rèn luyện kỹ năng giải bài tập dạng lập công thức hợp chất hữu cơ - Pdf 24

PHÒNG GIÁO DỤC THĂNG BÌNHCỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
TRƯỜNG THCS LÊ QUÝ ĐÔN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
 
Tên đề tài:
KINH NGHIỆM RÈN LUYỆN KỸ NĂNG LẬP CÔNG THỨC HỢP CHẤT HỮU
CƠ CHO HỌC SINH LỚP 9 THCS

Nhóm tác giả: * TRƯƠNG QUANG HIỀN : Hiệu trưởng
* VÕ HƯNG TIẾN : Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS Lê Quý Đôn huyện Thăng Bình
Ký hiệu đề tài: H
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: HS lớp 9 trường THCS Lê Quý Đôn
( 9.1, 9.3, 9.5, 9.6, 9.10 )
 Thời gian nghiên cứu và thực hiện : Năm học 2004-2005 & 2005-2006
 Tài liệu nghiên cứu áp dụng
1* Phân loại và phương pháp giải toán hoá học hữu cơ. Tác giả: Quan Hán
Thành
2* Phương pháp giải toán hoá học hữu cơ. Tác giả: Nguyễn Thanh
Khuyến.
3* Hướng dẫn giải nhanh bài tập hoá học hữu cơ: Tác giả: Cao Cựu Giác
4* Giải bài tập hoá 9 : Tác giả: Lê Thanh Xuân
5* Tuyển tập 108 bài tập nâng cao hoá học lớp 9. Tác giả: Hoàng Vũ
6* Sách giáo khoa lớp 9 chương trình thay sách Tác giả: Lê Xuân Trọng
7* Sách bài tập hoá học lớp 9 chương trình thay sách Tác giả: Lê Xuân Trọng
Kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy của bản thân hai chúng tôi .
 Phối hợp nghiên cứu và áp dụng :
Tổ Hoá-Sinh của trường & giáo viên chủ nhiệm các lớp thử nghiệm.
 Phân công công việc và hoạch định thời gian thực hiện :
Người
thực

- Tham gia tổng hợp nội dung nghiên cứu của 02
người
- Tham gia báo cáo đề tài trước tổ chuyên môn(tổ
Hoá sinh)
- Chịu trách nhiệm khảo sát chất lượng 02 đối tượng
HS:
Lần1 khảo sát chất lượng ban đầu HS lớp 9 toàn
trường
Lần 2 khảo sát chất lượng HS lớp 9 sau khi áp
dụng đề tài
- Áp dụng thực nghiệm các lớp 9/5, 9/6, 9/10 .
-Tổng hợp kết quả áp dụng, tổng kết kinh nghiệm.
Tháng04/0506/05
Tháng07/0508/05
Tháng 09/2005
Tháng 04/2005
Tháng 04/2006
Năm học 05-06
Tháng09/0610/06
A. TÓM TẮT ĐỀ TÀI
I. Lý do chọn đề tài.
II. Cơ sở thực nghiệm - Thực trạng ban đầu.
III. Phương pháp thực hiện.
IV. Nội dung đề tài.
1. Những kiến thức cơ bản về lý thuyết cần trang bị cho HS.
2. Phân dạng bài tập và thiết lập phương pháp giải.
V. Kết quả thực hiện.
VI. Bài học kinh nghiệm.
B. NỘI DUNG CỤ THỂ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI :

- Từ những nguyên nhân trên năm hoc 2004-2005 chúng tôi bắt tay vào việc tiến hành
nghiên cứu phân loại dạng bài tập lập công thức phân tử HCHC, bằng kinh nghiệm và
kiến thức của bản thân kết hờp với kiến thức từ các sách tham khảo chúng tôi tiến hành
biên soạn nội dung, nhằm tìm ra biện pháp thích hợp và chọn nội dung phù hợp trong
việc giảng dạy nội dung biên soạn chúng tôi tiến hành khảo sát thăm dò nguyện vọng
của HS kết quả như sau:
 HS biết làm toán lập công thức HCHC: 16%
 HS không biết làm toán lập công thức HCHC: 84%
Trong đó: * 16% thích học môn hoá, dễ hiểu
* 12% không thích học vì quá khó
* 17% Không hiểu bài
* 35% HS không biết thiết lập cách giải
* 20% HS cho là môn Hoá quá khó, mau quên.
- Qua kết quả trên cho thấy HS không làm bài được chủ yếu do không hiểu bài,
không phân được các loại bài tập trong dạng cũng như không biết thiết lập cách giải cụ
thể cho từng loại bài tập, GV hướng dẫn giải bài tập theo sách GV không đưa ra cách
giải cụ thể cho từng dạng bài tập. Đó cũng chính là nguyên nhân chúng tôi tiến hành
biên soạn và thực hiện đề tài .
III. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN :
- Kết thúc năm học 2004-2005 qua kết quả chất lượng cuối năm và qua kết quả khảo
sát như trên, không mấy ai trong tổ cũng như trong nhóm hoá thoả mãn với kết quả đã
đạt của bộ môn hoá học, toàn tổ đi sâu vào bàn tìm biện pháp giải quyết. Riêng 02 cá
nhân chúng tôi tham khảo ý kiến đồng nghiệp và bắt tay vào nghiên cứu, tìm biện pháp
thực hiện.
1. Hoạch định về thời gian thực hiện:
Tháng 04/ 0506/ 05-Nghiên cứu và biên soạn nội dung trên cơ sở tài liệu 1, 2, 6,7
Tháng 07/ 0508/ 05-Tổng hợp nội dung nghiên cứu của 02 người
Tháng 09/ 2005 - Báo cáo đề tài trước tổ chuyên môn (tổ Hoá sinh)
* Tiến hành khảo sát chất lượng 02 đối tượng:
Tháng 04 / 2005 Lần1 khảo sát chất lượng ban đầu HS lớp 9 toàn trường

của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và để xác định công thức hợp
chất khi biết dạng tổng quát cũng như xác định tên hợp chất đã tìm được.
Bảng phân loại các hợp chất hữu cơ : ( Chương trình hoá học lớp 9 )
Hydrocacbon
( Phân tử chỉ có2
nguyên tố C và
Hydrocácbon no (Họ ANKAN: C
n
H
2n + 2
với
n
1≥
)
Hydrocacbon không no (Họ ANKEN: C
n
H
2n
với n
2≥
)
Hydrocacbon không no(Họ ANKIN:C
n
H
2n - 2
với n
2≥
)
Hydrocacbon thơm ( Họ AREN: C
n

Y
O
Z

Chất béo: (R-COO)
3
C
3
H
5
(với R là gốc
hydrocacbon )
Glucôzơ: C
6
H
12
O
6
Saccarozơ: C
12
H
22
O
11
Tinh bột và xenlulozơ: ( -C
6
H
10
O
5

O
* Họ Anken: C
n
H
2n
+
2
3n
O
2

→
0
t
n CO
2
+ n H
2
O
* Họ Ankin: C
n
H
2n -2
+ (
2
13 −n
)O
2

→

+ (
4
y
x +
) O
2

→
0
t
xCO
2
+
2
y
H
2
O
- Dựa vào số mol CO
2
và số mol H
2
O trong sản phẩm cháy suy ra loại hiđrôcacbon
(A) đem đốt :
Nếu nCO
2


nH
2

A là Ankin hoặc Aren
b) Dẫn xuất hiđrôcacbon :
* Rượu đơn chức no :
C
n
H
2n + 1
OH +
2
3n
O
2

→
0
t
n CO
2
+ (n +1) H
2
O
* Axit đơn chức no :
C
n
H
2n + 1
COOH + (
2
13 +n
)O

t
x CO
2
+
2
y
H
2
O
- Dựa vào số mol CO
2
và số mol H
2
O trong sản phẩm cháy suy ra loại dẫn xuất
hiđrôcacbon (A) đem đốt :
Nếu nCO
2


nH
2
O hay x

2
y


A có thể là Ankanol (Rượu)
Nếu nCO
2

x CO
2
+
2
y
H
2
O +
2
t
N
2

IV.2 Phân loại và phương pháp giải dạng toán xác định công thức phân tử hợp
chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy :
1. Bài toán dạng cơ bản: ( áp dụng cho mọi đối tượng học sinh )
a) Sơ đồ phân tích đề bài toán:
m (g) + O
2
m
CO2
(g) ( hay n
CO2
(mol) , V
CO2
(lít) ở đktc )
HCHC m
CO2
(g) hay n
H2O

n
m
H
( trong A ) = m
H
(trong H
2
O) =
18
2
.
OH
m
2
=
OH
n
2
2

m
N
( trong A ) =
4,22
.28
2
N
V
=
2

=> m
O
( trong A ) = m
A
- ( m
C
+m
H
+ m
N
)
* Cách xác định thành phần % các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A)
%C =
A
C
m
m 100.
; %H =
A
H
m
m 100.
; %N =
A
N
m
m 100.
%O =
A
O

)(
.4,22
lítV
m
M
A
A
A
=

đốt cháy
hoàn toàn
M
A
= 22,4. D
A
M
A
= M
B
. d
A/B
M
A
= 29. d
A/KK
Bước 3 : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
Cách 1 : Dựa trên công thức tổng quát hợp chất hữu cơ (A) : C
x
H

M
N
t
O
z
H
y
C
x
====

- Tính trực tiếp x , y , z , t từ tỷ lệ trên => công thức phân tử hợp chất (A)
Cách 2 : Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (A)
* Trường hợp 1 : Đề cho biết khối lượng của các chất trong phản ứng cháy:

C
x
H
y
O
z
N
t
+ (
4
y
x +
-
2
z

=> Tỉ lệ :
A
A
NOHCO
m
M
m
t
m
y
m
x
===
222
14944
=> x , y , t
Từ M
A
= 12x + y + 16z + 14t => z =
16
)1412( tyxM
A
++−
=> Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A
* Trường hợp 2 : Đề cho biết thể tích và hơi của các chất trong phản ứng cháy (ở cùng
điều kiện nhiệt độ và áp suất ) .
- Trường hợp này ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỷ lệ thể tích của chất khí và hơi
cũng chính là tỷ lệ số mol . Do đó khi giải nên áp dụng các thể tích trên trực tiếp vào
phương trình phản ứng cháy tổng quát .
c) Bài tập minh hoạ :

CO
==
; m
H
=
)(4,06,3.
18
2
.
18
2
2
gm
OH
==
=> m
O
= m
A
- ( m
C
+ m
H
) = 3 - ( 1,8 + 0,4 ) = 0,8 (g)
- Khối lượng mol của (A) :
)(602.30.
2
2
/
gMdM

Vậy công thức phân tử của (A) là : C
3
H
8
O
Cách 2 :
- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A)
C
x
H
y
O
z
+ (
4
y
x +
-
2
z
)O
2

→
0
t
x CO
2
+
2

60
6,3
9
6,6
44
===⇔
yx
=> x = 3 , y = 8
mà M
A
= 12x + y + 16z => z =
16
)12( yxM
A
+−


z =
1
16
)8.3.12(60
=
+−
Vậy công thức phân tử của (A) là: C
3
H
8
O
Bài 2 : Xác định công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) . Khi phân tích hợp chất này
có thành phần % khối lượng các nguyên tố như sau : 75%C và 25%H . Biết rằng 3,2

100
16
2575
12
==⇔
yx
=> x = 1 , y = 4
Vậy công thức của Hydrôcacbon (A) là: CH
4
Bài 3 : Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất hữu cơ (A) chứa 3 nguyên tố: C, H, O, cần
250 ml khí O
2
, thu được 200ml CO
2
và 200ml H
2
O (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt
độ và áp suất ) . Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) .
Giải
- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A) :
C
x
H
y
O
z
+ (
4
y
x +

250
24
200.2200100
1
zy
x
yx
−+
===

2
100
200
200100
1
==⇒=⇔ x
x4
100
200.2
200.2100
1
==⇒= y
y

1
2
12

n
=
)(3,0
4,22
72,6
4,22
2
mol
V
CO
==
- Số mol C
n
H
2n+1
COOH :
4614
4,7
12
+
=
+
n
n
COOHHC
nn
- Phương trình phản ứng đốt cháy axit đơn chức no:
C
n
H

+
=
+ nn
( Giải ra ta được kết quả: n = 2 )
- Vậy cơng thức của axit là: C
2
H
5
- COOH
IV.3 Các bài tốn dạng phân hố thường gặp (biến dạng) : áp dụng cho đối tượng
học sinh khá, giỏi
1. Biến dạng 1:
a) Đặc điểm bài tốn : Đề khơng cho dữ kiện tính M
A
, u cầu xác định cơng thức
phân tử hợp chất hữu cơ (A)
b) Phương pháp giải :
Bước1 : Đặt cơng thức (A) dạng tổng qt : C
x
H
y
O
z
N
t
Sau đó dựa vào dữ kiện bài tốn thiết lập tỷ lệ :
x : y : z : t =
14
:
16


0, ngun
y ln chẳn
CTTN (A) : (CH
3
O)
n
=> C
n
H
3n
O
n

3n

2n + 2 => 1

n
2≤
, n ngun
=> n = 1 , CTPT (A) : CH
3
O (loại , y lẻ)
n = 2 , CTPT(A) : C
2
H
6
O
2

4n
N
n
4n
2122
≤≤⇒++≤
nnn
, nguyên
=> n = 1 => CH
4
N (loại)
n = 2 => C
2
H
8
N
2
(nhận)
c) Bài tập minh hoạ:
- Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam một Hydrôcacbon (A) thu được 4,032 lít khí CO
2

đktc . Xác đònh công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
m
C
=
)(16,212.
4,22

:
12
==
H
C
m
m

=> x : y = 3 : 8
CTĐGN của (A) là: C
3
H
8
=> CTTN của (A): (C
3
H
8
)
n
hay C
3n
H
8n

Điều kiện : 8n
,123.2 ≤⇒+≤ nn
vì n ngun , > 0, buộc n = 1 .
- Vậy công thức phân tử của (A) là: C
3
H

của (A) : C
x
H
y
+ (
4
y
x +
) O
2

→
0
t
x CO
2
+
2
y
H
2
O
- Ta luôn có phương trình toán học :
n
O2
(phản ứng cháy) = n
CO2
+
2
1

CO
2
+ H
2
O
- Ta có: m
A
= ( m
CO2
+ m
H2O
) - m
O2
(phản ứng)
= ( 13,2 + 5,4 ) - (
32.
4,22
72,6
) = 9 (g)
( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )
- Khối lượng mol của chất (A) M
A
= M
He
. d
A/He
= 4. 7,5 = 30(g)
- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):
m
C

đem đốt 9(g)
=> chất (A) có chứa ôxi : m
O
= 9 - 4,2 = 4,8(g)
- Dạng công thức của (A) là C
x
H
y
O
z

- Ta có tỉ lệ :
A
A
OHC
m
M
m
z
m
y
m
x
===
1612



9
30

kiềm dư
(A) H
2
O m
B2
(tăng lên)
+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)
- Cách giải : Tư ø m
B1
(tăng lên) = m
H2O
; m
B2
(tăng lên) = m
CO2
.
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải .
* Kiểu đề2:
HCHC CO
2
m
Bình
(tăng lên)
(A) H
2
O m
muối trung hoà

m
muối axit

SO
4
đậm đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư ; thấy khối lượng bình
(1) tăng 3,6 (g) ; ở bình (2) thu được 30 (g) kết tủa . Biết tỉ khối hơi của chất (A) đối với
khí O
2
là 3,25 . Xác định công thức phân tử của (A) ?
Giải
- Theo đề , chất hữu cơ (A) đốt cháy chắc chắn cho sản phẩn CO
2
và H
2
O ; H
2
O bị
H
2
SO
4
đậm đặc giữ lại ; CO
2
phản ứng với Ca(OH)
2

Ca(OH)
2
+ CO
2

→

m
OH
==
; m
C
=
)(6,312.3,012.
2
gm
CO
==
- Tổng: m
C
+ m
H
= 3,6 + 0,4 = 4(g) < m
A
( đem đốt )
=> Chất hữu cơ (A) có chứa ôxi : m
O
= 10,4 - 4 = 6,4(g)
- Khối lượng mol của chất (A): M
A
= d
A/O2
.M
O2
= 3,25 .32 = 104(g)
- Dạng công thức phân tử của (A) là: C
x

Giải ra ta được kết quả : x = 3 ; y = 4 ; z = 4
Vậy công thức phân tử của (A) là : C
3
H
4
O
4
Bài 2 : Đốt cháy hoàn toàn 1,08(g) chất hữu cơ (A) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào
dung dịch Ba(OH)
2
; thấy bình nặng thêm 4,6(g) ; đồng thời tạo thành 6,475(g) muối
axit và 5,91(g) muối trung hoà . Tỉ khối hơi của (A) đối với Heli là 13,5 . Xác định công
thức phân tử của (A) ?
Giải
- Chất hữu cơ (A) cháy cho ra CO
2
và H
2
O , CO
2
phản ứng với dung dịch Ba(OH)
2

+ O
2

t
0
Bình d
2

)
2
(2)
Từ (1) ; (2) và đề bài cho : tổng nCO
2
= nBaCO
3
+ 2nBa(HCO
3
)
2

=
)(08,005,003,0
259
475,6
2
197
91,5
mol=+=+
Vì độ tăng khối lượng bình chứa bằng tổng khối lượng CO
2
và H
2
O nên :
m
H2O
= 4,6 - m
CO2
= 4,6 - 0,08 . 44 = 4,6 - 3,52 = 1,08(g)

. d
A/He
= 4 . 13,5 = 54(g)
- Dạng công thức chất (A) : C
x
H
y
; ta có tỉ lệ :

A
A
HC
m
M
m
y
m
x
==
12



08,1
54
12,096,0
12
==
yx
giải ra : x = 4 ; y = 6

khối lượng như sau :

b
a
Mn
Mn
m
m
b
a
n
n
V
V
OHOH
COCO
OH
CO
OH
CO
OH
CO
18
44
.
.
22
22
2
2

18.2
44,3
.
.
22
22
2
2
)(
===
OHhôiOH
COCO
OH
CO
MV
MV
m
m
m
O2
( phản ứng ) =
)(24
4,22
32.8,16
g=
- Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :
m
CO2
+ m
H2O

)(19.
18
2
g=
Tổng: m
C
+ m
H
= 9 + 1 = 10(g) < m
A
(đem đốt)

chất (A) chứa cả ơxy ;
m
O
= m
A
- ( m
C
+ m
H
) = 18 - 10 = 8(g)
- M
A
= d
A/H2
. M
H2
= 36 . 2 = 72(g)
- Dạng cơng thức của (A) là : C



x = 3 ; y = 4 ; z = 2
- Vậy cơng thức phân tử của chất (A) là : C
3
H
4
O
2

V. KẾT QUẢ THỰC HIỆN :
1. Khảo sát chất lượng lần 2:
-Thời gian khảo sát: tháng 4 năm 2006.
- Nội dung khảo sát: Các dạng bài tập về lập cơng thức phân tử HCHC
- Kết quả khảo sát:
Trong q trình áp dụng kinh nghiệm vào giảng dạy năm học: 2005-2006 chúng
tơi chia HS khối 9 làm 02 nhóm
Nhóm1: gồm các lớp: 9/1, 9/3, 9/5, 9/6, 9/10 = 211 HS là những lớp áp dụng
đề tài ( Các lớp thực nghiệm )
 Nhóm2: gồm các lớp: 9/2, 9/4, 9/7, 9/8, 9/9,, 9/11 = 240 HS là những lớp
khơng áp dụng đề tài ( Các lớp đối chứng )
sau khi áp dụng kinh nghiệm chúng tơi tiến hành khảo sát cả 02 đối tượng kết quả
như sau:
Số HS tham gia
khảo sát
GIỎI KHÁ TB
TRÊN
TB
YẾU KÉM
CÁC

4. Trong quá trình giảng dạy phải coi trọng việc hướng dẫn HS con đường tìm ra kiến
thức mới, khơi dậy óc tò mò, tư duy sáng tạo của học sinh, tạo hứng thú trong học tập,
dẫn dắt học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ dễ đến khó .
* Trên đây là nội dung của đề tài sáng kiến kinh nghiệm mà 2 chúng tôi đã nghiên cứu
và áp dụng thành công ở đơn vị trường sở tại . Song chắc chắn rằng sẽ không tránh khỏi
thiếu sót , rất mong sự góp ý của đồng nghiệp để đề tài đạt được hiệu quả cao hơn . Xin
chân thành cảm ơn .
Hà Lam, ngày 25 tháng 02 năm 2007

NHÓM GIÁO VIÊN DẠY HOÁ

Trương Quang Hiền
Võ Hưng Tiến


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status