Rèn kỹ năng lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ cho học sinh lớp 9 THCS

MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài 2.Mục đích nghiên cứu 3.Đối tượng nghiên cứu 4.Phương pháp nghiên cứu Trang: PHẦN II: NỘI DUNG Trang: - 15 Cơ sở lí thuyết - Thực tiễn đề tài Thực trạng Các giải pháp 3.1 Những kiến thức lý thuyết cần trang bị cho HS 3.2 Phân dạng tập thiết lập phương pháp giải Kết thực PHẦN III: KẾT LUẬN , KIẾN NGHỊ Trang: 16 PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài: Là GV dạy mơn hố học hẳn hiểu mơn Hố mơn khó HS bậc THCS Số tiết phân bố chương trình cịn song u cầu lượng kiến thức lại nhiều rộng, lượng tập phong phú đa dạng song SGK sách tập lại chưa phân dạng loại tập chưa nêu lên cách thiết lập phương pháp giải cụ thể cho dạng tốn Đó khó cho người học nội dung mà GV dạy hố phải trăn trở tìm tịi, biên soạn nội dung giảng dạy làm để HS rèn luyện kỹ giải tốt dạng tập theo yêu cầu chương trình Trong năm học trước tơi tiến hành biên soạn dạng tập hố vô áp dụng vào giảng dạy trường bước đầu đem lại kết khả quan, số đề tài hội đồng khoa học phòng GD&ĐT công nhận xếp loại A cấp Huyện, dạng tập hố vơ hố học hữu bậc THCS có điểm chung gần giống khác dạng tốn lập cơng thức phân tử HCHC dạng toán khó HS lớp sách tập lại không thiết lập cách giải cho dạng cụ thể trình khảo sát cuối năm tơi nhận thấy hầu hết HS lớp cịn yếu dạng toán này, qua khảo sát cuối năm gần 60% HS không làm tập dạng xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ, lý mà tơi chọn nội dung đề tài “Cách giải tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cho học sinh lớp THCS” Mục đích nghiên cứu: Với đề tài này, làm tài liệu tham khảo cung cấp kiến thức phương pháp giải tốn hóa học lập cơng thức hóa học hợp chất hữu cho học sinh học, đặc biệt em học sinh khối giáo viên dạy mơn Hóa học Cung cấp số kĩ giải tốn hóa học có tính khoa học, logic sáng tạo Giúp học sinh nhận dạng, giải thành thạo số dạng toán thường gặp thi cử, thi tuyển sinh vv Từ tạo cho học sinh tự tin, hứng thú say mê học mơn Hóa học Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu, tổng kết số kinh nghiệm hướng dẫn cách giải tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cho học sinh lớp THCS Trong đó, tốn xác định công thức phân tử hợp chất hữu dựa vào phản ứng cháy áp dụng cho hợp chất Hiddrocacbon hợp chất Dẫn xuất hiddrocacbon với hai dạng là: + Dạng (áp dụng cho HS đại trà) + Dạng biến dạng ( áp dụng cho HS khá, giỏi ) Phương pháp nghiên cứu: 4.1 Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: nghiên cứu số tài liệu phương pháp giải tốn có liên quan đến phạm vi nghiên cứu, quy luật giải tập HCHC; trao đổi kinh nghiệm, học hỏi từ đồng nghiệp, kiến thức có liên quan đến việc nghiên cứu tích lũy qua tiết dự đồng nghiệp 4.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: 4.3 Phương pháp thống kê, thực nghiệm sử lý số liệu PHẦN II: NỘI DUNG Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm: Trong năm gần đây, chất lượng học sinh có chiều hướng giảm, đặc biệt mơn hóa học Rất nhiều em khơng giải tốn HCHC, chí khơng viết phương trình HCHC cách tính tốn, điều khiến cho giáo viên giảng dạy mơn Hóa đau lòng, vài em cảm thấy sợ vào tiết học mơn Hóa Để ngày nâng cao chất lượng dạy học mơn Hóa, nhằm giúp học sinh có kiến thức để chủ động việc tự học nhà nên việc kiểm tra đánh giá học sinh có lồng ghép tập tự luận trắc nghiệm khách quan Qua nhiều năm công tác nhận thấy phần lớn học sinh đại trà cịn lúng túng với việc giải tập hóa học phần tập lập công thức phân tử HCHC Hóa 9, nguyên nhân em chưa hiểu cách giải phương pháp giải hợp lí.Từ dẫn đến chất lượng đại trà mơn thấp so với tiêu đề toàn huyện: Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: 2.1 Khảo sát chất lượng lần vào cuối tháng 3/2015 * Nội dung: thực tập lập công thức phân tử hợp chất hưũ * Thời gian : 45 phút kết sau: Kết Số HS 68 Giỏi Khá TB Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 7,35 10 14,7 23 33,8 20 29,4 10 14,7 2.2 Từ nguyên nhân năm học 2014-2015 bắt tay vào việc tiến hành nghiên cứu phân loại dạng tập lập công thức phân tử HCHC, kinh nghiệm kiến thức thân kết hợp với kiến thức từ sách tham khảo tơi tiến hành biên soạn nội dung, nhằm tìm biện pháp thích hợp chọn nội dung phù hợp việc giảng dạy nội dung biên soạn tiến hành khảo sát thăm dò nguyện vọng HS kết sau:  HS biết làm tốn lập cơng thức HCHC: 22%  HS khơng biết làm tốn lập cơng thức HCHC: 78% Trong đó: * 22% thích học mơn hố, dễ hiểu * 30% khơng thích học q khó * 10% Khơng hiểu * 28% HS thiết lập cách giải * 10% HS cho mơn Hố q khó, mau qn Qua kết cho thấy hoc sinh không làm chủ yếu không hiểu bài, không phân loại loại tập dạng thiết lập cách giải cụ thể cho loại tập, giao viên hướng dẫn giải tập theo sách giáo viên không đưa cách giải cụ thể cho dạng tập Đó ngun nhân Tơi tiến hành biên soạn thực đề tài Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề: 3.1 Đối với Giáo viên Phải hệ thống hóa kiến thức trọng tâm cho học sinh cách khoa học Nắm vững phương pháp giải tập xây dựng hệ thống tập phải thật đa dạng, đảm bảo trọng tâm chương trình phù hợp với đối tượng học sinh.Tận dụng thời gian để hướng dẫn giải lượng tập nhiều nhất, có hiệu cho học học sinh dễ hiểu nhất.Luôn quan tâm có biện pháp giúp đỡ em học sinh có học lực trung bình, yếu Khơng ngừng tạo tình có vấn đề em học sinh giỏi … 3.2 Đối với Học sinh - Về kiến thức Là phương tiện để ôn tập củng cố, hệ thống hoá kiến thức cách tốt Rèn khả vận dụng kiến thức học, kiến thức tiếp thu qua giảng thành kiến thức mình, kiến thức nhớ lâu vận dụng thường xuyên Đào sâu, mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú, hấp dẫn - Về kĩ Phải tích cực rèn kỹ hệ thống hóa kiến thức sau bài, chương Phân loại tập hóa học lập hướng giải cho dạng toán Bài tập hoá học cách hình thành kiến thức kỹ cho học sinh.Rèn kỹ hoá học cho học sinh khả tính tốn cách khoa học.Phát triển lực nhận thức rèn trí thơng minh cho học sinh - Về thái độ Làm cho em yêu thích, đam mê học mơn hóa học hiểu rỏ vấn đề Phát giải vấn đề cách khách quan, trung thực sở phân tích khoa học 3 Dạng toán đề tài nghiên cứu Dạng tốn xác định cơng thức phân tử hợp chất hữu (HCHC) dạng tập phong phú mơn Hố học, chương trình hố học Hữu lớp dạng tập SGK hầu hết tập trung vào phản ứng cháy Do đó, đề tài Tôi giới hạn phạm vi : "Cách giải tập lập công thức phân tử hợp chất hữu dựa vào kết phản ứng đốt cháy " Vì vậy, để HS có sở luyện giải dạng tập đạt kết tốt, trước hết Tôi trang bị cho HS nắm vững kiến thưc lý thuyết phuơng pháp giải sau: 3.3.1 Những kiến thức lý thuyết cần trang bị cho học sinh : Công thức tổng quát loại HCHC nhằm giúp HS xác định số nguyên tử nguyên tố hợp chất gặp dạng cụ thể để xác định công thức hợp chất biết dạng tổng quát xác định tên hợp chất tìm Bảng phân loại hợp chất hữu : ( Chương trình hố học lớp ) Hợp chất hữu (HCHC) Hydrocacbon ( Phân tử có2 nguyên tố C H) CTTQ: CXHY Hydrocácbon no (Họ ANKAN: CnH2n + với n ≥ 1) Hydrocacbon không no (Họ ANKEN: CnH2n với n ≥ ) Hydrocacbon không no(Họ ANKIN:CnH2n - với n ≥ ) Hydrocacbon thơm ( Họ AREN: C nH2n - với n≥ ) Dẫn xuất hydrocacbon ( Ngoài C H cịn có ngun tố khác như: O, N ) CTTQ: CXHYOZ Rượu đơn chức no: CnH2n+1 OH (với n ≥ ) Axit đơn chức no: Cn H2n+1 COOH (với n ≥ ) Chất béo: (R-COO)3C3H5 (với R gốc hydrocacbon ) Glucôzơ: C6H12O6 Saccarozơ: C12H22O11 Tinh bột xenlulozơ: ( -C6H10O5-)n với : n = 1200 → 6000 : Tinh bột n = 10000 → 14000 : Xenlulơzơ Phương trình tổng qt phản ứng cháy hợp chất hữu (HCHC) gồm hiđrôcacbon dẫn xuất hiđrơcacbon (hợp chất hữu có chứa ơxy nitơ) phạm vi chương trình hố học lớp sau : 3.3.1.1 Hiđrôcacbon : * Họ Ankan: CnH2n +2 + ( * Họ Anken: CnH2n + 3n + t0 )O2 → n CO2 + (n + 1) H2O 3n t0 O2 → n CO2 + n H2O * Họ Ankin: CnH2n -2 + ( 3n − t0 )O2 → n CO2 + (n - 1) H2O * Họ Aren: CnH2n -6 + ( 3n − t0 )O2 → n CO2 + (n - 3) H2O + Phương trình phản ứng cháy tổng quát loại hiđrôcacbon (A) y y t CxHy + ( x + ) O2 → xCO2 + H2O - Dựa vào số mol CO2 số mol H2O sản phẩm cháy suy loại hiđrôcacbon (A) đem đốt : Nếu nCO2 〈 nH2O hay x 〈 y Nếu nCO2 = nH2O hay x = Nếu nCO2 〉 nH2O hay x 〉 ⇒ A Ankan y ⇒ A y Anken ⇒ A Ankin Aren 3.3.1.2 Dẫn xuất hiđrôcacbon : * Rượu đơn chức no : CnH2n + 1OH + 3n t0 O2 → n CO2 + (n +1) H2O * Axit đơn chức no : CnH2n + 1COOH + ( 3n + t0 )O2 → (n + 1) CO2 + (n +1) H2O Phương trình phản ứng cháy tổng quát loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) : + - Hợp chất hữu có chứa ơxy : CxHyOz + ( x + y z y t0 − ) O2 → x CO2 + H2O 2 - Dựa vào số mol CO2 số mol H2O sản phẩm cháy suy loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) đem đốt : Nếu nCO2 〈 nH2O hay x 〈 y ⇒ A Ankanol (Rượu) Nếu nCO2 = nH2O hay x = y ⇒ A Ankanoic (Axit ) đơn chức no - Hợp chất hữu có chứa ôxi nitơ : y z y t t CxHyOzNt + ( x + - )O2 → x CO2 + H2O + N2 2 3.3.2 Phân loại phương pháp giải dạng tốn xác định cơng thức phân tử hợp chất hữu dựa vào kết phản ứng đốt cháy : * Bài toán dạng bản: ( áp dụng cho đối tượng học sinh ) - Sơ đồ phân tích đề tốn: m (g) HCHC + O2 mCO2 (g) ( hay nCO2(mol) , VCO2(lít) đktc ) đốt cháy hồn tồn mCO2(g) (A) hay nH2O(mol) VN2(lít) đktc ( hay nN2(mol) ) * Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) - Phương pháp giải : Bước 1: Xác định thành phần nguyên tố hợp chất hữu (A) đem đốt (hay phân tích ) mC ( A ) = mC (trong CO2) = Vco2 12 mCO2 = 12 = 12 nCO2 22,4 44 mH ( A ) = mH (trong H2O) = m H 2O = n H O 18 mN ( A ) = 28.V N 22,4 = 28.n N * Tính tổng khối lượng : ( mC + mH + mN ) so sánh - Nếu ( mC + mH + mN ) = mA ( đem đốt ) => A không chứa ôxy - Nếu (mC + mH + mN ) 〈 mA (đem đốt) => A có chứa ơxy => mO ( A ) = mA - ( mC +mH + mN ) * Cách xác định thành phần % nguyên tố hợp chất hữu (A) mC 100 %C = m A ; m H 100 %H = m A ; %N = m N 100 mA %O = mO 100 = 100% - ( %C + %H + %N ) mA Bước : Xác định khối lượng mol phân tử hợp chất hữu (MA) * Dựa vào khối lượng riêng chất hữu (A) đktc (DA) MA = 22,4 DA * Dựa vào tỷ khối chất hữu (A) khí B (dA/B ) hay khơng khí (dA/KK) * Dựa M vào ) khí A đktc A (lít) MB lượng dA/B (mA (g) ) thể tích MA (V = 29 dA/KK A =khối mA (g) khí A chiếm thể tích VA (lít) đktc MA = MA (g) 22,4 (lít) 22,4.m A V A (lít ) Bước : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) Cách : Dựa công thức tổng quát hợp chất hữu (A) : 12 x y 16 z 14t M A = = = = m C m H mO m N mA CxHyOzNt M 12 x y 16 z 14t = = = = A %C % H %O % N 100 hay - Tính trực tiếp x , y , z , t từ tỷ lệ => công thức phân tử hợp chất (A) Cách : Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng cháy hợp chất hữu (A) * Trường hợp : Đề cho biết khối lượng chất phản ứng cháy: y z y t t CxHyOzNt + ( x + - )O2 → x CO2 + H2O + N2 2 MA (g) 44x (g) 9y (g) 14t (g) mA (g) mCO2 mH2O mN2 44 x 9y 14t 2 M A => Tỉ lệ : m = m = m = m CO H O N A Từ MA = 12x + y + 16z + 14t => z = => x , y , t M A − (12 x + y + 14t ) 16 => Xác định công thức phân tử hợp chất hữu A * Trường hợp : Đề cho biết thể tích chất phản ứng cháy (ở điều kiện nhiệt độ áp suất ) - Trường hợp điều kiện nhiệt độ áp suất, tỷ lệ thể tích chất khí tỷ lệ số mol Do giải nên áp dụng thể tích trực tiếp vào phương trình phản ứng cháy tổng quát * Bài tập minh hoạ : Bài : Đốt chất hoàn toàn gam hợp chất hữu (A) chứa nguyên tố : C, H, O, kết thu 6,6 gam CO 3,6 gam H2O Biết tỷ khối hợp chất khí H 30 Xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) ? Giải Theo đề dạng công thức phân tử hợp chất hữu (A) : CxHyOz Cách : - Khối lượng nguyên tố có (A) mC = 12 12 mCO2 = 6,6 = 1,8( g ) 44 44 ; mH = 2 m H 2O = 3,6 = 0,4( g ) 18 18 => mO = mA - ( mC + mH ) = - ( 1,8 + 0,4 ) = 0,8 (g) M A = d A / H M H = 30.2 = 60( g ) - Khối lượng mol (A) : 12 x y 16 z M A = = = m C m H mO mA => x=3 , y=8 12 x y 16 z 60 = = = = 20 1,8 0,4 0,8 ⇔ , z=1 Vậy công thức phân tử (A) : C3H8O Cách : - Phương trình phản ứng cháy tổng quát (A) CxHyOz + ( x + Theo pt pứng : Theo đề : y z y t0 - )O2 → x CO2 + H2O 2 MA (60g) 44x mA (3g) 44 x 9y 2 M A Ta có tỉ lệ : m = m = m CO H O A 9y mCO2 (6,6g) mH2O(3,6g) ⇔ mà MA = 12x + y + 16z => z = 44 x y 60 = = = 20 => 6,6 3,6 x =3 , y = 60 − (12.3 + 8) M A − (12 x + y ) ⇔ z= =1 16 16 Vậy công thức phân tử (A) là: C3H8O Bài : Xác định công thức phân tử Hydrơcacbon (A) Khi phân tích hợp chất có thành phần % khối lượng nguyên tố sau : 75%C 25%H Biết 3,2 gam chất (A) đktc tích 4,48 lít Giải - Dạng công thức phân tử Hydrôcacbon (A) : 22,4.m 22,4.3,2 A MA = V (lit ) = 4,48 = 16( g ) A - Khối lượng mol của(A) : - Ta có tỷ lệ : CxHy M 12 x y = = A %C % H 100 ⇔ 12 x y 16 = = 75 25 100 Vậy công thức Hydrôcacbon (A) là: => x=1 , y=4 CH4 Bài : Đốt cháy hoàn toàn 100ml chất hữu (A) chứa nguyên tố: C, H, O, cần 250 ml khí O , thu 200ml CO 200ml H2O (các khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất ) Xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) Giải - Phương trình phản ứng cháy tổng quát (A) : y z y t CxHyOz + ( x + - )O2 → x CO2 + H2O 2 Theo ptpứng : 1(ml) Theo đề : 100(ml) Ta có : x+ x y = = = 100 200 2.200 y z - (ml) x(ml) y (ml) 250(ml) 200(ml) 200(ml) y z − 250 x+ ⇔ x 200 = ⇒x= =2 100 200 100 y 2.200 = ⇒y= =4 100 2.200 100 = 100 y z − ⇒ 250 = + − y = + − z ⇒ z = 250 100 2 x+ Vậy công thức phân tử hợp chất hữu (A) : C2H4O Bài : Đốt cháy hoàn toàn 7,4(g) hợp chất axit đơn chức no, thu 6,72lít CO2 (ở đktc) Xác định công thức phân tử axit ? Giải - Số mol CO2 : nCO = VCO2 22,4 - Số mol CnH2n+1COOH : = 6,72 = 0,3(mol ) 22,4 nCn H n +1COOH = 7,4 14n + 46 - Phương trình phản ứng đốt cháy axit đơn chức no: 10 CnH2n+1COOH + ( 3n + t0 ) O2 → (n +1)CO2 + (n +1)H2O (n +1) 7,4 14n + 46 0,3 - Theo phương trình phản ứng, ta có tỉ lệ: 7,4 0,3 = 14n + 46 n + ( Giải ta kết quả: n = ) - Vậy công thức axit là: C2H5 - COOH 3.3.3 Các toán dạng phân hoá thường gặp (biến dạng) : áp dụng cho đối tượng học sinh khá, giỏi 3.3.3.1 Biến dạng 1: - Đặc điểm tốn : Đề khơng cho kiện tính M A, yêu cầu xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) - Phương pháp giải : Bước1 : Đặt công thức (A) dạng tổng quát : CxHyOzNt Sau dựa vào kiện tốn thiết lập tỷ lệ : x:y:z:t= mC m H mO m N : : : => công thức đơn giản ( CTĐGN ) 12 16 14 công thức thực nghiệm ( CTTN ) chất (A) Bước : Biện luận từ công thức thực nghiệm ( CTTN ) để suy công thức phân tử (A) Bảng biện luận số trường hợp thường gặp CTTQ CxHy CxHyOz CxHyNt CxHyOzNt Điều kiện y ≤ 2x + x , y 〉 0, nguyên y chẳn Ví dụ minh hoạ CTTN (A) : (CH3O)n => CnH3nOn 3n ≤ 2n + => ≤ n ≤ , n nguyên => n = , CTPT (A) : CH3O (loại , y lẻ) n = , CTPT(A) : C2H6O2 (nhận) y ≤ 2x + 2+ t CTTN(A) : (CH4N)n => CnH4nNn 〉 x , y , t , 4n ≤ 2n + + n ⇒ ≤ n ≤ , nguyên nguyên => n = => CH4N (loại) y lẻ t lẻ n = => C2H8N2 (nhận) y chẳn t chẳn - Bài tập minh hoạ: - Đốt cháy hồn tồn 2,64 gam Hydrơcacbon (A) thu 4,032 lít khí CO2 đktc Xác định cơng thức phân tử (A) ? 11 Giải - Khối lượng nguyên tố có (A): mC = VCO2 22,4 12 = 4,032 12 = 2,16( g ) 22,4 (A) Hydrơcacbon => m H = mA - mC = 2,64 - 2,16 = 0,48(g) - Dạng công thức của(A) : CxHy - Ta có tỷ lệ : x:y= mC m H 2,16 0,48 : = : = 0,18 : 0,48 12 12 => x : y = : CTĐGN (A) là: C3H8 => CTTN (A): (C3H8)n hay C3nH8n Điều kiện : 8n ≤ 2.3n + ⇒ n ≤ 1, n nguyên , > 0, - Vậy công thức phân tử (A) là: buộc n = C3H8 3.3.3.2 Biến dạng 2: - Đặc điểm toán : - Đề không cho biết lượng chất hữu (A) đem đốt mà lại cho lượng ôxy cần để đốt cháy hoàn toàn (A) - Phương pháp giải : - Trước hết áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng cháy của(A) (A) + t O2 → CO2 + H2 O => lượng chất (A) đem đốt : mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2 - Sau đưa tốn dạng toán để giải * Lưu ý: - Nếu biết (A) Hydrôcacbon, dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát (A) : y y t CxHy + ( x + ) O2 → x CO2 + H2O - Ta có phương trình tốn học : nO2 (phản ứng cháy) = nCO2 + nH2O - Các khí đo điều kiện, ta có : VO2 (phản ứng cháy) = VCO2 + - Bài tập minh họa: 12 VH2O (hơi) - Đốt cháy hoàn toàn chất hữu (A) cần vừa đủ 6,72 lít khí O đktc thu 13,2 (g) CO2 5,4(g) H2O Xác định công thức phân tử (A) ? Biết tỷ khối (A) Heli 7,5 Giải - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng (A) : t (A) + O2 → CO2 + H2O - Ta có: mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2 (phản ứng) 6,72 = ( 13,2 + 5,4 ) - ( 22,4 32 ) = (g) ( Vận dụng phương pháp giải dạng ) - Khối lượng mol chất (A) MA = MHe dA/He = 7,5 = 30(g) - Khối lượng nguyên tố có (A): mC = - Tổng: mCO2 44 12 = 13,2 12 = 3,6( g ) 44 ; mH = m H 2O 18 = 5,4 = 0,6( g ) 18 mC + mH = 3,6 + 0,6 = 4,2(g) < mA đem đốt 9(g) => chất (A) có chứa ơxi : mO = - 4,2 = 4,8(g) - Dạng công thức (A) CxHyOz 12 x y 16 z M A = = = m C m H mO mA - Ta có tỉ lệ : => x = ; y=2 ; ⇔ 12 x y 16 z 30 = = = 3,6 0,6 4,8 z=1 - Vậy công thức phân tử (A) CH2O 3.3.3.3 Biến dạng 3: - Đặc điểm toán : Thường gặp kiểu đề sau : * Kiểu đề1: HCHC (A) CO2 + O2 t0 mB1 (tăng lên) Bình(1)H2SO4(đ) Bình(2) d2 kiềm dư H2 O mB2 (tăng lên) + Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) - Cách giải : Tư mB1 (tăng lên) = mH2O ; mB2 (tăng lên) = mCO2 Sau đưa tốn dạng để giải * Kiểu đề2: HCHC (A) + O2 t0 CO2 H2 O Bình d2 Ca(OH)2 hay Ba(OH)2 hấp thụ tồn CO2 H2O 13 mBình ( tăng lên) m muối trung hoà m muối axit + Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu (A) - Cách giải : Viết phương trình phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch kiềm - Từ lượng muối trung hoà muối axit thu ( kiện đề ) dựa vào phương trình phản ứng tính lượng CO2 - Vì độ tăng khối lượng bình chứa : mB2 (tăng lên) = mCO2 + mH2O => mH2O = mB2 (tăng lên) - mCO2 - Tính mCO2 mH2O sinh chất hữu (A) cháy ; đưa toán dạng để giải - Bài tập minh hoạ: Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 10,4(g) chất hữu (A) cho sản phẩm qua bình (1) chứa H2SO4 đậm đặc bình (2) chứa nước vơi có dư ; thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6 (g) ; bình (2) thu 30 (g) kết tủa Biết tỉ khối chất (A) khí O 3,25 Xác định công thức phân tử (A) ? Giải - Theo đề , chất hữu (A) đốt cháy chắn cho sản phẩn CO2 H2O ; H2O bị H2SO4 đậm đặc giữ lại ; CO2 phản ứng với Ca(OH)2 Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3 + H2O Vậy mH2O = mB1 (tăng lên) = 3,6(g) ; nCO2 = nCaCO3 = 30 = 0;3(mol ) 100 ( Vận dụng phương pháp giải dạng ) - Khối lượng nguyên tố có (A): mH = m H 2O - Tổng: 18 = 3,6 = 0,4( g ) 18 ; mC = mCO2 12 = 0,3.12 = 3,6( g ) mC + mH = 3,6 + 0,4 = 4(g) < mA ( đem đốt ) => Chất hữu (A) có chứa ơxi : mO = 10,4 - = 6,4(g) - Khối lượng mol chất (A): MA = dA/O2 MO2 = 3,25 32 = 104(g) - Dạng công thức phân tử (A) là: - Ta có tỉ lệ : CxHyOz 12 x y 16 z M A 12 x y 16 z 104 = = = = = = ⇔ m C m H mO mA 3,6 0,4 6,4 10,4 Giải ta kết : x = ; y = ; z = Vậy công thức phân tử (A) : 14 C3H4O4 Bài : Đốt cháy hoàn toàn 1,08(g) chất hữu (A) cho toàn sản phẩm vào dung dịch Ba(OH)2 ; thấy bình nặng thêm 4,6(g) ; đồng thời tạo thành 6,475(g) muối axit 5,91(g) muối trung hoà Tỉ khối (A) Heli 13,5 Xác định công thức phân tử (A) ? Giải - Chất hữu (A) cháy cho CO2 H2O , CO2 phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 tạo muối theo phương trình phản ứng sau : → BaCO3 + H2O CO2 + Ba(OH)2  (1) 2CO2 + Ba(OH)2  → Ba(HCO3)2 (2) Từ (1) ; (2) đề cho : tổng nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2 = 5,91 6,475 +2 = 0,03 + 0,05 = 0,08(mol ) 197 259 Vì độ tăng khối lượng bình chứa tổng khối lượng CO2 H2O nên : mH2O = 4,6 - mCO2 = 4,6 - 0,08 44 = 4,6 - 3,52 = 1,08(g) ( Vận dụng phương pháp giải dạng ) - Khối lượng nguyên tố có chất hữu (A) : mC = 12 nCO2 = 12 0,08 = 0,96(g) ; - Tổng : mC + mH = 0,96 + 0,12 = 1,08(g) đem đốt ⇒ chất (A) không chưa ôxy mH = m H 2O 18 =2 1,08 = 0,12( g ) 18 lượng chất (A) - MA = MHe dA/He = 13,5 = 54(g) - Dạng công thức chất (A) : M 12 x y = = A mC m H mA ⇔ CxHy ; ta có tỉ lệ : 12 x y 54 = = 0,96 0,12 1,08 Vậy công thức phân tử (A) : giải : x = ; y = C4H6 3.3.3.4 Biến dạng : - Đặc điểm tốn : - Đề khơng cho biết lượng sản phẩm cháy CO H2O cụ thể ; riêng biệt đốt cháy chất (A) mà lại cho lượng hỗn hợp sản phẩm tỉ lệ lượng hay thể tích chúng ,hoặc lồng ghép với cách giải hợp chất vô * Yêu cầu : Xác định công thưc phân tử (A) - Phương pháp giải : 15 - Thông thường đặt số mol CO H2O làm ẩn số ; lập phương trình tốn học để tính lượng CO2 lượng H2O cụ thể Sau đưa tốn dạng để giải - Để chuyển từ tỉ lệ số mol CO2 H2O (hay tỉ lệ thể tích đo điều kiện) tỉ lệ khối lượng sau : VCO2 V H 2O = nCO2 n H 2O = mCO2 nCO2 M CO2 a 44a ⇒ = = b m H 2O n H 2O M H 2O 18b - Bài tập minh hoạ : Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 18(g) chất hữu (A) cần vừa đủ 16,8(lit) khí O2 đktc , hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO H2O có tỉ lệ thể tích : V CO2 : VH2O(hơi) = : Xác định công thức phân tử (A) Biết tỉ khối (A) khí H2 36 Giải - Từ tỉ lệ thể tích VCO2 : VH2O(hơi) = : Ta có tỉ lệ khối lượng : mCO2 m H 2O = VCO2 M CO2 V H 2O ( hôi ) M H 2O = 3,44 11 = 2.18 16,8.32 mO2( phản ứng ) = 22,4 = 24( g ) - Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có : mCO2 + mH2O = mA + mO2 (phản ứng) = 18 + 24 = 42(g) ⇒ mCO2 = 11 42 = 33( g ) mH2O = 42 - 33 = 9(g) 11 + ( Vận dụng phương pháp giải dạng ) - Khối lượng nguyên tố có (A) : mC = 12 33 = 9( g ) 44 ; mH = = 1( g ) 18 Tổng: mC + mH = + = 10(g) < mA(đem đốt) ⇒ chất (A) chứa ôxy ; mO = mA - ( mC + mH ) = 18 - 10 = 8(g) - MA = dA/H2 MH2 = 36 = 72(g) - Dạng cơng thức (A) : Ta có tỉ lệ : CxHyOz 12 x y 16 z M A = = = m C m H mO mA ⇒ ⇔ 12 x y 16 z 72 = = = 18 x=3 ; y=4 ; z=2 - Vậy công thức phân tử chất (A) : 16 C3H4O2 Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hợp chất hữu A có cơng thức phân tử dạng CnH2n, toàn sản phẩm cháy hấp thụ hết vào 295,2 gam dung dịch NaOH 20% Sau hấp thụ xong, nồng độ NaOH lại dung dịch 8,45% Các phản ứng xảy hồn tồn Xác định cơng thức phân tử A Giải Phương trình hóa học ( Vận dụng phương pháp giải theo PTHH ) CnH2n + 1,5n O2 t n CO2 → 0,2mol + 0,2n mol n H2 O 0,2n mol 2NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + 0,2n mol 0,4n mol Khối lượng NaOH phản ứng: 0,4n 40 = 16n g Khối lượng NaOH ban đầu: 259,2 20% = 59,04 gam Nồng độ NaOH dung dịch sau phản ứng: (59,04 – 16n).100 : (259,2 + 0,2n 44+ 0,2n 18) = 8,45 Giải n = Vậy A C2H4 Kết sáng kiến kinh nghiệm : 4.1 Khảo sát chất lượng lần 2: - Thời gian khảo sát: Cuối tháng năm 2015 - Nội dung khảo sát: Các dạng tập lập công thức phân tử HCHC - Kết khảo sát: Trong trình áp dụng kinh nghiệm vào giảng dạy năm học: 2014-2015 Tôi chia HS khối làm 02 nhóm Nhóm 1: gồm lớp: 9A = 36 HS lớp áp dụng đề tài ( Lớp thực nghiệm )  Nhóm 2: gồm lớp: 9B = 32 HS lớp không áp dụng đề tài ( Lớp đối chứng ) sau áp dụng kinh nghiệm Tôi tiến hành khảo sát 02 đối tượng kết sau: GIỎI KHÁ TB TRÊN TB YẾU KÉM Số lượng 12 16 34 % 33,33 44,44 16,66 95,38 5,55 Số lượng 10 21 % 12,5 21,875 Số HS tham gia khảo sát Lớp TN LỚP ĐỐI CHỨNG 36 32 31,25 65,625 28,125 6,25 - So sánh kết khảo sát thực trạng ban đầu kết khảo sát sau áp dụng nhóm thực nghiệm đối chứng Tôi nhận thấy HS 17 nhóm thực nghiệm có kết cao hơn, đặc biệt HS khá, giỏi em tiếp thu nhanh loại tập biến dạng dạng toán lập công thức phân tử HCHC giải thành thạo, kết học sinh thi học kì II ,thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh khả thi năm học trước, điều quan trọng học sinh khơng cịn sợ học mơn Hóa Cụ thể số học sinh giỏi thi cấp huyện đạt em, học sinh giỏi tỉnh đạt 1em PHẦN III: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận: Toán Hoá đa dạng phong phú song SGK sách tập không phân dạng, không hướng dẫn HS thiết lập phương pháp giải cho dạng dẫn đến HS lúng túng có biến dạng, trình giảng dạy muốn HS hiểu vận dụng tốt kiến thức vào việc giải tập hoá GV phải nghiên cứu, phân dạng tập,thiết lập cách giải cho dạng để hướng dẫn HS Trong chương trình hố học tiết luyện tập, tập q ít, trình giảng dạy GV phải tận dụng tốt thời gian bước dặn dò tập tiết dạy để hướng dẫn HS giải tập Kiến nghị: Muốn thành công công tác giảng dạy trứơc hết yêu cầu người thầy phải có tâm huyết với cơng việc, phải đam mê tìm tòi học hỏi, tổng hợp kinh nghiệm áp dụng vào giảng Trong trình giảng dạy phải coi trọng việc hướng dẫn HS đường tìm kiến thức mới, khơi dậy óc tị mị, tư sáng tạo học sinh, tạo hứng thú học tập, dẫn dắt học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ dễ đến khó Trên nội dung đề tài sáng kiến kinh nghiệm mà Tôi nghiên cứu áp dụng thành công đơn vị trường sở Song chắn khơng tránh khỏi thiếu sót , mong góp ý đồng nghiệp để đề tài đạt hiệu cao Xin chân thành cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Cẩm Thủy, ngày 30 tháng năm 2016 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Giáo viên thực Nguyễn Thị Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 Phân loại phương pháp giải toán hoá học hữu cơ.Tác giả: Quan Hán Thành Phương pháp giải toán hoá học hữu Tác giả: Nguyễn Thanh Khuyến Hướng dẫn giải nhanh tập hoá học hữu cơ: Tác giả: Cao Cựu Giác Giải tập hoá : Tác giả: Lê Thanh Xuân Tuyển tập 108 tập nâng cao hố học lớp Tác giả: Hồng Vũ Sách giáo khoa lớp chương trình thay sách Tác giả: Lê Xuân Trọng Sách tập hoá học lớp chương trình thay sách Tác giả: Lê Xuân Trọng ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CỦA HĐKH TRƯỜNG 19 ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CỦA HĐKH PHÒNG GIÁO DỤC HUYỆN 20 ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CỦA HĐKH SỞ GDĐT 21 22 ... tử hợp chất hữu cho học sinh lớp THCS? ?? Mục đích nghiên cứu: Với đề tài này, làm tài liệu tham khảo cung cấp kiến thức phương pháp giải tốn hóa học lập cơng thức hóa học hợp chất hữu cho học sinh. .. tích cực rèn kỹ hệ thống hóa kiến thức sau bài, chương Phân loại tập hóa học lập hướng giải cho dạng tốn Bài tập hoá học cách hình thành kiến thức kỹ cho học sinh .Rèn kỹ hố học cho học sinh khả... học sinh lớp THCS Trong đó, tốn xác định cơng thức phân tử hợp chất hữu dựa vào phản ứng cháy áp dụng cho hợp chất Hiddrocacbon hợp chất Dẫn xuất hiddrocacbon với hai dạng là: + Dạng (áp dụng cho