Skkn kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa và phương pháp hidro hóa trong giải các bài tập hữu cơ nhằm nâng cao chất lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LƯƠNG ĐẮC BẰNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG ĐẲNG HÓA VÀ PHƯƠNG PHÁP HIDRO HÓA TRONG GIẢI CÁC BÀI TẬP HỮU CƠ NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VÀ THI HỌC SINH GIỎI Người thực hiện: Lê Thị Hồng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Hóa THANH HỐ NĂM 2022 skkn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM - SKKN: Sáng kiến kinh nghiệm - THPT: Trung học phổ thông - HSG: Học sinh giỏi - BTHH: Bài tập hóa học - PP: Phương pháp - ĐĐH: Đồng đẳng hóa - HĐH: Hidro hóa - CTPT: Cơng thức phân tử - CTCT: Công thức cấu tạo - HS: Học sinh - GV: Giáo viên - TN: Thực nghiệm - ĐC: Đối chứng - CT: Công thức skkn MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Giả thiết khoa học 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận 2.2 Cơ sở lí thuyết thực tiễn đề tài 2.3 Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông thi học sinh giỏi 2.4 Bài tập vận dụng 16 2.5 Thực nghiệm sư phạm 18 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 19 3.1 Kết luận 19 3.2 Kiến nghị 20 skkn MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong trình dạy học Hóa học, bên cạnh việc nắm vững lý thuyết, tập coi phần thiếu việc củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ phát triển tư cho học sinh Thông qua việc giải tập, học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thơng minh, tự lập, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập Hóa học Mỗi tập có nhiều phương pháp giải khác Việc phân tích đề bài, lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập có ý nghĩa quan trọng Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý giúp học sinh nắm vững chất tượng hoá học, rút ngắn thời gian làm bài, tạo hứng khởi cho học sinh trình lĩnh hội tri thức đem lại hiệu cao kì thi kì thi HSG tốt nghiệp THPT Trong trình giảng dạy nhận thấy rằng, khả giải tập hóa học học sinh cịn nhiều hạn chế, đặc biệt tập hóa học hữu phản ứng hố học hữu xảy thường khơng hồn tồn khơng theo chiều hướng định Trong dạng tập yêu cầu vận dụng kiến thức tổng hợp tập hỗn hợp nhiều chất hữu - dạng thường xuyên xuất đề kỳ quan trọng thi tốt nghiệp THPT thi HSG - khiến học sinh gặp nhiều khó khăn Các em không định hướng cách giải giải dài dịng, nặng nề mặt tốn học làm nhiều thời gian chí khơng giải q nhiều ẩn số Có nhiều nguyên nhân học sinh chưa nắm vững tính chất hóa học, phương pháp kỹ thuật giải tập…trong nguyên nhân quan trọng học sinh chưa trang bị phương pháp đặc thù hóa học hữu vốn xây dựng dựa đặc điểm cấu tạo tính chất hợp chất hữu Xuất phát từ lí trên, tơi chọn đề tài “ Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông thi học sinh giỏi” Với mong muốn nâng cao chất lượng giảng dạy mơn Hóa học trường THPT Lương Đắc Bằng 1.2 Mục đích nghiên cứu - Trang bị cho học sinh kiến thức phương pháp đồng đẳng hóa hidro hóa cách vận dụng giải tập hỗn hợp nhiều chất hữu phức tạp - Rèn luyện cho học sinh kỹ phân tích tìm phương pháp giải phù hợp sử dụng phương pháp vào việc giải tập mức độ vận dụng vận dụng cao thường có mặt đề thi HSG tốt nghiệp THPT 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng Q trình dạy học mơn hóa học trường THPT 1.3.2 Phạm vi Bài tập phần Hidrocacbon, ancol- phenol, andehit, axit cacboxylic, estelipit skkn 1.4 Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp dạy học tích cực, phương pháp giải tập định luật bảo tồn q trình giải tập 1.5 Giả thiết khoa học Việc nắm vững phương pháp ĐĐH HĐH số kỹ thuật giải toán kèm giúp cho học sinh hiểu sâu chất hợp chất hữu định hướng cách giải tốn khó, gúp em chinh phục kì thi quan trọng NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận BTHH phương tiện hiệu nghiệm để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức học vào thực tế sống, sản xuất tập nghiên cứu khoa học, biến kiến thức tiếp thu qua giảng thành kiến thức Kiến thức nhớ lâu vận dụng thường xuyên M.A.Đanilôp nhận định “kiến thức nắm vững thực sự, học sinh vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành tập lý thuyết thực hành” 2.2 Cơ sở lý thuyết thực tiễn đề tài 2.2.1 Những khó khăn học sinh giải tập hỗn hợp nhiều chất hữu chưa có phương pháp 2.2.1.1 Từ phía học sinh - Học sinh chưa nắm vững lý thuyết cấu tạo, tính chất hóa học hợp chất hữu Một phần hợp chất hữu có cơng thức cấu tạo phức tạp, thêm vào phản ứng hữu thường xảy theo nhiều hướng nên sản phẩm phản ứng gồm nhiều chất Do từ đầu học sinh có tâm lí ngại học hóa hữu - Học sinh thiếu số kỹ năng, phương pháp chung giải tập hóa học như: định luật bảo tồn khối lượng, bảo tồn ngun tố, phương pháp quy đổi thơng thường, trung bình, đường chéo, biện luận… hay nhóm phương pháp đặc thù hóa hữu sử dụng giải tập vận dụng như: phương pháp Đồng đẳng hóa, hidro hóa, ankan hóa, thủy phân hóa… kỹ thuật tách, chia nhỏ hợp chất ban đầu thành chất đơn giản hay ghép, tái tạo chất ban đầu từ hỗn hợp quy đổi 2.2.1.2 Từ phía giáo viên - Quá trình truyền tải kiến thức giảng dạy phần hoá học hữu chưa thực tạo hứng thú yêu thích học sinh - Bản thân thầy cô giáo hướng dẫn học sinh giải tập cách thụ động- giải tập tìm đáp số - chưa khuyến khích khả tìm tịi, sáng tạo, linh hoạt học sinh 2.2.2 Hướng khắc phục - Điều chỉnh phương pháp truyền thụ kiến thức tạo hứng thú cho học sinh học - Khuyến khích học sinh tìm tịi, học hỏi từ kênh, nguồn thông tin phương pháp giải tập skkn - Hướng dẫn học sinh vận dụng phương pháp hóa học bao gồm phương pháp chung phương pháp đặc thù để giải tập tổng hợp 2.3 Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông thi học sinh giỏi 2.3.1 Phương pháp đồng đẳng hóa 2.3.1.1 Bản chất - Phương pháp ĐĐH phương pháp quy đổi hóa học hữu dựa khái niệm dãy đồng đẳng Những chất thuộc dãy đồng đẳng hay nhiều nhóm metylen (CH 2) Do hỗn hợp chất hữu phức tạp quy đổi hỗn hợp chất đơn giản thường chất đầu dãy đồng đẳng kèm theo lượng CH2 tương ứng - Một số ví dụ quy đổi hỗn hợp theo phương pháp ĐĐH Hidrocacbon Ancol Andehit skkn Axit Este Trên sở quy đổi dãy đồng đẳng ta quy đổi với hỗn hợp nhiều chất hữu thuộc dãy đồng đẳng khác Ví dụ: Hỗn hợp gồm axit cacboxylic, no, đơn chức, mạch hở este đơn chức, mạch hở tạo axit có hai liên kết phân tử 2.3.1.2 Phạm vi áp dụng - Hỗn hợp gồm nhiều chất hữu cơ, phản ứng qua nhiều giai đoạn biết rõ thuộc dãy đồng đẳng : Ankan, Ankin, ancol, andehit, axit, este … - Có phản ứng đốt cháy 2.3.1.3 Các bước vận dụng giải tập skkn - Tách hỗn hợp chất hữu thành : chất đầu dãy đồng đẳng CH Số mol chất đầu dãy đồng đẳng số mol hỗn hợp chất ban đầu) - Dựa vào kiện tốn lập phương trình mối quan hệ số mol a, b… dựa định luật bảo tồn khối lượng, mol ngun tố…tìm số mol - Ghép CH2 vào để tìm chất ban đầu Việc ghép vào bảo toàn số mol nguyên tố C, H đảm bảo cấu tạo mạch cacbon * Kỹ thuật ghép CH2 tái tạo lại hỗn hợp ban đầu Ví dụ 1: Tái tạo lại hỗn hợp gồm andehit no, đơn chức axit no, đơn chức từ hỗn hợp Ví dụ 2: Tái tạo lại hỗn hợp gồm axit ancol từ hỗn hợp Lưu ý - CH2 thành phần khối lượng khơng phải chất độc lập Do CH2 có mặt phương trình liên quan đến khối lượng, phản ứng đốt cháy…Nhưng khơng tính vào số mol hỗn hợp phương trình liên quan đến số mol chất - Phương pháp áp dụng với chất hữu biết rõ dãy đồng đẳng 2.3.1.4 Một số tập áp dụng phương pháp ĐĐH Bài 1: Hỗn hợp X gồm ancol no hai chức, mạch hở A, B (62 nC) mạch hở với lượng oxi vừa đủ, thu 2,2 mol CO2 1,7 mol H2O Mặt khác, hidro hóa hồn tồn 0,5 mol X cần dùng a mol H2 (xúc tác Ni, to) thu hỗn hợp Y gồm hai este Đun nóng tồn Y 18 skkn với 700ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu muối axit hữu có tráng bạc hỗn hợp Z gồm hai ancol có số nguyên tử cacbon Giá trị a phần trăm khối lượng chất B X A 0,3 33,72% B 0,3 42,15% C 0,6 33,72% D 0,6 42,15% (Đề thi KSCL 12 năm 2021-2022, THPT Chuyên Lam Sơn) Bài 8: Cho X, Y hai chất thuộc dãy đồng đẳng axit acrylic (MX < MY); Z ancol no, mạch hở có số nguyên tử cacbon với X (MZ < 100); T hợp chất chứa hai chức este tạo X, Y Z Đốt cháy hoàn toàn 66,04 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 76,72 lít khí O2 (đktc), thu khí CO2 43,2 gam nước Mặt khác, 66,04 gam E tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,56 mol Br2 Cho 0,17 mol hỗn hợp E tác dụng hết với 300 ml dung dịch KOH 1M, đun nóng, cạn hỗn hợp sau phản ứng thu m gam chất rắn khan Giá trị m lớn gần với giá trị sau đây? A 27.          B 19.         C 25.          D 21 (Đề thi chọn HSG lớp 12, tỉnh Thanh Hóa, năm 2021-2022) Đáp án đề tự luyện Câu Đáp án D C B A B D B A 2.4 Thực nghiệm 2.4.1 Tổ chức thực nghiệm đề tài 2.4.1.1 Mục đích tổ chức thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm tiến hành nhằm mục đích kiểm nghiệm tính khả thi tính hiệu áp dụng phương pháp ĐĐH HĐH vào hướng dẫn học sinh giải tập hữu phức tạp phần hữu lớp 11 chương este- lipit lớp 12 2.4.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Để đạt mục đích nêu đề tài, thực nghiệm sư phạm giải nhiệm vụ sau: + Cho học sinh tiếp cận phương pháp ĐĐH HĐH thực hành ví dụ minh họa + Thông qua tập vận dụng giáo viên đánh giá, kiểm tra tính hiệu phương pháp xét phương diện: Thứ giải tập phương pháp vừa học hướng dẫn giáo viên – kiểm tra mức độ hiểu lý thuyết Thứ hai tự giải tập - kiểm tra mức độ ham học khả vận dụng phương pháp học để làm tập khơng có hướng dẫn giáo viên + Đánh giá tính khả thi hiệu biện pháp dạy học đề xuất để có điều chỉnh, bổ sung hồn thiện chúng 2.4.1.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm Nội dung đề tài kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông thi học sinh giỏi nên chọn áp 19 skkn dụng giảng dạy thực nghiệm sư phạm học sinh lớp 12 sau kết thúc chương chương trình SGK Hóa học lớp 12 2.4.2 Kết thực nghiệm đề tài 2.4.2.1 Chọn lớp học thực nghiệm - Nhóm thực nghiệm gồm lớp 12A1 (40hs); 12A3 (35hs) tổng số HS 75 học sinh - Nhóm đối chứng gồm lớp 12A2 (41hs); 12A5 (40) với tổng số HS 81 học sinh Bảng thống kê kết học tập mơn Hóa năm học 2019-2020 Giỏi Khá Trung bình Yếu TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC hs 27hs 30 hs 43 hs 46 hs 2hs hs hs chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm 4,94% 36,0% 37,04% 57,33 56,8% 2,67% 3,7% 4,0% % Qua bảng tổng hợp cho ta thấy chất lượng HS nhóm giỏi, nhóm trung bình, yếu mẫu lớp đối chứng mẫu lớp thực nghiệm tương đương 2.4.2.2 Kết thực nghiệm sư phạm Chúng tiến hành kiểm tra kết thực nghiệm để xác định tính hiệu tính khả thi thực lần Lần 1: Được thực sau vừa truyền tải xong phương pháp ví dụ minh họa Xác định độ thẩm thấu kiến thức học sinh sau học từ giáo viên Lần 2: Được thực sau học sinh làm tập tự luyện nhà Xác dịnh độ bền kiến thức việc hiểu, vận dụng kiến thức trình học sinh giải tập Bảng thống kê điểm số trung bình kiểm tra sau hai lần thực nghiệm Giỏi Khá Trung bình Yếu TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC 10 hs hs 40 hs 27 hs 24hs 47 hs hs hs chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm chiếm 13,33% 3,7% 53,33% 33,33% 32% 58,03% 1,33% 4,94% Qua so sánh số liệu trước sau thực nghiệm ta nhận thấy điểm trung bình lớp TN cao lớp ĐC, điều chứng tỏ việc thực biện pháp nhằm phát sửa chữa sai lầm cho HS giải tập hóa học KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Đề tài “Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông thi học sinh giỏi” sau triển khai đơn vị giáo dục nơi công tác giảng dạy đem lại nhiều kết khả quan ưu điểm sau phương pháp áp dụng 20 skkn - Phương pháp ĐĐH HĐH phương pháp sử dụng chủ yếu để giải tập hữu phức tạp như: hỗn hợp hidrocacbon, ancol, axit, andehit, este-lipit cách hiệu giữ chất hợp chất hóa học (cấu tạo, tính chất hóa học) - Học sinh khắc sâu kiến thức lý thuyết cấu tạo tính chất hợp chất hóa học làm cho ập hóa học khơng cịn nặng tính tốn - Học sinh rèn luyện tư hóa học, phát vấn đề rèn luyện kỹ tính tốn hóa học - SKKN giúp cho việc dạy - học trở nên nhẹ nhàng học sinh trang bị phương pháp kỹ giải tập phức tạp vốn gây nhiều khó khăn cho em q trình luyện tập Từ em thấy phấn khởi tự tin nhạy bén gặp dạng tập khó khác, tích cực, chủ động tìm hướng giải 3.2 Kiến nghị - Giáo viên trọng đến phương pháp giảng dạy, truyền thụ kiến thức tạo hứng thú học tập cho học sinh để học sinh khơng cịn sợ học Hóa - Giáo viến nắm bắt khó khăn mà học sinh gặp phải trình học tập Như trường hợp giải tập hỗn hợp đề cập đề tài - Chú trọng lựa chọn phương pháp đảm bảo tính hiệu không không làm thay đổi chất hợp chất hữu Có nhiều phương pháp giải nhanh nhiên lại mang tính chất giải tốn khơng phải tập Hóa - Đề tài áp dụng rộng rãi cho việc dạy học Hoá học tất trường trung học phổ thông, tuỳ đối tượng mà áp dụng với mức độ khác đem lại hiệu thiết thực Trong trình hồn thiện áp dụng đề tài có thiếu sót Rất mong nhận nhận xét, góp ý thầy đồng nghiệp XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG 2022 ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 19 tháng 05 năm Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Lê Thị Hồng 21 skkn 22 skkn TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Thị Oanh- Nguyễn Thị Sửu Phương pháp dạy học Hóa học Trường phổ thơng NXB Đại học sư phạm Lê Kim Long – Nguyễn Thị Kim Thành Phương pháp dạy học Hóa học Trường phổ thông, NXB Đại học quốc gia Hà Nội Cao Cự Giác (2012) Một số kĩ thuật giải nhanh tập trắc nghiệm hóa học (Bí Kinh nghiệm, Nxb ĐHQG Hà Nội Lê Xuân Trọng (Tổng chủ biên)- Nguyễn Hữu Đĩnh (chủ biên)- Lê Chí Kiên – Lê Mậu Quyền, SGK Hóa học 11 nâng cao,NXBGD ,2007 Lê Xuân Trọng(Tổng chủ biên)- Nguyễn Hữu Đĩnh (chủ biên)- Từ Vọng Nghi – Đỗ Đình Rãng- Cao Thị Thặng, SGK Hóa học 12 nâng cao, NXBGD, 2007 Nguyễn Xuân Trường (Tổng chủ biên)- Lê Mậu Quyền (chủ biên)Phạm Văn Hoan – Lê Chí Kiên, SGK Hóa học 11,, NXBGD, 2007 Nguyễn Xuân Trường (Tổng chủ biên kiêm chủ biên)- Phạm Văn Hoan–Từ Vọng Nghi – Đỗ Đình Rãng- Nguyễn Phú Tuấn, SGK Hóa học 12, NXBGD, 2007 Tài liệu bồi dưỡng giáo viên mơn Hố học - NXBGD, 2007 Tuyển tập đề thi thử THPT Quốc gia năm 2014 đến 2019 đề thi Tốt nghiệp THPT từ năm 2020 đến nay– internet 10 Tài liệu “ Hệ thống hóa phương pháp quy đổi hóa học hữu cơ” thầy Nguyễn Đình Độ 11 Tài liệu“ Vẻ đẹp quy đổi’’- Võ Minh Ngọc skkn TÊN ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC CÔNG NHẬN Tên đề tài Sáng kiến Kinh nghiệm rèn luyện kĩ giải tập hóa học điện phân nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy mơn hóa học trường THPT Lê Viết Tạo Nâng cao chất lượng dạy học mơn hóa học trường THPT việc sử dụng hiệu sơ đồ tư Kinh nghiệm đổi phương pháp kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển lực học sinh tập thực tiễn Tích hợp kiến thức thực tiễn dạy học hóa học số lớp 12 nhằm nâng cao chất lượng dạy học trường tring học phổ thông Năm cấp 2013-2014 2014-2015 2015-2016 2016-2017 skkn Xếp loại Số, ngày, tháng, năm định công nhận, quan ban hành QĐ C QĐ số 753 ngày 03/11/2014; GĐ sở GD&ĐT C QĐ số 988 ngày 03/11/2015; GĐ sở GD&ĐT C QĐ số 972 ngày 24/11/2016; GĐ sở GD&ĐT C QĐ số 1112 ngày 18/10/2017; GĐ sở GD&ĐT ... học bao gồm phương pháp chung phương pháp đặc thù để giải tập tổng hợp 2.3 Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp. .. chất hợp chất hữu Xuất phát từ lí trên, tơi chọn đề tài “ Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ. .. Kết luận Đề tài ? ?Kinh nghiệm vận dụng phương pháp đồng đẳng hóa phương pháp hidro hóa giải tập hữu nhằm nâng cao chât lượng thi tốt nghiệp trung học phổ thông thi học sinh giỏi” sau triển khai