Sáng kiến kinh nghiệm SKKN xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ bằng phương pháp biện luận

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CẤU TẠO HỢP CHẤT HỮU CƠ BẰNG PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN" I Mở đầu Lý chọn đề tài * Xuất phát từ thực tế giảng dạy : Giải tập hoá học phương pháp học tập tích cực học sinh, giúp học sinh : - Củng cố kiến thức cách thường xuyên - Hệ thống kiến thức, khắc sâu kiến thức - Luôn ý phát huy tích cực, chủ động học sinh, tạo hứng thú học tập cho học sinh Giáo viên hướng dẫn để học sinh phát hiện, chủ động tìm ra, nắm bắt phương pháp giải Như làm cho học sinh hứng thú, có niềm vui tự khám phá, từ kiến thức có có tính lâu bền, vững chắc, quan trọng rèn luyện cho em phương pháp tư Bài tập hoá học phong phú đa dạng, loại tập có tác dụng gây hứng thú học môn, đồng thời nâng cao mức độ tư duy, khả phân tích phán đoán loại tập xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu Đây loại tập phổ biến chương trình, đề thi tuyển sinh mà học sinh thường gặp khó khăn trình làm Nhằm nâng cao tính tư sáng tạo độc lập trình tiếp thu kiến thức cho học sinh, lựa chọn đề tài: Hướng dẫn học sinh giải tập xác định công thức cấu tạo chất hữu Phương pháp nghiên cứu - Xuất phát từ thực tế giảng dạy - Từ sở kiến thức công thức, đồng phân, tính chất chất hữu -Giúp học sinh khắc sâu kiến thức, hệ thống nhớ lâu tính chất chất hữu - Học sinh làm quen tiếp cận với chương trình thi vào trường đại học cao đẳng chuyên nghiệp - Giáo viên nghiên cứu hệ thống dạng tập xác định công thức cấu tạo chất hữu cơ, tìm phương pháp giải thích hợp, gây hứng thú học tập môn Hoá học học sinh -Áp dụng thực tế giảng dạy lớp11A , 11Sinh 3.Mục đích đề tài - Học sinh có kĩ giải tập định tính, định lượng xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu - Vận tốt ôn tập, kiểm tra đầu giờ,15 phút 45 phút II Nội dung Cơ sở lý thuyết: -Công thức chung hiđrô cácbon: C H n >1, a số liên kết vòng n 2n +2 -2a a>0 + An kan: C H n>1 n 2n +2 + Anken C H n 2n n >2 + An kin C H n 2n-2 n >2 + Ankađien + A ren C H n >3 n 2n-2 C H n >6 n 2n- -Công thức chung hợp chất hữu no đơn chức + Rượu : C H OH n >1 n 2n +1 Hay C H O n>1 n 2n+2 + Anđêhít: C H CHO n 2n+1 n >0 hay C H O m >1 m 2m + axit : C H COOH n 2n+1 n >0 hay C H O m >1 m 2m + este : C H COOC H n >0, m > hay C H O x > n 2n+1 m 2m+1 x 2x - Công thức xác định số liên kết p vòng hợp chất hữu cơ: Giả sử hợp chất có công thức tổng quát là: C H O N X ( X halôgen) 2x - (y+ x y z t u u) + t +2 - Tính chất hoá học chất hữu - Các đồng phân nhóm chức số công thức: Anđêhit no đơn chức + C H O n 2n n³ Xêton no đơn chức n ³3 Rượu không no đơn chức ( nối đôi) n ³ Rượu vòng no đơn chức n ³3 Ete không no đơn chức ( nối đôi) n ³3 Ete vòng no đơn chức n ³3 axitno đơn chức n ³1 este no đơn chức n ³2 +C H O An đêhit no đơn chức rượu no đơn chức n ³ An đêhit no đơn chức n 2n ete no đơn chức n ³ Xêton no đơn chức rượu no đơn chức n ³3 Xêton no đơn chức ete no đơn chức n ³ 2.Hướng dẫn phương pháp giải số cụ thể: Bài 1: Một hiđrô cácbon A có công thức ( CH) Một mol A phản ứng vừa đủ với mol H n với mol Br dung dịch Brôm.Xác định công thức cấu tạo A Hướng dẫn học sinh: -Sử dụng công thức chung hiđrôcácbon để tìm công thức phân tử: + Công thức phân tử A có dạng: C H n n + Từ công thức chung hiđrô cacbon : C H n 2n +2 - a Có 2n + - 2a = n => n= 2a -2 (* ) -Từ kiện đầu suy luận đặc điểm cấu tạo A: +Từ kiện mol A phản ứng vừa đủ với mol H => Phân tử A có kiên kết +Từ kiện mol A phản vừa đủ mol Br dd Brôm => Phân tử A có liên kêt p phần mạch hở => A có vòng ; Số liên kết p vòng A là: + = = a ,thay vào (*) n = Công thức phân tử A C H Công thức cấu tạo A : 8 CH=CH Bài 2: Cho chất A,B,C hợp chất thơm có công thức phân tử C H O Khi cho chất tác dụng với Na NaOH thấy: A phản ứng với 2, B phản ứng với Na, C không phản ứng Viết công thức cấu tạo A,B,C Hướng dẫn học sinh: - Hợp chất thơm có đặc điểm cấu tạo nào? => A,B,C có vòng benzen - Trong công thức phân tử A,B,C có nguyên tử oxi A,B,C có chức hoá học ? =>A,B,C có chức : Phênol, rượu, ete -A phản ứng với Na NaOH => A có chức phênol => Công thức cấu tạo A (có đồng phân): OH OH OH CH CH3 CH - B phản ứng với Na => B có chức rượu => Công thức cấu tạo B là: CH OH -C không phản ứng với Na NaOH => C thuộc chức ete => Công thức cấu tạo C là: O CH Bài 3: Ba chất A,B,C có công thức phân tử C H O Cho chất qua bình đựng bột đồng nung nóng sau phản ứng: ' - A tạo thành A có khả tham gia phản ứng tráng gương ' -B tạo thành B không tham gia phản ứng tráng gương - C không đổi - Xác định công thức cấu tạo A,B, C, A', B' - Hướng dẫn học sinh: - - Công thức C H O có dạng công thức C H O ứng với dạng công thức có n 2n + - đồng phân nhóm chức nào? ( Dạng đồng phân nhóm chức rượu no đơn chức, ete no - đơn chức) - -Khi oxi hoá có xúc tác đồng A,B,C A,B phản ứng, C không phản ứng =>A,B, C thuộc chức hoá học nào?(A,B rượu, C ete.) - -A' tham gia phản ứng tráng gương =>A' có nhóm chức gì?Công thức cấu tạo A?( A' có nhóm chức anđêhit(-CHO) A rượu no đơn chức bậc một) - Vậy công thức cấu tạo A là: CH CH CH OH, A' là: CH CH CHO 2 - -B'không tham gia phản ứng tráng gương ,B' thuộc chức hoá học gì? Cấu tạo B? - ( B' xêton , B rượu bậc hai) - Công thức cấu tạo B là: CH CH(OH) CH 3 - Bài 4: B' là: CH CO CH 3 - Axit hữu X cú cỏc tớnh chất sau: Hướng dẫn : Để thoả điều kiện trờn thỡ axit phải cú đặc điểm gỡ? (Để thoả điều kiện trờn thỡ axit phải cú đủ điều kiện :số mol nguyờn tử C X phải số mol nguyờn tử H nhúm chức axit) => Cụng thức cấu tạo X là: HCOOH (COOH) Bài 5: Chất hữu X cú cụng thức phõn tử C H O Cho gam X tỏc dụng vừa hết với dung dịch NaOH, thu hợp chất hữu khụng làm màu nước brom 3,4 gam muối Xỏc định cụng thức cấu tạo X Hướng dẫn : - Chất hữu X cú cụng thức phõn tử C H O , X tỏc dụng dung dịch NaOH, thu hợp chất hữu khụng làm màu nước brom muối => X cú chức húa học gỡ ? ( X cú chức este ) - Xỏc định CTPT, CTCT muối ? ( Xỏc định M muối ) n muối = nX = 0,05 mol Đặt cụng thức muối RCOONa M muối = 68 (g/mol) R=1 => X là: HCOOC H Chất hữu khụng làm màu nước brom, phải xeton => CTCT X : HCOOC(CH )=CHCH 3 Bài 6: Ba hợp chất hỡu A,B,C có mạch hở có công thức phân tử C H O Biết A phản ứng với dung dịch NaOH nhiệt độ thường ,B phản ứng vớidd NaOH đun nóng, C cho phản ứng với H xúc tác Ni đun nóng thu rượu đa chức không phản ứng với Cu(OH) Viết công thức cấu tạo A,B,C? Hướng dẫn học sinh: -Từ công thức phân tử suy A,B,C có liên kết pi? (Trong A,B,C có liên kết pi, liên kết pi C=C hay C=O.) -A phản ứng với dd NaOH nhiệt độ thường => A thuộc chức hoá học nào? (A axit Công thức cấu tạo A CH =CHCOOH) -B phản ứng với dd NaOH đun nóng => B thuộc chức hoá học nào? (B este cụng thức cấu tạo B HCOOCH=CH ) - C phản ứng với H ( xúc tác Ni) tạo thành rượu đa chức không tác dụng với Cu(OH) 2 => Đặc điểm rượu đa chức ?=> Cấu tạo C? ( Rượu đa chức có hai nhóm -OH không liền kề => Công thức cấu tạo C : OHC-CH CHO) Bài : Hợp chất A có công thức phân tử C H O Biết mol A tác dụng với kim loại Na dư giải phóng mol khí H A tác dụng với Na CO làm giải phóng khí Khi 2 oxi hoá A CuO đun nóng sản phẩm thu tác dụng với Ag O/dd NH tạo kết tủa Lập luận để viết công thức cấu tạo chất A gọi tên A Viết phương trình phản ứng Hướng dẫn học sinh: mol A + Na dư đ mol H đ C có nguyên tử H linh động A + Na CO đ A có nhóm 2 -COOH đ C có nhóm - OH nhóm -COOH oxi hoá C CuO, t đ sp có phản ứng tráng bạc đ có nhóm CH OH đ Vậy C có công thức cấu tạo: HO-CH CH –COOH(2-hiđrôxi propanoic) 2 Bài :Một axit hữu cú CTPT (C H O ) , biết axit hữu khụng làm 2n màu dd nước brom Xỏc định CTCT axit ? CTCT chung axit ? ( C H (COOH) ) n 2n+2-x-2k x + Đưa dạng cấu tạo : (C H O ) Û C H O Û C H (COOH) 2n 4n 3n 2n 3n 2n n + Do axit hữu khụng làm màu nước brom nờn cú trường hợp : Kết luận Sau thời gian nghiên cứu tài liệu vận dụng vào thực tế giảng dạy thu số kết : 1.Về học sinh - Đã biết cách lập luận làm bài, nâng cao khả tư duy, khái quát hoá vấn đề hoá học -Đã hiểu sâu, nhớ lâu công thức, dạng đồng phân, tính chất chất hữu -Đã rèn luyện khả tư sáng tạo, độc lập trình tiếp thu lĩnh hội kiến thức Trong năm học 2009 – 2010 2010 – 2011 triển khai lý thuyết dạng tập tiết luyện tập, ôn tập theo chuyên đề, kết thu khả quan Các em không lúng túng giải dạng tập mà hứng thú có kĩ giải dạng tập Về thân giáo viên -Rút nhiều kinh nghiệm giảng dạy( thực tế có nhiều tình học sinh đưa từ thấy lỗ hổng kiến thức học sinh có phương pháp tốt giảng dạy) -Sử dụng dạng tập lĩnh vực : Củng cố bài, kiểm tra cũ, ôn tập, luyện tập -Nâng cao tích lũy nhiều kiến thức ,trình độ chuyên môn Trong phạm vi thời gian hạn chế đề cập đến số vấn đề kiến thức chương trình.Rất mong đóng góp ý kiến bổ xung bạn đồng nghiệp để có thêm nhiều kinh nghiệm Tôi xin chân thành cảm ơn Lào cai Ngày tháng năm 2011 [...]...Kết luận Sau một thời gian nghiên cứu các tài liệu và vận dụng vào thực tế giảng dạy tôi đã thu được một số kết quả : 1.Về học sinh - Đã biết cách lập luận khi làm bài, nâng cao hơn khả năng tư duy, khái quát hoá các vấn đề của hoá học -Đã hiểu sâu, nhớ lâu hơn công thức, các dạng đồng phân, tính chất của các chất hữu cơ -Đã được rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo, độc lập trong quá... đã thấy các lỗ hổng về kiến thức của học sinh và có phương pháp tốt hơn trong giảng dạy) -Sử dụng dạng bài tập này trong các lĩnh vực : Củng cố bài, kiểm tra bài cũ, ôn tập, luyện tập -Nâng cao và tích lũy được nhiều kiến thức ,trình độ chuyên môn Trong phạm vi thời gian hạn chế ở đây tôi mới chỉ đề cập đến một số vấn đề cơ bản kiến thức của chương trình.Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ xung của các bạn... trong quá trình tiếp thu và lĩnh hội kiến thức Trong năm học 2009 – 2010 và 2010 – 2011 tôi đã triển khai lý thuyết dạng bài tập trong các tiết luyện tập, ôn tập theo chuyên đề, kết quả thu được rất khả quan Các em không còn lúng túng khi giải các dạng bài tập này mà còn rất hứng thú và đã có kĩ năng giải quyết dạng bài tập này Về bản thân giáo viên -Rút được nhiều kinh nghiệm trong giảng dạy( trong thực... chuyên môn Trong phạm vi thời gian hạn chế ở đây tôi mới chỉ đề cập đến một số vấn đề cơ bản kiến thức của chương trình.Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ xung của các bạn đồng nghiệp để tôi có thêm nhiều kinh nghiệm hơn nữa Tôi xin chân thành cảm ơn Lào cai Ngày 1 tháng 5 năm 2011