Do vậy đa số học sinh THPT hiện nay gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân loại và tìm ra phương pháp giải phù hợp theo yêu cầu của ngành giáo dục về “Đổi mới phương thức kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh trong dạy học hóa học ở trương THPT” ............................................................................................. Đề tài: “ Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập hóa học hữu cơ thường gặp ở trường THPT ”.
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Giáo viên:
Năm: 2021
Trang 2PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Nhằm đạt được mục tiêu đào tạo ra thế hệ những người lao động đáp ứngnhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành giáo dục đào tạo phảitiến hành đổi mới trên mọi mặt: nội dung, phương pháp, hình thức, phương tiện,
… Trong đó, trọng tâm là đổi mới phương pháp, đổi mới phương tiện là quantrọng Công cuộc đổi mới PPDH và phương tiện dạy học (PTDH) đã được Nghịquyết Trung ương 2 khóa VIII chỉ rõ: “Đổi mới PPDH – đào tạo, khắc phục lốitruyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học, từngbước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào dạy học, đảmbảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh”
Trong đổi mới hoạt động dạy học hóa học, vai trò của BTHH đặc biệtquan trọng nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ của bộ môn hóa học, đi tới mụctiêu nâng cao một bước cơ bản chất lượng học tập cho học sinh (HS), tạo ra mộtmôi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là “thầyđọc, trò chép” như kiểu truyền thống, HS được khuyến khích và tạo điều kiện
để chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rènluyện của bản thân mình
Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, do đó dạy và học hóa học không chỉdừng lại ở việc truyền đạt và lĩnh hội kiến thức khoa học mà còn phải nâng caotính thực tiễn của môn học: rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo thực hành, nâng caokhả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn sản xuất Trong dạy học hóahọc, bài tập hóa học (BTHH) là nguồn quan trọng để HS thu nhận kiến thức,củng cố khắc sâu những lí thuyết đã học phát triển tư duy sáng tạo của học sinh,nâng cao năng lực nhận thức Tuy nhiên việc bố trí thời lượng trong làm bài chophần kiến thức, bài tập hóa học rất ít đặc biệt với các bài tập trắc nghiệm Dovậy đa số học sinh THPT hiện nay gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân loại
và tìm ra phương pháp giải phù hợp theo yêu cầu của ngành giáo dục về “Đổi
mới phương thức kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh trong dạy học hóa học
ở trương THPT” theo đó các bài tập được ra theo hướng tăng cường bản chất
Trang 3hóa học hạn chế những tính toán quá phức tạp trong một bài tập, vì vậy học sinhcần nắm được bản chất hóa học của đề bài để từ đó đưa ra phương pháp giải tối
ưu nhất
Với những lý do trên, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài: “ Phương pháp giảinhanh một số dạng bài tập hóa học hữu cơ thường gặp ở trường THPT ”
Trang 4
NỘI DUNGChương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PPGNBÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC
1.1 Thực trạng dạy học hóa học ở trường THPT hiện nay…… ……
Đổi mới chương trình giáo dục phổ thông, mà trọng tâm là đổi mới PPDH đãthực sự được chuẩn bị từ những năm đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ XX, đặc biệt
là sau Nghị quyết số 40/2000/QH10 của Quốc hội khóa X, cho đến nay đã thựchiện được một số thành công mới:
- Chú trọng tới vấn đề tăng cường hoạt động tích cực nhận thức của HS
- Khuyến khích sử dụng các PPDH tích cực trong hoạt động dạy học
- Đầu tư phương tiện dạy học hiện đại
- Nâng cao tính cơ bản, tính thực tiễn, tính hiện đại của chương trình học
- HS hoạt động độc lập, tích cực hơn và có khả năng làm việc theo nhómcao hơn trước đây
Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện ở mỗi địa phương, do các nguyênnhân khách quan và chủ quan, thực trạng dạy học nói chung và PPDH hoá họcnói riêng còn nhiều hạn chế, chất lượng chưa đều:
- Trong các giờ học luyện tập, ôn tập kiến thức PPDH còn nặng về thuyết trình, hoạt động của HS còn thụ động, ít hoạt động tư duy, chủ yếu là nghe giảng, ghi bài (hoặc đọc chép) khi làm bài tập hóa học và làm bài kiểm tra kỹ năng giải toán còn chậm không đáp ứng được yêu cầu đổi mới hình thức ra đề kiểm tra đặc biệt là đề thi tốt nghiệp THPT và thi tuyển sinh Đại học hiện nay
- Chủ yếu sử dụng các PPDH thụ động, Các PPDH thường dùng là thuyết trình (giảng giải), đàm thoại, thầy ra đề hướng dẫn trò làm từng bước giải chi tiết nên mất rất nhiều thời gian Có trình bày nêu vấn đề nhưng chưa giúp HS giải quyết vấn đề mà mới chỉ là nêu vấn đề và chuyển tiếp vấn đề, chưa có chú ý hình thành từng bước năng lực tự giải quyết vấn đề từ thấp lên cao dần cho HS
- Gắn việc giảng dạy với thực tiễn chưa đầy đủ HS đặc biệt lúng túng khiphải giải đáp, giải quyết những vấn đề thực tiễn (thuộc vận dụng kiến thức tronghọc tập hoặc trong đời sống sản xuất)
- Trong giờ học, HS ít vận động đặc biệt là vận động tư duy dẫn đến HSthường chỉ chú ý tới việc tiếp thu rồi tái hiện lại những điều GV giảng hoặc đãviết sẵn trong sách giáo khoa nên có thể trả lời đúng các câu hỏi ở mức độ thấpnhất là những câu hỏi biết, trong khi đó lại lúng túng ở những câu hỏi ở mức độcao hơn – những câu hỏi yêu cầu hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá
1.2 Các xu hướng hiện nay trong việc xây dựng bài tập hóa học.
Trang 5- Loại bỏ các bài tập có nội dung nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuậttoán phức tạp để giải.
Loại bỏ các bài tập có nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tập, xa rờihoặc phi thực tiễn hóa học
- Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm
- Tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan
- Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề
và giải quyết vấn đề
- Xây dựng bài tập có nội dung phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giảnnhẹ nhàng
1.3 Nội dung chương trình hóa học hữu cơ lớp 11 THPT ………
tập
Tổng sốtiết
7 Hiđrocacbon thơm – Nguồn
hiđrocacbon thiên nhiên
Nhận xét:
- Theo quy định của chương trình, số tiết hóa học ở lớp 11 THPT theochương trình nâng cao tăng (2,5 tiết/tuần), do đó nội dung tăng (không chỉ đẩy 2chương ở lớp 12 cũ xuống mà còn có nhiều kiến thức mới được bổ sung, nhiềuđịnh nghĩa, khái niệm, quy tắc được chỉnh sửa cho chuẩn xác)
- Phần hóa học hữu cơ ở trường THPT có 10 chương, trong đó lớp 11 có 6chương, lớp 12 có 4 chương Các khái niệm cơ bản và khó của hóa học hữu cơ,
các nhóm chất hữu cơ cơ bản đều tập trung ở lớp 11, nhất là chương “Đại
cương”.
Trang 6- Chương trình hóa học hữu cơ THPT nói chung nặng và khó cho cảngười dạy và người học Chính vì thế cần có những GV giỏi để tổ chức và điềukhiển đúng hướng hoạt động nhận thức của HS.
1.4 Các dạng bài tập trắc nghiệm hóa học hữu cơ thường gặp ở trường THPT
1.4.1 Ý nghĩa tác dụng của việc sử dụng bài tập hóa học [19; 7-8]
Việc dạy học không thể thiếu bài tập Sử dụng bài tập để luyện tập là mộtbiện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học
Bài tập hóa học có ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt
- Ý nghĩa trí dục:
+ Làm chính xác hóa khái niệm hóa học, củng cố đào sâu và mở rộng kiénthức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn
+ Ôn tập hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất
+ Rèn luyện các kỹ năng hóa học như: cân bằng PTHH, tính toán theoPTHH…
- Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở học sinh ở năng lực tư duy logic, biệnchứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo
- Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực vàlòng say mê khoa học hóa học.Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyệnvăn hóa lao động
1.4.2 Các dạng bài tập trắc nghiệm thường gặp ở trường THPT
- Câu trắc nghiệm đúng sai
- Câu trắc nghiệm có nhiều câu hỏi để lựa chọn
- Câu trắc nghiệm ghép đôi
- Câu trắc nghiệm điền khuyết hay có câu trả lời ngắn
1.5 Một số phương pháp giải toán hóa học hữu cơ ở THPT
1.5.1 Phương pháp bảo toàn
- Bảo toàn điện tích
- Bảo toàn khối lượng
Trang 71.5.2 Phương pháp đại số
1.5.3 Phương pháp trung bình ( khối lượng trung bình, số nguyên tử trung bình)1.5.4 Phương pháp ghép ẩn số
1.5.5 Phương pháp tăng giảm khối lượng
1.5.6 Phương pháp đường chéo
1.5.7 Phương pháp biện luận
Kết luận chương 1
Trên đây là những nghiên cứu của tôi về những vấn đề cơ sở lý luận và thựctiễn của hoạt động dạy và học hóa học ở trường phổ thông hiện nay, sử dụngBTHH, mà cụ thể là BTHH hữu cơ vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi, luyện thiĐại học… Qua đó, có thể nhận thấy rằng:
- Từ thực trạng của việc dạy học hóa học hiện nay, việc giảng dạy môn hóahọc ở trường phổ thông cần có sự đổi mới một cách đồng bộ và toàn diện, màtrọng tâm là đổi mới PPDH để phù hợp với sự phát triển khoa học kỹ thuật vàtrình độ của người học
- Trong dạy học hóa học hữu cơ, bài tập hóa học có vai trò hết sức quantrọng, là nguồn cung cấp kiến thức cho HS Yêu cầu đặt ra cho người GV là phải
có PPDH hóa học nói chung, phương pháp rèn kỹ năng giải bài tập một cáchhiệu quả để các BTHH hợp chất Hữu cơ phát huy được tất cả những vai trò của
Trang 8chất hóa học hơn là những tính toán mang tính lí thuyết, sắp xếp hợp lý quá trình
tự học tập, tự rèn luyện của bản thân mình
Trang 91 Dựa trên công thức tổng quát của hiđrocacbon
Thí dụ: Công thức tổng quát của hiđrocacbonA có dạng (Cn H 2n+1)m A thuộcdãy đồng đẳng nào?
A) Ankan B) Anken C) Ankin D) Aren
Suy luận: CnH2n+1 là gốc hidrocacbon hóa trị I Vậy phân tử chỉ có thể do 2gốc hydrocacbon hóa trị I liên kết với nhau, vậy m = 2 và A thuộc dãy ankan:
C2nH2n+4
2 Khi đốt cháy hidrocacbon thì cacbon tạo ra và hidro tạo ra H2O Tổngkhối lượng C và H trong CO2 và H2O phải bằng khối lượng củahidrocacbon
Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thuđược 17,6g CO2 và 10,8g H2O m có giá trị là:
A) 2g B) 4g C) 6g D) 8g
Suy luận: Mhỗn hợp = mC + mH = 2 6g
18
8 10 12 44
6 17
nCO2 + (n + 1) H2O
Thí dụ 1 : Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 11,45g
H2O Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủathu được là:
A 37,5g B 52,5g C 15g D 42,5g
Đáp án: A
Trang 10Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng
đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 12,6g H2O Hai hidrocacbon đó thuộcdãy đồng đẳng nào?
A Ankan B Anken C Ankin D Aren
Suy luận:
nH2O = 12,6
18 = 0.7 > 0,5 Vậy đó là ankan
Thí dụ 3 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liêm tiếp trong dãy
đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2(đktc) và 25,2g H2O Hai hidrocacbon đó là:
A C2H6 và C3H8 B C3H8 và C4H10
C C4H10 và C5H12 D C5H12 và C6H14
Suy luận: nH2O = 25,2
18 = 1,4 mol ; nCO2 = 1mol
nH2O > nCO2 2 chất thuộc dãy ankan Gọi n là số nguyên tử C trung bình:
Thí dụ 4 : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken Cho sản
phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dưthấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g Số mol ankan có trong hỗn hợp là:
C2H6
C3H8
Trang 11A 0,06 B 0,011 C 0,03 D 0,045
Suy luận: nH2O = 4,14
18 = 0,23 ; nCO2 = 6,16
44 = 0,14
nankan = nH2O – nCO2 = 0,23 – 0,14 = 0,011 mol
Thí dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thuđược 0,14 mol CO2 và 0,23 mol H2O Số mol ankan và anken có trong hỗnhợp lần lượt là:
A 0,011 và 0,01 B 0,01 và 0,011
C 0,08 và 0,02 D 0,02 và 0,08
Suy luận: nankan = 0,23 – 0,14 = 0,011 ; nanken = 0,1 – 0,011 mol
4 Dựa vào phản ứng cộng của anken với Br2 có tỉ lệ mol 1: 1
Thí dụ: Cho hỗn hợp 2 anken đi qua bình đựng nước Br2 thấy làm mất màuvừa đủ dung dịch chứa 8g Br2 Tổng số mol 2 anken là:
A 0,1 B 0,05 C 0,025 D 0,005
Suy luận: nanken = nBr2 = 8
160 = 0,05 mol
5 Dựa vào phản ứng cháy của ankan mạch hở cho nCO2 = nH2O
Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở trong cùng dãy
đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 11g H2O Hai hidrocacbon đóthuộc dãy đồng đẳng nào?
A Ankan B Anken C Ankin D, Aren
Suy luận: nCO2 = 11, 2 0,5
22, 4 mol ; nH2O = 9
0,5
18
nH2O = nCO2
Vậy 2 hidrocacbon thuộc dãy anken
Thí dụ 2: Một hỗm hợp khí gồm 1 ankan và 1 anken có cùng số nguyên tử C
trong phân tử và có cùng số mol Lấy m gam hỗn hợp này thì làm mất màuvừa đủ 80g dung dịch 20% Br2 trong dung môi CCl4 Đốt cháy hoàn toàn m
Trang 12gam hỗn hợp đó thu được 0,6 mol CO2 Ankan và anken đó có công thứcphân tử là:
Ta có: 0,1n = 0,6
2 0,3 n = 3 C3H6.
6 Đốt cháy ankin: nCO2 > nH2O và nankin (cháy) = nCO2 – nH2O
Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO2 và
H2O có tổng khối lượng 25,2g Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dd Ca(OH)2 dưthu được 45g kết tủa
Trang 13Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) 1 ankin thu được 10,8g H2O Nếucho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khốilượng bình tăng 50,4g V có giá trị là:
7 Đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no được bao nhiêu mol CO2
thì sau đó hidro hóa hoàn toàn rồi đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbonkhông no đó sẽ thu được bấy nhiêu mol CO2 Đó là do khi hidro hóa thì sốnguyên tử C không thay đổi và số mol hidrocacbon no thu được luôn bằng
số mol hidrocacbon không no
Thí dụ: Chia hỗn hợp gồm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đều nhau:
- Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO2 (đktc)
- Hidro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO2 thu được là:
A 2,24 lít B 1,12 lít C 3,36 lít D 4,48 lít
8 Sau khi hidro hóa hoàn toàn hidrocacbon không no rồi đốt cháy thì thu
được số mol H2O nhiều hơn so với khi đốt lúc chưa hidro hóa Số mol H2Otrội hơn chính bằng số mol H2 đã tham gia phản ứng hidro hóa
Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Hidro có công thức tổng quát CnH2n thuđược 0,2 mol H2O Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol hợp chất này rồi đốtcháy thì số mol H2O thu được là:
A 0,3 B 0,4 C 0,5 D 0,6
Suy luận: Ankin cộng hợp với H2 theo tỉ lệ mol 1:2 Khi cộng hợp có 0,2 mol
H2 phản ứng nên số mol H2O thu được thêm cũng là 0,2 mol , do đó số mol
H2O thu được là 0,4 mol
Trang 149 Dựa và cách tính số nguyên tử C và số nguyên tử C trung bình hoặc khối lượng mol trung bình…
+ Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp: hh
hh
m M
Ví dụ 1: Hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng liên tiếp có khối lượng là 24,8g Thể
tích tương ứng của hỗn hợp là 11,2 lít (đktc) Công thức phân tử ankan là:
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở, liên tiếp trong
dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2 (đktc) và 25,2g H2O Công thức phân tử
2 hidrocacbon là:
A CH4, C2H6 B C2H6, C3H8
C C3H8, C4H10 D C4H10, C5H12
Ví dụ 3: Cho 14g hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng liên tiếp đi qua dung dịch
nước Br2 thấy làm mất màu vừa đủ dd chứa 64g Br2
1 Công thức phân tử của các anken là:
A C2H4, C3H6 B C3H8, C4H10
Trang 151 Công thức phân tử các anken là:
Thí dụ 5: Đốt cháy 2 hidrocacbon thể khí kế tiếp nhau trong dãy đồng
đẳng thu được 48,4g CO2 và 28,8g H2O Phần trăm thể tích mỗihidrocacbon là:
A 110%, 10% B 85% 15%
Trang 16C 80%, 20% D 75% 25%
Thí dụ 6: A, B là 2 rượu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Cho hỗn
hợp gồm 1,6g A và 2,3g B tác dụng hết với
Na thu được 1,12 lít H2 (đktc) Công thức phân tử 2 rượu là:
A CH3OH, C2H5OH B C2H5OH, C3H7OH
Thí dụ: Chia a gam ancol etylic thành 2 phần đều nhau.
Phần 1: mang đốt cháy hoàn toàn → 2,24 lít CO2 (đktc)
Phần 2: mang tách nước hoàn toàn thành etylen, Đốt cháy hoàn toàn lượngetylen → m gam H2O m có giá trị là:
A 1,6g B 1,8g C 1,4g D 1,5g
Suy luận: Đốt cháy ancol etylic được 0,1 mol CO2 thì đốt cháy tương ứng phầnetylen cũng được 0,1 mol CO2 Nhưng đốt anken cho mol CO2 bằng mol H2O Vậy m = 0,1.18 = 1,8
11 Đốt 2 chất hữu cơ, phân tử có cùng số nguyên tử C, được cùng số mol
CO 2 thì 2 chất hữu cơ mang đốt cháy cùng số mol.
Thí dụ: Đốt cháy a gam C2H5OH được 0,2 mol CO2 Đốt cháy 6g C2H5COOHđược 0,2 mol CO2
Cho a gam C2H5OH tác dụng với 6g CH3COOH (có H2SO4đ xt, t0 Giả sử H =100%) được c gam este C có giá trị là:
C H OH CH COOH CO
nCH COOC H3 2 5 0,1 mol meste c 0,1.88 8,8 g
12 Dựa trên phản ứng đốt cháy anđehit no, đơn chức
Trang 17cho số mol CO2 = số mol H2O Anđehit H xt2 ,
A 0,4 mol B 0,6mol C 0,8 mol D 0,3 mol
Suy luận: Đốt cháy hỗn hợp 2 anđehit được 0,4 mol CO2 thì cũng được 0,4 mol
H2O Hidro hóa anđehit đã nhận thêm 0,2 mol H2 thì số mol của rượu trội hơncủa anđehit là 0,2 mol Vậy số mol H2O tạo ra khi đốt cháy rượu là 0,4 + 0,2 =0,6 mol
13 Dựa và phản ứng tráng gương: cho tỉ lệ nHCHO : nAg = 1 : 4
nR-CHO : nAg = 1 : 2
Thí dụ: Cho hỗn hợp HCHO và H2 đi qua ống đựng bột nung nóng Dẫn toàn bộhỗn hợp thu đượu sau phản ứng vào bình nước lạnh để ngưng tụ hơi chất lỏng vàhoa tan các chất có thể tan được , thấy khối lượng bình tăng 11,8g
Lấy dd trong bình cho tác dụng với dd AgNO3/NH3 thu được 21,6g Ag Khốilượng CH3OH tạo ra trong phản ứng hợp H2 của HCHO là:
A 8,3g B 11,3g C 10,3g D 1,03g
Suy luận: H-CHO + H2 0
Ni t
CH3OH(m CH OH3 m HCHO) chưa phản ứng là 11,8g
Thí dụ 2: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol HCOOH và 0,2 mol HCHO tác dụng hết
với dd AgNO3/NH3 thì khối lượng Ag thu được là:
A 108g B 10,8g C 216g D 21,6g
Suy luận: 0,1 mol HCOOH → 0,2 mol Ag
0,2 mol HCHO → 0,8 mol Ag
→ Đáp án A