(SKKN 2022) Sử dụng một số phương pháp và kỹ thuật hiện đại kết hợp sơ đồ hóa phản ứng để giải nhanh bài tập phần hiđrocacbon ở các chương V,VI Hoá học lớp 11 nhằm rèn luyện kỹ năng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT TĨNH GIA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SỬ DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI KẾT HỢP SƠ ĐỒ HÓA PHẢN ỨNG ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TẬP PHẦN HIĐROCACBON Ở CÁC CHƯƠNG V, VI – HÓA HỌC LỚP 11 NHẰM RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC VÀ TẠO HỨNG THÚ HỌC TẬP CHO HỌC SINH Người thực hiện: Trịnh Thị Hằng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Hóa học THANH HỐ NĂM 2022 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .1 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu .2 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM .2 2.1 Cơ sở lí luận 2.2 Thực trạng ấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Giải pháp thực 2.3.1 Cơ sở lý thuyết .3 2.3.2 Phạm vi áp dụng 2.3.3 Một số tập minh họa 2.3.4 Bài tập tự luyện 13 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm 13 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 14 3.1 Kết luận 14 3.2 Kiến nghị 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO .15 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Stt Chữ viết tắt BTNT BTKL Nội dung Bảo toàn nguyên tố Bảo toàn khối lượng BTe pư Bảo tồn electron Phản ứng MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Trong di chúc thiêng liêng cuả mình, chủ tịch Hồ Chí Minh viết: “Bồi dưỡng hệ cách mạng cho đời sau việc quan trọng cần thiết” Bởi vậy, nâng cao hiệu dạy học đổi công tác giáo dục ln vấn đề có ý nghĩa sống thời đại, để đào tạo hệ trẻ Việt Nam phát triển toàn diện thể chất, tri thức đạo đức, Hồ Chủ tịch dặn toàn Đảng, toàn dân ta.[6] Đối với trường học, nhiệm vụ trọng tâm hàng đầu nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, bồi dưỡng giáo dục học sinh thành người tốt, thành người có ích cho xã hội Đặc biệt cấp học THPT – cấp học cuối thang giáo dục phổ thông, việc đưa phương pháp dạy học theo hướng đổi cần thiết thiết thực Vậy làm để khơi dậy kích thích nhu cầu tư tích cực độc lập, sáng tạo học sinh? Làm để tạo động lực hứng thú học tập cho học sinh? Trước vấn đề người giáo viên cần phải khơng ngừng tìm tịi khám phá, sử dụng phối hợp phương pháp dạy học học cho phù hợp với kiểu bài, đối tượng học sinh, xây dựng cho học sinh hướng tư chủ động, sáng tạo Hóa học mơn khoa học quan trọng trường THPT Mơn hóa học cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông, biện chứng chất biến đổi chất.Bài tập hóa phần quan trọng mơn hóa học.[7] Trong chương trình thi tốt nghiệp THPT nay, câu hỏi mức độ vận dụng vận dụng cao phức tạp, tập với nhiều phương trình phản ứng, giải theo cách giải thơng thường dài, nhiều thời gian, khơng tìm đáp án tốn Trong q trình giảng dạy học sinh ơn thi THPT nhận thấy biết vận dụng phương pháp kỹ thuật tốn giải mà khơng cần viết phương trình hóa học, toán giải cách ngắn gọn nhiều Các câu hỏi mức độ vận dụng,vận dụng cao toán hiđrocacbon thường làm em lúng túng q trình tìm lời giải cho tốn, em thường viết phương trình phản ứng nên giải tốn nhiều thời gian khơng hiệu Do đó, để giải tốn thật nhanh, tiết kiệm thời gian gây hứng thú cho học sinh giải tốn khó cần phải áp dụng phương pháp kĩ thuật vào giải Từ lí trên, tơi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: “Sử dụng số phương pháp kỹ thuật đại kết hợp sơ đồ hóa phản ứng để giải nhanh tập phần hiđrocacbon chương V,VI – Hoá học lớp 11 nhằm rèn luyện kỹ giải tập hóa học tạo hứng thú học tập cho học sinh” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Giúp em học sinh lớp 11 tiếp cận với tốn phức tạp cơng cụ hữu hiệu vận dụng phương pháp đại vào giải tạo tiền đề cho lớp 12 việc ôn thi THPT Đồng thời rèn luyện cho học sinh kỹ giải trình bày dạng tập hiđrocacbon - Để hồn thành đề tài nói nghiên cứu nhiều dạng tập hiđrocacbon từ đề thi tốt nghiệp THPT,đề Minh họa nhiều năm.Các vấn đề viết hỗ trợ cho em học sinh lớp 11 giải tập bám sát đề thi tốt nghiệp THPT tốt để đạt kết cao 1.3 Đối tượng nghiên cứu Trong đề tài nghiên cứu tổng kết vấn đề sau: - Bản chất hợp chất hiđrocacbon ( hiđrocacbon no, hiđrocacbon không no ) hướng quy đổi dựa vào đặc điểm chất toán - Mối liên hệ số mol chất phản ứng - Mối liên hệ số mol chất với độ bội liên kết k - Các hiđrocacbon đề tài nghiên cứu mạch hở 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết: + Tham khảo tài liệu, sách, báo, tạp chí chun ngành, truy cập thơng tin internet để nghiên cứu vấn đề liên quan đến chuyên đề hiđrocacbon + Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa nguồn tài liệu để xây dựng sở lý thuyết nội dung đề tài - Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Khảo sát lực học sinh vấn đề tiếp cận giải tốn có nhiều phản ứng phức tạp + Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành dạy thực nghiệm số tiết lớp 11 để xem xét tính khả thi hiệu đề tài NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm - Quy đổi phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa toán ban đầu hỗn hợp phức tạp dạng đơn giản qua làm cho phép toán trở nên dễ dàng thuận tiện.[8] Khi áp dụng phương pháp quy đổi cần đảm bảo nguyên tắc: Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng hỗn hợp ban đầu Phương pháp quy đổi hóa học hữu thường sử dụng cho tập chứa hỗn hợp nhiều chất hữu cơ, số ẩn nhiều, số kiện hơn; chất hữu có điểm chung, điểm đặc biệt công thức phân tử hay đặc điểm cấu tạo mà quy đổi chất,nhóm chất đơn giản hơn, thuận tiện cho việc giải nhanh - Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hoá – khử, số mol electron mà chất khử cho số mol electron mà chất oxi hoá nhận n e nh êng = nenhËn [8] Phương pháp bảo tồn electron hóa học hữu thường sử dụng cho tập đốt cháy hợp chất hữu - Độ bất bão hòa hợp chất hữu đại lượng đặc trưng cho độ không no phân tử hợp chất hữu [10] Độ bất bão hịa ký hiệu k, a,  , Thường ký hiệu k Đối với hiđrocacbon CxHy ta có : 2x-y+2 ( k > k  N) k= 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm * Đối với giáo viên Với thời lượng ngắn,lượng lí thuyết nhiều khó khăn để hướng dẫn học sinh có kỹ vận dụng đầy đủ phương pháp để giải hết tất dạng toán phần hidrocacbon đặc biệt phần tập tổng hợp * Đối với học sinh Khi giải tập dạng học sinh thường gặp khó khăn việc xác định chất hỗn hợp sản phẩm, chưa tìm mối quan hệ kiện đề cho dẫn đến thường giải dài dịng tốn thời gian, nặng nề mặt tốn học, chí khơng giải q nhiều ẩn số Nguyên nhân học sinh chưa có phương pháp giải hợp lý, chưa biết kết hợp vận dụng phương pháp trình giải 2.3 Giải pháp thực 2.3.1 Cơ sở lý thuyết a Phương pháp quy đổi: - Khi giải toán theo hướng quy đổi cần cho học sinh hướng quy đổi linh hoạt theo hỗn hợp chất Chúng ta nhấn mạnh cho học sinh nắm rõ công thức chung hợp chất Hi® rocacbon no : Ankan:CnH2n+2(n  1, k =0)  Anken: CnH2n(n  2, k = =1)  HC mạch hở rocacbon không no:Ankadien: CnH2n-2(n 3, k = =2) Hi® Ankin: C H (n  2, k = =2)  n 2n-2   - Có thể có nhiều hướng quy đổi, sáng kiến tơi xin trình bày hướng quy đổi sau: C Q§ *Hidrocacbon bất kì: CxHy    H2 *Ankan: *Anken: CH2 QĐ hoặ c CnH2n+2-2k x mol H2 (1-k).x mol CH2 Q§ CnH2n+2   x mol H2 x mol Q§ CnH2n  CH2 x mol n.x mol CH2 Q§ C H  *Ankadien - Ankin:  n 2n2 x mol H2 -x mol *Hỗn hợp hiđrocacbon có điểm giống nhau: CaHx Ca x mol QĐ Hỗn hợ p CaHy H2 CaHz x mol CxHa C QD Hỗn hỵ p CyHa   Ha x mol  CzHa x mol CxHx+a CH QĐ Hỗn hợ p CyHy+a   Ha x mol  C H  z z+a x mol b Phương pháp bảo toàn electron (BTe): 0 o +4 +1 -2 t - XÐt sơđ p (1): Cx Hy +O2 CO2 +H2 O  n e nh êng=(4.x+y).nHC BTe:  ne nhËn =4.nO2  4.nO2 =(4.x+y).nHC  +4  CO2 C to - Xét sơđ p (2): +O2    +1-2 H2 H O  BTe: 4.nO2 =4.nC +2.nH2 nH hay nO2 =nC + 2 c.Phương pháp bảo toàn số mol liên kết pi * Phản ứng đốt cháy (OXH hoàn toàn) -Đốt cháy hiđrocacbon: 3n+1-k to Cn H 2n+2-2k + O2   nCO2 + (n+1-k)H 2O n -n Có : (k-1).nHC =nCO - nH O hay nHC = CO H O k-1 3n+1 to O2   nCO2 +(n+1)H2O -Đốt cháy ankan (k =0): CnH2n+2  Có: nH O >nCO  nankan =nH O - nCO 2 2 2 2 3n to  nCO2 +nH2O -Đốt cháy anken (k =1): CnH2n + O2  Có: nCO =nH O 2 3n-1 O2 , to O2   nCO2 +(n-1)H2O -Đốt cháy ankadien, ankin (k =2): CnH2n-2 + Có: nH O nCO  nankan =nH O - nCO 2 2 + Hỗn hợp ( anken + ankin ankadien) nH O