Đề tài Tìm hiểu và hướng dẫn giải một số dạng bài tập hữu cơ chương 5 và chương 6 lớp 11 - Ban cơ bản

t) +y +(12x - M A Từ ñó xác ñịnh ñúng CTPT chất hữu cơ A. Lưu ý: - Với phương trình phản ứng cháy của chất hữu cơ : oxi nên ñể lại cân bằng sau cùng từ vế sau ñến vế trước các nguyên tố còn lại nên cân bằng trước từ vế trước ra với sau phương trình phản ứng. - Nếu sản phẩm của phản ứng cháy ñược dẫn qua các bình chứa, khi ñó khối lượng bình sẽ tăng lên theo tỷ lệ sản phẩm. Bảng thống kê Chất hấp thụ (bình chứa) Chất bị hấp thụ + P2O5, H2SO4ññ, CaCl2khan, CuSO4khan,… + dd KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, oxit CaO, K2O + AgNO3 + H2O + Cả H2O và CO2 + HCl  Ta tính ñược 2COm và OHm 2 , bởi sự tăng khối lượng bình chứa, sau ñó ñưa các dự kiện về dạng cơ bản ñể giải.  Giải bài toán xác ñịnh CTPT theo phương pháp thể tích (hay phương pháp khí nhiên kế). + Phạm vi áp dụng. 24 Phương pháp này thường dùng ñể xác ñịnh CTPT của các chất hữu cơ ở thể khí hay ở thể lỏng dễ bay hơi. Cơ sở khoa học của phương pháp này là: “ Trong một phương trình phản ứng có các chất khí tham gia và tạo thành(ở cùng ñiều kiện nhiệt ñộ, áp suất) hệ số ñặt trước công thức của các chất không chỉ cho biết tỷ lệ số mol mà còn cho biết tỷ lệ thể tích giữa chúng”. + Phương pháp giải toán. Có 3 bước ñể giải:
Bước 1: Tính thể tích các khí (Chẳng hạn, chất hữu cơ A ñem ñốt, oxi phản ứng, CO2 và H2O sinh ra, …)
Bước 2: Viết và cân bằng phản ứng cháy của các chất hữu cơ A dưới dạng CTTQ: Chẳng hạn, CxHYOz.
Bước 3: Lập tỷ lệ thể tích ñể tính x, y, z, … Cụ thể : CxHYOz + (x + 2 z 4 y − )O2 → 0t xCO2 ↑ + 2 y H2O 1(l) (x + 2 z 4 y − ) (l) x(l) 2 y (l) AV V 2O 2CO V OH2 V ⇒ x = A CO V V 2 ; y = A O2H V V Mà ta có (x + 2 z 4 y − ) = A O V V 2 ⇒ z = 2(x + 4 y – A O V V 2 )  Giải bằng phương pháp biện luận tìm CTPT hợp chất hữu cơ.  Phương pháp giải Nếu bao nhiêu phương trình ñại số thiết lập ñược từ các dữ kiện ứng với bấy nhiêu ẩn số cần tìm ⇒ bài toán giải ñược bình thường. 25 Với các bài toán xác ñịnh CTPT hỗn hợp hai hay nhiều chất hữu cơ khi số ẩn số cần tìm là k ẩn mà chỉ thiết lập ñược (k – 1) phương trình toán học (nghĩa là thiếu một phương trình toán học) thì cần phải dựa vào một số giới hạn như là: + Với hiñrocacbon (CxHy )thì y≤ 2x + 2 (y: nguyên, chẵn) + Nếu CxHy ở thể khí trong ñiều kiện thường(hay ñktc) thì x≤ 4, x nguyên…  Biện luận theo phương pháp ghép ẩn số Các bước cơ bản :
Bước 1 : ðặt số mol các chất trong hỗn hợp là ẩn số.
Bước 2 : Ứng với mỗi dữ kiện của bài toán lập một phương trình toán học. Thông thường có các dữ kiện sau : + Số mol hỗn hợp (hay khối lượng hỗn hợp). + Số mol CO2 (hay khối lượng CO2) sinh ra khi hỗn hợp cháy. + Số mol H2O (hay khối lượng H2O) sinh ra khi hỗn hợp cháy. + Số mol O2 phản ứng (hay khối lượng O2 phản ứng).
Bước 3 : Sau ñó ghép các ẩn số lại ñể rút ra hệ phương trình toán học .
Bước 4 : Giải xác ñịnh các ẩn số cần tìm rồi suy ra CTPT các chất hữu cơ thành phần. Nếu không biện luận ñược, hay biện luận khó khăn, có thể dùng bảng trị số ñể tìm kết quả.  Phương pháp giá trị trung bình + Nguyên tắc áp dụng - Ta có thể thay hỗn hợp nhiều chất thành một chất tương ñương, nếu hỗn hợp gồm nhiều chất cùng tác dụng với một chất khác, mà tính chất các phương trình phản ứng tương tự nhau về sản phẩm, tỷ lệ mol giữa chất tham gia và sản phẩm, hiệu suất phản ứng. - Công thức của chất tương ñương thường ñược gọi là công thức phân tử trung bình (CTPT TB). Mol nguyên tử hay phân tử của chất tương ñương là các giá trị trung bình ( M,A ). 26 % từng phần= hôïphoãn x100% phaàntöøng - Số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử chất tương ñương là các giá trị trung bình. Ví dụ: CTPT TB của hỗn hợp các chất hữu cơ (thành phần gồm H, O, C)là zOyHxC . Ở ñây, zyx ,, lần lượt là số nguyên tử cacbon trung bình, H trung bình và O trung bình của hỗn hợp. Lưu ý rằng: Bất kể một ñại lượng trung bình nào cũng có giới hạn. + Một số công thức tính - Với hỗn hợp (rắn, lỏng, khí) iBA iiBBAA hh hh hh nnn nMnMnM n mM +++ +++ == ... ... Riêng ñối với hỗn hợp khí, hhM có thể tính : X Akhí hhhh MdM . = Các công thức khai triển có dạng tương tự giống nhau (số mol, thể tích, % thể tích, % số mol …) ñối với một ñại lượng trung bình bất kì. Trong các công thức trên hhM khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp. MA, MB, …, nA, nB, …lần lượt là khối lượng phân tử, số mol, Nếu trong hỗn hợp chỉ có hai chất thành phần A, B số mol và thể tích hỗn hợp là n và V ta có công thức n nnMnMM ABAAhh )( −+ = ; V VVMVMM BBAAhh )( −+ = II.1.3.6 Tính thành phần trăm hỗn hợp Công thức ñể tính: Ở ñây tính thành phần phần trăm có thể theo thể tích, khối lượng, hay số mol (cần cùng ñơn vị). a. Phương pháp giải 27 - Trước hết, cần viết ñầy ñủ các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) bằng cách dựa vào tính chất hóa học, các cách ñiều chế chất. - Coi chừng khả năng chất phản ứng ban ñầu có thể thiếu hoặc vừa ñủ hoặc còn dư sau các phản ứng hóa học. - Sau ñó căn cứ vào các dữ kiện bài toán mà việc giải quyết có thể ñi theo một trong hai hướng sau : + Nếu trong ñề bài có những nhóm dữ kiện tương ứng với từng thành phần A, B, C, … của hỗn hợp, thì cần sử dụng những nhóm dữ kiện ñó ñể tính lần lượt từng thành phần của hỗn hợp. + Nếu trong ñề bài có những dữ liên quan ñến tất cả các chất thành phần, thì cần thiết lập sự liên quan giữa các dữ kiện có trong hệ các phương trình toán. Trong ñó, ta chọn thành phần của các chất có trong hỗn hợp làm ẩn số. Kinh nghiệm rút ra : nên ñặt số mol các chất thành phần A, B, C, … là các ẩn số (x, y, z, …). Nếu là hỗn hợp khí thì có thể ñặt thể tích của các chất thành phần hỗn hợp là các ẩn số. Sau cùng giải hệ thống phương trình toán học này ñể xác ñịnh ẩn số. b. Khi giải bài toán hỗn hợp cần lưu ý - Các ñiều kiện mà các ẩn số phải tuân theo, ñể kiểm tra kết quả của bài giải có ñúng hay không (ví dụ : x, y, z > 0) - Nếu số ẩn số cần tìm ñúng bằng số phương trình toán học thiết lập ñược (tránh các phương trình trùng lặp). Ta giải bình thường, bài toán các các nghiệm xác ñịnh. - Nếu số ẩn số cần tìm nhiều hơn phương trình toán học thiết lập ñược, bài toán là vô ñịnh (nghĩa là có vô số nghiệm). Ta phải biện luận, loại bỏ các cặp nghiệm không thõa ñiều kiện bài toán, rồi chọn cặp nghiệm phù hợp. c. Vài vấn ñề liên quan ñến hỗn hợp khí cần nhớ - Thành phần % thể tích khí = % số mol khí. (ñktc) - Tỷ khối hỗn hợp khí A ñối với một khí B cho sẵn ñược tính theo công thức : 28 )...( ..321 izyxM VMzMyMxM M Md B ii B hhA B hhA ++++ ++++ == Trong ñó : + hhAM là khối lượng của 22,4 (l) hỗn hợp khí A hay khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp khí ñó. + x, y, z, … là số mol hay thể tích mỗi khí trong hỗn hợp (hoặc cũng có thể là % theo số mol hay thể tích các khí ñó). + M1, M2, M3, …, Mi là khối lượng phân tử các khí có trong hỗn hợp  Chú ý dạng bài tập xác ñịnh CTPT và phần trăm lượng hỗn hợp các chất ñồng ñẳng như sau:  Phương pháp: Giải theo trình tự các bước sau: + Bước 1: gọi n là số nguyên tử cacbon trung bình của chất A (a mol), B (b mol) trong dãy cần tìm, từ ñó ñưa ra công thức chung cho hỗn hợp. + Bước 2: Viết các phương trình phản ứng (theo dữ kiện bài cho) ở dạng tổng quát + Bước 3: Lập tỷ lệ tìm n , rồi suy ra số nguyên tử C của chất A và B ⇒ CTPT của A, B  Các cách giải: + Cách 1: Phương pháp ñại số, thiết lập hệ phương trình về tỷ lệ số mol chất A, B như sau:    += += BAhhX hhX M.bM.am ban Khi ñó       −== = A hh B hh A V%100%.100% n V% .100% n a%V b + Cách 2: Áp dụng BA ABAA V,%V% 100% )V%.(100%n.%Vn ⇒ −+ =n nA là số nguyên tử cacbon của chất A nB là số nguyên tử cacbon của chất B +Cách 3:Áp dụng quy tắc ñường chéo,khi ñã biết số nguyên tử C trung bình n 29 ⇒= b a x- n nm- n m HC B xHCA nm yx Tính thành phần %  Ví dụ: một hỗn hợp A gồm hai olefin khí là ñồng ñẳng kế tiếp nhau. Nếu cho 4,48 lít hỗn hợp A (ñktc) qua bình dung dịch brom dư, người ta thấy khối lượng bình brom tăng lên 7 gam. a. Xác ñịnh CTPT các olefin b. Tính thành phần phần trăm thể tích hỗn hợp A. Bài làm: a. ðặt CTPT tương ñương của hai olefin là Cn H2 n với n < n < n+1 Số mol hỗn hợp khí: (mol) 22,4 Vn hhhh 2,04,22 48,4 === Khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp: 35== 0,2 7M ñvC Ta có : 14 n =35 ⇒ n = 2,5 ⇒ n < 2,5 < n+1 Vậy CTPT của 2 anken là : C2H4 và C3H6 b. Tính % các chất + Cách 1: Theo phản ứng C2H4 + Br2 → C2H4Br2 x mol x mol C3H6 + Br2 → C3H6Br2 y mol y mol Ta có 50% 0,2 0,1H%CH%C (mol 0,1yx 742y28x 0,2yx 6342 ===    ==⇒ =+ =+ ) + Cách 2: Gọi x là phần trăm của C2H4 Ta có: %50%% %50 100% )(100%325,2 6342 ==⇔ =⇒ −+ == HCHC VV x xxn 30 Br Br Br Br + Cách3: %50 HC %50 HC % % 1 1 25,2 5,23 5,2 3 HC 2 HC 63 42 63 42 = =    ⇒= − − I.2.3.7 Dạng bài tập tách các chất gồm ankan, ank-1-in, anken như sau Phương pháp tách thực hiện theo sơ ñồ sau:                  →  →       →↓  → + + ankenBrHC ankan ankan anken in-1-ank ankan anken in-1-ank Zn 22nn dd Br HCl dd dö /NHAgNO 2 33 Ví dụ: Tách từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm etan và etilen Giải: Dẫn hỗn hợp qua dung dịch brom dư, lúc này etilen phản ứng hoàn toàn theo phương trình H2C = CH2 + Br2  H2C – CH2 Khí thoát ra ngoài là etan (C2H6) Cho bột Zn vào dung dịch sau phản ứng- khí thoát ra là etilen ñược tái tạo: H2C – CH2 + Zn → C2H4 ↑ + ZnBr2 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM. II.1. Phân loại các dạng bài tập Bài tập chương 5, 6 phần hữu cơ 11 có thể xếp chúng thành 10 loại như sau: ðơn vị (bài/ trang) Tỷ lệ Loại Nội dung bài tập Chương 5 Chương 6 Chương 5 Chương 6 Loại 1 Hỏi về các khái niệm 1/115;2/115; 6/123 16,67% 0% Loại 2 Giải thích tại sao? Nêu và trình bài vấn ñề 4/116;5/116; 1/120; 2/120; 1/147 22,22% 3,23% Loại 3 So sánh 1/132 0% 3,23% 31 Loại 4 Viết phương trình phản ứng 3/115; 3/121; 5/123; 3/132; 5/132; 2/135; 4/135; 5/135; 1/137; 2/145; 6/145 16,67% 25,81% Loại 5 Viết ñồng phân, gọi tên hợp chất hữu cơ 6/116; 1/123 2/132;1/135; 1/145; 7/147 11,1% 12,9% Loại 6 Phân biệt các hợp chất hữu cơ 4/121 4/132;2/138; 1/145; 4/145 5,56% 12,9% Loại 7 Xác ñịnh CTPT hợp chất hữu cơ 7/116; 5/121; 2/123 3/135; 7/138; 6/147 16,67% 9,68% Loại 8 Thành phần phần trăm hỗn hợp 3/123 6/132; 5/138; 5/145; 5/147 5,56% 12,9% Loại 9 Loại bài tập tính theo công thức và phản ứng hóa học 4/123 4/147 5,56% 3,23% Loại 10 Tổng hợp chất viết chuỗi biến hóa 3/138; 4/138; 6/138;2/147; 3/147 0% 16,13% Tổng 18 31 100% 100% Như vậy: - Ở chương 5: dạng bài tập chiếm ưu thế là giải thích tại sao, nêu và trình bày vấn ñề (22,22%). Tiếp theo là các dạng: hỏi về các khái niệm, viết phương trình phản ứng, xác ñịnh cônh thức phân tử hợp chất hữu cơ là ñồng tỷ lệ 16,67% ⇒ Giáo viên cần hướng dẫn học sinh kỹ các khái niệm, các kỹ năng viết phương trình, gọi tên hợp chất hữu cơ…ðể thuận lợi cho việc nghiên cứu các chương sau. - Ở chương 6 dạng bài tập chiếm tỷ lệ cao nhất 25,81% là viết phương trình phản ứng. Các bài tập khác cũng có tỷ lệ nhất ñịnh. Riêng bài tập hỏi về khái niệm là 0% ứng với không có bài tập nào. 32 ⇒ Giáo viên rèn luyện cho học sinh kỹ năng viết phương trình phản ứng. Dạng này tương ñối phức tạp nguyên nhân là do các liên kết pi kém bền. Khi ñó xuất hiện thêm việc xác ñịnh sản phẩm chính, phụ, trùng hợp chất hữu cơ…Và cần luyện kỹ năng phân biệt các chất, tính phần trăm các chất có trong hỗn hợp. II.2 Thực trạng của việc giải bài tập hóa học của học sinh lớp 11 II.2.1 Mục tiêu Khảo sát khả năng nắm vững lý thuyết cùng kỹ năng giải các dạng bài tập cơ bản nhất của học sinh lớp 11 ban cơ bản về hiñrocacbon no và không no. Tìm hiểu những khó khăn mắc phải, nguyên nhân làm không ñược các dạng bài tập trên ⇒ Hoạch ñịnh phương pháp giải bài tập thật phù hợp II.2.2 Nhiệm vụ - ðưa ra các dạng bài tập cơ bản, ña dạng theo hình thức trắc nghiệm có câu hỏi và bài toán hóa học. Nội dung bài tập xoay quanh các loại bài tập ñã nêu trong chương 2 của ñề tài về hiñrocacbon no và không no. Các bài tập này ñiều ñã có trong sách giáo khoa ñược chọn lọc ñể phù hợp với yêu cầu khảo sát. - Khảo sát học sinh lần 1: Tìm hiểu thực trạng việc giải bài tập hóa học của học sinh, mức ñộ hiểu và khả năng giải ñược các bài tập có trong sách giáo khoa. ở Trường Trung Học Phổ Thông Tràm Chim. - ðứng lớp giảng dạy các bài tập trong chương 5 và 6 lớp 11 ban cơ bản theo phương pháp giải bài tập hữu cơ ñã tìm hiểu có dự giờ, nhận xét của giáo viên hướng dẫn thực tập II.2.3 Quy trình thực hiện: + Phát phiếu khảo sát ở hai lớp: 11CB2, 11CB3 (2 lớp thực tập giảng dạy) + Tổng số phiếu phát ra lần 1: 65 phiếu. + Tổng số thu vào hợp lệ: 65 phiếu. + Thời gian học sinh thực hiện phiếu là 30’ sau khi học về ankan và anken. II.2.4 Kết quả khảo sát 33 Nội dung tìm hiểu. Lựa chọn của học sinh Tỷ lệ Môn hóa là một trong những môn thi vào các trường ñại học, cao ñẳng. 32,3% Môn hóa có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. 38,5% Thầy cô dạy nhiệt tình, dễ hiểu. 10,8% Mục ñích của việc học môn hóa. Lý do khác. 18,5% Nhớ ñiều kiện phản ứng. 30,8% Nhớ tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ. 21,5% Viết công thức cấu tạo, ñồng phân của chất. 26,2% Nội dung học sinh thấy khó học Lý do khác 21,5% Dựa vào tính chất hóa học suy ra công thức cấu tạo ñúng hợp chất hữu cơ. 29,2% Viết và cân bằng phương trình phản ứng. 21,5% Tính thành phần phần trăm các chất. 10,8% Những khó khăn gặp phải khi giải bài tập hữu cơ. Các khó khăn khác. 33,8% Câu trả lời ñúng 55,4% Tìm hiểu kỹ năng giải bài tập hóa học hữu cơ của học sinh. Câu trả lời sai 44,6% Nhận xét: + Học sinh xác ñịnh ñược mục ñích, ñộng cơ học tập → thuận lợi cho việc học tập hóa học. + Việc nắm vững kiến thức cơ bản ñể giải bài tập của học sinh mức ñộ tương ñối. Chẳng hạn: phản ứng ñặc trưng của ankan là phản ứng thế, phản ứng ñặc trưng của anken và ankin là phản ứng cộng, phản ứng nhận biết ank-1-in là thế nguyên tử H bằng ion Ag+… + Hầu hết học sinh không làm ñược các dạng bài tập khác nhau với tỷ lệ tương ñương nhau. Thể hiện rõ nhất qua các ý kiến của câu 2 trong phiếu khảo sát. + Khó khăn học sinh mắc phải khi giải các bài tập hữu cơ là ña dạng. ðiều này do nhiều yếu tố, nguyên nhân chi phối như: dạng bài tập lạ, nhất là không xác 34 ñịnh ñược công thức cấu tạo ứng với tên ñã gọi, nhớ ñiều kiện phản ứng, sản phẩm chính…. II.3 Các bước giải bài tập hóa học trên lớp II.3.1 Các bước giải bài tập trên lớp. Bước 1: Tóm tắt ñề bài trên bảng. Dùng ngôn ngữ hóa học và toán học tóm tắt ñề ra. Phần tóm tắt này cần ngắn gọn và làm rõ hai phần: Phần ñã cho và phần cần tìm. Phần ñã cho bao gồm những quá trình hóa học nào, dữ kiện gì ñể tính + Bài tập ñơn giản tóm tắt bằng lời nói ngắn gọn. + Bài tập phức tạp có thể dùng sơ ñồ. Bước 2: Xử lý các số liệu thô thành cơ bản. Bước 3: Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có). Bước 4: Gợi ý, hướng dẫn học sinh suy nghĩ tìm hướng giải, cách giải và lời giải. Bước 5: Trình bày lời giải (chuẩn bị trước những gì phải viết trên bảng). Lời giải trên bảng phải rõ ràng, phù hợp logich với chi tiết của nội dung bài tập. Bước 6: Tóm tắt hệ thống những vấn ñề quan trọng rút ra từ bài tập – phân tích ý nghĩa của bài tập Chú ý: Tùy từng bài tập cụ thể mà sử dụng các bước giải một cách linh hoạt, không nhất thiết lúc nào cũng phải ñủ 6 bước như trên, có thể ñảo ngược một số bước giải nếu thấy cần thiết. II.3.2 Giải và cách trình bảng một số bài tập trong sách giáo khoa hóa học 11 Ghi chú: Các phần in nghiêng ở mục “nội dung ghi bảng” sẽ ñược biểu hiện bằng phấn màu khi giáo viên trình bày bảng  Bài tập 1 trang 115: Dạng bài tập hỏi về các khái niệm.[P5] Hướng dẫn giải: + Phân tích ñề bài: ðề bài yêu cầu nêu khái niệm, học sinh cần tái hiện lại kiến thức ñã học về hiñrocacbon no, ankan, xicloankan. + Học sinh tham khảo sách giáo khoa trang 110 phần in nghiêng. 35 + Cần làm nổi bật các nội dung sau: ñặc ñiểm liên kết trong phân tử của hiñrocacbon no “chỉ có liên kết ñơn C – C”, ankan và xicloankan thuộc loại hiñrocacbon no, chỉ khác nhau về dạng mạch cacbon, ankan “chỉ có mạch hở”, xicloankan “chỉ dạng mạch vòng”. + Nội dung trả lời, ghi bảng: Hiñrocacbon no là loại hiñrocacbon mà trong phân tử chỉ có liên kết ñơn C–C. Hiñrocacbon ñược chia làm hai loại. Ankan (hay parafin) là những hiñrocacbon no, mạch hở. Xicloankan là những hiñrocacbon no có mạch vòng.  Bài tập 1 trang 132: Dạng bài so sánh về ñặc ñiểm cấu tạo và tính chất hóa học của chất hữu cơ [P5]. +Phân tích ñề: Bài tập thuộc loại so sánh 2 hợp chất hiñrocacbon về cấu tạo và tính chất hóa học. Hai hợp chất này là ankan và anken. Như vậy học sinh phải so sánh giữa chúng về: ñặc ñiểm liên kết trong phân tử, số lượng ñồng phân, phản ứng chủ yếu mà chúng tham gia. So sánh chính là nêu ñược sự giống và khác nhau. Khi ñó ứng với mỗi ñặc ñiểm ñược nêu ra là ví dụ minh họa. + Học sinh xem lại cấu tạo và tính chất hóa học của ankan, anken ở bài 25 và 29, sách giáo khoa trang 110; 126 + Nội dung bài làm – ghi bảng. - Giống nhau: Thành phần phân tử chỉ chứa C, H. Các liên kết ñiều là liên kết cộng hóa trị. Cùng có ñồng phân. - Khác nhau: Ankan Anken Chỉ có ñồng phân cấu tạo Cùng số cacbon với ankan nhưng có nhiều ñồng phân hơn. Do có ñồng phân cấu tạo và hình học 36 2 1 3 4 Trong phân tử chỉ có liên kết C–C, thuộc loại hiñrocacbon no. Trong phân tử có liên kết C = C, thuộc loại hiñrocacbon không no Chủ yếu tham gia phản ứng thế Chủ yếu tham gia phản ứng cộng  Bài tập 1 trang 123: Viết công thức cấu tạo và gọi tên chất hữu cơ. + Phân tích ñề: Viết CTCT của 3 hợp chất hữu cơ ñã cho biết tên. ðặc ñiểm của chúng ñiều có ñuôi “an”→ là hiñrocacbon chỉ có liên kết ñơn C – C trong phân tử và mạch cacbon là mạch hở. Ankan có cả tên thông thường lẫn tên thay thế: học sinh cần nắm vững các cách gọi tên ấy. CTTQ của ankan: CnH2n+2, Tên mạch chính: pent ⇒ có 5 nguyên tử C ⇒ CTPT C5H12 Tên mạch chính: but ⇒ có 4 nguyên tử C ⇒ CTPT C4H10 + Hướng dẫn giải: - Pentan (tên thay thế): CTCT thu gọn: H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 - 2-metylbutan (tên thay thế):khi ñó sẽ có mạch chính là butan và có một nhánh metyl tại vị trí cacbon số 2 CTCT: H3C – CH– CH2 – CH3 CH3 Tên gọi khác: isopentan - Isobutan (tên thông thường): trong ñó tổng số nguyên tử C là 4 và có một nhánh metyl tại vị trí cacbon số hai theo quy tắc ñánh số. ⇒ Chỉ có 4C mà lại có một nhánh metyl thì chỉ có thể là H3C – CH – CH3 tên gọi khác: 2-metylpropan CH3 + Cách ghi bảng Tên gọi Công thức cấu tạo Tên gọi khác Pentan H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 2-metylbutan H3C – CH– CH2 – CH3 CH3 Isopentan 37 Isobutan H3C – CH – CH3 CH3 2-metylpropan Lưu ý: Một số tên thông thường ñã nêu trong phần gọi tên ankan, cần chú ý. Khi ñọc theo tên thông thường sẽ không chọn mạch chính là mạch dài nhất ñể lấy tên gốc mà là tính tổng số nguyên tử C có trong phân tử ñể lấy tên gốc. H3C – CH – CH3 isobutan chứ không là: isopropan hay isometylpropan CH3  Bài tập 2 trang 132: viết ñồng phân ứng với công thức phân tử ñã biết. + Yêu cầu: Xác ñịnh số ñồng phân của C5H10. Lưu ý chỉ viết ñồng phân cấu tạo. Học sinh xem lại trang 126 SGK về ñồng phân cấu tạo mục I.2.a +Hướng dẫn giải ðầu tiên xác ñịnh CTTQ của C5H10 CnH2n là anken hoặc xicloankan. Nhưng do yêu cầu viết ñồng phân anken nên chỉ viết tất cả các mạch cacbon hở, chứa một liên kết C=C ðồng phân cấu tạo nên chỉ viết ñồng phân dạng mạch cacbon và vị trí liên kết bội. Không xuất hiện ñồng phân cis-trans (ñồng phân hình học) nếu xác ñịnh chúng là sai yêu cầu của ñề bài.  ðể viết ñầy ñủ ñồng phân và chính xác thì phải: Viết mạch cacbon dài nhất là 5 nguyên tử cacbon. Sau ñó giữ nguyên dạng mạch và di chuyển vị trí liên kết ñôi thì sẽ ñược ñồng phân mới. Thực hiện bẻ nhánh, mạch cacbon sẽ còn lại 4C và 1 nguyên tử C chuyển sang làm nhánh. Giữ vị trí của nhánh và di chuyển vị trí liên kết ñôi, sẽ tạo thêm ñồng phân mới. Sau ñó di chuyển vị trí nhánh sang cacbon kế tiếp thật phù hợp, rồi tiếp tục di chuyển vị trí liên kết ñôi. Thực hiện liên tục cách trên thật hợp lý thì sẽ thu ñược các ñồng phân của penten. + Lưu ý: 38 - Học sinh có thể viết ra ñược rất nhiều ñồng phân, nhưng chúng không ñúng, nguyên nhân là do các ñồng phân này trùng lặp với nhau. ðể hạn chế vấn ñề này học sinh nên ñánh số các nguyên tử cacbon giống như quy tắc gọi tên anken, khi ñó dễ dàng nhận ra chất nào trùng lặp nhau. - Phải tuân thủ theo thuyết cấu tạo hóa học. Nhất là phải ñảm bảo nguyên tử C có hóa trị 4 + Bài giải: C5H10 (1) H2C = CH – CH2 – CH2 – CH3 (2) H3C – CH = CH – CH2 – CH3 (3) CH2 = C – CH2 – CH3 CH3 + Các hoạt ñộng: Hoạt ñộng của giáo viên Hoạt ñộng học sinh và nội dung ghi bảng - Viết mạch cacbon dài nhất của anken C5H10. - Di chuyển vị trí các liên kết ñôi ñể tạo ra ñồng phân C=C–C–C–C–C → H2C=CH–CH2–CH2–CH3 (1) C–C=C–C–C–C → H3C–CH=CH–CH2–CH3 (2) - Bẻ nhánh 1C, tạo nhánh metyl, mạch chính còn 4C C = C – C – C→ CH2 = C – CH2 – CH3 (3) C CH3 - Giữ nguyên vị trí liên kết ñôi, di chuyển vị trí nhánh C = C – C – C→ CH2 = CH – CH – CH3 (4) C CH3 - Giữ nguyên mạch chính 4C và nhánh chỉ di chuyển vị trí liên kết ñôi từ C1→ C2 C – C = C – C→ CH3 – CH = CH – CH3 (5) C CH3 - Giữ nguyên vị trí liên kết ñôi, di chuyển vị trí nhánh C – C = C – C→ CH3 – C = CH – CH3 C CH3 Trùng với (5) nên loại - Có thể tiếp tục bẻ nhánh hay không? Vì sao? Kết luận? Không bẻ nhánh ñược nữa do mạch chính có 3 nguyên tử C không phải là mạch dài nhất (4) CH3 – C = CH – CH3 CH3 (5) CH2 = CH – CH2 - CH3 CH3 39 ⇒ ðáp án: B + Tác dụng: Bài tập rèn cho học sinh cách viết ñồng phân cấu tạo của hợp chất hữu cơ, ñồng phân cả về dạng mạch cacbon và vị trí liên kết bội. So sánh giữa các ñồng phân, chúng giống nhau hay khác nhau. Làm tốt dạng này học sinh có thể dễ dàng viết ñược các ñồng phân của ankin, ankañien. Các bài tập tương tự: bài tập 1 trang 135, bài tập 7 trang 147 và một số các dạng bài tập khác liên quan  Bài tập 1 trang 147: Giải thích tại sao, nêu và trình bày vấn ñề, viết phương trình phản ứng.[P6] + Phân tích ñề: ñề bài ñã cho sẵn các quy trình thực hiện, học sinh chỉ cần dựa vào hóa tính, tính chất hóa học ñặc trưng của ankan, anken, ankin sẽ giải thích ñược các quy trình thực hiện. - Ankan: không làm mất màu dung dịch brom - Anken, ankin: vừa làm mất màu dung dịch brom và KMnO4 - Ank-1-in: làm xuất hiện kết tủa màu vàng nhạt khi tác dụng với dung dịch bạc nitrat trong amoniac. + Sơ ñồ tóm tắt các thí nghiệm trên: 4 dö Br 42 4dö /NHAgNO 22 42 4 CH HC CH HC HC CH 233  →       →           Giải thích các quy trình thí nghiệm trên thì học sinh dễ dàng làm các bài tập như nhận biết, phân biệt, tách chất hữu cơ, nêu - trình bày và giải thích vấn ñề. + Hướng dẫn hoạt ñộng: Hoạt ñộng GV Hoạt ñộng của HS Cách ghi bảng Xác ñịnh CTCT của metan, etilen, axetilen. Phân Metan:CH4(1)→ là hiñrocacbon no Etilen: H2C = CH2 (2) Khi cho hỗn hợp CH4, C2H4, C2H2 vào dung dịch AgNO3 trong NH3(dư) cho kết tủa vàng: 40 Br Br Br Br Ag loại chúng → nhận xét gì các quy trình ñã thực hiện trong phòng thí nghiệm trên? Viết phương trình hóa học minh họa. Axetilen: HC ≡ CH (3) (2), (3): hiñrocacbon không no Riêng (3) là ank-1-in nên tham gia phản ứng thế với ion kim loại tạo kết tủa Các quy trình thực hiện: + Qua AgNO3 trong NH3(dư) → axetilen bị giữ hoàn toàn, hỗn hợp còn lại là metan và etilen. HC≡CH + 2AgNO3 + NH3 →AgC≡CAg↓ + 2NH4NO3 + Tiếp tục ñưa hỗn hợp còn lại qua dung dịch brom dư thì etilen bị giữ, metan thoát ra theo phương trình. H2C=CH2 + Br2  H2C– CH2 AgC≡CAg↓. Phương trình hóa học: HC≡CH + 2AgNO3 + NH3 →AgC≡CAg↓ + 2NH4NO3 Khí còn lại dẫn qua dung dịch brom thấy dung dịch nhạt màu. Phương trình phản ứng H2C = CH2 + Br2 → H2C– CH2 Khí còn lại sau cùng là CH4 + Một số ñiểm học sinh thường mắc lỗi: Không phân biệt rõ ràng ñâu là etilen, metan, axetilen. Trường hợp này nhầm lẫn rất nhiều khi viết công thức cấu tạo, công thức phân tử. Khi thay nguyên tử H bởi ion kim loại (Ag+) thì không biết là thay thế mấy nguyên tử H bởi mấy ion kim loại. Có trường hợp thay thế những nguyên tử H của nguyên tử C không chứa nối ba → Giáo viên ñịnh hướng cho học sinh, hướng dẫn rõ ràng: Chỉ có nguyên tử C chứa nối ba còn nguyên tử H thì tất cả các nguyên tử H ấy ñiều bị thay thế bởi ion Ag+, nối ba vẫn giữ nguyên. Tuân thủ nguyên tắc cấu tạo thật nghiêm ngặt vì học sinh có thể ñính Ag vào nguyên tử C làm cho C có hóa trị 5 Ví dụ: H3C – C ≡ CH → H3C – C ≡ C – Ag 41 Khi viết phương trình hóa học, do phương trình quá dài nên học sinh ghi sản phẩm một cách không chính xác như sau: Ag – C ≡ C – Ag → Ag – C hay Ag – C ≡ C – ≡ C – Ag Ag Cách khắc phục là học sinh xuống hàng viết hoàn toàn một sản phẩm trên cùng một hàng Lỗi thường do không cân bằng phương trình phản ứng, hay không ghi ñiều kiện ñể phản ứng xảy ra. Không hiểu vấn ñề, yêu cầu ñặt ra ⇒ thực hiện sai yêu cầu, hay nhầm lẫn quy trình thực hiện, không biết sục qua dung dịch nào trước và chất nào tham gia phản ứng → dẫn ñến câu từ diễn ñạt sai ý và không rõ nghĩa → sai nội dung. + Giáo dục học sinh: Bài tập này hoàn toàn giống với bài tập 3, mục b, trang 145 là phân biệt ba bình không dán nhãn chứa mỗi khí không màu sau: metan, etilen, axetilen. Học sinh có thể làm ñược ngay vì chúng tương tự nhau. Nhưng lưu ý: ñối với bài tập phân biệt, ta có thể làm theo cách khác là 4 dö Br 22 42 4 CH HC HC CH 2  →           . (1) Phân biệt ñược CH4 với hai chất kia, do CH4 không tham gia phản ứng. Hai chất ñã làm mất màu nước brom ta cho phản ứng với AgNO3 trong NH3. Khi ñó C2H4 sẽ thoát ra. 42 dö /NHAgNO 22 42 HC HC HC 33  →      (2) Nhưng nhược ñiểm của cách làm này là số phương trình sẽ nhiều hơn do ở giai ñoạn một có ñến hai chất tác dụng ñược với dung dịch brom H2C = CH2 + Br2 → H2CBr – CH2Br HC ≡ CH + 2Br2 → HCBr2 – CHBr2 42 Br Br Học sinh cần chú ý: ankin cộng với Br2 thì sẽ tạo ra sản phẩm dừng lại ở nối ñôi hay nối ñơn. Ở ñây do dùng dư dung dịch brom nên sản phẩm cộng của ankin với brom sẽ dừng lại ở nối ñơn.  Bài tập 1 trang 137: Viết phương trình hoá học [P6] + Phân tích ñề: ðề bài yêu cầu giải thích hiện tượng, cách làm dựa vào tính chất hóa học của metan, etilen, propilen. ðể chứng minh cho tính chất hóa học ấy cần viết phương trình phản ứng hóa học minh họa. + Hướng dẫn giải: Xem lại tính chất hóa học của ankan, anken a. Khi sục hỗn hợp khí gồm metan và etilen qua brom dư thì etilen tham gia phản ứng cộng với brom và do ñó nó bị giữ lại, còn metan không tham gia phản ứng nên thoát ra. Minh họa b. KMnO4 nhạt màu khi có propilen sục qua. Như vậy là có phản ứng hóa học xảy ra, ñây là loại phản ứng oxi hóa không hoàn toàn. Kết tủa nâu ñen là do MnO2 tạo thành. + Hoạt ñộng giải: Hoạt ñộng GV Hoạt ñộng HS Nội dung ghi bảng - Viết CTCT của metan, etilen, propilen? - Nhận xét gì về ñặc ñiểm liên kết trong phân tử. Metan:CH4 Etilen: H2C = CH2 Propilen: H2C=CH–CH3 Ở propilen, etilen có liên kết ñôi như vậy sẽ có phản ứng làm mất màu dung dịch brom và thuốc tím (KMnO4) - Khi cho qua Khi qua dung dịch brom a. Tách CH4 ra khỏi hỗn hợp CH4 và C2H4 bằng cách cho qua dung dịch brom dư. C2H4 bị giữ lại. H2C=CH2+ Br2 H2C – CH2 b. Propilen sục qua KMnO4 Brom dư Metan Etilen Metan 43 ñung dịch brom dư thì metan hay etilen bị giữ lại? - Mục ñích của việc làm ấy? -Viết phương trình minh họa? thì etilen bị giữ lại, còn metan thoát ra.mục ñích là ñể tách khí metan có lẫn etilen. H2C = CH2 + Br2 →H2CBr – CH2Br - Màu KMnO4 nhạt dần, xuất hiện kết tủa ñen, chứng minh ñược ñiều gì? - Phân loại phản ứng - Viết phương trình hóa học xảy ra? KMnO4 có màu tím khi sục propilen thì màu nhạt dần→có phản ứng hóa học xảy ra và một trong những sản phẩm chính là MnO2, màu ñen. Phản ứng này là phản ứng oxi hóa không hoàn toàn 3H2C=CH-CH3+2KMnO4 +4H2O → 3H2COH-CHOH-CH3 + 2MnO2↓ + 2KOH tạo kết tủa ñen. 3H2C=CH-CH3 + 2KMnO4 + 4H2O → 3H2C – CH – CH3 + +2MnO2 ↓ + 2KOH + Qua bài tập này rèn luyện ở học sinh kỹ năng viết phương trình hóa học, giải thích hiện tượng xảy ra. Góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp, từ dạng bài tập này các em có thể làm bài tập nhận biết và tách các chất có trong hỗn hợp. + Lưu ý:Khi trình bày học sinh cần có phương trình chứng minh ngay khi sau câu lý giải của mình. Và khi viết phương trình phải cân bằng chúng.  Bài tập 6 trang 138: loại bài tập ñiều chế chất, viết chuỗi biến hóa.[P6] + Hướng dẫn giải: ðể giải ñược bài tập này học sinh cần nắm vững cách ñiều chế buta-1,3-ñien và cao su buna dựa vào các phản ứng hóa học ñặc trưng. OH OH 44 ðiều chế chúng như thế nào ñiều thể hiện qua các phương trình hóa học. Học sinh xem lại phản ứng trùng hợp của ankañien trang 134 và sơ ñồ sau: Với (1) : - H2, to, xt (2) : +H2, to, xt Lưu ý: Tùy chất xúc tác, ñiều kiện hóa học, tỷ lệ hiñrocacbon với hiñro mà cho ra sản phẩm cộng 1:1 hay 1:2. + Hoạt ñộng giải Hoạt ñộng GV Hoạt ñộng HS Nội dung chính -CTCT của but-1-en, buta- 1,3-ñien. -So sánh 2 CTCT trên? But-1-en: H2C=CH-CH2-CH3 Buta-1,3-ñien: H2C=CH-CH=CH2 Ở buta-1,3-ñien có ít hơn 2 nguyên tử hiñro, có 2 liên kết ñôi thuộc loại ankanñien - Từ but-1-en làm sao mất ñi 2 nguyên tử hiñro? Thực hiện phản ứng tách hidro ở ñiều kiện và nhiệt ñộ thích hợp. H2C=CH-CH2-CH3  → xtt o , H2C=CH-CH=CH2 + H2↑ - Giáo viên cung cấp thông tin: cao su buna ñược ñiều chế từ buta- 1,3-ñien, có ñiều kiện phản ứng là t0, p,xt: Na kim Thực hiện viết phương trình ñiều chế cao su buna từ buta-1,3-ñien. Xem SGK trang 134 mục II.2. Poli(butañien) ñược trùng hợp từ nhiều phân tử buta-1,3-ñien, nếu phản ứng có xúc tác Na thì polime thu ñược có tên gọi cao su buna. Từ H2C=CH-CH2-CH3 ñiều chế cao su buna và H2C=CH-CH=CH2 +ñiều chế buta-1,3-ñien. H2C=CH-C2H5  → xtt o , H2C=CH-CH=CH2+ H2↑ + ñiều chế cao su: n(H2C=CH-CH=CH2)  → Napxtt o ,,, ( H2C-CH=CH-CH2)n + Lưu ý: cao su thiên nhiên ñược trùng hợp từ isopren. Ankañien Ankan Anken (1) (2) (2) (2) (1) (1) 45 loại. n(H2C=CH-CH=CH2)  → Napxtto ,,, ( H2C-CH=CH-CH2)n + Trình bày bảng (1) ðiều chế Buta-1,3-ñien H2C = CH – CH2 – CH3  → xtt o , H2C = CH – CH = CH2 + H2 But-1-en Buta-1,3-ñien (2) ðiều chế cao su buna từ buta-1,3-ñien n(H2C = CH – CH = CH2)  → Napxtto ,,, ( H2C – CH = CH – CH2)n + Lưu ý : Khi tách hiñro sẽ cho hỗn hợp sản phẩm. Học sinh cần cẩn thận xem xét sản phẩm chính của phản ứng cho thật phù hợp với yêu cầu ñề bài. Phản ứng trùng hơp tạo cao su buna là thực hiện bởi n lần phân tử buta-1,3- ñien nên phải viết n lần ở sản phẩm, và cân bằng n lần chất tham gia. Ghi rõ ñiều kiện phản ứng xảy ra. Nên viết phản ứng ở dạng CTCT, không nên viết ở dạng CTPT thu gọn, ñiều này sẽ khó xác ñịnh ñược sản phẩm Hiểu rõ hóa tính của anken và ankañien sẽ hoàn thành bài tập ñược tốt + Rèn luyện ñược kỹ năng viết phản ứng trùng hợp ở ankañien, cách ñiều chế chất khác từ hợp chất ñã cho, có sẵn.  Bài tập 5 trang 138: Tính phần trăm các chất có trong hỗn hợp [P5] + Tóm tắt ñề: Vmetan, etilen =4,48 lít Vmetan =1,12 lít % 4CHV =? + Phân tích ñề: But-1-en Cao su buna Buta-1,3-ñien (2) (1) Buta-1,3-ñien Cao su buna 46 Ta có thể tóm tắt ñề trên nhờ các dữ kiện ñã cho. Nhất là phải biết ñược tính chất hóa học của chúng vì nguyên nhân là etilen bị giữ lại trong dung dịch brom do tham gia phản ứng hóa học. Còn metan thì không thực hiện ñược phản ứng → không bị giữ lại bởi dung dịch brom →thoát ra khỏi hỗn hợp Thêm một dữ kiện nữa ta có thể khẳng ñịnh khí thoát ra hoàn toàn là metan do dùng dung dịch brom dư → 4CHV = 1,12 lít Yêu cầu tính % của metan về thể tích, không cần tính % etilen Có nhiều cách tính % metan, có thể là tính trực tiếp hoặc là tính gián tiếp. Ta sẽ áp dụng cách nào ngắn nhất, thành công nhất. + Công thức áp dụng: X CH CH V .100%V V% 4 4 = Trong ñó: VCH4: Thể tích khí metan; VX: Thể tích hỗn hợp + Lưu ý: Thể tích của metan và hỗn hợp phải cùng ñơn vị là lít; lít hay ml; ml không ñược khác ñơn vị, nếu khác ñơn vị thì phải chuyển về cùng ñơn vị: 1 lít = 1000 ml. Ta có dữ kiện tất cả các khí ñiều ở ñiều kiện tiêu chuẩn nên ta có thể áp dụng dễ dàng cách trên. + Hướng dẫn hoạt ñộng Hoạt ñộng giáo viên Hoạt ñộng học sinh Nội dung chính Metan, etilen có CTCT như thế nào? Trong 2 chất ñó chất nào bị giữ lại khi qua dung dịch brom dư? Metan: CH4 Etilen: H2C=CH2 (eten) Khi qua dung dịch brom dư thì etilen bị giữ lại, metan thoát ra. Làm sao tính % CH4 trong hỗn hợp khí? X CH CH V .100%V V% 4 4 = 4CHV = 1,12 lít. ⇒ Thành phần phần trăm của metan là: %25%100. 48,4 12,1V% V .100%V V% 4 4 4 CH X CH CH ==⇒ = Chọn ñáp án A 47 + Cách ghi và trình bày bảng Tóm tắt Giải ?%V (lít) 1,12V (lít) 4,48V 4 4 CH CH hh = = = H2C = CH2 +Br2 → H2CBr – CH2Br CH4 + Br2 → Không phản ứng ⇒ 4CHV = 1,12 lít Thành phần phần trăm của metan là: %25%100. 48,4 12,1V% 100 4 4 4 CH ==⇒= X CH CH V %.V %V ðáp án A + Học sinh dễ mắc các lỗi sau: Không phân biệt thế nào là metan, etilen. Nhất là etilen vì ñây là tên thông thường, học sinh có thể nhầm lẫn không biết thuộc loại hợp chất nào? Khi xác ñịnh ñược etilen bị giữ lại và metan thoát ra thì lại bị nhầm lẫn công thức cấu tạo với nhau: metan lại viết là C2H4, etilen lại viết là CH4 nguyên nhân là do không nhận ñịnh kỹ dẫn ñến sai sót không ñáng có. Viết thiếu hoặc dư nguyên tử H ở phân tử etilen như: C2H6, C2H2… hoặc một số biến thể khác + Lưu ý: % về thể tích = % về số mol Sự tương tác của các chất trong bài toán hóa học có 3 trường hợp sau: Các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các chất phản ứng lấy vừa ñủ. + Số mol chất ñã phản ứng bằng số mol chất có ban ñầu. + Việc tính toán có thể dựa vào số mol có ban ñầu của bất kỳ chất nào. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các chất phản ứng có chất dư, chất thiếu: + Chỉ có chất thiếu phản ứng. + Việc tính toán chỉ có thể dựa vào số mol ban ñầu của chất thiếu. Các phản ứng xảy ra không hoàn toàn do hiệu suất nhỏ hơn 100% hoặc thời gian phản ứng không ñủ. + Chất dư và cả chất thiếu ñiều chưa phản ứng hết. 48 % từng phần= hôïphoãn x100% phaàntöøng + Cần ñặt số mol của một chất nào ñó ñã phản ứng là x và mọi tính toán ñều dựa vào x. Ở trường hợp 2 và 3, việc biện luận ñể biết rõ chất dư, chất thiếu, biết rõ phản ứng có xảy ra hoàn toàn hay không là rất quan trọng khi giải bài toán hóa học.  Có thể áp dụng cách giải khác như sau: Giải: Khi hỗn hợp CH4, và C2H4 vào dung dịch brom thì C2H4 bị giữ lại, còn CH4 thoát ra ngoài. Số mol của CH4: (mol) 0,0522,4 1,12n 4CH == Số mol hỗn hợp (mol) 0,2 22,4 4,48nhh == Thành phần phần trăm của CH4 %25%100. 2,0 05,0V% .100% V% 4 4 4 CH X CH CH ==⇒ = n n Chọn ñáp án :A - Với dạng bài tập này học sinh sẽ áp dụng cho các dạng tương tự với công thức ñã nêu. - Do yêu cầu chỉ tính %CH4 nên cách tính ñơn giản vì các dữ kiện về khí CH4 ñã có ñủ. Nếu chưa có thì ta có thể tính gián tiếp một khi biết thể tích etilen. 4CHV% = 100% - 42HCV% - Một số biến dạng có thể viết: hỗn hợp X gồm anken A và ankan B lội qua dung dịch brom (dư) hoặc KMnO4 (dư) Ta có: ðộ giảm thể tích hỗn hợp khí ∆V = Vanken phản ứng ðộ tăng khối lượng dung dịch: ∆m = manken phản ứng 49 - Cần lưu ý ñến phản ứng hóa học ñặc trưng cho từng loại hiñrocacbon no và không no. - Các dạng bài tập tương tự như: Bài tập 3 trang 123, bài tập 6 trang 132, bài tập 5 trang 145, bài tập 5 trang 147.  Bài tập 6 trang 147: Xác ñịnh công thức phân tử hợp chất hữu cơ.[P6] +Phân tích ñề: Các dữ kiện ñã cho: - Thể tích của X là 2,24 lít - Thể tích khí CO2 = 6,72 lít (tất cả khí ở ñiều kiện tiêu chuẩn). - X tác dụng với AgNO3 trong NH3 sinh ra kết tủa Cần tìm: CTPT của X ⇒ CTCT ñúng của X - ðề bài yêu cầu xác ñịnh công thức cấu tạo của X là hiñrocacbon không biết là no hay không no. Nhưng ta ñã biết X tác dụng với AgNO3 trong NH3 sinh ra kết tủa ⇒ X là ank-1-in có CTTQ CnH2n-2 - ðây là phản ứng ñốt cháy hoàn toàn: tức là ankin bị ñốt cháy trong O2 tạo ra hơi nước và CO2 . Các khí này ñiều ở ñiều kiện tiêu chuẩn ⇒ X có số C là từ 1 ñến 4 và khi áp dụng công thức tính số mol thì có thể áp dụng công thức (mol) 22,4 V n = +Hướng dẫn giải: - Ta có thể dùng phương pháp loại suy, loại bỏ ngay ñáp án A và D vì chúng không thuộc ñồng ñẳng của ankin. - Do không ñủ dữ kiện ñể tìm CTPT bằng cách ñi từ MX ⇒ n nên sẽ giải theo công thức tổng quát nêu ở I.2.3.5 - CTTQ của ankin: CnH2n-2 .Ta áp dụng ngay cách viết phương trình phản ứng cháy của ankin dạng tổng quát ⇒ n ⇒ CPPT và kết hợp các dữ kiện ⇒ CTCT ñúng của X - Các phương trình phản ứng xảy ra: 50 Phản ứng oxi hóa hoàn toàn của X OH1)(nnCOO 2 1n3HC 22 t 22n2n 0 −+→ − + − Phản ứng thế nguyên tử H bằng ion kim loại tạo kết tủa. CnH2n-2 + xAgNO3 + xNH3 → CnH2n-2-xAgx + xNH4NO3 Lưu ý do các khí ño ở ñiều kiện tiêu chuẩn nên theo phương pháp khí nhiên kế thì tỷ lệ về thể tích còn cho biết tỷ lệ về số mol của chúng. Tóm tắt Nội dung ghi bảng (l) 6,72V (l) 2,24V 2CO X = = CTCT X ? Do X tác dụng với AgNO3 trong NH3 sinh ra kết tủa ⇒ X là ank-1-in ⇒ CTTQ: CnH2n-2 (n≥2) OH1)(nnCOO 2 1n3HC 22 t 22n2n 0 −+→ − + − 1 mol n mol 2,24 lít 6,72 lít Lập tỷ lệ: 1. 6,72 = 2,24.n ⇒ n= 3 24,2 1.72,6 = Như vậy: CTPT là C3H4 và do là ank-1-in nên ⇒ CTCT : CH3 – C ≡ CH Vậy ñáp án ñúng là C. + Cách giải khác - Lưu ý ñến công thức sau )( 22,4 V n mol= - Biện luận X là ank-1-in tương tự như trên Số mol X: )(1,0 22,4 2,24 22,4 V n mol=== Số mol CO2: )(3,022,4 6,72 22,4 V n mol=== Phương trình phản ứng cháy dạng tổng quát. 51 OH1)(nnCOO 2 1n3HC 22 t 22n2n 0 −+→ − + − 1 mol n mol 0,1 mol 0,3 mol Lập tỷ lệ: 1. 0,3 = n. 0,1⇒ n = 3 X là C3H4 và có cấu tạo là CH3 – C ≡ CH (propin) Chọn ñáp án C ðây là dạng bài tập cơ bản nhất về xác ñịnh công thức phân tử chất hữu cơ thông phương trình phản ứng cháy dạng tổng quát. +Dạng bài biến dạng khác. Bài tập 7 trang 138 SGK: ðốt cháy hoàn toàn 5,40g ankañien liên hợp X thu ñược 8,96 lít khí CO2 (ñktc). Xác ñịnh CTCT của X. Cách ghi bảng: Tóm tắt Bài giải mX = 5,40 g 2COV = 8,96 l CTCT của X ? OH1)(nnCOO 2 1n3HC 22 t 22n2n 0 −+→ − + − 1 mol n mol 2n14 5,40 − mol 4,22 96,8 mol Lập tỷ lệ: 2n14 5,40 − .n = 4,22 96,8 .1 ⇔ 125,44 n – 17,92 = 120,96 n ⇒ n = 4 ⇒ CTPT: C4H6 Do là ankañien liên hợp⇒ CTCT của X:H2C = CH – CH = CH2 Nhận xét: - Dạng bài này liên quan ñến công thức tính số mol như sau: (ñvC) M (gam) mn(mol) = và công thức 22,4 (lít) V n = - Cách giải chung vẫn ñi từ CTTQ của hiñrocacbon. 52 - Giáo viên cần hướng dẫn cho học sinh cách giải linh hoạt ñể có thể áp dụng cho các biến dạng khác về việc xác ñịnh CTPT hợp chất hữu cơ. + Lưu ý: Khi liệt kê các dữ kiện thì chú ý hang ngang phải cùng ñơn vị (nếu không cùng thì thực hiện phép chuyển ñổi toán học) mol mol mol mol lit lít mol mol Chứ không là mol mol lít mol Hoặc có bất cứ sự sai khác nào cũng ñiều dẫn ñến sai kết quả cần tìm. II.4 Kết quả khảo sát sau khi thực hiện giảng giải bài tập hữu cơ + Thực hiện khảo sát lần 2: ðánh giá khả năng giải bài tập của học sinh, mức ñộ ñạt ñược của ñề tài sau khi tiến hành giảng giải các bài tập hữu cơ có trong sách giáo khoa theo phương pháp ñã hoạch ñịnh Tổng số phiếu khảo sát lần 2: 68 phiếu. Tổng số phiếu thu vào hợp lệ: 68 phiếu. Thời gian học sinh thực hiện phiếu là 45’ sau khi ñã học hết chương 5 và 6, thực hiện như kiểm tra 1 tiết chính thức ñược sự cho phép của giáo viên hướng dẫn thực tập. + Lấy ý kiến, nhận xét, rút kinh nghiệm của giáo viên hướng dẫn thực tập chuyên ngành hóa học về các phương pháp giải bài tập sau các tiết thực tập giảng dạy trên lớp. + Kết quả thu ñược Câu Nội dung Lựa chọn của học sinh Số lượng Tỷ lệ 1 Ankan không tham gia loại phản ứng nào. B. Phản ứng cộng. 62 91,2% 2 Chất nào làm mất màu dung dịch brom B. But-1-en. 60 88,2% 53 3 Buta-1,3-ñien tác dụng với H2 ở nhiệt ñộ cao, có Ni làm xúc tác, thu ñược. A. Butan 52 76,5% 4 Ứng với công thức phân tử C5H10 có bao nhiêu ñồng phân anken về cấu tạo B. 5 36 52,9% 5 Hợp chất nào sau ñây cộng hợp H2 tạo thành isopentan C. CH2= CH–C=CH2. CH3 51 75% 6 Có 4 chất: metan, etilen, but-1-in, but- 2-in. có mấy chất tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo kết tủa D. 1 chất. 49 72,1% 7 Chọn sản phẩm ñúng của phản ứng sau H2O + CH ≡ CH  → CHgSO 0 4 80, ? B. CH3CHO 28 41,2% 8 Gọi tên ankañien sau: CH2=C–H=CH2 CH3 B. 2–metylbut–1,3–ñien 54 79,4% 9 Oxi hóa hoàn toàn 0,680g ankañien liên hợp X thu ñược 1,120 lít CO2 (ñktc). Công thức phân tử của X là : B. C5H8. 44 64,7% 10 Cho 4,48 lít khí (ñktc) gồm metan và etilen ñi qua dung dịch brom dư, thấy dung dịch nhạt màu và 1,12 lít khí thoát ra (ñktc). Thành phần phần trăm của metan trong hỗn hợp là: A. 25% 57 83,8% 11 ðốt cháy hoàn toàn 2,24 lít khí X (ñktc) thu ñược 6,72 lít CO2 (ñktc). X tác dụng với AgNO3 trong NH3 sinh ra kết tủa. CTCT của X là: C. CH3 – C ≡ CH. 50 73,5% 12 Trùng hợp isopren theo kiểu 1:4 cho sản phẩm là gì A. (CH2–C =CH–CH2 )n CH3 41 60,3% 54 + Nhận xét: - Kỹ năng giải bài tập của học sinh tăng lên, mặc dù các dạng bài tập là ña dạng. Do ñã tiếp cận với cách giải mà giáo viên nêu ra. - Các bài tập về khái niệm, phân biệt, ñọc tên, tính thành phần phần trăm học sinh làm rất tốt cho tỷ lệ cao. - Các dạng bài tập học sinh thường mắc lỗi là: phản ứng cộng nước vào ankin do có sự enol hóa tạo ra anñehit hoặc xeton; viết sản phẩm của phản ứng trùng hợp…⇒ Rèn thêm kỹ năng viết phương trình cùng với ñiều kiện, chất xúc tác ñể xảy ra phản ứng hóa học - Còn các dạng bài tập xác ñịnh công thức phân tử hợp chất hữu cơ, học sinh có thể giải bằng nhiều cách khác nhau cho kết quả nhanh và chính xác. Nhưng chỉ có học sinh khá, giỏi thì mới vận dụng linh hoạt. Còn lại thì ña số là ñi ở dạng cơ bản nhất khi có biến dạng thì không hoàn thành yêu cầu ñặt ra. + Nhận xét của giáo viên hướng dẫn giảng dạy. Ưu ñiểm: - Các bài tập thể hiện ñầy ñủ và ñúng nội dung chủ ñạo. ðảm bảo kết quả chính xác. Làm nổi bật vấn ñề ñã cho và cần tìm. - Có sự phân tích ñề bài cụ thể, tóm tắt ñề ra, ñiều này làm cho học sinh dễ hiểu và có ñịnh hướng giải bài tập ñã cho. Từ ñề bài ñã cho thì tính ñược cái gì? Cái gì là ẩn, cần tìm, ñặt vấn ñề cho học sinh ngay từ khi ñọc ñề. - Nêu ñược các lỗi học sinh thường vi phạm, cân nhắc các em cẩn thận. - Có kết hợp ñược các hình thức kiểm tra tập bài tập của học sinh, kiểm tra nói trên lớp. - Nhắc ñi nhắc lại thường xuyên các phương pháp giải khi giải cho học sinh. ðóng góp ý kiến. - ðối với bất cứ bài tập nào thì cũng nên tóm tắt lại cho học sinh dễ hiểu. Một ñề bài khá dài mà tóm tắt ñược thì các em sẽ nắm bắt tốt yêu cầu của ñề bài, ñề ñã cho gì, cần xác ñịnh gì. Cần sơ ñồ hóa nội dung bài tập, không chỉ là trong chữa bài tập mà trong khi giảng dạy cơ sở lý thuyết. 55 - Cần nhấn mạnh các lỗi ngay khi học sinh chữa bài trên bảng. Phân tích lý do sai không nên ñể kéo dài ñến tiết sau. - Khi kết hợp kiểm tra tập của học sinh, có thể chấm ñiểm các bài tập lấy ñiểm kiểm tra thường kỳ nếu cần. Có như vậy thì học sinh mới chăm làm bài tập. - Tùy mức ñộ của các em học sinh tiếp thu kiến thức khác nhau mà có các cách giải khác nhau. ðối với lớp kém thì cung cấp cách giải nào là ñơn giản nhất, cơ bản nhất các em sẽ bị rối nếu như có quá nhiều cách giải. Vì là ban cơ bản nên khả năng tiếp thu là không nhanh và có hiệu quả như mong muốn. ðối với lớp khá hơn thì nêu những biến dạng của bài tập và cho bài tập ví dụ cụ thể ñể chứng minh cho các em thấy rõ. - ðể ñảm bảo tiến trình dạy và học theo ñúng phân phối chương trình thì khi giải bài tập chỉ chọn ra những bài gọi là cơ bản nhất ñể chữa. Muốn học sinh làm tốt các bài tập hơn nữa thì cần phụ ñạo cho các em. 56 PHẦN III: KẾT LUẬN 1. Thành công và hạn chế của ñề tài. 1.1 Thành công - Làm nổi bật ñược cơ sở lý thuyết của bài tập hóa học. - Hướng dẫn học sinh các cách giải bài tập hóa học về hiñrocacbon no và không no trong sách giáo khoa ở chương 3 của ñề tài bài. Mà ñây là các dạng chính, làm tốt chúng sẽ làm tốt các dạng bài tập tương tự. - Phân dạng ñược các bài tập trong sách giáo khoa và hoạch ñịnh cách giải cụ thể cho mỗi dạng. Mỗi dạng có phân tích chúng và hướng dẫn chi tiết. - ðề tài khảo sát ñược số lượng nhất ñịnh học sinh về kỹ năng giải bài tập. Nhất là việc giảng dạy trực tiếp cách giải bài tập tại 2 lớp ấy các chương hiñrocacbon no và không no, hữu cơ 11. 1.2 Hạn chế - Thời gian thực tập là ngắn, số lượng các tiết bài tập là có hạn nên việc tìm hiểu kỹ năng giải bài tập của học sinh chưa chi tiết. - Phải giải nhiều dạng khác nhau nên chưa thể hiện tốt các biến dạng có thể có, không thể chuyển tải hết nội dung cần thiết. 2. Kết luận, ñề xuất Trong sách giáo khoa và sách bài tập hóa học dùng ở trường phổ thông hiện nay số lượng bài tập khá nhiều, ñặc biệt là sự phong phú các dạng bài toán hóa học. Giáo viên hóa học cần quan tâm ñến việc lựa chọn các bài tập thích hợp với ñối tượng học sinh của mình 2.1 Khi chọn bài tập cần chú ý các ñiểm sau: - Căn cứ vào khối lượng kiến thức học sinh nắm ñược ñể chọn các bài tập. - Qua việc giải các bài tập hóa học có thể ñánh giá ñược chất lượng học tập, phân loại ñược học sinh, kích thích ñược toàn lớp học (cần chọn sao cho có bài khó, bài trung bình, bài dễ xen lẫn nhau ñể kích thích toàn lớp học tập, kém không nản, khá không chủ quan). 57 - Căn cứ vào chương trình giảng dạy, nên xây dựng thành hệ thống bài tập, phù hợp với mức ñộ của từng khối lớp; kết hợp với khâu ôn luyện thường xuyên ñể rèn luyện kỹ năng kỹ xảo cho học sinh trong trong việc giải bài tập hóa học. - Chất lượng giải bài tập hóa học, hứng thú trong khi giải bài tập của học sinh ñược nâng lên rất nhiều nếu bài tập ñược chọn có chứa các nội dung sau: Gắn liền với các kiến thức khoa học về hóa học hoặc gắn với thực tiễn sản xuất, ñời sống, bài tập có thể giải nhiều cách, trong ñó cách phải ngắn gọn nhưng ñòi hỏi thông minh hoặc có sự suy luận cần thiết thì mới giải ñược. - Sau mỗi bài giảng cần rèn cho học sinh có thói quen làm hết các bài tập có trong sách giáo khoa. Giáo viên có thể lựa chọn một số bài tập lý thuyết trong các tài liệu tham khảo, sách bài tập ñể học sinh ñược rèn luyện thêm. Thực chất ñây là một biện pháp tốt nhất và trên cơ sở nắm chắc lý thuyết, học sinh mới có thể giải ñược bài toán hóa học. 2.2 Chữa bài tập. Tùy mục ñích khác nhau, việc triển khai chữa bài tập có thể tiến hành như sau: - Cần phải chữa rất chi tiết, trình bày rõ ràng, diễn ñạt chính xác. Trong khi chữa, kết hợp những lỗi ñiển hình của học sinh ñã mắc phải. - Phải hướng dẫn học sinh cách phân tích bài tập, chứ không ñi sâu vào việc giải cụ thể. Trong quá trình chữa, nếu có những ví dụ về bài làm của học sinh mà từ việc phân tích sai dẫn ñến giải sai càng tốt. - Trong quá trình giải bài tập, cần chọn các bài tập ñiển hình, các dạng bài tập bắt buộc. Bằng hình thức kiểm tra thường xuyên, lặp ñi lặp lại, phụ ñạo thêm…sẽ nâng dần chất lượng học sinh của toàn lớp. Muốn thực hiện ñược những ñiều trên người giáo viên phải hết sức kiên trì, ñầu tư công sức và thời gian, vận dụng mọi hình thức giải bài tập: viết trên bảng, kiểm tra miệng và chữa trên lớp, chấm và chữa bài tập của học sinh…Cần chú ý thêm khi khi chấm bài tập phải ghi chép lại ngay ý kiến nhận xét, những lỗi quan trọng của học sinh vào ñó, những lỗi phổ biến của cả lớp…ñể khi chữa trên lớp không quên, không nhầm lẫn. 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. ðặng Thị Oanh – Dương Huy Cẩn, Bài giảng những vấn ñề ñại cương của phương pháp dạy học hóa học, Trường ðại Học ðồng Tháp, Khoa Hóa Học [2]. Nguyễn Xuân Trường, Sử dụng bài tập trong dạy học hóa học ở trường phổ thông, NXB ðại học sư phạm. [3]. Hướng dẫn thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 11, tài liệu bồi dưỡng giáo viên – NXB Giáo Dục [4]. Ths .Cao Thị Thiên An, Phân dạng và phương pháp giải bài tập hóa học 1, NXB ðại Học Quốc Gia Hà Nội [5]. Quan Hán Thành, Phân loại và phương pháp giải toán hữu cơ, NXB Trẻ [6]. Nguyễn Xuân Trường (Tổng chủ biên), Lê Mậu Quyền, Phạm Văn Hoan, Lê Chí Kiên, Sách giáo khoa khối lớp 11 ban cơ bản và nâng cao, NXB Giáo Dục [7]. Giáo dục học và phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, Trường ðại Học ðồng Tháp [8]. Tài liệu phân phối chương trình trung học phổ thông, môn hóa học. Sở Giáo Dục Và ðào Tạo ðồng Tháp [9]. www.google.com.vn