Rèn luyện kỹ năng giải bài toán este dựa vào khai thác mối quan hệ giữa số mol CO2 với số mol h2o và độ bất bão hòa của phân tử - Pdf 43

Mục lục
1. Mở đầu
1.1.

Lý do chọn đề tài …………………………………………………….. 1-2

1.2.

Mục đích nghiên cứu …………………………………………………. 2

1.3.

Đối tượng nghiên cứu………………………………………………….. 2

1.4.

Phương pháp nghiên cứu………………………………………………. 2

2.

Nội dung sáng kiến

2.1.

Cơ sở lí luận của sáng kiến ……………………………………………. 3

2.2.

Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến ………………………. 3-4

2.3.

thiện kỹ năng sử dụng phương pháp và hình thành tư duy sáng tạo.
Bài toán đốt cháy các hợp chất hữu cơ nói chung và bài toán đốt cháy este
nói riêng là một trong những nội dung quan trọng trong bài tập Hoá học Hữu cơ ở
trường THPT. Qua quá trình dạy học, bằng sự trải nghiệm của bản thân, tôi thấy có
một số vấn đề nổi lên sau đây về phản ứng cháy:
- Nguyên tắc chung của phép phân tích định tính và định lượng là người ta
sẽ chuyển các hợp chất Hữu cơ thành các hợp chất Vô cơ đơn giản thông qua phản
ứng cháy để rồi nhận ra chúng, định lượng chúng bằng các phép tính toán.
- Việc “hiểu biết” về phản ứng cháy cũng có ảnh hưởng đến việc học. Học
sinh nếu không biết việc sử dụng ''Quan hệ giữa số mol CO 2, số mol H2O và độ bất
bão hoà”' là một phương pháp hiệu quả để giải một số bài toán đốt cháy sẽ gặp khó
khăn và bế tắc khi làm bài tập.
- '' Sử dụng mối quan hệ giữa số mol CO 2, số mol H2O và độ bất bão hoà của
phân tử '' là một nội dung mới lạ, nhưng rất hiệu quả khi giải bài tập đốt cháy đặc
biệt là các bài tập khó về este trong kỳ thi THPTQG những năm gần đây.
- Phân tích và xây dựng phương pháp giải tối ưu dựa trên mối quan hệ này
sẽ rút ngắn thời gian giải các bài tập este tạo cho các em động lực và tích cực học
tập nghiên cứu.
Với mong muốn giúp các em học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức cơ bản về
phản ứng cháy và vận dụng linh hoạt vào giải toán khó về este nên tôi lựa chọn đề
tài: "Rèn luyện kĩ năng giải toán este dựa vào mối quan hễ giữa số mol CO 2, số
mol H2O và độ bất bão hoà của phân tử".
Hi vọng với đề tài nhỏ này sẽ giúp các bạn đồng nghiệp dạy học hiệu quả
hơn, giúp các em học sinh tự tin hơn trong việc học bộ Hoá học Hữu cơ và tự tin
trong kỳ thi THPTQG năm 2017.
2


1.2.


+ Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động trong học tập của học sinh.
+ Bồi dưỡng phương pháp tự học.
+ Rèn luyện kĩ năng vận dụng lí thuyết vào thực tiễn.
+ Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.
Trong đó hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động trong học tập của
học sinh được xem là chủ đạo, chi phối đến ba hướng còn lại.
Đề tài được nghiên cứu thực hiện trên thực tế các tiết dạy chuyên đề. Khai
thác cách nhìn mới mẻ về bài toán đốt cháy este, Qua bài học Giáo viên chỉ cho
học sinh thấy cách nhìn mới mẻ nhưng đầy logic và hứng thú trong tư duy.
Giáo viên cần xây dựng một hệ thống các hoạt động từ dễ đến khó để học
sinh dần dần lĩnh hội kiến thức từ đó phát triển tư duy cho học sinh, phát huy tính
tích cực chủ động, tăng cường khả năng vận dụng linh hoạt, sáng tạo của học sinh.
2.1. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến
Qua quá trình quan sát, dự giờ, trao đổi với đồng nghiệp, thăm dò từ phía
học sinh. Tôi rút ra một số vấn đề sau:
Về giáo viên: Phần lớn các giáo viên dạy đúng theo các nội dung trong sách
giáo khoa, thậm chí sử dụng nguyên vẹn các hoạt động trong SGK mà không có
thêm các hoạt động bổ trợ, dẫn dắt giúp học sinh tiếp cận kiến thức mới. Thêm vào
đó việc sử dụng phương tiện dạy học có ứng dụng công nghệ thông tin rất hạn chế
do việc soạn một bài giảng điện tử mất khá nhiều thời gian nên hiệu quả dạy học
không cao.
Về phía học sinh: Đối với học sinh khá, giỏi thì nắm vững kiến thức cơ bản,
vận dụng vào giải được bài tập. Đối với học sinh trung bình trở xuống việc tiếp thu
rất khó khăn, hay nhầm lẫn không linh hoạt trong xử lý bài tập.
Trong quá trình dạy học, tôi đã chọn ra hai lớp 12A và 12B làm bài kiểm tra với
cùng một đề bài như sau thu được kết quả như sau:
4


Lớp


8

20

20

50

6

15

12B

2

4,8

10

23,8

20

47,6

10

23,8

0)

Phương trình phản ứng:
CxHyOz

+

(x + - )O2

x CO2

a (mol)

ax(mol)

Đặt T =

+

+ a.

H2O (1)

(mol)

(2)

Áp dụng công thức tính số số liên kết kết và vòng:
k=
Ta có:


a

+

n H2O

an

CmH2m-2O2 +

O2

m CO2



b

an
+

bm

(m-1) H2O
b(m-1)

Ta có:
Áp dụng btkl: 


Cách 2: Sử dụng mối quan hệ giữa số mol khí CO2, số mol H2O và độ bất bão
hoà k của phân tử
E gồm:

X : R1 COOR

(k = 1): a mol

Y : R2 COOR : (k = 2): b mol
Ta có:

7


Áp dụng btkl: 

(10,56 + 0,45.32) – 6,48 = 18,48 (gam)


Hệ phương trình:
bt.O:

2a + 2b + 2.0,45 = 2.0,42 + 1.0,36

Theo : (1-1).a + (2-1).b =

X: HCOOCH3 :

a = 0,09 (mol)
b = 0,06 (mol)

khác, a gam E làm mất màu tối đa dung dịch chứa 0,14 mol Br 2. Khối lượng của
X trong E là
A. 8,6 gam.

B. 6,6 gam.

C. 6,8 gam.

D. 7,6 gam
8


Hướng dẫn giải
E gồm:

X: HCOOR (k = 1):

a mol

Y: R1 COOH (k = 2):

b mol

Z: (R1 COO)2C2H4 (k = 4): b mol.
Đặt
Ta có hệ phương trình:

44x + 18y = 19,74
a + b + 2b = 0,14
2a + 2b + 4b + 2. 0,335 = 2x + y

a mol
b mol

Z: R1(COOR2)2 (k = 2): c mol.
Áp dụng bảo toàn nguyên tố cho M 
Do F chỉ có 2 muối nên NaOH phản ứng hết
Ta có hệ phương trình:
17,84 + 23.

= 0,48. 44 + 18.

2.0,36 + 2.

= 2.0,48 +



= 0,26 (mol)
9


Hệ phương trình:
(2-1).a + (2-1).b +(2-1). c =

= 0,2

a + 2b + 2c = 0,36
 a = 0,04 (mol); b + c = 0,16 (mol)
Bảo toàn nguyên tố C  nC(ancol) = 0,48 – 0,44 = 0,04
Phương trình theo số mol C trong E

mtăng = m ancol -

10


 m ancol = 8,48 + 0,24 = 8,72 (gam) 
Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
m X + m KOH = m muối + m ancol
 m muối = 21,2 + 0,24.56 – 8,72 = 25,92 (gam)
Theo bảo toàn nguyên tố K: n muối = n K = 0,24 (mol)
Phương trình theo khối lượng mol của muối:
R + 83 =

= 108  R = 25 (CH

 X là: CH

Vậy E gồm: X: CH
Y:

Hệ phương trình:
2a + 4b = 0,48

a = 0,16 (mol)



(3-1)a + (6-1).b = 0,52

b = 0,04 (mol)

(Trích đề thi minh hoạ lần 1 của Bộ GD&ĐT năm 2017)
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết X tạo bởi glixerol và các axit đơn chức mạch hở, khi X cháy có

Trong số 5 có 3 trong các nhóm chức este –COO- còn lại 2

nằm trong gốc

hiđrocacbon của các axit. Cứ 1 thì cộng với 1 phân tử H2 nên:
. Vậy NaOH dư
Theo bảo toàn khối lượng ta có: (39-0,3.2)+0,7.40 = m. 0,15.92  m 52,6 gam

12


3.2.3 Bài tập vận dụng và đáp số
Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 22,9 gam hỗn hợp X gồm hai este đơn chức, mạch
hở tạo bởi cùng một ancol với hai axit cacboxylic kế tiếp nhau trong dãy đồng
đẳng, thu được 1,1 mol CO2 và 15,3 gam H2O. Mặt khác, toàn bộ lượng X trên
phản ứng hết với 300 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Y. Cô cạn
dung dịch Y thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m có thể là
A. 20,4

B. 23,9

C. 18,4

D. 19,0

(Đề thi thử THPTQG lần 2 – THPT Chuyên Vinh – Nghệ An, năm 2015)

đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một đieste tạo bởi axit và cả 2
ancol đó. Đốt cháy hoàn toàn 4,84 gam X trên thu được 7,26 gam CO 2 và 2,70
gam H2O. Mặt khác, đun nóng 4,84 gam X trên với 80 ml dung dịch NaOH 1M,
sau phản ứng thêm vừa đủ 10 ml dung dịch HCl 1M để trung hòa lượng NaOH
dư. Cô cạn phần dung dịch thu được m gam muối khan, đồng thời thu được 896
ml hỗn hợp ancol (đktc) có tỉ khối hơi so với H2 là 19,5. Giá trị của m là
A. 4,595
B. 5,765.
C. 5,180.
D. 4,990.
Bài 5: X, Y, Z là ba axit cacboxylic đơn chức cùng dãy đồng đẳng (M X < MY
< MZ ), T là este tạo bởi X, Y, Z với glixerol. Đốt cháy hoàn toàn 26,6 gam
hỗn hợp M gồm X, Y, Z, T (trong đó Y và Z có cùng số mol) bằng lượng vừa
đủ khí O2, thu được 22,4 lít CO2 (đktc) và 16,2 gam H2O. Mặt khác, đun
nóng 26,6 gam M với lượng dư dung dịch AgNO 3/NH3. Sau khi các phản ứng
xảy ra hoàn toàn, thu được 21,6 gam Ag. Mặt khác, cho 13,3 gam M phản ứng
hết với 400 ml dung dịch NaOH 1M và đun nóng, thu được dịch N. Cô cạn
13


dung dịch N thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m gần nhất với giá trị
nào sau đây?
A. 38,04.

B. 24,74.

C. 16,74.

D. 25,10.


dùng 0,275 mol O2. Mặt khác đun nóng 21,58 gam E với 440 ml dung dịch
NaOH 1M (vừa đủ) thu được một ancol T duy nhất và hỗn hợp F gồm a gam
muối A và b gam muối B (M A < MB). Dẫn toàn bộ T qua bình đựng Na dư thấy
khối lượng bình tăng 1,76 gam; đồng thời thu được 0,672 lít khí H 2 (đktc). Tỉ lệ
a : b gần nhất là
A. 3,9

B. 4,0

C. 3,6

D. 3,8

Bài 10: X, Y là hai axit cacboxylic đều hai chức, mạch hở thuộc cùng dãy đồng
đẳng kế tiếp; Z và T là hai este thuần chức hơn kém nhau 14 đvC, đồng thời Y và
Z là đồng phân của nhau (MX < MY < MT). Đốt cháy 17,28 gam hỗn hợp E
chứa X, Y, Z, T cần dùng 10,752 lít O2 (đktc). Mặt khác đun nóng 17,28 gam E
cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 1M thu được 4,2 gam hỗn hợp gồm 3 ancol có
cùng số mol. Số mol của X trong E là
A. 0,05 mol

B. 0,04 mol

C. 0,06 mol

D. 0,03 mol

Bài 11: X là este no, đơn chức; Y là este đơn chức, không no chứa một nối đôi
C=C (X, Y đều mạch hở). Đốt cháy 10,56 gam hỗn hợp E chứa X, Y cần dùng
10,08 lít O2 (đktc) thu được 6,48 gam nước. Mặt khác đun nóng 10,56 gam E với

C. 27.

D. 21.

Bài 14: Hỗn hợp R chứa các chất hữu cơ đơn chức gồm axit (X),ancol (Y) và
este (Z) (được tạo thành từ X và Y). Đốt cháy 2,15 gam este (Z) rồi hấp thụ sản
phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư được 19,7 gam kết tủa và khối lượng
dung dịch giảm 13,95 gam. Mặt khác, 2,15 gam Z tác dụng vừa đủ với NaOH
được 1,7 gam muối. Axit X và ancol Y tương ứng là
A. CH3COOH và C3H5OH
B. C2H3COOH và CH3OH
C. HCOOH và C3H7OH

D. HCOOH và C3H5OH

(Đề thi thử THPT Quốc Gia – Sở Giáo dục và đào tạo TPHCM, năm 2015)
Bài 15: X là một axit cacboxylic, Y là một este hai chức, mạch hở (được tạo ra
khi cho X phản ứng với ancol đơn chức Z). Cho 0,2 mol hỗn hợp gồm X và Y
phản ứng hoàn toàn với dung dịch KHCO 3 lấy dư, thu được 0,11 mol CO 2. Mặt
khác, đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp trên thu được 0,69 mol CO 2 và m gam
H2O. Giá trị của m là
A. 6,21.
B. 10,68.
C. 14,35.
D. 8,82.
(Đề thi thử Đại học lần 2 – THPT Minh Khai – Hà Tĩnh, năm 2014)
Bài 16: X, Y là hai chất hữu cơ kế tiếp thuộc dãy đồng đẳng ancol anlylic; Z là
axit no hai chức; T là este tạo bởi X, Y, Z. Đốt cháy 17,12 gam hỗn hợp E chứa
X, Y, Z, T (đều mạch hở) cần dùng 10,864 lít O 2 (đktc) thu được 7,56 gam nước.
Mặt khác 17,12 gam E làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 0,09 mol Br 2. Nếu

thu được 17,472 lít CO2 và 11,52 gam nước. Mặt khác m gam X phản ứng với
dung dịch KOH dư thì thu được 0,26 mol hỗn hợp ancol. Biết X không tham gia
phản ứng tráng gương. Giá trị V là bao nhiêu? (các khí đo ở đktc)
A. 21,952

B. 21,056

C. 20,384

D.19,600

(Đề thi thử THPT Quốc Gia lần 3 – THPT Nguyễn Khuyến 2015)
Bài 19: Cho 11 gam hỗn hợp X gồm hai este đơn chức, mạch hở A và B tác dụng
hết với 200 gam dung dịch KOH 5,6% đun nóng, thoát ra hỗn hợp ancol Y đồng
đẳng kết tiếp, cô cạn dung dịch thì thu được m gam chất rắn khan. Cho Y đi qua
bình Na dư thì khối lượng bình tăng 5,35 gam và có 1,68 lít khí thoát ra ở đktc.
Mặt khác, 16,5 gam X làm mất màu tối đa a gam brom. Giá trị (m + a) là
A. 40,7.

B. 52,7.

C. 32,7.

D. 28,7.

(Đề thi thử THPT QG lần 2 – THPT Tĩnh Gia 2 – Thanh Hóa, năm 2015)
Bài 20: Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, tạo thành từ cừng một ancol Y và 3 axit
cacboxylic (phân tử chỉ có nhóm –COOH); trong đó, có hai axit no là đồng đẳng
kế tiếp nhau và một axit không no (có đồng phân hình học, chứa một liên kết đôi
C=C trong phân tử). Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH,

Số bài

%

Số bài

%

Số bài

%

Số bài

%

12A

18

45

12

30

9

22,5



Qua khảo sát trên ta thấy, số học sinh đạt từ điểm trung bình trở lên chiểm hơn
90%, số học sinh đạt điểm khá, giỏi tăng và số học sinh đạt điểm yếu giảm rõ rệt.
3. Kết luận và kiến nghị
3.1.

Kết luận

Qua thực tiễn giảng dạy, bằng thực nghiệm sư phạm bản thân tôi nhận thấy
được tính khả thi của đề tài. Đa số học sinh không còn e ngại trước các bài toán
khó về phản ứng cháy Este bởi các em đã được cung cấp một hệ thống kiến thức
cơ bản, các dạng bài tập đa dạng cùng với phương pháp giải rõ ràng, dễ hiểu. Các
em chủ động và tích cực hơn trong mỗi giờ học, các hướng suy nghĩ và vận dụng
phương pháp cũng trở nên linh hoạt hơn.
3.2.

Kiến nghị

Trên cơ sở học sinh làm một số bài toán cụ thể giáo viên đi tới khái quát
chung và trình bày hoàn thiện phương pháp, đưa ra một số ví dụ để phân tích một
số sai lầm khi sử dụng phương pháp cho học sinh tránh
Giáo viên thường xuyên cho học sinh làm các bài tập theo nhóm để các em
hỗ trợ nhau trong việc vận dụng quan hệ giưũa số mol CO2 với số mol H2O và độ
bất bão hoà của phân tử từ đó có thể mở rộng cho các bài toán khác.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu
sót. Kính mong hội đồng khoa học các cấp và bạn bè đồng nghiệp góp ý xây dựng,
bổ sung cho bản kinh nghiệm của tôi đạt chất lượng tốt hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thanh hoá, Ngày 12 tháng 5 năm 2017
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG

TT

Tên đề tài SKKN

Phương pháp quy đổi về nguyên
1.

tử trong bài tập hoá Vô cơ

Kết quả
Cấp đánh
đánh giá
giá xếp loại
xếp loại
(Phòng, Sở,
(A, B,
Tỉnh...)
hoặc C)

Năm học
đánh giá xếp
loại

Sở

C

2010 - 2011

Sở


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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