SỬ DỤNG một số CÔNG THỨC GIẢI NHANH xác ĐỊNH số ĐỒNG PHÂN hợp CHẤT hữu cơ NO đơn CHỨC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT NGA SƠN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG MỘT SỐ CÔNG THỨC GIẢI NHANH XÁC ĐỊNH SỐ ĐỒNG PHÂN HỢP CHẤT HỮU CƠ NO ĐƠN CHỨC Họ tên: Mai Văn Dư Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT Nga Sơn SKKN thuộc môn: Hoá Học Năm học: 2010 - 2011 Mục lục Nội dung A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lời mở đầu II Thực trạng B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Các giải pháp thực I.1 Nội dung thuyết cấu tạo hoá học I.2 Khái niệm đồng phân I.3 Công thức xác định độ bất bão hoà hợp chất hữu I.4 Các dạng tập I.4.1 Số đồng phân ancol no đơn chức mạch hở I.4.2 Số đồng phân ete no đơn chức mạch hở I.4.3 Số đồng phân anđehit no đơn chức mạch hở I.4.4 Số đồng phân xeton no đơn chức mạch hở I.4.5 Số đồng phân axit cacboxylic no đơn chức mạch hở I.4.6 Số đồng phân este no đơn chức mạch hở I.4.7 Số đồng phân trieste tạo glixerol hỗn hợp n axit béo I.4.8 Số đồng phân amin no đơn chức mạch hở II Các giải pháp tổ chức thực C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết nghiên cứu II Kết luận kiến nghị Trang 2 3 4 4 5 7 8 A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lời mở đầu: Hóa học môn khoa học thực nghiệm, nên trình học tập thường kèm với thí nghiệm tượng sử dụng toán hóa học ngày trọng nhiều phù hợp với đổi giáo dục hình thức thi trắc nghiệm Tuy nhiên trình học tập việc tiếp thu kiến thức phương pháp thầy giáo đòi hỏi người học phải biết tổng hợp kiến thức, suy luận vận dụng cách linh hoạt vào học, có viết đồng phân hợp chất hữu Để đáp ứng nhu cầu học sinh xã hội dạy học phải theo chuẩn kiến thức kỹ năng, phù hợp với đổi kiểm tra đánh giá đặc biệt thi đại học cao đẳng Trong trình giảng dạy nhiều năm trường THPT kinh nghiệm hiểu biết thân dạy học sinh cách viết đồng phân hợp chất hữu đơn chức trường THPT đúc kết rút kinh nghiệm để cải tiến phương pháp dạy học giúp học sinh tính nhanh số đồng phân hợp chất hữu có nhóm chức “ Sử dụng số công thức giải nhanh xác định số đồng phân hợp chất hữu no đơn chức ” thuộc chương trình hóa học phổ thông II Thực trạng: Mặc dù xuất nhiều đề thi vào đại học cao đẳng năm gần tập sách giáo khoa sách tập tài liệu Nhưng học sinh gặp tập đồng phân thường lúng túng viết đủ số lượng đồng phân chưa Những tồn hạn chế học sinh hiểu kiến thức đồng phân chưa vững chưa hợp lý học sinh áp dụng kiến thức để vận dụng Từ vấn đề nêu để công tác giảng dạy đạt hiệu cao đáp ứng xu hướng đổi giáo dục phù hợp với thời kỳ đổi mới, trình giảng dạy kinh nghiệm thân hiểu biết đưa tập đồng phân thành đề tài “Sử dụng số công thức giải nhanh xác định số đồng phân hợp chất hữu no đơn chức ” thuộc chương trình hóa học phổ thông B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Các giải pháp thực hiện: Tôi yêu cầu học sinh nắm vững kiến thức thuyết cấu tạo hóa học, khái niệm đồng phân, biết cách xác định độ bất bão hòa hợp chất hữu Trong dạng tập đưa công thức dạng tổng quát sau yêu cầu học sinh vận dụng cụ thể vào tập I.1 Nội dung thuyết cấu tạo hóa học: I.1.1 Trong phân tử hợp chất hữu cơ, nguyên tử lien kết với theo hóa trị theo thứ tự định Thứ tự lien kết gọi cấu tạo hóa học Sự thay đổi thứ tự lien kết đó, tức thay đổi cấu tạo hóa học, tạo chất I.1.2 phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị Nguyên tử cacbon lien kết với nguyên tử nguyên tố khác mà lien kết với thành mạch cacbon I.1.3 Tính chất chất phụ thuộc vào thành phần phân tử ( chất, số lượng nguyên tử ) cấu tạo hóa học ( thứ tự lien kết nguyên tử) I.2 Đồng phân: hợp chất hữu khác có công thức phân tử I.3 Công thức xác định độ bất bão hòa hợp chất hữu Cx H y Oz N t X v ( X halogen x,y,z,t,v nguyên dương) a= 2n + − ( y + v) + t ( a độ bất bão hòa) I.4 Các dạng tập: I.4.1 Số đồng phân ancol no đơn chức mạch hở có công thức CnH2n+2O ( CnH2n+1OH) Công thức xác định: 2n −2 (n p 6) I.4.1.2 Số đồng phân ancol no đơn chức có công thức: C3H8O, C4H10O, C5H12O Giải: áp dụng công thức 2n−2 ta có - Đối với C3H8O số đồng phân ancol là: 23− = đồng phân - Đối với C4H10O số đồng phân ancol là: 24− = đồng phân - Đối với C5H12O số đồng phân ancol là: 25− = đồng phân I.4.2 Số đồng phân ete no đơn chức mạch hở có công thức CnH2n+2O Công thức (n − 2)(n − 5) (2 p n ≤ 5) I.4.2.1 Số đồng phân ete có công thức C3H8O, C4H10O, C5H12O Giải: áp dụng công thức (n − 2)(n − 5) (2 p n ≤ 5) - Đối với C3H8O số đồng phân ete là: (3 − 1)(3 − 2) = đồng phân - Đối với C4H10O số đồng phân ete là: (4 − 1)(4 − 2) = đồng phân - Đối với C5H12O số đồng phân ete là: (5 − 1)(5 − 2) = đồng phân I.4.2.2 Số đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C4H10O A B C Giải: hợp chất có đồng phân ancol ete D - Số đồng phân ancol là: 24− = đồng phân - số đồng phân ete là: (4 − 1)(4 − 2) = đồng phân Vậy đáp án C I.4.3 Số đồng phân anđehit no đơn chức mạch hở CnH2nO Công thức 2n −3 (3 ≤ n p 7) I.4.3.1 Có anđehit no có công thức phân tử là: C4H8O, C5H10O, C6H12O Giải: áp dụng công thức 2n −3 (3 ≤ n p 7) Đối với C4H8O số đồng phân anđehit 24−3 = đồng phân Đối với C5H10O số đồng phân anđehit 25−3 = đồng phân Đối với C6H12O số đồng phân anđehit 26−3 = đồng phân I.4.4 Số đồng phân xeton no đơn chức mạch hở CnH2nO Công thức: (n − 2)(n − 3) (3 p n p 7) I.4.4.1 Tổng số đồng phân xetôn hợp chất có công thức phân tử C4H8O, C6H12O A B Giải: áp dụng công thức C (n − 2)(n − 3) (3 p n p 7) Đối với C4H8O số đồng phân xetôn Đối với C6H12O số đồng phân xetôn D (4 − 2)(4 − 3) = đồng phân (6 − 2)(6 − 3) = đồng phân Vậy đáp án D I.4.4.2 Số đồng phân anđehit xetôn ứng với công thức phân tử C5H10O Giải: Số đồng phân anđehit 25−3 = đồng phân Số đồng phân xetôn (5 − 2)(5 − 3) = đồng phân Vậy số đồng phân anđehit xetôn ứng với công thức phân tử C5H10O I.4.5 Số đồng phân axit cacboxylic no đơn chức mạch hở CnH2nO Công thức: 2n −3 (3 ≤ n ≤ 7) I.4.5.1 Có axit cacboxylic no đơn chức ứng với công thức phân tử C4H8O2 C5H10O2 Giải: áp dụng công thức 2n −3 (3 ≤ n ≤ 7) - Đối với C4H8O2 số đồng phân axit 24−3 = đồng phân - Đối với C5H10O2 số đồng phân axit 25−3 = đồng phân I.4.5.2 Có hợp chất hữu có công thức phân tử C6H12O2 tác dụng đồng thời với Na dung dịch NaOH Giải: theo hợp chất vừa tác dụng với Na dung dịch NaOH nên hợp chất phải axit cacboxylic Vậy C6H12O2 có 26−3 = đồng phân I.4.6 Số đồng phân este no đơn chức mạch hở CnH2nO2 Công thức 2n −2 (2 ≤ n p 5) I.4.6.1 Có este có công thức phân tử C3H6O2 C4H8O2 Giải: áp dụng công thức 2n −2 (2 ≤ n p 5) - Đối với C3H6O2 số đồng phân este 23− = đồng phân - Đối với C4H8O2 số đồng phân este 24− = đồng phân I.4.6.2 Có hợp chất hữu C4H8O2 có khả tác dụng với dung dịch NaOH Giải: Theo hợp chất hữu tác dụng với dung dịch NaOH este axit cacboxylic Vậy số đồng phân cần tìm đồng phân I.4.7 Số đồng phân trieste tạo glixerol hỗn hợp n axit béo Công thức: n (n + 1) I.4.7.1 Đun nóng hỗn hợp gồm glixerol axit béo X, Y ( xúc tác H2SO4 đặc ) thu tối đa trieste ? n (n + 1) Giải: áp dụng công thức ta có 22 (2 + 1) =6 Số trieste = I.4.7.2 Đun nóng hỗn hợp gồm glixerol axit cacboxylic đơn chức no (xúc tác H2SO4 đặc) thu tối đa trieste ? n (n + 1) Giải: áp dụng công thức ta có 32 (3 + 1) = 18 Số trieste I.4.8 Số đồng phân amin no đơn chức mạch hở CnH2n+3N Công thức: 2n −1 (n < 5) I.4.8.1 Có amin no đơn chức có công thức phân tử là: C2H7N; C3H9N C4H11N ? Giải: áp dụng công thức 2n −1 (n < 5) - Đối với công thức C2H7N số đồng phân amin no đơn chức mạch hở lá: 22−1 = - Đối với công thức C3H9N số đồng phân amin no đơn chức mạch hở lá: 23−1 = - Đối với công thức C4H11N số đồng phân amin no đơn chức mạch hở lá: 24−1 = I.4.8.2 Đốt cháy hoàn toàn amin no đơn chức , mạch hở A thu CO2, H2O n CO N2, n = Vậy A có đồng phân cấu tạo ? H O 2 A B C D n −1 Giải: theo công thức (n < 5) amin no, đơn chức có hoặc đồng phân cấu tạo nên đáp án B II Các giải phấp tổ chức thực hiện: Để giải vấn đề nêu trình giảng dạy thực số giải pháp sau: II.1 Chương lớp 11 “ Đại cương hóa học hữu ” yêu cầu học sinh cần nắm vững kiến thức thuyết cấu tạo hóa học, khái niệm đồng phân, II.2 Đưa công thức xác định độ bất bão hòa hợp chất hữu II.3 Yêu cầu học sinh nắm công thức chung hợp chất hữu no, đơn chức mạch hở II.4 Mỗi dạng đưa công thức dạng tổng quát sau đưa tập vào cho học sinh áp dụng C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết nghiên cứu: Qua kết thực tế giảng dạy giúp học sinh vững vàng chủ động giải tập đồng phân đặc biệt đề thi đại học cao đẳng Kết đạt năm học 2009 - 2010 sau Lớp Sỹ 12 số 53 A 12B 12 55 48 Hiểu vận dụng Số lượng % Biết Số lượng % Không hiểu Số lượng % 50 94,3 5,7 45 37 81,8 77,0 12,7 10,4 5,5 12,6 G Kết đạt năm học 2010 - 2011 sau Lớp Sỹ 11A 11B 11M số 54 52 54 Hiểu vận dụng Số lượng % 48 45 40 88.9 86,5 74,0 Biết Số lượng 10 % Không hiểu Số lượng % 11,1 9,6 18,5 3,9 7,6 II Kết luận kiến nghị: Trong trình giảng dạy môn hóa học trường THPT cần phân loại dạng tập đồng thời đưa sở lý thuyết, công thức phương pháp giải sau đưa tập vận dụng sở khắc sâu lý thuyết Mặc dù thu số kết qua kinh nghiệm giảng dạy phạm vi đề tài nên tránh khỏi thiếu sót hạn chế Người thực đề tài mong nhận đóng góp bổ sung qúi thầy cô, bạn bè, để đề tài hoàn thiện Để giảng dạy đề tài đạt kết cao giáo viên nên tổ chức cho học sinh nắm vững lý thuyết xây dựng công thức tính số đồng phân Bởi đề tài xuất phát từ kinh nghiệm giảng dạy thực tế qua nhiều năm mà tác giải đúc kết lại nên lý thuyết đề tài Nga sơn, ngày 20 tháng 05 năm 2011 Người viết Mai Văn Dư 10 ... no đơn chức mạch hở I.4.2 Số đồng phân ete no đơn chức mạch hở I.4.3 Số đồng phân anđehit no đơn chức mạch hở I.4.4 Số đồng phân xeton no đơn chức mạch hở I.4.5 Số đồng phân axit cacboxylic no. .. viết đồng phân hợp chất hữu đơn chức trường THPT đúc kết rút kinh nghiệm để cải tiến phương pháp dạy học giúp học sinh tính nhanh số đồng phân hợp chất hữu có nhóm chức “ Sử dụng số công thức giải. .. dục phù hợp với thời kỳ đổi mới, trình giảng dạy kinh nghiệm thân hiểu biết đưa tập đồng phân thành đề tài Sử dụng số công thức giải nhanh xác định số đồng phân hợp chất hữu no đơn chức ” thuộc