(SKKN HAY NHẤT) một số kinh nghiệm giải nhanh bài toán chất béo

NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Thực trạng của đề tài

Các bài tập hóa học liên quan đến chất béo đã có nhiều tài liệu, nhưng nội dung hiện tại vẫn còn mới mẻ Do đó, các phương pháp giải nhanh vẫn chưa được hệ thống hóa và còn hạn chế về số lượng.

Trong thời gian gần đây, các dạng bài tập liên quan đến chất béo đã trở thành một phần phổ biến trong đề thi THPT quốc gia, khiến nhiều học sinh gặp khó khăn khi giải quyết Thêm vào đó, thời gian làm bài trong kỳ thi rất hạn chế, do đó giáo viên cần tìm ra những phương pháp hiệu quả để giúp học sinh giải nhanh các bài tập này.

Khó khăn lớn nhất trong việc dạy học sinh về bài tập liên quan đến chất béo là giúp các em hiểu và ghi nhớ công thức tổng quát của chất béo, các axit béo phổ biến, cũng như mối quan hệ giữa các chất trong các phản ứng của chất béo như phản ứng đốt cháy và phản ứng xà phòng hóa Ngoài ra, việc áp dụng phương pháp giải nhanh cho từng loại bài tập cũng là một yếu tố quan trọng cần chú ý.

Vì vậy việc sưu tầm, phân dạng các dạng bài tập dạng này và các phương pháp giải chúng là quan trọng và cần thiết.

Giải pháp thực hiện

Tôi đã sưu tầm và phân loại các bài tập từ đề thi THPT quốc gia và đề thi thử của các trường, sau đó áp dụng phương pháp giải nhanh cho từng dạng bài Qua quá trình giảng dạy cho học sinh ôn thi, tôi nhận thấy các em tiếp thu tốt hơn và giải quyết nhanh chóng các bài tập tương tự Dưới đây là một số kinh nghiệm giảng dạy mà tôi đã đúc rút từ thực tiễn.

- Kinh nghiệm 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố

- Kinh nghiệm 2: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố và độ bất bảo hòa.

- Kinh nghiệm 3: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố và độ bất bảo hòa.

- Kinh nghiệm 4: Sử dụng phương pháp quy đổi

- Kinh nghiệm 5: Sử dụng kỷ thuật dồn chất.

UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com

1/ Khái niệm : Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon (khoảng từ 12C đến 24C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol Chất béo có công thức chung là:

Trong đó: R 1 , R 2 , R 3 là các gốc hiđrocacbon no hoặc không no, không phân nhánh, có thể giống nhau hoặc khác nhau * Các axit béo thường gặp:

+ Axit béo no: C 15 H 31 COOH: axit panmitic (M%6)

C 17 H 35 COOH: axit stearic (M= 284) + Axit béo không no: C 17 H 33 COOH: axit oleic (1 nối đôi; M(2) C 17 H 31 COOH: axit linoleic (2 nối đôi; M= 280)

* Các chất béo thường gặp (C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 : tristearoylglixerol (tristearin) (C 17 H 33 COO) 3 C 3 H 5 : trioleoylglixerol (triolein) (C 15 H 31 COO) 3 C 3 H 5 tripanmitoylglixerol (tripanmitin) (C 17 H 31 COO) 3 C 3 H 5 : trilinoleoylglixerol (trilinolein)

- Ở nhiệt độ thường, chất béo có 2 loại:

+ Chất béo lỏng (dầu) như dầu lạc, dầu vừng, gấc… trong phân tử có chứa gốc hidrocacbon không no.

Chất béo rắn, như mỡ gà và mỡ lợn, có cấu trúc phân tử chứa gốc hidrocacbon no Những chất béo này nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng lại hòa tan trong các dung môi hữu cơ.

3/ Tính chất hóa học : a Phản ứng thủy phân trong môi trường axit

Thủy phân este trong môi trường axit thu được các axit béo và glixerol:

(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3H 2 O 3C 17 H 35 COOH + C 3 H 5 (OH) 3 tristearin axit stearic glixerol

UAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b Phản ứng xà phòng hóa

Thủy phân chất béo trong môi trường kiềm( Phản ứng xà phòng hóa) thu được muối của axit béo(dùng để sản xuất xà phòng) và glixerol

(C 15 H 31 COO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH 3C 15 H 31 COONa + C 3 H 5 (OH) 3 tripanmitin Natri panmitat glixerol c Phản ứng hiđro hóa

Triolein (lỏng) tristearin ( rắn) d Phản ứng oxi hóa

Chất béo khi tiếp xúc với oxi trong không khí sẽ bị oxi hóa chậm, dẫn đến việc hình thành các sản phẩm có mùi khó chịu Hiện tượng này chính là nguyên nhân gây ra tình trạng dầu mỡ bị ôi thiu khi để lâu.

- Chất béo bị oxi hóa hoàn toàn (phản ứng đốt cháy) tạo ra CO 2 và H 2 O:

Chất béo có công thức hóa học C x H y O 6 + (x + -3)O 2 xCO 2 + H 2 O, và bài toán về chất béo dựa vào các phản ứng hóa học như thủy phân, đốt cháy và phản ứng cộng Để giải quyết bài tập liên quan đến chất béo, các bạn cần ghi nhớ các tính chất hóa học, viết được phương trình phản ứng, và hiểu rõ cấu trúc, thành phần cũng như mối quan hệ số mol giữa các chất trong phản ứng Ngoài ra, việc nắm vững các công thức tính toán cơ bản trong hóa học và các định luật bảo toàn như bảo toàn khối lượng, bảo toàn năng lượng và bảo toàn điện tích là rất quan trọng.

2.3.2 Một số kinh nghiệm giải nhanh bài toán về chất béo Kinh nghiệm 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố

Kinh nghiệm này chủ yếu áp dụng cho các bài tập liên quan đến phản ứng xà phòng hóa và phản ứng đốt cháy của chất béo.

* Với phản ứng đốt cháy: C x H y O 6 + (x + -3)O 2 xCO 2 + H 2 O

+ Định luật bảo toàn khối lượng: hoặc:

* Với phản ứng xà phòng hóa:

- Nếu chất béo chỉ có mình triglixerit

+ Viết phương trình hóa học phản ứng xà phòng hóa (NaOH hoặc KOH) (RCOO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH → 3RCOONa + C 3 H 5 (OH) 3

+ Mối quan hệ số mol của các chất

Từ phương trình hóa học ta có: ; + Áp dụng ĐLBTKL ta có: m chất béo + m kiềm = m muối + m glixerol * Nếu chất béo còn có thêm axit béo tự do

+ Viết phương trình hóa học

(RCOO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH → 3RCOONa + C 3 H 5 (OH) 3 RCOOH + NaOH → RCOONa + H 2 O

+ Mối quan hệ số mol của các chất

Từ phương trình hóa học ta có:

+ Áp dụng ĐLBTKL ta có: m chất béo + m kiềm = m muối + m glixerol + m H2O

Để giải bài toán, ta có 1 gam triglixerit X được đốt cháy hoàn toàn với 1,55 mol O2, tạo ra 1,10 mol CO2 và 1,02 mol H2O Khi cho 25,74 gam X phản ứng với dung dịch KOH, thu được 2 gam muối Cần xác định giá trị của m2.

- BTKL cho phản ứng đốt cháy ta có:

Trong phản ứng giữa chất béo và KOH, khối lượng chất béo (m X) là 17,16 gam Phản ứng diễn ra theo phương trình: (RCOO)3C3H5 + 3KOH → 3RCOOK + C3H5(OH)3 Từ đó, số mol KOH (n KOH) được tính là 0,09 mol và số mol glixerol (n glixerol) là 0,03 mol Để tính khối lượng muối, ta áp dụng công thức: m chất béo + m KOH = m muối + m glixerol Kết quả là khối lượng muối (m muối) bằng 28,02 gam, tính từ công thức: m muối = m chất béo + m KOH - m glixerol = 25,74 + 0,09 × 56 - 0,03 × 92.

Ví dụ 2: ( Đề thi THPT quốc gia 2018 - mã đề 203) Thủy phân hoàn toàn a gam triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được glixerol và dung dịch chứa m gam hỗn

; hợp muối (gồm natri stearat, natri panmitat và ) Đốt cháy hoàn toàn a gam X cần vừa đủ 1,55 mol , thu được và 1,1 mol Giá trị của m là:

Hướng dẫn giải: Thủy phân X thu được 3 muối : natri stearat, natri panmitat và

BTKL cho phản ứng đốt cháy ta có:

Khi phản ứng với NaOH : (RCOO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH 3RCOONa + C 3 H 5 (OH) 3

BTKL ta có: m chất béo + m NaOH = m muối + m glixerol

Kinh nghiệm 2: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố và độ bất bảo hòa.

Kinh nghiệm này chủ yếu áp dụng cho các bài tập liên quan đến số liệu của phản ứng đốt cháy và phản ứng cộng Br2 (hoặc H2).

- Phương pháp giải: Đối với chất béo có CTTQ: C n H 2n+2-2k O 6

Khi đốt cháy chất béo X, tổng số liên kết pi trong phân tử chất béo (k) được xác định bằng tổng số liên kết ở nhóm COO và tổng số liên kết ở gốc hiđrocacbon.

Hoặc có thể tính theo công thức : k= với x,y là số nguyên tử C, H trong phân tử chất béo.

+ X phản ứng với dd Br 2 : C x H y O 6 + (k – 3)Br 2 → C x H y O 6 Br (2k-6)

Ví dụ 1: (Đề thi THPT quốc gia -2018 - MĐ 201) Thủy phân hoàn toàn triglixerit

Trong dung dịch NaOH, X phản ứng tạo ra glixerol, natri stearat và natri oleat Để đốt cháy hoàn toàn m gam X, cần 3,22 mol oxy, thu được 2,28 mol sản phẩm Đồng thời, m gam X cũng có khả năng tác dụng tối đa với a mol trong dung dịch Cần xác định giá trị của a.

Từ đề bài suy ra X có CTPT là: C 57 H y O 6

BTNT (O): => = 2,12 mol k= + 1 = 5 => số liên kết ở gốc hiddrocacbon = k-3 = 2

X tác dụng với Br 2 : X + 2Br 2

=> số mol Br 2 phản ứng = a = 0,04.2 = 0,08 mol ( đáp án B)

Ví dụ 2: Đun nóng m gam hỗn hợp E chứa triglixerit X và các axit béo tự do với

200 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu được glixerol và hỗn hợp Y chứa các muối có công thức chung C 17 H y COONa Đốt cháy 0,07 mol E thu được 1,845 mol

CO 2 Mặt khác, m gam E tác dụng vừa đủ với 0,1 mol Br 2 Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Giá trị của m là

A 57,74 B 59,07 C 55,76 D 31,77 Hướng dẫn giải: Triglixerit X có 57 nguyên tử C và Axit béo có 18 nguyên tử C Trong 0,07 mol E : X: x mol ; Axit: y mol Ta có hệ: x + y = 0,07 mol

Trong m gam E: X: a mol ; axit: b mol => ta có hệ

=> a = 0,03 mol ; b= 0,11 mol => m gam E gấp 2 lần 0,07 mol E Gọi k 1 là tổng số liên kết pi trong X, k 2 là tổng số liên kết pi trong axit.

Khi cho E tác dụng với Br 2 ta có: (k 1 -3) 0,03 + (k 2 -1).0,11 = 0,1

=> k 1 0,03 + k 2 0,11 = 0,3 mol Mặt khác, áp dụng CT tính k ta có: =( k 1 - 1) 0.03 + (k 2 - 1).0,11

Kinh nghiệm 3: Sử dụng kết hợp định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố và độ bất bảo hòa.

Kinh nghiệm này chủ yếu áp dụng cho các bài tập liên quan đến phản ứng thủy phân, phản ứng đốt cháy và phản ứng cộng với Br2 (hoặc H2).

* Với phản ứng đốt cháy: Chất béo có CTTQ: C n H 2n+2-2k O 6

Khi đốt cháy chất béo X, tổng số liên kết pi trong phân tử chất béo (k) được tính bằng tổng số liên kết ở nhóm COO và tổng số liên kết ở gốc hiđrocacbon.

Hoặc có thể tính theo công thức : k= với x,y là số nguyên tử C, H trong phân tử chất béo.

- Định luật bảo toàn khối lượng: hoặc: * Với phản ứng cộng:

+ X phản ứng với dd Br 2 : C x H y O 6 + (k – 3)Br 2 → C x H y O 6 Br (2k-6)

Ta có: ; BTKL: = m dẫn xuất

Ta có: ; BTKL: = mcb no

* Với phản ứng xà phòng hóa

BTKL: m chất béo + m kiềm = m muối + m glixerol

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam triglixerit X cần vừa đủ 2,31 mol O 2 , thu được

Trong phản ứng giữa m gam X với dung dịch NaOH, sản phẩm thu được là glixerol và 26,52 gam muối, cho thấy X có khả năng phản ứng với NaOH Đồng thời, m gam X cũng có thể tác dụng tối đa với a mol Br2 trong dung dịch, từ đó xác định giá trị của a.

- Ta có sơ đồ phản ứng cháy: C x H y O 6 + O 2 CO 2 + H 2 O (1)

Gọi n X = a mol, = b mol, k là tổng số liên kết π trong phân tử X.

Bảo toàn nguyên tố O: 6a + 2.2,31 = 2.1,65 + b → 6a – b = – 1,32 (*) Bảo toàn khối lượng: m + 32 2,31= 44.1,65 + 18.b → m = 18b – 1,32

- Pư với NaOH: (RCOO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH 3RCOONa + C 3 H 5 (OH) 3 (2) Theo phản ứng (2): n glixerol = n X = a, n NaOH = 3n X = 3a

Bảo toàn khối lượng cho phản ứng (2):

Từ (*) và (**), ta có: a = 0,03; b = 1,5 Mặt khác: (k – 1).n X = → (k – 1).0,03 = 1,65 – 1,5 → k = 6

- Phản ứng với Br 2 : X + (k – 3)Br 2 →

Ví dụ 2: (Đề thi thử Bà Rịa Vũng Tàu 2019) Đốt cháy hoàn toàn m gam triglixerit X

Trong quá trình phản ứng, cần sử dụng 69,44 lít khí O2 (đktc) để thu được khí CO2 và 36,72 gam nước Khi đun nóng m gam chất X trong 150 ml dung dịch NaOH 1M, sau khi phản ứng hoàn tất, ta thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y sẽ thu được p gam chất rắn khan.

X tác dụng vừa đủ với 12,8 gam Br2 trong dung dịch Giá trị của p là

Hướng dẫn giải: = 3,1 mol ; = 2,04 mol

- Ta có sơ đồ phản ứng cháy: C x H y O 6 + O 2 CO 2 + H 2 O (1)

Gọi n X = a mol, = b mol, k là tổng số liên kết π trong phân tử X.

- Phản ứng với dd Br 2 : C x H y O 6 + (k – 3)Br 2 → C x H y O 6 Br (2k-6) (2) Theo phản ứng (2): n X (k-3) = a.( k-3) = 0,08 mol (*)

Mặt khác: (k – 1).n X = (k-1).a = = b- 2,04 (**) Lấy (**) - (*) ta được 2a - b = - 2,12 (II)

Từ (I) và (II) => a= 0,04 ; b= 2,2 mol BTKL cho phản ứng cháy : mX = 2,2.44 + 36,72 - 3,1.32 = 34,32 gam

- Pư với NaOH: (RCOO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH 3RCOONa + C 3 H 5 (OH) 3 (3) Theo phản ứng (2): n glixerol = n X = 0,04 mol

BTKL cho phản ứng (3) ta có: 34,32 + 0,15.40 = m rắn + 0,04.92

KẾT KUẬN, KIẾN NGHỊ ………………………………………… 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO

Kết luận, đề thi THPT quốc gia gần đây thường xuất hiện câu hỏi về chất béo, thuộc dạng vận dụng và vận dụng cao với nội dung khó Do đó, nghiên cứu các phương pháp giải nhanh là rất quan trọng, giúp học sinh tìm ra cách giải hiệu quả nhất, rút ngắn thời gian làm bài và nâng cao kết quả trong học tập cũng như trong kỳ thi quốc gia.

Bài viết này chia sẻ những kinh nghiệm quý báu từ việc nghiên cứu các đề thi thử đại học và đề thi quốc gia mà tôi thường gặp Tôi sẽ tiếp tục mở rộng nghiên cứu và phát triển chủ đề này trong các năm học tới.

Tôi nhận thức rằng những kinh nghiệm mà tôi chia sẻ chỉ là một phần nhỏ trong kho tàng kiến thức phong phú từ sách vở và sự hướng dẫn của các thầy cô giáo cùng đồng nghiệp Do đó, tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để hoàn thiện đề tài này, từ đó cải thiện phương pháp giảng dạy của mình Điều này sẽ giúp tôi có cơ hội cống hiến nhiều hơn cho sự nghiệp giáo dục.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Nhà trường nên chú trọng hơn trong việc cung cấp sách tham khảo về bài tập chất béo, giúp học sinh nghiên cứu và tìm hiểu các phương pháp giải nhanh Điều này không chỉ giảm bỡ ngỡ khi gặp dạng bài tập này mà còn tiết kiệm thời gian làm bài cho các em.

3.2.2 Đối với Sở GD&ĐT:

Những sáng kiến có chất lượng cần được giới thiệu phổ biến đến các trường THPT để cùng nhau trao đổi và áp dụng thực tế.

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh hóa, ngày 15 tháng 5 năm 2021

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác.

[1]: Sách giáo khoa hóa học 12 cơ bản và nâng cao -NXB GD năm 2008.

[3]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2017.

[4]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2018.

[5]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2019 [6]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2020 [7]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2021 [8]: Đề thi THPT quốc gia 2018

[9]: Đề thi THPT quốc gia 2019 [10]: Đề thi THPT quốc gia 2020

DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP

Họ và tên tác giả: Trần Thị Tiến Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Thiệu Hóa.

TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại

Năm học đánh giá xếp loại

(Ngành GD xếp loại cấp huyện/tỉnh; (A, B, Tỉnh ) hoặc C)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

Phân dạng và phương Ngành GD cấp

2016-2017 pháp giải các bài tập hóa tỉnh; Tỉnh B học có đồ thị - o0o -

MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TOÁN CHẤT BÉO

Người thực hiện: Trần Thị Tiến Chức vụ: Giáo viên

SKKN thộc lĩnh vực môn: Hóa Học

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	580,27 KB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1]: Sách giáo khoa hóa học 12 cơ bản và nâng cao -NXB GD năm 2008	Khác
[2]: Internet/Google/violet	Khác
[3]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2017	Khác
[4]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2018	Khác
[9]: Đề thi THPT quốc gia 2019 [10]: Đề thi THPT quốc gia 2020	Khác