) Phần

hai cho phản ứng tráng Ag hoàn toàn thu được 9,72 gam Ag Phần trăm khối lượng ancol

bị oxi hóa là

*LҧL

Đặt công thức của ancol đơn chức là RCH2OH

Hỗn hợp X gồm RCHO a mol, RCOOH b mol, RCH2OH dư c mol, H2O (a+b) mol

Giả thuyết ta có a+b+c=0,08 (1)

Cho tác dụng với Na ta có: b+c+a+b=0,09 (2)

Từ (1) và (2) => b= 0,01 mol

Cho phản ứng tráng bạc: 2a = 0,18 => a= 0,09 (vô lý)

Vậy R= 1 X gồm HCHO a; HCOOH b’

Khi tráng Ag sẽ cho 4a+2b=0,18 => a=0,04 (mol)

% ancol bị oxy hóa là: ଴ǡ଴ଵା଴ǡ଴ସ

଴ǡ ଴଼ ǤͳͲͲൌ͸ʹǡͷΨ

Câu 4.2: A là axit h ữu cơ mạch không phân nhánh, B là ancol đơn chức bậc 1 có nhánh

Khi trung hòa hoàn toàn A c ần số mol NaOH gấp 2 lần số mol A Khi đốt cháy B được

CO2 và H 2O với tỉ lệ số mol 4:5 Khi cho 0,1 mol A tác d ụng với 0,25 mol B với hiệu

suất 73,5% thu được 14,847 gam chất hữu cơ E

Ta có tỉ lệ ௡಴ೀమ

௡ಹమೀൌ ௡

௡ାଵൌସ

ହൌ൐݊ൌͶ=> C4H10Ohay C4H9OH

B có cấu tạo mạch cacbon phân nhánh: CH3CH(CH3)CH2OH

Đặt công thức phân tử A: R(COOH)m

Trong ÿӅ thi Olympic Hóa h ӑ c lӟp 11 (2016-2017) có 2 câu thu ӝ c vӅ phҫ n hӳXFѫ

Câu 4.1: Đốt cháy hoàn toàn m gam ch ất hữu cơ A cần dùng v ừa đủ 15,4 lít không khí ở

đktc thu được hỗn hợp B gồm CO2, H2O và N 2 Dẫn hỗn hợp B vào bình đựng

Ca(OH)2 dư thu được 10 gam kết tủa, khối lượng bình nướcvôiăng 7,55 gam vàhoára

12,88 lít khí ở đktc Trong không khí N2 chiếm 80% và PTK c ủa chất hữu cơ nhỏ hơn

150u Xác định CTPT của A

Câu 4.2: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon R, thu được tỉ lệ số mol H2O và CO 2 tương

ứng bằng 1,125 a) Xác định công th ức phân t ử của R b) R1 là đồng phân c ủa R, khi tác

dụng với Cl2, điều kiện thích h ợp, tỉ lệ mol 1:1 thì thu được một dẫn xuất mono clo duy

2.3.1 &KX\rQÿӅ&ҩXKuQKFҩXGҥQJFӫDKӧSFKҩWKӳXFѫ

Cấu trúc: Cấu trúc là khái niệm tổng quát bao trùm cả cấu tạo, cấu hình, cấu dạng

và cả cấu trúc electron, … Xét cấu trúc của phân tử là xét một vài hay tất cả các yếu tố trên Các công thức biểu diễn cấu trúc không gian

Công thức tứ diện: Đối với phân tử có một nguyên tử cacbon bất đối xứng dạng

Cabcd, cấu trúc không gian dạng tứ diện hình 2.1.(a); đối với phân tử có hai nguyên tử

cacbon bất đối xứng dạng Cabc–Cacb, cấu trúc không gian dạng tứ diện hình 2.1.(b):

Hình 2.1 Một số loại công thức tứ diệnCông thức phối cảnh: Có 2 cách biểu diễn công thức phối cảnh

Công thức phối cảnh mô tả phân tử trong không gian ba chiều được quy ước như

sau: các nét gạch thường biểu diễn liên kết trên mặt phẳng giấy; các nét gạch đứt biểu

diễn liên kết hướng ra xa (ra sau mặt phẳng giấy); các nét gạch đậm biểu diễn liên kết hướng lại gần (về trước mặt phẳng giấy) Ví dụ CH4 và C 2H6:

Công thức phối cảnh được biểu diễn theo Sawhorse, phân tử được nhìn chếch từ

bên phải, nguyên tử C được hình dung ở giao điểm của các liên kết, còn chính liên kết C–

C được mô tả bằng một đường chéo từ trái sang phải và xa dần người quan sát Tại mỗi

nguyên tử cacbon, ngoài liên kết C–C (đường chéo), liên kết bên phải là liên kết hướng

về gần người quan sát, liên kết bên trái hướng ra xa, còn liên kết thẳng đứng ở trên mặt

phẳng ở giữa

Công thức Niumen: Phân tử được nhìn theo dọc trục liên kết giữa hai nguyên tử

trung tâm (thường C–C), dùng một vòng tròn để biểu thị các nguyên tử đó Ba nguyên tử

gặp nhau ở trung tâm của vòng tròn và tạo nên những góc 1200 là của nguyên tử cacbon

thứ nhất (gần người quan sát), còn ba liên kết biểu thị bằng những nét gạch chỉ tới chu vi của vòng tròn thì thuộc về nguyên tử cacbon thứ hai (xa người quan sát)

Khi nhìn phân tử C2H6 theo trục C1 – C2 ta thấy C1 ở gần người quan sát có ba liên

kết C – H tạo nên những góc 1 (trên mặt phẳng giấy); nguyên tử C2 (bị cấu hình electron

khuất bởi C1) cũng có 3 liên kết C – H coi như xuất phát từ tâm vòng tròn nhưng chỉ ló ra

từ chu vi

Quy ước: Các liên kết hướng về phía người quan sát ở trên một mặt phẳng nằm

ngang (thẳng góc với mặt phẳng giấy) và được mô tả bằng đường kẻ ngang trên giấy; các

liên kết hướng về phía xa thì nằm trên mặt phẳng đứng (thẳng góc với mặt phẳng giấy và

mặt phẳng nằm ngang ở trên) và được mô tả bằng đường thẳng đứng; đường thẳng đứng

ứng với mạch chính của phân tử với nguyên tử cacbon có số oxi hóa cao hơn ở phía trên;

các nhóm thế trên đường kẻ ngang thường là nhóm chức; giao điểm của đường kẻ ngang

và đường kẻ đứng là vị trí của cacbon

Chỉ được xoay công thức Fisơ 1800 trong mặt phẳng giấy Nếu xoay 900 trong mặt

phẳng hoặc 1800 ra ngoài mặt phẳng sẽ dẫn đến công thức chất đối quang

Chuyển công thức phối cảnh sang công thức Niumen: Công thức phối cảnh dạng

che khuất (hình 2.2.(a)); công thức phối cảnh dạng xen kẽ (hình 2.2.(b))

Hình 2.2 Chuyển công thức phối cảnh sang công thức Niumen

Chuyển công thức phối cảnh sang công thức Fisơ:

Chuyển công thức phối cảnh sang công thức Fisơ:

Cấu dạng của một số hợp chất quen thuộc

Cấu dạng của etan: Liên kết C–C trong etan được hình thành do sự xen phủ trục

các obitan sp 3 nên mỗi nhóm có thể xoay quanh trục liên kết đó tạo nên vô vàn dạng hình

học khác nhau gọi là cấu dạng Có hai cấu dạng đặc trưng: Cấu dạng che khuất, rất không

bền vì các nguyên tử H bị che khuất sẽ đẩy nhau (hình 2.3.(a)); cấu dạng xen kẽ, đây là cấu dạng bền (hình 2.3.(b))

Hình 2.3 Cấu dạng etan; (a) dạng xen kẽ; (b) dạng che khuất

2.3.2 &KX\rQÿӅ ĈӗQJSKkQWURQJKӧSFKҩWKӳXFѫ

a) Đồng phân cấu tạo

Cách tính độ bất bão hòa (tổng số liên kết và số vòng)

Độ bất bão hòa chính là tổng số liên kết và số vòng trong HCHC, kí hiệu là k Công thức chung tính k:

݇ൌଶǤூ௏ାଶାଵǤூூூିூ

ଶ

IV, III, I lần lượt là số nguyên tử hóa trị IV, III, I

Với HCHC có công thức CxHyOzNtClu, biểu thức tính k như sau:

Điều kiện xuất hiện đồng phân hình học

+ Điều kiện cần: Phân tử phải có liên kết đôi hoặc vòng no

+ Điều kiện đủ: Ở mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi và ở ít nhất hai nguyên tử

cacbon của vòng no phải có 2 nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau

Các trường hợp có liên kết đôi:

+ Trường hợp có một liên kết đôi

Hệ abC = Cef (a ≠ b; e ≠ f), hệ này có 2 ĐPHH

Hệ abC = Nf (a ≠ b), hệ này có 2 ĐPHH

Hệ aN = Nb hệ này có 2 ĐPHH dù a = b hay a ≠ b

+ Trường hợp có nhiều liên kết đôi

Hệ gồm một số lẻ liên kết C=C liền nhau dạng abC=C=C=Cef Hệ này có vai trò

tương tự một liên kết C=C nên nếu a b, e f sẽ có hai ĐPHH

Hệ gồm hai hoặc nhiều liên kết C=C liên hơp dạng abC=CH-[-CH=CH-]n-2-CH=Cef

Nếu cặp a, b không đồng nhất với cặp e, f sẽ có 2 ĐPHH Nếu cặp a, b đồng nhất với cặp

e, f, số ĐPHH sẽ ít hơn 2n Ứng với dạng a[-CH=CH-]ne thì s ố ĐPHH N= 2n-1+2p-1 Nếu

n chẵn thì݌ൌ௡

ଶ, nếu n lẻ thì ݌ൌ௡ିଵ

ଶ

Hệ có nhiều liên kết C=C biệt lập: Mỗi nối đôi có thể có cấu hình cis hoặc trans,

tương tự hệ liên hợp, do đó có thể xuất hiện nhiều ĐPHH Cao su thiên nhiên là một hệ

có rất nhiều liên kết đôi biệt lập song các nối đôi đó đều có dạng cis, trái lại trong trường

hợp của nhựa Guttapeccha các nối đôi đều có cấu hình trans

Danh pháp cis/trans: Theo hệ danh pháp này, nếu mạch chính thuộc về cùng một

phía (phía trên hoặc phía dưới) ta được ĐP cis; nếu mạch chính nằm khác phía ta được

ĐP trans Hoặc cũng có thể dựa vào bản chất nhóm thế, nếu hai nhóm thế giống nhau

(hoặc cùng bản chất electron) nằm hai bên mặt phẳng là trans, nếu cùng bên là cis Hệ

danh pháp cis/trans gặp khó khăn trong các trường hợp như ClBrC=CBrI, …

2.3.3 &KX\rQÿӅ&iFORҥLKLӋXӭQJWURQJKӧSFKҩWKӳXFѫ

a) Hiệu ứng cảm ứng

Bản chất: Sự phân cực các liên kết do sự khác nhau về độ âm điện Sự phân cực lan truyền theo mạch liên kết được biểu thị bằng dấu mũi tên thẳng Ví dụ: CH–CH2–

CH2Cl, liên kết –CH2Cl phân cực về Cl, do đó các liên kết CH3–CH2–; –CH2–CH2– ít

nhiều cũng bị phân cực HƯCƯ được kí hiệu là I.

Phân loại: Gồm 2 loại: HƯ tĩnh (nội phân tử), HƯ động (do môi trường tác động) Sau đây chỉ đề cập HƯ tĩnh, không xét HƯ động HƯ tĩnh gồm 2 loại: HƯCƯ dương (+I)

và HƯCƯ âm (–I)

Đặc điểm: HƯCƯ giảm nhanh khi mạch liên kết kéo dài Ví dụ CH3–CH2COOH

có Ka = 1,5.10-5; CH3–CH2–CHCl–COOH có K a = 139.10-5; CH3–CHCl– CH2–COOH có

Ka = 8,9.10-5; CH2Cl– CH2– CH2– COOH có Ka = 3,0.10-5 Clo gây ra HƯ –I nên axit sẽ

có tính axit yếu hơn các sản phẩm thế; do mạch liên kết kéo dài nên clo càng xa nhóm

Các nhóm mang điện tích âm thì cũng thường xuyên gây HƯ +I

HƯ –I: Tăng khi độ âm điện càng lớn

HƯ –I tăng theo vị trí lai hóa của cacbon, cụ thể ܥ௦௣య൏ܥ௦௣మ൏ܥ௦௣

b) Hiệu ứng liên hợp

Bản chất: HƯLH là sự dịch chuyển và phân bố lại mật độ trên hệ liên hợp do sự khác nhau độ âm điện HƯLH kí hiệu là C, biểu thị bằng dấu mũi tên cong

Phân loại: Gồm hai loại HƯLH dương (+C) và HƯLH âm (–C)

Một số nhóm có HƯ +C: O(– ), S(– ), N(– ); –OH, –OR, –SH, –SR; –NH2, – NR2; –F, –Cl, –

Br; –NHCOCH3, …

Một số nhóm có HƯ –C: –NO2, –CHO, –COOH; –C N, –COR; –CONH2, –

NHCOCH3, …

Đặc điểm của HƯLH: HƯLH hầu như không đổi (hoặc giảm rất ít) khi hệ liên hợp

kéo dài HƯLH chịu sự ảnh hưởng của không gian

So với phenol, p–nitro phenol có nhóm –NO2, nhóm này hút electron làm tăng độ

phân cực của liên kết –O–H nên p–nitro phenol có tính axit mạnh hơn phenol Đối với

3,5–đimetyl–4–nitrophenol, do có 2 nhóm –CH3 làm lệch hướng của trục dẫn đến HƯ –C

giảm Các nhóm thế –CH3 đã vi phạm tính song song của trục các đám mây e và en trong

hệ liên hợp (hay làm lệch trục của các obital p trong hệ liên hợp) Do đó làm giảm độ

phân cực của liên kết –O–H

Quy luật

HƯ +C: Các nguyên tử, nhóm nguyên tử có cặp electron chưa chia (en) thường

gây HƯ +C Trong cùng chu kỳ, HƯ +C càng mạnh khi độ âm điện càng nhỏ Ví dụ: HƯ

+C theo thứ tự nhau sau: -NR2>-OR>-F Do độ âm điện của F >O>N nên HƯ +C tăng

theo chiều ngược lại Trong cùng phân nhóm chính, HƯ +C phụ thuộc vào bán kính

nhiều hơn phụ thuộc vào độ âm điện Xét ví dụ với F, Cl, Br, I, ta thấy độ âm điện tăng

theo chiều: I, Br, Cl, F; bán kính tăng theo chiều: F, Cl, Br, I, HƯ +C phụ thuộc vào bán kính nên theo chiều bán kính tăng thì HƯ +C giảm Điều đó được giải thích vì bán kính

nguyên tử càng lớn thì kích thước obital p càng lớn làm cho khả năng xen phủ kém Do

đó, HƯ +C càng yếu

HƯ –C: HƯ –C phụ thuộc vào độ âm điện của nhóm Z Nếu Z có độ âm điện càng

lớn thì HƯ –C càng lớn

Độ âm điện tăng theo thứ tự: C, N, O nên công thức của chất (3) có HƯ –C lớn

nhất, công thức củachất (1) có HƯ –C nhỏ nhất Hai hay nhiều nhóm tương tự nhau,

nhóm nào có điện tích dương lớn hơn sẽ có HƯ –C lớn hơn HƯ –C phụ thuộc vào bản

chất của nhóm liên kết với nó

c) Hiệu ứng siêu liên hợp

Bản chất: HƯSLH là HƯLH đặc biệt giữa các e của liên kết C –H hoặc C– C (của

vòng 3, 4 cạnh) với các e (nối đôi hoặc vòng benzen)

Thứ tự hiệu ứng siêu liên hợp

Các gốc ankyl, ngoài HƯCƯ còn có HƯSLH dương (+H) HƯ +H càng mạnh khi số liên kết C –H càng nhiều

2.3.4 &KX\rQÿӅ3KҧQӭQJKӳXFѫVѫ OѭӧFFѫFKӃ

a) Cơ chế phản ứng thế

Cơ chế PƯ thế nucleophin

Sơ đồ tổng quát: ܴെܺ൅ܻି՜ ܴെܻ൅ܺି, X là nhóm bị thế, có tính chất hút

electron, là tác nhân nucleophin

Cơ chế SN2: Hình thành phức hoạt động hay trạng thái chuyển tiếp trong quá trình

PƯ, không tạo sản phẩm trung gian PƯ xảy ra một giai đoạn:

Khi tác nhân nucleophin đến gần chất PƯ, liên kết mới giữa cacbon với nhóm Y được hình thành đồng thời với sự yếu đi và đứt ra của liên kết cũ giữa cacbon với X Cả

hai thành phần PƯ (Y và C–X) đều tham gia vào giai đoạn quyết định của PƯ

Bảng 2.1 Một số chuyển hóa theo cơ chế SN2

Nucleophin Chất ban đầuSản phẩmNhóm đi ra(Y) (R–X) (Y–R) (X )

OH CH3Br CH3OH Br

I CH3Cl CH3I Cl

N C (CH3O)2SO2 CH3OH CH3OSO2O

N+=N+=N CH3Cl CH3–N=N+=N+ Cl

CH3COO C2H5I CH3COOC2H5 I

HC C C2H5Br HC C–C2H5 Br

Cơ chế SN1

Đặc điểm: Sự phân cắt liên kết cũ C–X không đồng thời với sự hình thành liên kết

mới C–Y PƯ xảy ra hai giai đoạn, giai đoạn chậm quyết định TĐPƯ

Cơ chế: Giai đoạn đầu: Nhóm tách ra dưới dạng anion X tạo thành cacbocation:

R–X R + X Giai đoạn sau: Cacbocation rất kém bền sẽ PƯ ngay với bất kỳ tác nhân

nucleophin nào xung quanh nó Vậy giai đoạn chậm quyết định toàn bộ PƯ là giai đoạn

ion hóa: R + Y R –Y Sự tấn công của tác nhân nucleophin vào cacbocation có thể xảy ra

từ phía này hay phía kia của ion với xác suất như nhau vì cacbocation sinh ra trong giai đoạn chậm có cấu trúc phẳng Như vậy sẽ có 50% số phân tử sinh ra có cấu hình tương tự

chất đầu, còn 50% số phân tử có cấu hình ngược dấu hay sản phẩm là một biến thể

raxemic

Các yếu tố ảnh hưởng đến PƯ thế nucleophin: Một HCHC tham gia PƯ thế

nucleophin có thể theo cơ chế SN2 hay SN1 hay cả hai với những tốc độ nhất định Điều

đó trước hết phụ thuộc vào gốc R (RX), bản chất của nhóm bị thay thế X, bản chất của

tác nhân Y , ảnh hưởng của dung môi, … và nhiều yếu tố khác

Có gốc R làm cho hợp chất gần như chỉ có thể dễ dàng tham gia PƯ theo cơ chế SN2

(ankyl bậc nhất), có những gốc khác lại làm cho hợp chất chỉ dễ tham gia PƯ SN1(ankyl

bậc cao) Mặt khác có những gốc làm thuận lợi cho cả hai cơ chế SN1 và SN2 (alyl, aryl

metyl), trái lại có một số gốc làm cho phân tử khó tham gia bất kỳ một PƯ nào kể trên

(các gốc vinyl, phenyl) Gốc ankyl: Bậc của gốc ankyl càng cao thì KNPƯ SN2 càng

giảm, trong khi đó KNPƯ SN1 lại càng tăng

Gốc alyl và arylmetyl: Các dẫn xuất CH2=CH–CH2–X tham gia PƯ thế cơ chế SN1

hay cơ chế SN2 đều dễ hơn các dẫn xuất propyl tương ứng vì cacbocation trung gian có

cấu trúc ổn định hơn nhờ HƯ +C của nhóm vinyl Nếu đưa thêm các nhóm có HƯ –I làm

tăng điện tích dương ở nguyên tử cacbon trung tâm và sẽ làm dễ dàng cho SN2 Nếu đưa

thêm nhóm có HƯ +H làm tăng độ bền của cacbocation, thuận lợi cho SN1

Ảnh hưởng của tác nhân nucleophin: Chỉ có PƯ SN2 mới phụ thuộc lực nucleophin của

tác nhân

Cơ chế PƯ thế electronphin (SE)

Sơ đồ tổng quát: ܴെܺ൅ܻା՜ ܴെܻ൅ܺା

X là nhóm thế, có tính chất electron, ܻା là tác nhân electrophin

PƯ thế electrophin khác PƯ thế nucleophin về cách phân cắt và tạo thành các liên

kết Khi thế electrophin, tác nhân thế là những nhóm thiếu hụt electron, còn nhóm bị thay thế được tách ra không mang theo cặp electron liên kết

- Cơ chế SE2

Đặc điểm: Tương tự cơ chế SN1, trong cơ chế SE1 sự hình thành liên kết mới và

phân cắt liên kết cũ xảy ra đồng thời PƯ xảy ra qua một giai đoạn

Điểm khác biệt là tỏng PƯ SE1, nhóm thế có thể đi vào phân tử chất PƯ từ phía sau

hay phía trước của nhóm bị thay thế vì nó chỉ mang một obitan trống

- Cơ chế SE1: Tương tự cơ chế SN1, PƯ qua hai giai đoạn Giai đoạn đầu: ion hóa

chất PƯ thành cacbanion Giai đoạn sau: kết hợp cacbanion với tác nhân Y+

Khác với PƯ SN1, PƯ SE2 có thể xảy ra ở đỉnh (đầu cầu) trong các hợp chất đa vòng

Một PƯ có thể là SE1 hay SN2 tùy theo bản chất của dung môi

- Cơ chế PƯ thế gốc

Đây là loại PƯ đặc trưng của hợp chất no, đặc biệt hiđrocacbon no Trong đó,

nguyên tử hiđro gắn vào cacbon no được thay thế bằng halogen hay một nhóm nguyên tử

khác Một số PƯ xảy ra theo cơ chế gốc: halogen hóa, nitro hóa, sunfo clo hóa, tự oxi

hóa, …

- Cơ chế PƯ halogen hóa: Đây là PƯ dây chuyền, để khơi mào PƯ người ta thường

dùng nhiệt hay ánh sáng Metan PƯ với clo (đã được trình bày trong sách giáo khoa

chuyên hóa) PƯ qua ba giai đoạn Các nguyên tử hiđro trong hiđrocacbon no có thể thế

lần lượt từ một cho đến hết, mạch cacbon vẫn giữ nguyên Đối với đồng đẳng cao hơn,

khi thế chưa hết các nguyên tử hidro đã xảy ra PƯ phân cắt liên kết cacbon – cacbon theo

sơ đồ: