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 HOÁTRƯỜNG 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 viê

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

Mục lục

I.1 Nội dung thuyết cấu tạo hoá học 3

I.3 Công thức xác định độ bất bão hoà hợp chất hữu cơ 4

I.4.1 Số đồng phân ancol no đơn chức mạch hở 4

I.4.2 Số đồng phân ete no đơn chức mạch hở 4

I.4.3 Số đồng phân anđehit no đơn chức mạch hở 5

I.4.4 Số đồng phân xeton no đơn chức mạch hở 5

I.4.5 Số đồng phân axit cacboxylic no đơn chức mạch hở 6

I.4.6 Số đồng phân este no đơn chức mạch hở 7

I.4.7 Số đồng phân trieste tạo bởi glixerol và hỗn hợp n axit béo 7

I.4.8 Số đồng phân amin no đơn chức mạch hở 7

II Các giải pháp tổ chức thực hiện 8

A ĐẶT VẤN ĐỀ

I Lời mở đầu:

Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, nên trong quá trình học tập thường đi kèm với các thí nghiệm và hiện tượng ngoài ra sử dụng toán trong hóa học ngày càng được chú trọng nhiều hơn phù hợp với sự đổi mới của giáo dục nhất là trong hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay

Tuy nhiên trong quá trình học tập ngoài việc tiếp thu kiến thức và phương pháp của thầy giáo thì đòi hỏi người học phải biết tổng hợp kiến thức, suy luận và vận

dụng một cách linh hoạt vào trong mỗi bài học, trong đó có viết đồng phân của hợp chất hữu cơ

Để đáp ứng nhu cầu của học sinh cũng như của xã hội thì dạy và học phải theo chuẩn kiến thức kỹ năng, phù hợp với đổi mới kiểm tra đánh giá đặc biệt là thi đại học và cao đẳng Trong quá trình giảng dạy nhiều năm ở trường THPT bằng những kinh nghiệm và hiểu biết của bản thân khi dạy học sinh về cách viết đồng phân của hợp chất hữu cơ đơn chức ở trường THPT tôi đã đúc kết và rút ra kinh nghiệm để cải tiến phương pháp dạy học giúp học sinh tính được nhanh số các đồng phân hợp chất hữu cơ có nhóm chức

“ Sử dụng một số công thức giải nhanh xác định số đồng phân của hợp chất hữu

cơ no đơn chức ” thuộc chương trình hóa học phổ thông

II Thực trạng:

Mặc dù xuất hiện nhiều trong các đề thi vào đại học và cao đẳng trong những năm gần đây cũng như các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập và tài liệu Nhưng khi học sinh gặp các bài tập về đồng phân thì thường lúng túng không biết là đã viết đúng và đủ số lượng đồng phân chưa

Những tồn tại và hạn chế của học sinh là do hiểu kiến thức về đồng phân chưa vững và chưa hợp lý vì vậy học sinh không biết áp dụng kiến thức nào để vận dụng

Từ những vấn đề nêu trên để công tác giảng dạy đạt hiệu quả cao đáp ứng xu hướng đổi mới của giáo dục phù hợp với thời kỳ đổi mới, trong quá trình giảng dạy bằng kinh nghiệm của bản thân và sự hiểu biết tôi đưa các bài tập về đồng phân thành đề tài

“Sử dụng một số công thức giải nhanh xác định số đồng phân của hợp chất hữu

cơ 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 về thuyết cấu tạo hóa học, khái niệm

về đồng phân, và biết cách xác định độ bất bão hòa của hợp chất hữu cơ

Trong mỗi dạng bài tập tôi đưa ra công thức ở dạng tổng quát sau đó yêu cầu học sinh vận dụng cụ thể vào bài tập

I.1 Nội dung thuyết cấu tạo hóa học:

I.1.1 Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử lien kết với nhau theo đúng

hóa trị và theo một thứ tự nhất định Thứ tự lien kết đó được gọi là cấu tạo hóa học Sự thay đổi thứ tự lien kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra chất mới

I.1.2 trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4 Nguyên tử cacbon

không những có thể lien kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn lien kết với nhau thành mạch cacbon

I.1.3 Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử ( bản chất, số

lượng các nguyên tử ) và cấu tạo hóa học ( thứ tự lien kết các nguyên tử)

I.2 Đồng phân: là những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức

phân tử

I.3 Công thức xác định độ bất bão hòa của hợp chất hữu cơ C H O N X x y z t v( X là các halogen x,y,z,t,v nguyên dương)

2

a     ( a là độ bất bão hòa)

I.4 Các dạng bài tập:

I.4.1 Số đồng phân ancol no đơn chức mạch hở có công thức CnH2n+2O ( hoặc

CnH2n+1OH)

Công thức xác định: 2 (n 2 n 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: 2 3 2  2

 đồng phân

- Đối với C4H10O số đồng phân ancol là: 2 4 2  4

 đồng phân

- Đối với C5H12O số đồng phân ancol là: 5 2

2  8

 đồng phân

I.4.2 Số đồng phân ete no đơn chức mạch hở có công thức CnH2n+2O

Công thức ( 2)( 5)(2 5)

2

n



I.4.2.1 Số đồng phân ete có công thức C3H8O, C4H10O, C5H12O lần lượt là bao nhiêu

2

n



- Đối với C3H8O số đồng phân ete là: (3 1)(3 2) 1

2

 đồng phân

- Đối với C4H10O số đồng phân ete là: (4 1)(4 2) 3

2

 đồng phân

- Đối với C5H12O số đồng phân ete là: (5 1)(5 2) 6

2

 đồng phân

I.4.2.2 Số đồng phân cấu tạo của nhau có cùng công thức phân tử C4H10O

Giải: hợp chất có đồng phân của ancol và ete

- Số đồng phân ancol là: 2 4 2  4

 đồng phân

- số đồng phân ete là: (4 1)(4 2) 3

2

 đồng phân

Vậy đáp án đúng C

I.4.3 Số đồng phân của anđehit no đơn chức mạch hở CnH2nO

Công thức 2 (3n 3 n 7)

 

I.4.3.1 Có bao nhiêu anđehit no có công thức phân tử lần lượt là: C4H8O,

C5H10O, C6H12O

Giải: áp dụng công thức 2 (3n 3 n 7)

  Đối với C4H8O số đồng phân anđehit là 2 4 3  2

 đồng phân

Đối với C5H10O số đồng phân anđehit là 2 5 3  4

 đồng phân

Đối với C6H12O số đồng phân anđehit là 2 6 3  8

 đồng phân

I.4.4 Số đồng phân xeton no đơn chức mạch hở CnH2nO

Công thức: ( 2)( 3)(3 7)

2

n

 

I.4.4.1 Tổng số đồng phân xetôn của 2 hợp chất có công thức phân tử C4H8O, và

C6H12O là

2

n

 

Đối với C4H8O số đồng phân xetôn là (4 2)(4 3) 1

2

 đồng phân

Đối với C6H12O số đồng phân xetôn là (6 2)(6 3) 6

2

 đồng phân

Vậy đáp án đúng là D

I.4.4.2 Số đồng phân anđehit và xetôn ứng với công thức phân tử C5H10O lần lượt là bao nhiêu

Giải:

Số đồng phân anđehit là 5 3

2  4

 đồng phân

Số đồng phân xetôn là (5 2)(5 3) 3

2

 đồng phân

Vậy số đồng phân anđehit và xetôn ứng với công thức phân tử C5H10O lần lượt là

4 và 3

I.4.5 Số đồng phân của axit cacboxylic no đơn chức mạch hở CnH2nO

Công thức: 2 (3n 3 n 7)

 

I.4.5.1 Có bao nhiêu axit cacboxylic no đơn chức ứng với công thức phân tử lần

lượt C4H8O2 và C5H10O2

Giải: áp dụng công thức 2 (3n 3 n 7)

 

- Đối với C4H8O2 số đồng phân axit là 2 4 3  2

 đồng phân

- Đối với C5H10O2 số đồng phân axit là 2 5 3  4

 đồng phân

I.4.5.2 Có bao nhiêu hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C6H12O2 tác dụng đồng thời cả với Na và dung dịch NaOH

Giải: theo bài ra vì hợp chất vừa tác dụng với Na và dung dịch NaOH nên hợp

chất phải là axit cacboxylic

Vậy C6H12O2 có 6 3

2  8

 đồng phân

I.4.6 Số đồng phân của este no đơn chức mạch hở CnH2nO2

Công thức 2 (2n 2 n 5)

 

I.4.6.1 Có bao nhiêu este có công thức phân tử lần lượt là C3H6O2 và C4H8O2

Giải: áp dụng công thức 2 (2n 2 n 5)

 

- Đối với C3H6O2 số đồng phân este là 2 3 2  2

 đồng phân

- Đối với C4H8O2 số đồng phân este là 2 4 2  4

 đồng phân

I.4.6.2 Có bao nhiêu hợp chất hữu cơ C4H8O2 có khả năng tác dụng với dung dịch NaOH

Giải: Theo bài ra thì hợp chất hữu cơ tác dụng với dung dịch NaOH là este và

axit cacboxylic

Vậy số đồng phân cần tìm là 6 đồng phân

I.4.7 Số đồng phân trieste tạo bởi glixerol và hỗn hợp n axit béo.

Công thức: 2( 1)

2

n n 

I.4.7.1 Đun nóng hỗn hợp gồm glixerol và 2 axit béo X, Y ( xúc tác H2SO4 đặc )

sẽ thu được tối đa bao nhiêu trieste ?

2

n n  ta có

Số trieste = 2 (2 1)2 6

2





I.4.7.2 Đun nóng hỗn hợp gồm glixerol và 3 axit cacboxylic đơn chức no (xúc

tác H2SO4 đặc) thu được tối đa bao nhiêu trieste ?

Giải: áp dụng công thức 2( 1)

2

n n 

ta có

Số trieste 3 (3 1)2 18

2





I.4.8 Số đồng phân amin no đơn chức mạch hở CnH2n+3N

Công thức: 2 (n 1 n 5)



I.4.8.1 Có bao nhiêu amin no đơn chức có công thức phân tử lần lượt là:

C2H7N; C3H9N và C4H11N ?

Giải: áp dụng công thức 2 (n 1 n 5)



- Đối với công thức C2H7N số đồng phân amin no đơn chức mạch hở lá: 2 2 1  2



- Đối với công thức C3H9N số đồng phân amin no đơn chức mạch hở lá: 3 1

2  4



- Đối với công thức C4H11N số đồng phân amin no đơn chức mạch hở lá: 2 4 1  8



I.4.8.2 Đốt cháy hoàn toàn amin no đơn chức , mạch hở A thu được CO2, H2O

và N2, trong đó 2

2

2 3

CO

H O

n

n  Vậy A có thể có bao nhiêu đồng phân cấu tạo ?

Giải: theo công thức 2 (n 1 n 5)

 thì không có amin no, đơn chức nào có 3 hoặc 5 hoặc 6 đồng phân cấu tạo nên đáp án đúng là B

II Các giải phấp tổ chức thực hiện:

Để giải quyết những vấn đề nêu trên trong quá trình giảng dạy tôi đã thực hiện một số giải pháp sau:

II.1 Chương 4 lớp 11 “ Đại cương về hóa học hữu cơ ” tôi yêu cầu học sinh cần

nắm vững kiến thức về thuyết cấu tạo hóa học, khái niệm về đồng phân,

II.2 Đưa ra công thức xác định độ bất bão hòa của hợp chất hữu cơ.

II.3 Yêu cầu học sinh nắm được công thức chung của hợp chất hữu cơ no, đơn

chức mạch hở

II.4 Mỗi một dạng tôi đưa ra công thức ở dạng tổng quát sau đó đưa các bài tập

vào cho học sinh áp dụng

C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I Kết quả nghiên cứu:

Qua kết quả thực tế giảng dạy như trên đã giúp học sinh vững vàng và chủ động hơn khi giải các bài tập về đồng phân đặc biệt là trong các đề thi đại học và cao đẳng

Kết quả đạt được trong năm học 2009 - 2010 như sau

Lớp Sỹ

số

Hiểu và vận dụng Biết Không hiểu

Số lượng % Số lượng % Số lượng % 12

A

12

G

Kết quả đạt được trong năm học 2010 - 2011 như sau

Lớp Sỹ

số

Hiểu và vận dụng Biết Không hiểu

Số lượng % Số lượng % Số lượng %

11

M

II Kết luận và kiến nghị:

Trong quá trình giảng dạy môn hóa học ở trường THPT chúng ta cần phân loại các dạng bài tập đồng thời đưa ra cơ sở lý thuyết, công thức và phương pháp giải sau đó đưa ra các bài tập vận dụng trên cơ sở khắc sâu lý thuyết

Mặc dù đã thu được một số kết quả qua kinh nghiệm giảng dạy nhưng do phạm

vi của đề tài nên không thể tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Người thực hiện đề tài rất mong nhận được những đóng góp bổ sung của qúi thầy cô, bạn bè,

để đề tài được hoàn thiện hơn

Để giảng dạy đề tài này đạt kết quả cao giáo viên nên tổ chức cho học sinh nắm vững lý thuyết

và xây dựng các công thức tính số các đồng phân Bởi vì đề tài xuất phát từ kinh nghiệm giảng dạy thực tế qua nhiều năm mà tác giải đúc kết lại nên lý thuyết về đề tài là rất ít.

Nga sơn, ngày 20 tháng 05 năm 2011

Người viết

Mai Văn Dư