1
PHỤ LỤC
A.
B.
C.
I.
1.1.
1. 2.
II.
2.1.
2.2.
III.
3.1.
3.2.
IV.
4.1.
4.1.1.
4.1.2.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
Phụ lục
Đặt vấn đề
Giải quyết vấn đề
Cơ sở lý luận của vấn đề
Thực trạng của vấn đề
Giải pháp và tổ chức thực hiện
Các chất đồng đẳng có thành phần phân tử hơn kém nhau
những nhóm –CH
2
Bài tập mẫu.
08
08
10
10
10
11
12
12
13
13
14
16
2
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khái niệm hoá học là một phần rất quan trọng trong quá trình dạy học
và là nền tảng cho việc nghiên cứu, phân loại các vấn đề lý thuyết và bài tập
hoá học. Hiểu, nắm bắt và vận dụng tốt khái niệm giúp cho việc lĩnh hội kiến
thức được sâu hơn. Vận dụng khái niệm vào việc củng cố kiến thức lý thuyết,
phân loại bài tập sẽ mang đến sự tích cực hoá trong việc dạy và học.
Trong hóa học hữu cơ, khái niệm về đồng đẳng, đồng phân được xem
là cơ sở để học sinh tiếp cận với việc học hoá hữu cơ. Nếu như khái niệm về
đồng phân giải thích được sự đa dạng phong phú của hợp chất hữu cơ, thì khái
niệm đồng đẳng đang còn là vấn đề chưa thực sự rõ ràng đối với học sinh.
Trong sách giáo khoa có nêu khái niệm: “Những hợp chất có thành phần
phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH
2
nhưng có tính chất hóa
học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng
đẳng.” Khái niệm khai thác ở 2 nội dung là thành phần phân tử và cấu tạo.
Nếu như về thành phần phân tử đã rất rõ ràng thì về tính chất đang còn thể
phát biểu của khái niệm thành phạm trù kiến thức giúp học sinh hiểu và vận
dụng thì chưa có nhiều tài liệu đề cập đến vấn đề này. Khái niệm đồng đẳng
không chỉ đơn thuần là các phát biểu thuần túy thực nghiệm, mà bao hàm cả
các giả thuyết định tính trong đó. Việc xây dựng hệ thống bài tập nhằm tập
chung phân dạng bài tập về định tính và định lượng từ mức độ dễ đến khó
nhằm làm sáng tỏ khái niệm đồng đẳng, đồng thời giúp học sinh hiểu, vận
dụng tốt kiến thức hoá học trong việc giải bài tập.
B. Thực trạng của vấn đề
Việc khai thác một khái niệm để trang bị kiến thức cho học sinh phụ
thuộc nhiều và khả năng của giáo viên. Biến một khái niệm thành các hệ
thống bài tập sẽ tạo thành chuẩn kiến thức để người dạy và người học tìm đến
cái chung, cái bản chất của khái niệm. Hệ thống bài tập trong sáng kiến kinh
nghiệm được xây dựng theo các phát biểu của khái niệm, và sự tương quan
giữa các đại lượng như sau:
- Các chất đồng đẳng có thành phần phân tử hơn kém nhau những nhóm –CH
2
- Các chất đồng đẳng có tính chất hoá học tương tự nhau và chúng có cấu tạo
tương tự nhau.
- Các chất đồng đẳng có cùng công thức chung
- Các chất đồng đẳng có khối lượng mol lập thành cấp số cộng với công sai
d=14.
C. Giải pháp và tổ chức thực hiện
5
Với cách đặt vấn đề trên việc tổ chức hệ thống bài tập của nội dung
sáng kiến được xây dựng như sau:
I. Các chất đồng đẳng có thành phần phân tử hơn kém nhau những
nhóm –CH
2
Bài tập về lập công thức chung của dãy đồng đẳng thông qua thành phần
, C
4
H
10
, ,
Sau đó tìm mối quan hệ theo qui nạp:
4 = 1 x 2 + 2
6 = 2 x 2 + 2 Tổng quát: Số nguyên tử H = số nguyên tử C x 2 + 2
8 = 3 x 2 + 2
Vậy công thức chung: C
n
H
2n+2
(n >0)
Học sinh dựa vào khái niệm đồng đẳng, viết công thức các chất đồng
đẳng tiếp theo của C
6
H
5
C
2
H
3
thành dãy: C
6
H
5
C
2
H
5
, chỉ khác thành
phần về C, H ở nhánh. Từ đó tìm mối quan hệ theo qui nạp:
3 = 2 x 2 - 1
5 = 3 x 2 -1 Tổng quát: số nguyên tử H(ở nhánh) = số nguyên tử C x 2 -1.
7 = 4 x 2 -1
Vậy công thức chung: C
6
H
5
C
n
H
2n-1
(n >1).
6
Khi học sinh đã học xong bài phân loại hợp chất hữu cơ (SGK -11-
Chương trình nâng cao) tức là đã nắm được khái niệm nhóm chức. Từ công
thức HCHO học sinh biết phân biệt 2 thành phần phần chức (CHO), phần gốc
H.
Học sinh dựa vào khái niệm đồng đẳng, viết công thức các chất đồng
đẳng tiếp theo của HCHO thành dãy: HCHO, CH
3
CHO, C
2
H
5
CHO,
C
3
1+k
H
2+2k
đặt 1+k = n suy ra: 2+2k = n+2
Vậy công thức chung cho dãy là: C
n
H
2n+2
(n ≥1)
Theo định nghĩa công thức chung của các chất trong dãy đồng đẳng với
C
6
H
5
C
2
H
3
có dạng là: C
6
H
5
C
2
H
3
(CH
2
)
k
H
1+2k
CHO đặt k = n
suy ra: 1+2k = 2n+1
Vậy công thức chung cho dãy là: C
n
H
2n+1
CHO
(n ≥0)
7
Bài tập 2. A, B là các hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng đã học (M
B
>M
A
). Khi
đốt cháy hoàn toàn cùng lượng mol của A và B thì tỉ lệ (số mol CO
2
: số mol
H
2
O) từ A nhỏ hơn tỉ lệ đó thu được từ B. Hỏi A, B thuộc dãy đồng đẳng nào.
Giải
Gọi công thức của A là C
x
H
y
. Theo định nghĩa đồng đẳng công thức của B là
C
1.2. Bài tập đề nghị.
• Bài tập tự luận
Bài tập 1. Dựa vào định nghĩa về đồng đẳng xây dựng công thức chung (công
thức tổng quát) cho các hidrocacbon thuộc dãy đồng đẳng của
a. etylen (C
2
H
4
)
b. axetilen (C
2
H
2
)
c. benzen (C
6
H
6
)
Bài tập 2. Dựa vào định nghĩa về đồng đẳng xây dựng công thức chung
(công thức tổng quát) cho mỗi dãy đồng đẳng khi biết công thức phân tử đơn
giản nhất của chất đầu tiên trong mỗi dãy.
a. CH
4
O b. CH
5
N c. C
2
H
2
n
H
2n+1
NH
2
(n ≥ 1)
8
c. C
n
H
2n
(CHO)
2
(n ≥ 0) d. C
n
H
2n
(COOH)
2
(n ≥ 0)
• Bài tập trắc nghiệm
Bài tập 1. A, B là 2 hợp chất hữu cơ đơn chức cùng dãy đồng đẳng, phân tử
chỉ chứa chức có H linh động (M
B
>M
A
). Khi đốt cháy hoàn toàn cùng lượng
mol của A và B thì tỉ lệ (số mol H
2
O
O
4
C. C
n
H
2n
O
2
D. C
n
H
2n
O
2
Bài tập 3. Khi đốt cháy một amin no mạch hở đơn chức thu được tỉ lệ số mol
CO
2
/H
2
O là T. Giá trị T biến thiên trong khoảng nào sau đây. Chọn đáp án
đúng nhất.
A.
23
20
T
7
4
≤≤
B. 0,4 ≤ T < 1 C. 0,4 ≤ T ≤ 1 D.
23
4
, C
3
H
6
, C
4
H
8
, C
5
H
10
, Cho biết đặc
điểm cấu tạo của cả dãy và số đồng phân cấu tạo của chất thứ 5 trong dãy.
Giải
Do C
2
H
4
là chất đầu tiên trong dãy và chỉ có cấu tạo: CH
2
= CH
2
.
Nên đặc điểm cấu tạo chung của các chất trong dãy: mạch hở, có 1 liên kết
đôi (bao gồm δ, π).
Chất thứ 5 có công thức phân tử: C
2
H
(3) CH
3
-CH
2
-CH=CH-CH
2
-CH
3
; (4)CH
2
=C(CH
3
)-CH
2
-CH
2
-CH
3
;
(5)CH
3
-C(CH
3
)=CH-CH
2
-CH
3
; (6)CH
3
-CH(CH
3
-C(CH
3
)=C(CH
3
) –CH
3
;
(11)CH
2
=C(CH
3
)-CH(CH
3
) –CH
3
;
Đối với mức độ học sinh khá giỏi, hoặc học sinh đã học xong phần hợp chất
hữu cơ chứa C, H, O. Có thể khai thác vế thứ hai về khái niệm đồng đẳng
“ các chất đồng đẳng tính chất hoá học tương tự nhau” như sau.
Bài tập 2. Cho các chất có công thức cấu tạo như sau:
CH CH
3
CH
3
OH
CH
3
CH
2
(
2
)
(
3
)
(
4
)
(
5
)
(
6
)
Những chất nào là đồng đẳng của nhau. Sắp xếp chúng thành dãy đồng đẳng
với thứ tự khối lượng mol tăng dần.
Giải
Đây là những câu hỏi khó, chỉ thích hợp khi học sinh đã học tính chất của các
hợp chất hữu cơ có nhóm chức. Mức độ câu hỏi đòi hỏi học sinh phải vững
kiến thức và tư duy tốt.
10
Các công thức trên đều là ancol no, mạch hở đơn chức. Về mức độ biết thì các
em chỉ cần so sánh thành phần phân tử rồi đi đến kết luận:
Các chất đồng đẳng của nhau là: (6), (2), (1), (4) hoặc (6), (2), (3), (4) hoặc
(6), (2), (1), (5) hoặc (6), (2), (3), (5).
Nhưng về mức độ tư duy thì những học sinh khá giỏi có thể đưa ra nhận xét:
(6), (2) là các ancol bậc 1 có những tính chất hoá học khác với ancol bậc 2,
ancol bậc 3. Nên dãy đồng đẳng chỉ gồm các chất (6), (2), (3), (5).
2.2. Bài tập đề nghị.
;
c. C
2
H
2
; C
3
H
4
; C
4
H
6
;
Bài tập 2. X là đồng đẳng của CH
2
OH- CH
2
OH, công thức phân tử của X là
C
3
H
8
O
2
. Công thức cấu tạo của X là
A. CH
2
OH- CHOH- CH
3
2
(đktc) và thu được 17,92 lít CO
2
(đktc). Xác định công thức của 2 este:
A. CH
3
COOCH
3
và CH
3
COOC
2
H
5
B. C
2
H
3
COOC
2
H
5
và C
2
H
3
COOC
3
H
7
11
A B B
III. Các chất đồng đẳng có cùng công thức chung
Bài tập về lập công thức phân tử, xác định số đồng phân của hợp chất
trong dãy đồng đẳng khi biết công thức chung của dãy đồng đẳng.
3.1.Bài tập mẫu.
A là đồng đẳng của benzen, trong thành phần của A chứa 9,43%H về khối
lượng. Xác định công thức phân tử và số lượng đồng phân A thoả mãn.
Giải
Học sinh đã biết dãy đồng đẳng của benzen có :
Công thức chung là: C
n
H
2n-6
(n≥6)
Theo giả thiết : %H = (2n-6).100/ (14n-6) = 9,43
Vậy : n= 8 , CTPT A: C
8
H
10
Các đồng phân của A thoả mãn :
3.2. Bài tập đề nghị:
Bài tập 1. A là đồng đẳng của C
2
H
4
. Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít A (đktc) thu
được sản phẩm có tổng khối lượng là 15,5 gam. Công thức CTPT và số đồng
phân cấu tạo của A thoả mãn là.
A. C
O là 2:3. Số đồng phân cấu tạo của A, B thoả mãn lần lượt là.
A. 2; 3 B. 3, 4 C. 4,4 D. 3,3
12
Bài tập 3. Trung hoà 19,4 gam hỗn hợp 2 axit cacboxylic no đơn chức đồng
đẳng liên tiếp bằng dung dịch KOH vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thu được
30,8 gam hỗn hợp muối. Công thức phân tử của 2 axit thoả mãn là.
A. C
2
H
4
O
2
; C
3
H
6
O
2
. B. C
3
H
4
O
2
; C
4
H
6
O
2
lượng este này tác dụng vừa đủ với KOH thu được hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng
liên tiếp và 3,92 gam muối của một axit hữu cơ. Giá trị m và CTCT của 2 este
là
A. 3,31 ; CH
3
COOCH
3
và CH
3
COOC
2
H
5
B. 3,31 ; HCOOCH
3
và HCOOC
2
H
5
C. 3,13 ; CH
3
COOC
2
H
5
và CH
3
COOC
3
H
6
B. 11,2 lít; C
3
H
6
và C
4
H
8
C.5,6 lít; C
3
H
6
và C
4
H
8
D. 10,08 lít; C
2
H
4
và C
3
H
6
Đáp án
Bài 1 Bài 2 Bài 3 Bài 4 Bài 5
A B A B A
IV. Các chất đồng đẳng có khối lượng mol lập thành cấp số cộng với công
sai d=14.
1
.n = 168 (2)
từ (1), (2) ta có phương trình: n
2
– n – 12 = 0 Vậy n = 4; a
1
= 42
Công thức của chất đầu tiên là C
x
H
y
có : 12x + y = 42 . Suy ra: x =3; y = 6.
Công thức của 4 chất đồng đẳng liên tiếp là: C
3
H
6
; C
4
H
8
;
C
5
H
10
;
C
6
6
; C
5
H
10
C. C
4
H
8
; C
6
H
12
D. C
4
H
8
; C
5
H
10
Bài tập 2. Có 3 hiđrocacbon X, Y, Z là đồng đẳng liên tiếp (thuộc dãy đồng
đẳng đã học) có tỉ lệ khối lượng tương ứng trong hỗn hợp là: 6,57%; 30,97%;
62,46% và số mol của Y bằng ½ tổng số mol X, Z. Khối lượng mol trung bình
của hỗn hợp là 99u. CTPT của chúng lần lượt là
A. C
6
H
6
, C
H
12
. D. C
4
H
6
, C
5
H
8
, C
6
H
10
.
14
Bài tập 3. A, B là các ankin tác dụng với AgNO
3
/NH
3
theo tỉ lệ mol 1: 1. hỗn
hợp gồm A, B cùng khối lượng có tỉ khối hơi so với NO là 1,679 . Tên gọi
của A, B là
A. axetilen, pent- 1- in B. propin, pent- 1- in
C. propin, but - 1- in D. but - 1- in, pent- 1- in
Bài 1 Bài 2 Bài 3
C B B
4.2. Lập công thức phân tử của các chất đồng đẳng dựa vào đại lượng
trung bình
Khi 2 chất hữu cơ thuộc cùng dãy đồng đẳng thì về thành phần nguyên tử,
3
thu được 33,66gam kết tủa.
Xác định công thức cấu tạo của A, B.
Giải.
Đặt công thức chung của A, B là C
n
H
2n-2
Phương trình phản ứng: C
n
H
2n-2
+ (3n-1)/2 → nCO
2
+ (n-1) H
2
O
Theo phương trình: số nguyên tử C trunh bình là: n = nCO
2
/(nCO
2
– nH
2
O)=
2,75. Vậy A là C
2
H
2
. B là C
+ [Ag(NH
3
)
2
](OH) → C
m
H
2m-3
Ag + 2 NH
3
+ H
2
O (2)
15
Số mol A, B trong hỗn hợp lần lượt là a, b.
Ta có: a + b = 0,32
2a + mb = 0,88
240 a/2 + (14mb + 105b)/2 = 33,66
Suy ra: a=0,2 ; b = 0,12; m = 4.
Công thức cấu tạo của A, B là:
CH CH; CH CH
CH
2
4.2.2. Bài tập đề nghị
Bài tập 1. Hỗn hợp A gồm 2 anđehit đồng đẳng. Cho m gam hỗn hợp tác
dụng với AgNO
3
dư trong NH
3
thu được 54 gam kết tủa. Mặt khác cho m gam
Bài tập 2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí gồm 2 hiđrocacbon cùng dãy đồng
đẳng. Cho toàn bộ CO
2
và H
2
O sinh ra đi chậm qua bình 1 đựng Ba(OH)
2
dư,
bình 2 đựng H
2
SO
4
đậm đặc dư ( hai bình mắc nối tiếp). Khối lượng bình 1
tăng 6,12 gam, bình 2 tăng 0,62 gam và ở bình 1 sinh ra kết tủa nặng 19,7
gam. Nếu mỗi hiđrocacbon khi thế clo trong điều kiện thích hợp đều thu được
2 dẫn xuất monoclo thì công thức phân tử là.
A. C
2
H
6
, C
4
H
10
B.C
3
H
8
, C
4
, C
3
H
6
B. CH
4
, C
2
H
2
, C
3
H
4
C. CH
4
, C
3
H
4
, C
4
H
6
D. C
2
H
2
, C
2
3
B. Chỉ có dãy đồng đẳng anken khi đốt cháy mới thu được số mol CO
2
bằng số mol H
2
O
17
C. Chỉ có dãy đồng đẳng ankan khi đốt cháy mới thu được số mol CO
2
nhỏ hơn số mol H
2
O
D. Dãy đồng đẳng của ankađien gồm các chất có 2 liên kết đôi xen kẽ
bởi 1 liêt kết đơn.
Câu 3. Tính chất hoá học nào đặc trưng cho dãy đồng đẳng của ankan
A. Tham gia phản ứng cháy tạo CO
2
và H
2
O
B. Tham gia phản ứng thế halogen (Cl
2
, Br
2
) có mặt anhs sáng khuyếch tán
C. Làm mất màu nước brom
D. Tham gia phản ứng với dung dịch AgNO
3
/NH
3
8
H
10
B.C
7
H
8
, C
9
H
12
C. C
7
H
8
, C
10
H
14
D. C
6
H
6
, C
9
H
12
Câu 6. A, B là 2 hiđrocacbon khí, cùng dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn m
(gam) hỗn hợp thu được 19,712 lít CO
2
O D. A, C đúng.
Câu 8. A, B là 2 chất hữu cơ đồng đẳng liên tiếp đều chứa oxi. % khối lượng
oxi trong A, B lần lượt là : 53,33% và 43,24%. Công thức phân tử của A, B là
18
A. CH
2
O ; C
2
H
4
O B. CH
2
O
2
; C
2
H
4
O
2
C. C
2
H
4
O
2
, C
3
H
6
H
5
CHO D. CH
3
CHO; C
2
H
5
CHO
Câu 10. A, B là 2 olefin có M
B
= 2 M
A
. Hiđrô hoá A, B thu được 2 parafin A’,
B’. Trộn A’, B’ theo tỉ lệ mol 1:1 thu được hỗn hợp D có tỉ khối so với oxi là
3,344. A là
A. C
4
H
8
B. C
10
H
20
C. C
8
H
16
D. C
5
H
10
(2 điểm); B:anken (1 điểm);
C: ankin, ankađien, aren ( 1 điểm) ; C
2
H
2
, C
6
H
6
( 1 điểm)
Câu 2. Tách H
2
O từ X thu được 2 anken đồng đẳng liên tiếp Công thức chung
của 2 ancol là: C
n
H
2n+1
OH (n>2) 0,5 điểm
19
Phương trình:
C
n
H
2n+1
OH
C
n
H
2
Lập quan hệ số mol ancol và số mol anken tính được : an= 0,16 ; a=0,06 (a là
số mol 2 ancol) ( 1 điểm)
Vậy n=8/3 công thức 2 ancol là: C
2
H
5
OH và C
3
H
7
OH ( 1 điểm)
Tác dụng với Na : C
n
H
2n+1
OH + Na → C
n
H
2n+1
ONa + 1/2H
2
( 0,5 điểm)
Số mol H
2
=1/2 số mol ancol = 0,06
V= 0,06x 22,4 = 1,344 (lít) ( 0, 5 điểm)
Kết quả như sau:
Đối tượng học sinh 11A
1
điểm khá
(6 – 8)
điểm trung
bình (5-6.5)
điểm yếu
(3.5 – 4)
điểm kém
(<3.5)
11A
1
45 4(8,9%) 8 (17,8%) 20(44,4%) 12(26,7%) 1(2,2)
11A
2
45 7 (15,5%) 12(26,7%) 20(44,4%) 6(13,4%) 0
11A
10
45 23 (50%) 12 (27%) 7 (15,5%) 3(7,5%) 0
Kết quả kiểm tra thuyết phục được nội dung của đề tài đã có tác động
cụ thể đến đối tượng học sinh. Học sinh tiếp thu kiến thức và vận dụng kiến
thức một cách hiệu quả. Từ đó tôi cũng yêu cầu học sinh sau khi được dạy
hoặc đọc xong một khái niệm nên hình thành thói quen phân tích tìm mối liên
hệ giữa các vấn đề lý thuyết với bài tập mẫu để trau rồi kiến thức và kỹ năng
của mình.
20
Nội dung chỉ là một mảng đề tài nhỏ trong biển kiến thức về bộ môn
Hoá học. Các bài tập đưa ra có bài tham khảo ở nhiều thầy cô giáo có bề dày
kinh nghiệm trong dạy và học, có bài được xây dựng trên cơ sở kiến thức của
bản thân. Nội dung không thể tránh khỏi thiếu sót, mong được sự đóng góp ý
kiến thêm để tôi có thể hoàn thành sáng kiến này một cách khoa học và bổ ích
hơn.