SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÂN DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ CHỨA NITƠ

PHÂN DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ CHỨA NITƠ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Trong chương trình hóa học, phần hóa học hữu cơ có nhiều dạng bài tập khác nhau: phân tích định tính, phân tích định lượng, thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ, giải bài tập về tính chất hợp chất hữu cơ....Đặc biệt là hợp chất hữu cơ có nhóm chức là các dạng bài tập phổ biến và xuyên suốt trong chương trình của môn học này. Để giải tốt loại toán này, giáo viên cần lưu ý cho học sinh nắm vững kiến thức về nguyên tố, phân tích định tính, định lượng, khối lượng mol nguyên tử, khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp khí, thể tích của hỗn hợp khí (đo ở điều kiện nào?), tính chất của hợp chất hữu cơ có nhóm chức – và trong đề tài này là hợp chất hữu cơ có chứa nitơ. Trong đó sự gợi ý của giáo viên, phân dạng bài tập là rất cần thiết để học sinh tư duy, tự phân tích đề bài, chọn phương pháp giải phù hợp với từng bài toán của hợp chất hữu cơ có chứa nitơ. Mặt khác, trên cơ sở dạy học theo định hướng phát triển năng lực, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thành thông qua môn hóa học, học sinh có được hệ thống kiến thức hóa học cơ bản, hiện đại và thiết thực hơn, từ đơn giản đến phức tạp, gồm kiến thức hóa học chung: hóa học vô cơ, hóa học hữu cơ. Đồng thời hình thành và phát triển các tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn hóa học như: năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực thực hành hóa học, năng lực phát triển và giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học, năng lực tính toán, năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống. Bài toán hóa học là một phần của chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực cho học sinh. Sau khi kết thúc cấp học, học sinh có thể tiếp ở các bậc cao hơn, học nghề hoặc vào cuộc sống lao động. II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 1. Thuận lợi: Bài toán hóa học là một trong những nội dung được học sinh yêu thích trong môn hóa học; Thông qua bài toán hóa học giúp học sinh định hướng phát triển năng lực: năng lực tư duy, phát triển và giải quyết vấn đề, năng lực tính toán, năng lực thực hành; Lập công thức phân tử ngoài việc học sinh biết được thành phần mà còn giúp học sinh biết được nhiều hợp chất hữu cơ có trong tự nhiên và ứng dụng của chúng; Hợp chất hữu cơ có chứa nitơ là một trong những hợp chất hữu cơ có liên quan đến đời sống thực tiễn – có nhiều ứng dụng mà học sinh cần phải biết và có thể áp dụng vào thực tế cuộc sống. 2. Khó khăn: Một số học sinh khi đọc đề bài chưa định hướng được cách giải, chưa phân dạng được bài toán thuộc loại nào; Mức độ tiếp thu của học sinh còn thấp, không đồng đều trong một lớp học; Nhiều học sinh e ngại với một số bài tập dài, chỉ thích dạng ngắn;

TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ SƠ YẾU LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: - Họ và Tên: Võ Thị Hiệp - Ngày, tháng, năm sinh: 28/9/1967 - Nam, Nữ: Nữ - Địa chỉ thường trú: Số 145A, tổ 4, ấp 1, xã Bình Lợi, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai - Điện thoại: 0613.865022 (CQ) – 0613.971818 (NR) – 0919571975 (DĐ) - Fax: Email: hiepvothi67@gmail.com - Chức vụ: Giáo viên - Đơn vị công tác: Trường Trung học phổ thông Vĩnh Cửu II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Học vị (hoặc trình độ đào tạo cao nhất): Cử nhân - Năm nhận bằng: 1990 - Chuyên ngành đào tạo: Hóa-Sinh III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC: - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Hóa học - Thời gian công tác: 25 năm - Các sáng kiến đã có trong những năm gần đây: + Biện pháp nâng cao tư duy cho học sinh trong giải bài tập về kim loại tác dụng với axit; + Phương pháp giải toán về lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ; + Phương pháp giải toán về lập công thức phân tử hợp chất vô cơ; + Phương pháp giải toán hóa học có liên quan đến hiệu suất phản ứng. GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -1- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ SỞ GD VÀ ĐT ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU CÔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Đồng Nai, ngày tháng năm 2015 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2014-2015 Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHÂN DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ CHỨA NITƠ Họ và Tên tác giả: Võ Thị Hiệp Đơn vị: Tổ Hóa học Lĩnh vực: Quản lý giáo dục . . . . . . . Phương pháp dạy học bộ môn . . . . . . . . . Phương pháp giáo dục . . Lĩnh vực khác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Tính mới: - Có giải pháp hoàn toàn mới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Hiệu quả: - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao . . . . . . . - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại các đơn vị có hiệu quả cao . . . . . . . . . . . - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Khả năng áp dụng: - Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách: Tốt Khá Đạt - Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiển, dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc sống: Tốt Khá Đạt - Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng: Tốt Khá Đạt XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -2- x TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: PHÂN DẠNG BÀI TOÁN HÓA HỌC VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ CHỨA NITƠ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Trong chương trình hóa học, phần hóa học hữu cơ có nhiều dạng bài tập khác nhau: phân tích định tính, phân tích định lượng, thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ, giải bài tập về tính chất hợp chất hữu cơ Đặc biệt là hợp chất hữu cơ có nhóm chức là các dạng bài tập phổ biến và xuyên suốt trong chương trình của môn học này. Để giải tốt loại toán này, giáo viên cần lưu ý cho học sinh nắm vững kiến thức về nguyên tố, phân tích định tính, định lượng, khối lượng mol nguyên tử, khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp khí, thể tích của hỗn hợp khí (đo ở điều kiện nào?), tính chất của hợp chất hữu cơ có nhóm chức – và trong đề tài này là hợp chất hữu cơ có chứa nitơ. Trong đó sự gợi ý của giáo viên, phân dạng bài tập là rất cần thiết để học sinh tư duy, tự phân tích đề bài, chọn phương pháp giải phù hợp với từng bài toán của hợp chất hữu cơ có chứa nitơ. Mặt khác, trên cơ sở dạy học theo định hướng phát triển năng lực, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thành thông qua môn hóa học, học sinh có được hệ thống kiến thức hóa học cơ bản, hiện đại và thiết thực hơn, từ đơn giản đến phức tạp, gồm kiến thức hóa học chung: hóa học vô cơ, hóa học hữu cơ. Đồng thời hình thành và phát triển các tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn hóa học như: năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực thực hành hóa học, năng lực phát triển và giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học, năng lực tính toán, năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào cuộc sống. Bài toán hóa học là một phần của chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực cho học sinh. Sau khi kết thúc cấp học, học sinh có thể tiếp ở các bậc cao hơn, học nghề hoặc vào cuộc sống lao động. II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 1. Thuận lợi: - Bài toán hóa học là một trong những nội dung được học sinh yêu thích trong môn hóa học; - Thông qua bài toán hóa học giúp học sinh định hướng phát triển năng lực: năng lực tư duy, phát triển và giải quyết vấn đề, năng lực tính toán, năng lực thực hành; - Lập công thức phân tử ngoài việc học sinh biết được thành phần mà còn giúp học sinh biết được nhiều hợp chất hữu cơ có trong tự nhiên và ứng dụng của chúng; - Hợp chất hữu cơ có chứa nitơ là một trong những hợp chất hữu cơ có liên quan đến đời sống thực tiễn – có nhiều ứng dụng mà học sinh cần phải biết và có thể áp dụng vào thực tế cuộc sống. 2. Khó khăn: - Một số học sinh khi đọc đề bài chưa định hướng được cách giải, chưa phân dạng được bài toán thuộc loại nào; - Mức độ tiếp thu của học sinh còn thấp, không đồng đều trong một lớp học; - Nhiều học sinh e ngại với một số bài tập dài, chỉ thích dạng ngắn; GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -3- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ - Một số học sinh không thích lý luận nhiều, chỉ thích dạng trắc nghiệm. III. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận: - Hóa học có những nét tư duy đặc thù của nó. Phạm trù tư duy của hóa học mang tính chất thực nghiệm pha lẫn trừu tượng. Luyện tập tư duy cho học sinh dần dần tạo cho các em phương pháp để giải các dạng toán nhất định, từ đơn giản đến phức tạp; - Thực tế trong các bài toán hóa học khi học sinh làm bài thường không phân tích hết các dữ kiện và chưa có tư duy phù hợp cho mỗi dạng nên tìm ra kết quả tương đối lâu; - Phân dạng bài toán hóa học giúp học sinh phát huy tính tích cực, sáng tạo; hiểu rõ và khắc sâu kiến thức; liên hệ giữa lý thuyết với thực tiễn đời sống và sản xuất. Ngoài ra, phân dạng bài toán hóa học giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, phát triển tư duy phân tích, tổng hợp, so sánh; rèn luyện cho học sinh tính kiên trì, chịu khó, cẩn thận, chính xác, khoa học, Làm cho các em yêu thích bộ môn, say mê khoa học. 2. Nội dung, giải pháp thực hiện các biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 2.1. Nội dung: - Các bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa nitơ trong chương trình là những dạng cơ bản, đã được học sinh giải qua các chương trình đại cương, vô cơ, hữu cơ nhưng chưa áp dụng tư duy phù hợp; - Giáo viên đề cập vấn đề này để học sinh giải nhanh và chính xác, tìm ra đáp số; - Mỗi bài toán cần phân tích các dữ kiện của đề bài hoặc viết sơ đồ tóm tắt nội dung của đề bài, hoặc viết sơ đồ tóm tắt nội dung của đề bài. Qua đó, học sinh sẽ tìm ra ẩn ý được mô tả trong đề bài, từ đó tìm được hướng giải khi phân tích đề. Dựa vào dữ kiện đề bài các em phải tự đặt các câu hỏi: Muốn tìm…, ta phải…; Nếu dùng công thức…thì lại phải tìm…cuối cùng tìm được đáp số; - Viết phương trình phản ứng là một khâu quan trọng trong việc giải bài toán hóa học. Muốn viết được phương trình phản ứng thì học sinh phải học kỹ tính chất hóa học của các chất, viết đúng ký hiệu từng nguyên tố; - Thực hiện phép tính: thông qua các phương trình phản ứng thiết lập được mối tương quan toán học giữa các dữ kiện (gọi là phương trình hoặc hệ phương trình). Sử dụng các thủ thuật toán học để giải phương trình hoặc hệ phương trình đó. Sau cùng đưa kết quả toán học đó về kết quả hóa học với: khối lượng, thể tích là số dương; nguyên tử khối phù hợp với hóa trị của kim loại hoặc phi kim. Hiệu suất phải ≤ 100% * Kết luận: trong việc giải một bài toán hóa học, thông thường ta cần phải tuân theo một trình tự sau: - Phân tích đề bài (tư duy): tìm được mối quan hệ trong các dữ kiện bài toán; - Viết phương trình phản ứng hóa học; - Xây dựng các phương trình toán học dựa vào phương trình hóa học; - Giải các phương trình toán học để tìm được kết quả bài toán hóa học. * Với bài toán về hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, có thể phân dạng như sau: - Bài tập về lập công thức phân tử dựa vào thành phần đốt cháy; - Bài tập tìm công thức phân tử theo phần trăm khối lượng nguyên tố; - Bài tập về hỗn hợp 2 chất đồng đẳng; - Bài tập về tính theo phương trình hóa học (tính chất của hợp chất); Bài tập có liên quan đến hiệu suất và một số bài tổng hợp. GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -4- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ 2.2. Biện pháp thực hiện: Phần I: HỌC SINH NẮM VỮNG LÝ THUYẾT. A. Sơ lược về hợp chất hữu cơ: A.1. Khái niệm, phân loại: - Hợp chất hữu cơ là tập hợp chất của cacbon (trừ CO, CO 2 , muối cacbonat, xianua, cacbua,…). Ngoài ra thường có hidro, oxi, nitơ, sau đó đến halogen, lưu huỳnh,…; - Hợp chất chia làm 2 loại: + Hidrocacbon: phân tử chỉ chứa C, H; + Dẫn xuất của hidrocacbon: phân tử có thêm nguyên tử của nguyên tố khác, gồm các loại như dẫn xuất halogen, ancol, phenol, ete, andehit, xeton, axit, este (chứa oxi), amin (chứa nitơ)… A.2. Đặc điểm, tính chất: - Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết cộng hóa trị; - Hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy và sôi thấp. Phần lớn chất hữu cơ không tan trong nước, có thể tan trong các dung môi hữu cơ; - Hợp chất hữu cơ thường kém bền nhiệt và dễ cháy; - Phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, tạo nhiều sản phẩm tùy theo điều kiện của phản ứng. B. Phân tích nguyên tố. B.1.Phân tích định tính: Xác định nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ: B.1.1.Cacbon và hidro:  → 0 ,tCuO → 2 CO - Tinh thể CuSO 4 hóa xanh: CuSO 4 + 5H 2 O → CuSO 4 .5H 2 O (xanh) ⇒ có H 2 O: chất hữu cơ có H. - Nước vôi trong hóa đục: CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O ⇒ có CO 2 : chất hữu cơ có C. B.1.2. Các nguyên tố khác: - Đốt cháy chất hữu cơ, sau khi hấp thụ CO 2 và H 2 O bằng dung dịch kiềm đặc, có khí nitơ thoát ra ⇒ chất hữu cơ có N; - Đun chất hữu cơ với H 2 SO 4 đặc, sau đó thêm kiềm, có NH 3 thoát ra ⇒ chất hữu cơ có N; - Đốt cháy chất hữu cơ, khí tạo thành dẫn qua dung dịch AgNO 3 (trong HNO 3 ) có kết tủa trắng ⇒ chất hữu cơ có Clo. Nguyên tố oxi được xác định gián tiếp bằng phân tích định lượng. B.2. Phân tích định lượng: Xác định phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong chất hữu cơ. B.2.1. Tính %C và %H:  → 0 ,tCuO → 2 CO (Bình 1) (Bình 2) Khối lượng bình 1 tăng OH mm 2 1 =∆ GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -5- Chất hữu cơ OHCO 22 , Bông tẩm CuSO 4 khan không màu Dung dịch Ca(OH) 2 Chất hữu cơ (a gam) OHCO 22 , Chất hút ẩm, H 2 SO 4 đặc, H 2 O được giữ lại Dung dịch KOH, CO 2 bị giữ lại TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ Khối lượng bình 2 tăng 2 2 CO mm =∆ ⇒== 918 2 22 OHOH H mm m %H = a m OH %100 . 9 2 ⇒== 11 3 44 12 22 COCO C mm m %C = a m CO %100 . 11 3 2 B.2.2.Tính %N: - Nếu N trong hợp chất hữu cơ chuyển hóa thành khí N 2 có thể tích V (lít) ở áp suất p (atm) và nhiệt độ t 0 C. Số mol a nNnm RT PV N NNN %100 .28%28 22 2 =⇒=⇒= - Nếu N chuyển hóa thành khí NH 3 thì: a nNnm NHNHN %100 .14%14 33 =⇒= B.2.3. Tính %C: Thường được xác định sau khi đã tìm được hết phần trăm khối lượng các nguyên tố: m O = a – (m C + m H + m N + . . . . .) ⇒ %O = m O . a %100 C. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ. C.1. Công thức đơn giản nhất (CTĐGN): Công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử. Đặt công thức phân tử của hợp chất hữu cơ là C x H y O z N t Ta có x : y : z : t = 14 : 16 : 1 : 12 NO H c mm m m Hoặc x : y : z : t = 14 % : 16 % : 1 % : 12 % NOHC x : y : z : t = a : b : c : d (với a, b, c, d là các số nguyên tối giản) Vậy công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ là : C a H b O c N d C.2. Công thức phân tử: Công thức biểu thị số nguyên tử mỗi nguyên tố trong phân tử. * Chú ý : - Chất hữu cơ có CTĐGN là C a H b O c N d và công thức phân tử là C x H y O z N t thì: x = na ; y = nb ; z = nc ; t = nd với n ≥ 1 nguyên Nếu n = 1 thì CTĐGN và công thức phân tử trùng nhau. Một chất hữu cơ xác định chỉ có một CTĐGN, nhưng có thể ứng với nhiều chất hữu cơ khác nhau. C.3. Thiết lập công thức phân tử : Có nhiều phương pháp thiết lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ : C.3.1. Dựa vào % khối lượng hoặc khối lượng các nguyên tố. Gọi CTPT của hợp chất hữu cơ là C x H y O z N t , khối lượng chất hữu cơ là a (gam) Áp dụng : a M m t m z m y m x NOHC ==== 141612 hoặc : 100% 14 % 16 %% 12 M N t O z H y C x ==== ⇒ x, y, z, t (nguyên, dương) C.3.2. Dựa vào CTĐGN: GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -6- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ Sau khi lập CTĐGN, ta dựa vào giá trị khối lượng mol phân tử M (hoặc khoảng giá trị của M) để suy ra hệ số n trong công thức (C a H b O c N d ) n Ví dụ: CTĐGN của chất hữu cơ là CH 2 O có M = 60 CTPT chất hữu cơ (CH 2 O) n hay C n H 2n O n M = 30n = 60 ⇒ n = 2 ⇒ CTPT là C 2 H 4 O 2 C.3.3. Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng cháy: C x H y O z N t + ( 24 zy x −+ )O 2 → xCO 2 + 2 y H 2 O + 2 t N 2 M 44x 9y 14t (g) a 2 CO m OH m 2 2 N m (g) Ta có tỉ lệ: 222 14944 NOHCO m t m y m x a M === Suy ra: x = 44 . 2 CO m a M ; y = 9 . 2 OH m a M ; t = 14 . 2 N m a M Sau khi có x, y, t và từ M = 12x + y + 16z + 14t ⇒ z * Lưu ý : Các biện pháp tính khối lượng mol phân tử M : - Từ tỉ khối hơi A so với B ( BA d / ) BABA B A BA dMM M M d // .=⇒= (Với B thường là không khí hoặc hidro) BAA dM / 2= (B là H2) BAA dM / 29= ( B là không khí) - Từ phương trình trạng thái khí : pV mRT MRT M m pV A A =⇒= . - Tỉ lệ thể tích khí : Cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất, tỉ lệ mol hai khí A, B bằng tỉ lệ thể tích của chúng. k M m m M M m k M m nknVkV B B A A B B A A BABA =⇒=⇒=⇒= + Xác định CTPT từ CTĐGN. Với hợp chất hữu cơ có công thức tổng quát C x H y O z N t X u (X là nhóm halogen hoặc nhóm nguyên tử hóa trị 1) thì: t chẵn (hoặc = 0) ⇒ (y + u) chẵn t lẻ ⇒ (y + u) lẻ (y + u) ≤ 2x + 2 + t Ví dụ: Xác định CTPT của chất A có CTĐGN là CH 3 O CTPT của chất A: (CH 3 O) n hay C n H 3n O n Thì 3n ≤ 2n + 2 ⇒ n ≤ 2; do số n phải chẵn nên n = 2 Vậy CTPT của chất A là: C 2 H 6 O 2 + Phương pháp thể tích : Đốt cháy hoàn toàn V lít chất hữu cơ A (C x H y O z N t ) cần V 1 lít O 2 và tạo ra V 2 lít CO 2 , V 3 lít H 2 O (các thể tích đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) C x H y O z N t + ( 24 zy x −+ )O 2 → xCO 2 + 2 y H 2 O + 2 t N 2 GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -7- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ V lít ( 24 zy x −+ )V xV 2 y V 2 t V Từ các giá trị thể tích (bằng số) của CO 2 , H 2 O, N 2 sinh ra; O 2 , chất hữu cơ tham gia phản ứng, ta có thể lập các phương trình đại số cho phép xác địng x, y, z , t. Từ đó suy ra CTPT. - Hóa chất giữ nước: H 2 SO 4 đặc, CaCl 2 khan, P 2 O 5 - Làm lạnh hoặc ngưng tụ: nước không còn ở thể khí - Hóa chất giữ CO 2 : NaOH, KOH, Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 - Hóa chất hấp thu khí O 2 dư: photpho. D. Công thức tính hiệu suất. D.1. Một số công thức áp dụng khi giải bài toán về hiệu suất phản ứng. Tính hiệu suất theo chất phản ứng (ctg) (theo chất sẽ hết khi phản ứng xảy ra hoàn toàn) Tính hiệu suất theo sản phẩm tạo thành: Ghi chú: - Lượng lý thuyết (LT) tính theo phương trình phản ứng - Lượng thực tế (TT) là lượng đề bài cho Tính hiệu suất của cả quá trình gồm nhiều phản ứng: nếu xét cho cả quá trình gồm nhiều phản ứng liên tiếp A  → % 1 H B  → % 2 H C  → % 3 H D Không cần tính đuổi theo từng phản ứng mà dùng công thức: H% = H 1 % x H 2 % x H 3 % x … - Một số phản ứng sau đây trong đa số trường hợp được xem có hiệu suất 100%: + Phản ứng giữa chất lỏng với chất lỏng; + Phản ứng giữa chất khí và chất lỏng; + Phản ứng giữa chất rắn với chất lỏng; + Phản ứng giữa chất khí với chất khí và tạo thành chất rắn hoặc chất lỏng. - Một số phản ứng sau đây thường phải xét để biết hiệu suất phản ứng bằng bao nhiêu, nếu đề bài không cho thì phải xét tổng quát với hiệu suất nhỏ hơn 100%: + Phản ứng giữa chất rắn với chất rắn; + Phản ứng giữa chất rắn với chất khí. D.2. Một số vấn đề chung có liên quan đến bài toán về hiệu suất phản ứng. D.2.1. Mol (n) Mol là lượng chất chứa 6,02.10 23 hạt vi mô Biểu thức tính: Mnm n m M M m n .; ==⇒= Nếu áp dụng các công thức trên cho hỗn hợp có số mol là 2 h n , khối lượng là 2 h m ; thì khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp (kí hiệu M ), với 2 2 h h n m M = Khi dùng % mol của mỗi chất trong hỗn hợp thì công thức lại có dạng: nn MxMxMxM +++= 2211 ; trong đó: n xxx , ,, 21 là % mol của mỗi chất tương ứng trong hỗn hợp gồm n chất có khối lượng mol lần lượt là n MMM , ,, 21 và đương nhiên: 1 21 =+++ n xxx GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -8- Lượng chất đầu cần lấy (theo phương trình phản ứng) Lượng chất đầu thực tế đã lấy H% = x 100 Lượng sản phẩm thực tế thu được Lượng sản phẩm LT(theo p.trình phản ứng) thu được H% = x 100 m ctg(LT) m ctg(TT) H%= x 100 m sp(TT) m sp(LT) H%= x 100 Phản ứng xảy ra trong dung dịch TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ Thể tích mol phân tử là thể tích chiếm bởi một mol phân tử khí, hay chiếm bởi 6,02.10 23 phân tử khí. D.2.2. Định luật Avogadro: Ở những điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau của mọi chất khí đều chứa cùng một số phân tử khí. Vận dụng khái niệm mol và kết quả thực nghiệm ta có các hệ quả quan trọng áp dụng cho chất khí để vận dụng: - Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) (0 0 C, 1atm), V = n.22,4 (lít) hay 4,22 V n = - Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất: tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ về số mol, và ngược lại V = k.V B ⇔ n A = k.n B - Ở điều kiện bất kỳ: sử dụng phương trình Menđeleep: pV = nRT p: áp suất khí, đo bằng at (hoặc mmHg) V: thể tích khí, đo bằng lít T: nhiệt độ Kenvin, T = (t 0 C + 273) 0 K R: hằng số: 273 4,22 =R (khi áp suất đo bằng at) 273 10.760.4,22 3 =R (khi p đo bằng mmHg, V đo bằng ml) D.2.3. Tỉ khối chất khí: Tỉ khối của chất khí A so với khí B là tỉ số khối lượng của một thể tích khí A chia cho khối lượng của cùng một thể tích khí B ở cùng nhiệt độ, áp suất. - Biểu thức: B A BA m m d = / Ý nghĩa: Tỉ khối cho biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần - Hệ quả: B A BA M M d = / - Biểu thức mở rộng cho hỗn hợp. B A hhBhhA M M d = / D.2.4. Nồng độ dung dịch - Các loại nồng độ: + Nồng độ phần trăm(%): Số gam chất tan trong 100g dung dịch 100.% dd ct m m C = + Nồng độ mol M C : Số mol chất tan trong 1 lít dung dịch )( )( ][ lítV moln AC dd A M == - Biểu thức liên hệ: A M M DC CA % 10 ][ == A M : phân tử khối của chất A GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -9- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ E. Hợp chất hữu cơ có chứa nitơ. E.1. Amin-Amino axit: E.1.1. Khái niệm và phân loại a) Khái niệm: Amin Amino axit Amin là hợp chất hữu cơ được tạo ra khi thay thế một hoặc nhiều nguyên tử hidro trong phân tử NH 3 bằng một hay nhiều gốc hidrocacbon. R’ Ví dụ: ׀ RNH 2 R−NH−R’ R−N−R 1 (bậc một) (bậc hai) (bậc ba) Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức mà phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH 2 ) và nhóm cacboxyl (COOH). Ví dụ: R(NH 2 ) x (COOH) y (với R là gốc hidrocacbon; x, y ≥ 1) b) Phân loại: Amin được phân loại theo gốc hidrocacbon và theo bậc của amin. E.1.2. Đồng phân và danh pháp: a) Danh pháp : Amin Amino axit - Theo danh pháp gốc - chức : ankyl + amin - Theo danh pháp thay thế : ankan + vị trí + amin - Tên thông thường (chỉ một số amin) - Axit + vị trí nhóm −NH 2 (chữ Hi Lạp α, β, hoặc 1, 2, ) + amino + tên axit cacboxylic tương ứng. b) Đồng phân: Amin có các loại đồng phân: Đồng phân về mạch cacbon, đồng phân về vị trí nhóm chức, đồng phân về mạch amin. Cách viết công thức cấu tạo đồng phân amin no, đơn chức (theo thứ tự amin bậc 1, bậc 2, bậc 3, các đồng phân gốc hidrocacbon). Các bước: - Bước 1: Viết các dạng mạch cacbon có thể có; - Bước 2: + Với đồng phân amin bậc 1 (R−NH 2 ) ta xen nhóm −NH 2 vào mạch cacbon, rồi thay đổi vị trí gắn trên mạch; + Với đồng phân amin bậc 2 (R−NH−R’) ta xen nhóm −NH− vào mạch cacbon, rồi thay đổi vị trí xen trên mạch; R’ + Với đồng phân amin bậc 3 (R−N ) ta chia 3 số cacbon hiện có (thành 3 gốc cacbon) R 1 rồi gắn vào 3 hóa trị của nitơ (−N ). - Bước 3: Bão hòa hóa trị cacbon cho đủ 4 bằng các nguyên tử hidro. E.1.3. Một số tính chất vật lý: Amin Amino axit - CH 3 NH 2 , (CH 3 ) 2 NH, (CH 3 ) 3 N và C 2 H 5 NH 2 là những chất khí, mùi khó chịu, độc, dễ tan trong nước. Các amin đồng đẳng cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn; - Anilin (C 6 H 5 NH 2 ) là chất lỏng, sôi ở 184 0 C, không màu, ít tan trong nước, tan trong C 2 H 5 OH, C 6 H 6 . Các amino axit là các chất rắn không màu, vị hơi ngọt, nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước. Amino axit thiên nhiên hầu hết là α – amino axit E.1.4. Một số tính chất hóa học: GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -10- [...]... lít Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ C 0.192 lít D 0,144 lít HOẠT ĐỘNG TÍCH HỢP VÀ BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN 1 Hoạt động tích hợp: - Thông thường khi cho học sinh làm bài tập, giáo viên chỉ cho học sinh giải hết bài và có kết quả là xong Để làm cho tiết bài tập sinh động, nhiều ý nghĩa, học sinh cảm thấy yêu thích môn học, say mê nghiên cứu hơn, giáo viên nên cho học. .. CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Qua đúc kết kinh nghiệm giảng dạy ở trên và qua khảo sát chất lượng bộ môn, các tiết bài tập, ôn tập tại lớp, bài tập về nhà, kiểm tra, thi học kỳ,…được áp dụng cho từng đối tượng học sinh thì kết quả thu được rất khả quan Các lớp khảo sát, tác động là: 12A3; 12A11; 12A7 GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -24- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa. .. DỤNG Bài tập về hợp chất hữu cơ có chứa nitơ là một loại bài tập quan trọng của chương trình lớp12 Trong loại bài tập này, củng có đầy đủ các dạng bài tập về lập công thức hóa học, tính theo phương trình hóa học, tính theo hiệu suất phản ứng,….; giáo viên nên cho học sinh làm nhiều dạng để học sinh quen dần, lý luận chặt chẽ hơn, phát triển các năng lực chuyên biệt của môn hóa học nhằm làm cho học sinh... lượng bài tập trên lớp, phân tích đề bài và phân hóa bài tập theo từng đối tượng học sinh (giỏi, khá, trung bình); GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -25- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ - Thông qua các bài tập giúp học sinh nắm vững kiến thức bộ môn, rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo, tìm ra cách giải nhanh chóng và tối ưu cho mỗi loại; - Thông qua loại bài. .. tripeptit) Peptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α – amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit; Polipeptit là những hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α – amino axit Polipeptit là cơ sở tạo nên protein 0 GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -11- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ b) Protein là những polipeptit cao phân tử, có phân tử khối từ vài chục... của X là: A HOOC−CH(NH2)−COOH B NH2−CH2−CH2−COOH C CH3−CH(NH2)−COOH D H2N−CH2−COOH Dạng 2 Bài tập về tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ chứa ni tơ Các bước thực hiện: - Xác định tính chất của hợp chất trong đầu bài có (phản ứng gì?); - Viết phương trình hóa học – Cân bằng phương trình hóa học; - Xác định chất cần tìm (về lượng: khối lượng, thể tích, số mol, ); - Tính theo phương trình đã viết để tìm... số đồng phân amin thơm đơn chức có thể có của X là: A C8H11N và 9 đồng phân B C8H11N và 7 đồng phân GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -13- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ C C7H9N và 4 đồng phân D C7H9N và 5 đồng phân 6 0,2mol amino axit X cháy (hết) hoàn toàn cho 0,6mol CO 2 và 0,1mol N2 X có tỉ khối hơi đối với etan là 2,967 Xác định CTCT đồng phân Y của... chứa nitơ; - Thấy được tầm quan trọng của hợp chất hữu cơ có nitơ; - Sử dụng các hợp chất hữu cơ này đúng lúc, đúng nơi, không lạm dụng để gây hại cho sức khỏe, ảnh hưởng đến môi trường sống, GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -20- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ - Tạo sự say mê nghiên cứu khoa học 1 Phân tử nào sau đây không phải là một amino axit? H O O... C4H11N -16- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phân dạng bài toán hóa học về hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ Ví dụ 3: Một amino axit A có 40,4%C; 7,9%H; 15,7%N và 36%O; M A = 89 Tìm CTPT của A Gợi ý: Bài giải: - Thành phần định tính: C, H, O, N; CTPT của A: CxHyOzNt - Thành phần định lượng (đã có đủ thành phần % các nguyên tố của hợp chất hữu cơ) ; 12 x y 16 z 14t 89 - Lập tỉ lệ về % các nguyên tố = = = = - Dựa vào... này, có thể giúp học sinh rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo, phát triển một số năng lực chuyên biệt của môn hóa học: tính toán hóa học, lý luận hóa học, sử dụng ngôn ngữ hóa học trong việc giải bài tập và yêu thích bộ môn hóa học hơn Tài liệu tham khảo: 1 Sách giáo khoa bộ môn hóa học lớp 10, 11, 12 - Nhà xuất bản Giáo dục; 2 Sách bài tập hóa học lớp 10, 11, 12 - Nhà xuất bản Giáo dục; 3 Trắc nghiệm . rèn luyện cho học sinh tính kiên trì, chịu khó, cẩn thận, chính xác, khoa học, Làm cho các em yêu thích bộ môn, say mê khoa học. 2. Nội dung, giải pháp thực hiện các biện pháp thực hiện các giải. tạo cao nhất): Cử nhân - Năm nhận bằng: 1990 - Chuyên ngành đào tạo: Hóa-Sinh III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC: - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Hóa học - Thời gian công tác: 25 năm - Các sáng kiến. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Khả năng áp dụng: - Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách: Tốt Khá Đạt - Đưa ra các giải pháp khuyến nghị