Tìm hiểu phương pháp quy đổi nhóm hợp chất hữu cơ giải quyết một số bài toán khó trong đề thi trung học phổ thông quốc gia (2018)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HOÁ HỌC —— CẤN THỊ THUÝ NGA TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI NHÓM HỢP CHẤT HỮU CƠ GIẢI QUYẾT MỘT SỐ BÀI TOÁN KHÓ TRONG ĐỀ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hoá hữu cơ

HÀ NỘI – 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA HOÁ HỌC

——

CẤN THỊ THUÝ NGA

TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI

NHÓM HỢP CHẤT HỮU CƠ GIẢI QUYẾT MỘT SỐ BÀI TOÁN KHÓ TRONG ĐỀ THI TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUỐC GIA

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hoá hữu cơ

Người hướng dẫn khoa học:

TS CHU ANH VÂN

HÀ NỘI – 2018

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ

và động viên nhiệt tình từ phía thầy cô, gia đình và bạn bè

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS Chu Anh Vân – giảng viên Khoa Hoá học – Trường Đại học Sư Phạm Hà

Nội 2, đã tận tình hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Hoá học đã nhiệt tình truyền thụ cho tôi những kiến thức quý báu và bổ ích trong suốt quá trình học tập tại trường

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè – những người đã luôn ở bên động viên, ủng hộ tôi trong suốt thời gian học cũng như thời gian thực hiện đề tài này

Trong quá trình làm đề tài, tuy đã cố gắng hết sức nhưng đề tài không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót Kính mong nhận được sự góp ý từ phía thầy cô, bạn bè để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2018

Sinh viên

Cấn Thị Thuý Nga

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BTNT BTKL BTE đktc GD&ĐT SGK THPT TNKQ

Bảo toàn nguyên tố Bảo toàn khối lƣợng Bảo toàn electron Điều kiện tiêu chuẩn Giáo dục và đào tạo Sách giáo khoa Trung học phổ thông Trắc nghiệm khách quan

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Bài tập hoá học, vai trò - tác dụng 3

1.1.1 Ý nghĩa trí dục 3

1.1.2 Ý nghĩa phát triển 3

1.1.3 Ý nghĩa giáo dục 3

1.2 Trắc nghiệm khách quan (TNKQ) 4

1.2.1 Khái niệm TNKQ 4

1.2.2 Ưu, nhược điểm của TNKQ 4

1.2.2.1 Ưu điểm của TNKQ 4

1.2.2.2 Nhược điểm của TNKQ 5

1.3 Nhận định về đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia từ năm 2015 trở lại đây 6

1.3.1 Đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia 2015 6

1.3.2 Đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia 2016 7

1.3.3 Đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia 2017 9

1.4 Một số phương pháp giải hoá đặc biệt 11

1.4.1 Phương pháp sử dụng giá trị ảo 11

1.4.1.1 Cơ sở của phương pháp 11

1.4.1.2 Ví dụ minh hoạ 11

1.4.2 Phương pháp khai thác độ bất bão hòa 13

1.4.2.1 Khai thác độ bất hoà trong phản ứng cộng H2, Br2 13

1.4.2.2 Khai thác độ bất bão hoà trong phản ứng đốt cháy hợp chất hữu cơ 15 1.4.3 Phương pháp tự chọn lượng chất 17

1.4.3.1 Nội dung của phương pháp tự chọn lượng chất 17

1.4.3.2 Phương pháp giải 18

1.4.3.3 Ví dụ minh hoạ 18

1.4.4 Phương pháp tìm khoảng giới hạn 20

1.4.4.1 Nội dung của phương pháp tìm khoảng giới hạn 20

1.4.4.2 Phương pháp giải 20

1.4.4.3 Phạm vi áp dụng 21

1.4.4.4 Ví dụ minh hoạ 21

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 24 2.1 Phương pháp quy đổi hỗn hợp axit, ancol và este tạo bởi chúng 24

2.2 Phương pháp quy đổi peptit 26

2.2.1 Phương pháp quy peptit về amino axit “đơn giản” 26

2.2.2 Phương pháp quy đổi peptit theo bản chất phản ứng thuỷ phân 26

2.3 Phương pháp quy về nhóm chất đồng đẳng 27

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Phương thức quy đổi hỗn hợp axit, ancol và este tạo bởi chúng 29

3.2 Phương pháp quy đổi peptit 32

3.2.1 Phương pháp quy peptit về amino axit “đơn giản” 33

3.2.2 Phương pháp quy đổi peptit theo bản chất phản ứng thuỷ phân 37

3.3 Phương pháp quy về nhóm chất đồng đẳng 41

KẾT LUẬN 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

Môn Hoá học là một trong các môn học được tổ chức thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan Thời gian đọc đề và suy nghĩ cho mỗi câu hỏi là không quá nhiều, trung bình từ 1 – 2 phút/ câu Chính vì vậy, áp lực về thời gian là vô cùng lớn, do đó để đạt được điểm cao đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phải tư duy nhạy bén, linh hoạt và sáng tạo

Song song với sự phát triển của tri thức ở từng thời điểm thì đề thi cũng phải ngày càng đổi mới để có thể đáp ứng được nhu cầu người học và tiêu chí phân loại từng đối tượng học sinh Do đó, không khó để nhận thấy rằng số lượng câu hỏi khó bắt đầu tăng lên, mang tính chất đánh đố nhiều hơn, đề thi bắt đầu trở nên dài hơn, phức tạp hơn tuy nhiên lại vận dụng toán quá nhiều

mà xa rời bản chất hoá học Điều này khiến cho không ít học sinh lúng túng khi xử lý các bài toán phức tạp này Không thể phủ nhận rằng, trong mấy năm trở lại đây tốc độ phát triển của các phương pháp giải toán hoá học là vô cùng mạnh mẽ Nếu như trước đây học sinh chỉ biết đến với những phương pháp giải toán quen thuộc như phương pháp trung bình, phương pháp đường chéo, phương pháp bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, thì ngày nay ngày càng có nhiều “phương pháp mới” ra đời như: phương pháp “số đếm”, phương pháp gộp chuỗi peptit bằng phản ứng trùng ngưng, phương pháp quy

về “đipeptit”, Có thể thấy khi đứng trước sự khó khăn trong giải quyết một vấn đề nào đó thì sự sáng tạo của người dạy, người học được đẩy lên cao hơn bao giờ hết

Xuất phát từ những lý do trên cùng với mong muốn giúp các em học sinh, giáo viên có cách tiếp cận và giải quyết hiệu quả các bài toán hữu cơ

khó trong đề thi THPT Quốc Gia, tôi quyết định lựa chọn đề tài: ―Tìm hiểu phương pháp quy đổi nhóm hợp chất hữu cơ giải quyết một số bài toán khó trong đề thi Trung học phổ thông Quốc gia‖ làm khoá luận tốt nghiệp

của mình

2 Mục đích nghiên cứu

Tìm được đặc điểm cấu tạo đặc trưng của hợp chất hữu cơ, từ đó vận dụng một số phương thức quy đổi nhóm chất này thành các “mảnh” đơn giản, góp phần giải quyết nhanh một số bài toán khó trong đề thi THPT Quốc Gia

3 Phạm vi nghiên cứu

Các bài toán khó trong đề thi thử môn Hoá học các trường THPT trên

cả nước và đề thi THPT Quốc Gia môn Hoá Học các năm

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Bài tập hoá học, vai trò - tác dụng

Việc dạy học hoá học không thể thiếu bài tập Sử dụng bài tập để luyện tập là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học Bài tập hoá học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt

1.1.1 Ý nghĩa trí dục

- Làm chính xác các khái niệm hoá học Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú và hấp dẫn Chỉ khi vận dụng được kiến thức vào việc giải bài tập, học sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc

- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất Khi ôn tập, học sinh sẽ buồn chán, nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức Thực tế cho thấy học sinh chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập

- Rèn luyện các kỹ năng hoá học như cân bằng phương trình phản ứng, tính toán theo công thức hoá học và phương trình hoá học, Nếu là bài tập thực nghiệm thì sẽ rèn các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh

- Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường

- Rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và các thao tác tư duy

1.2.2 Ưu, nhược điểm của TNKQ

1.2.2.1 Ưu điểm của TNKQ

- Do số lượng câu hỏi nhiều nên phương pháp TNKQ có thể kiểm tra nhiều nội dung kiến thức bao trùm gần cả chương, nhờ vậy buộc học sinh phải học kĩ tất cả các nội dung kiến thức trong chương

- Phương pháp TNKQ buộc học sinh phải tự giác, chủ động, tích cực học tập Điều này tránh được tình trạng học tủ, học lệch trong học sinh

- Thời gian làm bài từ 1 - 3 phút cho mỗi câu hỏi, hạn chế được tình trạng quay cóp và sử dụng tài liệu

- Làm bài TNKQ học sinh chủ yếu dùng thời gian để đọc đề, suy nghĩ, không tốn thời gian viết ra bài làm như trắc nghiệm tự luận, do vậy có tác dụng rèn luyện kĩ năng nhanh nhẹn, phát triển tư duy cho học sinh

- Do số câu hỏi nhiều nên bài TNKQ thường gồm nhiều câu hỏi có tính chuyên biệt và có độ tin cậy cao

- Có thể phân tích tính chất câu hỏi bằng phương pháp thủ công hoặc nhờ vào các phần mềm tin học, do vậy có thể sửa chữa, bổ sung hoặc loại bỏ các câu hỏi để bài TNKQ ngày càng có giá trị hơn Ngoài ra việc phân tích câu hỏi còn giúp giáo viên lựa chọn phương pháp dạy phù hợp, hướng dẫn học sinh có phương pháp học tập đúng đắn, ít tốn công sức thời gian chấm bài

và hoàn toàn khách quan, không có sự chênh lệch giữa các giáo viên chấm khác nhau Một bài TNKQ có thể dùng để kiểm tra ở nhiều lớp nhưng phải đảm bảo không bị lộ đề

- Kiểm tra bằng phương pháp TNKQ có độ may rủi ít hơn trắc nghiệm

tự luận vì không có những trường hợp trúng tủ, từ đó loại bỏ dần thói quên

5

đoán mò, học lệch, học tủ, chủ quan, sử dụng tài liệu, của học sinh, nó đang

là mối lo ngại của nhiều giáo viên hiện nay

1.2.2.2 Nhược điểm của TNKQ

- TNKQ dùng để đánh giá các mức trí năng ở mức biết, hiểu thì thật sự

có ưu điểm còn ở mức phân tích, tổng hợp, đánh giá và thực nghiệm thì bị hạn chế, ít hiệu quả vì nó không cho phép kiểm tra khả năng sáng tạo, chủ động, khả năng tổng hợp kiến thức cũng như phương pháp tư duy suy luận, giải thích, chứng minh của học sinh Vì vậy đối với các cấp học càng cao thì khả năng áp dụng của hình thức TNKQ càng bị hạn chế

- Phương pháp TNKQ chỉ cho biết “kết quả” suy nghĩ của học sinh mà không cho biết quá trình tư duy, thái độ của học sinh đối với nội dung được kiểm tra, do đó không đảm bảo được chức năng phát hiện lệch lạc của kiểm tra để từ đó có sự điều chỉnh việc dạy và việc học

- Do có sẵn phương án trả lời câu hỏi nên TNKQ khó đánh giá được khả năng quan sát, phán đoán tinh vi, khả năng giải quyết vấn đề khéo léo, khả năng tổ chức, sắp xếp, diễn đạt ý tưởng, khả năng suy luận, óc tư duy độc lập, sáng tạo và sự phát triển ngôn ngữ chuyên môn của học sinh

- Việc soạn được câu hỏi TNKQ đúng chuẩn là công việc thực sự khó khăn, nó yêu cầu người soạn phải có chuyên môn khá tốt, có nhiều kinh nghiệm và phải có thời gian Điều khó nhất là ngoài một câu trả lời đúng thì các phương án trả lời khác để chọn cũng phải có vẻ hợp lý

- Do số lượng câu hỏi nhiều bao trùm nội dung của cả chương trình học nên câu hỏi chỉ đề cập một vấn đề, kiến thức yêu cầu không khó do đó hạn chế việc phát triển tư duy cao ở học sinh khá giỏi Có thể có một số câu hỏi

mà những học sinh thông minh có thể có những câu trả lời hay hơn đáp án đúng đã cho sẵn, nên những học sinh đó cảm thấy không thoả mãn

- Khó soạn được một bài TNKQ hoàn hảo và tốn kém trong việc soạn thảo, in ấn đề kiểm tra và học sinh cũng mất nhiều thời gian để đọc câu hỏi [1]

1.3.1 Đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia 2015

Theo đánh giá của thầy Vũ Khắc Ngọc (Giáo viên môn Hóa học –

Trung tâm Hocmai.vn Online): “Cấu trúc của đề tương tự với đề minh họa, các câu khó rơi vào dạng bài hỗn hợp các chất hữu cơ thuộc các dãy đồng đẳng khác nhau, bài tập về sắt và hợp chất, bài tập về peptit và muối amoni Nét hay của đề là có lồng ghép nhiều kiến thức thực nghiệm Hóa học, có câu hỏi cho dữ kiện dưới dạng bảng số liệu thể hiện được đúng đặc trưng của môn học ngoài ra trong đề có câu hỏi về ứng dụng thực tiễn của một số chất” [2]

Thầy Nguyễn Thành Sơn, Tổ trưởng Tổ Hóa – Trường THPT Anhxtanh

Hà Nội nhận xét: “Đề thi có 60% câu hỏi lý thuyết 40% bài tập tính toán Phần hóa đại cương - vô cơ lớp 10 có 5 câu, phần hữu cơ lớp 11 có 10 câu, phần hóa vô cơ lớp 12 có 20 câu, phần hữu cơ lớp 12 có 15 câu Như vậy 30% các câu hỏi thuộc chương trình lớp 10, 11 và 65% câu hỏi thuộc chương trình lớp 12 30 câu đầu (chiếm 60%) rất dễ, chỉ yêu cầu kiến thức cơ bản, nhìn qua có thể làm được ngay nên học sinh trung bình dễ dàng đạt 5 – 6 điểm 40% câu hỏi còn lại có mức độ khó tăng dần đáp ứng được yêu cầu phân hóa cho mục đích tuyển sinh đại học, trong đó có 5 câu (chiếm 10%) thực sự khó khiến học sinh mất nhiều thời gian để tìm được hướng giải Với

đề thi này, học sinh khá có thể được 8 – 9 điểm, điểm 10 sẽ khó khăn.” [3]

7

Ảnh 1.1 Phổ điểm môn Hoá học trong kỳ thi THPT Quốc Gia 2015

Năm 2015, vùng phổ điểm chủ yếu rơi vào trong khoảng từ 5 – 7 điểm

Có 130 thí sinh đạt điểm 10 và có tới gần 300 thí sinh đạt điểm 0

1.3.2 Đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia 2016

Theo thầy Nguyễn Hoàng Lâm – giáo viên môn Hóa – Trường THPT

Yên Hòa, Hà Nội: “Đề thi Hóa học năm nay đúng với cấu trúc của đề thi năm ngoái Ở đây mức độ phân hóa khá cao Những câu rơi vào mục đích thi tốt nghiệp khoảng 30 câu, mặc dù 30 câu này có khó hơn năm ngoái một chút nhưng hợp lý hơn Số câu phổ điểm 7, 8 rơi vào khoảng 20 – 22 câu Những câu thực sự khó không xuất hiện như năm ngoái Số câu hay và khó rơi vào phần kiến thức tương tự như năm ngoái, ví dụ phần vô cơ rơi vào bài toán hỗn hợp của sắt, oxit sắt, với ion H+ và NO3- Bài toán hữu cơ vẫn rơi vào những câu khó là bài toán Peptit, mặc dù dạng thì khá quen thuộc nhưng có thêm một số động tác xử lý phức tạp hơn Về cơ bản đề thi năm nay có cấu trúc hợp

lý hơn năm trước Số câu học thuộc lòng đã giảm tải khá nhiều Ưu điểm lớn nhất của đề là lồng ghép được kiến thức và cách chuyển tải thông tin đa dạng

Đề thi không chỉ chuyển tải bằng chữ mà còn dưới dạng đồ thị, bảng biểu, hình vẽ, để học sinh vừa có thể dùng phương pháp trực quan và vừa sử dụng kiến thức liên môn để giải bài tập tốt hơn.” [4]

8

Theo Thạc sĩ Lê Đăng Khương – giảng viên Đại học Sư phạm Hà Nội:

Đề thi năm nay chủ yếu trong chương trình kiến thức lớp 12, đề thi có tính phân loại cao, phù hợp tiêu chí của Bộ GD&ĐT Theo thầy Khương, đề thi môn Hóa từ câu 1 đến câu 25 rất dễ, học sinh trung bình có thể làm được nhưng có một số câu phân loại học sinh khá từ câu 25 đến 30 Có khá nhiều câu hỏi mang tính chất cho thông tin nhiều hơn khiến đề hay hơn và phong phú rất nhiều so với năm ngoái Từ câu 31 đến 41, học sinh khá sẽ làm được

Từ câu 42 đến 50 là những câu hỏi có độ khó tương tự đề tuyển sinh khối B những năm trước và chỉ học sinh giỏi và chắc kiến thức mới có thể làm được Theo thầy ở câu 40 mã đề 136 là câu khá hay và thú vị ở hỗn hợp axit và este Câu 48 xác định công thức cấu tạo phân tử và đốt cháy muối của natri Đề thi năm nay có một câu rất mới là câu về đồ thị ở câu 50 mã đề 136, câu này năm trước chưa có Tuy nhiên năm nay không có câu sơ đồ hình vẽ, thí nghiệm hình vẽ Nhìn chung đề thi năm nay rất hay và khó hơn năm ngoái, đề thi có tính phân loại tốt hơn năm ngoái và phổ điểm trung bình từ 6 đến 8 điểm Điểm 9 đến 10 tương đương năm ngoái Không có câu “đánh đố”, không có câu đánh lừa hay “bẫy” thí sinh, không có câu công thức lạ và phù hợp với chương trình kiến thức cơ bản của Bộ [5]

Ảnh 1.2 Phổ điểm môn Hoá học trong kỳ thi THPT Quốc Gia 2016

Năm 2016, có 1479 bài thi đạt trong khoảng 9 – 10 điểm (chiếm 0,47%), trong đó chỉ có 15 bài đạt điểm tuyệt đối (10 điểm) Mức điểm trung bình là 5,48 điểm

9

1.3.3 Đề thi môn Hoá học THPT Quốc Gia 2017

Năm 2017, đề thi môn Hoá học nằm trong bài thi Khoa học tự nhiên (gồm tổ hợp môn Vật lý, Hoá học, Sinh Học), mỗi môn thành phần có 40 câu hỏi trắc nghiệm, thời gian làm bài cho mỗi môn là 50 phút

Thầy Nguyễn Ngọc Anh – giáo viên luyện thi môn Hóa tại Hệ thống

Giáo dục HOCMAI nhận xét về đề thi môn Hóa học kì thi THPT quốc gia 2017: “Phạm vi đề thi nằm chủ yếu trong chương trình lớp 12, tuy nhiên do đặc thù của môn Hoá nên không thể tránh khỏi những nội dung liên quan đến lớp 11 như dạng bài tập liên quan HNO3, CO2 với dung dịch kiềm, Mức độ vận dụng nằm ở các câu peptit, đồ thị, điện phân, biện luận công thức cấu tạo, tuy nhiên không quá khó và đều là các dạng bài quen thuộc như trong

đề tham khảo của Bộ Mức độ lý thuyết chiếm hơn 60% tổng số lượng câu hỏi

và dễ lấy điểm Các câu hỏi lý thuyết nằm trong chương trình SGK nên các

em cần nắm chắc kiến thức SGK Một số câu hỏi gây khó học sinh vì phối hợp nhiều loại nhóm chất khác nhau trong một câu hỏi, dễ gây nhầm lẫn cho học sinh Tuy nhiên nếu học và hiểu đúng bản chất và có sự logic thì hoàn toàn xử lý

dễ dàng Học sinh học và hiểu kiến thức sẽ dễ dàng lấy điểm 9” [6]

Theo Thạc sĩ Trần Thị Phương Thảo − giáo viên bộ môn Hoá – Trường

THPT Gia Định, Thành phố Hồ Chí Minh: “Đề thi có 24 câu lý thuyết chiếm 6/10 điểm; 16 câu hỏi bài tập chiếm 4/10 điểm Với đề thi này nếu học sinh thi chỉ để xét tốt nghiệp trung học phổ thông sẽ làm được 3 – 4 điểm vì có 12 câu yêu cầu kiến thức cơ bản ở mức độ biết Đề hoá hay, có nhiều mức độ, phân loại được học sinh, rõ ràng, thời gian làm bài 50 phút trong giới hạn vừa phải vì không có những câu quá mất thời gian phải giải Đề có nhiều mức độ gồm biết, hiểu, vận dung, và vận dụng cấp độ cao Trong đó, vận dụng cấp độ cao khoảng 4 câu bài tập (4 câu cuối cùng) Có 3 – 4 câu lý thuyết ở dạng dài

có nhiều ý, đòi hỏi học sinh phải có kiến thức tổng quát hết chương trình lớp

12, dù những câu hỏi này không đòi hỏi suy nghĩ vận dụng ở cấp độ cao Có 1 câu hình vẽ thí nghiệm minh hoạ cho phương pháp điều chế không có trong chương trình sách giáo khoa lớp 12, nhưng đã được đề cập trong các đề minh hoạ bộ công bố Về lý thuyết, nhìn chung có nhiều mức độ yêu cầu học sinh

có thể lấy điểm 8 dễ dàng Những câu khó đặc biệt tập trung ở 4 câu cuối cùng, độ phân loại của đề cũng tương đối tốt Sau khi xem xong các bộ đề, tôi nhận thấy các mã đề không cân bằng nhau lắm, có một mã đề khó hơn một chút Nhưng nhìn chung phổ điểm chắc chắn sẽ tập trung cao vào điểm 7” [8]

Ảnh 1.3 Phổ điểm môn Hoá học trong kỳ thi THPT Quốc Gia 2017

Năm 2017 có 1521 thí sinh đạt điểm 10 (chiếm 0,37%), 184978 thí sinh đạt điểm dưới trung bình (chiếm 44,84%), điểm trung bình là 5,32 điểm

Như vậy, phổ điểm của môn Hoá học trong các kì thi THPT Quốc Gia

2015, 2016 và 2017 chủ yếu rơi vào khoảng điểm trung bình, số bài đạt điểm

9 - 10 chiếm tỉ lệ không quá cao Đặc biệt là những câu hỏi lấy điểm 9, 10 yêu cầu học sinh phải tư duy linh hoạt, vận dụng nhiều phương pháp khác nhau để tìm ra đáp số, luôn được dư luận đánh giá là “vừa sức với người ra đề” Đó

11

không chỉ là thách thức với đại bộ phận học sinh, mà phần đa giáo viên cũng

dễ nản lòng

1.4 Một số phương pháp giải hoá đặc biệt

1.4.1 Phương pháp sử dụng giá trị ảo

1.4.1.1 Cơ sở của phương pháp

Phương pháp sử dụng giá trị ảo là một phương pháp mới lạ, để giải

nhanh một số bài tập trắc nghiệm hoá học Cở sở của phương pháp: Chuyển hỗn hợp ban đầu thành hỗn hợp mới hoặc hợp chất mới; chuyển dung dịch ban đầu thành một dung dịch mới; gán cho nguyên tố số oxi hoá mới khác với

số oxi hoá thực của nó Từ đó giúp cho việc tính toán trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn Hỗn hợp, hợp chất, dung dịch, số oxi hoá mới được gọi là

ảo vì nó không có trong giả thiết của bài toán

1.4.1.2 Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm C3H8, C2H4(OH)2 và một ancol no, đơn chức, mạch

hở (trong đó C3H8, C2H4(OH)2 có số mol bằng nhau) Đốt cháy hoàn toàn 5,444 gam X rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thì thấy khối lượng bình tăng lên 16,58 gam và xuất hiện m gam kết tủa Giá trị của m là

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm hai ancol là propan-2-ol và glixerol có tỉ lệ mol 1 :

1 Đốt cháy hết m gam hỗn hợp X, thu được 1,68 lít CO2 (đktc) Cũng cho m gam X tác dụng hết với Na dư, sau phản ứng thu được V lít H2 (đktc) Giá trị của V là

A 0,56 lít B 0,84 lít C 0,42 lít D 1,68 lít

Hướng dẫn giải

Công thức phân tử của các chất trong X là C3H7OH và C3H5(OH)3 Vì hai chất trong X có tỉ lệ mol là 1 : 1, nên ta tách 1 nguyên tử H từ C3H7OH và 1 nhóm –OH từ C3H5(OH)3 rồi đổi vị trí cho nhau, sẽ được chất có công thức phân tử là C3H6(OH)2

Theo bảo toàn nguyên tố C và tỉ lệ số mol C và số mol nhóm OH trong C3H6(OH)2, ta có:

2

OH C

13

Vậy chọn đáp án A

1.4.2 Phương pháp khai thác độ bất bão hòa

Độ bất bão hoà của hợp chất hữu cơ là đại lượng đặc trưng cho độ không no của phân tử hợp chất hữu cơ

Độ bất bão hoà có thể được ký hiệu là k, a, ∆ , Thường ký hiệu là k

Giả sử một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là CxHyOzNt thì tổng số liên kết π và vòng của phân tử được gọi là độ bất bão hoà của phân tử đó

Công thức tính độ bất bão hoà:

1.4.2.1 Khai thác độ bất hoà trong phản ứng cộng H 2 , Br 2

Xét phản ứng của hiđrocacbon không no, mạch hở CnH2n+2-2k với H2 và dung dịch Br2 để phá vỡ hoàn toàn k liên kết π

Ví dụ 1: Hỗn hợp khí X gồm 0,1 mol C2H2; 0,2 mol C2H4 và 0,3 mol H2 Đun

nóng X với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y có tỷ khối

so với H2 bằng 11 Hỗn hợp Y phản ứng tối đa với a mol Br2 trong dung dịch Giá trị của a là

Ví dụ 2: Cho 0,04 mol một hỗn hợp X gồm CH2=CH-COOH, CH3COOH và

CH2=CH-CHO phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 6,4 gam brom Mặt khác,

để trung hoà 0,04 mol X cần dùng vừa đủ 40 ml dung dịch NaOH 0,75M Khối lượng của CH2=CH−COOH trong X là

A 1,44 gam B 2,88 gam C 0,72 gam D 0,56 gam

(Đề thi tuyển sinh Đại học khối B năm 2009)

Hướng dẫn giải

Br

n phản ứng = x +2z = 6, 4 0,04

160 (2) Trong phản ứng với NaOH, chỉ có CH2=CH−COOH, CH3COOH phản ứng

O ,t

C H   O N nCO (n 1 k  0,5t)H O 0,5t N

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít hỗn hợp X (đktc) gồm CH4, C2H6, C3H8,

C2H4 và C3H6, thu đƣợc 11,2 lít khí H2 (đktc) và 12,6 gam H2O Tổng thể tích của C2H4 và C3H6 (đktc) trong hỗn hợp X là

Đốt cháy CmH2m thì

n n = 0 (2) Lấy (1) + (2), suy ra:

17

Vậy chọn đáp án D

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp gồm hai amin no, đơn chức, mạch

hở thuộc cùng dãy đồng đẳng liên tiếp, cần dùng vừa đủ 0,33 mol O2, chỉ thu được H2O, N2 và 0,16 mol CO2 Công thức phân tử của hai amin là

1.4.3.1 Nội dung của phương pháp tự chọn lượng chất

Bài tập hoá học mà bài tập cho ở dạng tổng quát: x mol, m gam, V lít, hoặc cho ở dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ khối lượng, tỉ lệ thể tích, được gọi là bài tập

hoá học tổng quát Dạng bài tập này có tính khái quát rất cao, nó có tác dụng tích cực đến sự phát triển tư duy của học sinh Tuy nhiên, do lượng chất cho ở dạng tổng quát nên việc tính toán sẽ phức tạp hơn nhiều so với bài tập có số liệu cụ thể

Vậy làm thế nào để giải nhanh dạng bài tập này? Như ta đã biết, một bài tập đúng ở dạng tổng quát thì cũng đúng trong những trường hợp cụ thể

Và việc giải một bài tập có số liệu cụ thể bao giờ cũng dễ dàng hơn so với việc giải một bài tập tổng quát Từ những cơ sở đó ta suy ra: Để giải nhanh

- Bước 1: Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập: Khi gặp bài toán

hoá học mà lượng chất cho ở dạng tổng quát: x mol, m gam, V lít, hoặc cho

ở dạng tỉ lệ mol, tỉ lệ khối lượng, tỉ lệ thể tích, thì ta nên sử dụng phương

19

3 4

2 2

Ví dụ 2: Hỗn hợp khí X gồm H2 và một anken có khả năng cộng HBr cho sản

phẩm hữu cơ duy nhất Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1 Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp khí Y không làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H2 bằng 13 Công thức cấu tạo của anken là

20

1.4.4 Phương pháp tìm khoảng giới hạn

1.4.4.1 Nội dung của phương pháp tìm khoảng giới hạn

Hiện nay đang tồn tại nhiều hệ thống phân dạng bài tập hoá học: Phân dạng bài tập theo tính chất hoá học của các chất (anđehit tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3, ); phân dạng bài tập theo loại phản ứng (phản ứng cộng, tách, oxi hoá, trao đổi, ); phân dạng bài tập theo các phương pháp giải nhanh (bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện

tích, ); Mỗi hệ thống phân dạng đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng

Tuy nhiên, nếu căn cứ vào yêu cầu của đề bài thì có thể chia bài tập hoá học thành hai dạng chính: Tính lượng chất (1) và tìm chất (2) Đối với dạng (1), hướng tư duy là tìm số mol của các chất, từ đó suy ra khối lượng, thể tích (đối với các chất khí), nồng độ mol, nồng dộ phần trăm, Đối với dạng (2), hướng tư duy là tìm khối lượng mol, tìm thành phần cấu tạo nên chất đó; Với hướng tư duy thông thường như vậy, ta có thể giải quyết được khá nhiều bài tập Nhưng có một số bài tập, khi mà các giả thiết được khai thác triệt để

ta vẫn không thể tìm được kết quả

Vậy cần phải tìm hướng tư duy giải toán mới Nếu trước đây ta chỉ có một hướng tư duy là tìm chính xác các giá trị như số mol, khối lượng, thể tích, hoặc khối lượng mol của chất mà đề bài yêu cầu thì bây giờ ta có thể

giải bài tập theo một hướng tư duy khác, đó là tìm khoảng giới hạn của các giá trị số mol, khối lượng, thể tích, hoặc tìm khoảng giới hạn khối lượng mol của chất cần tìm Từ đó, dựa vào đặc điểm của các chất (khối lượng mol,

cấu tạo hoá học, ) và có khi là cả đáp án để tìm đáp số

Phương pháp tìm khoảng giới hạn là phương pháp giải bài tập hoá học dựa vào việc tìm khoảng giới hạn của các giá trị như khối lượng, số mol, thể tích, khối lượng mol của các chất Để từ đó suy ra giá trị hoặc công thức, tên

gọi của chất mà đề bài yêu cầu

1.4.4.2 Phương pháp giải

- Bước 1: Lập sơ đồ phản ứng biểu diễn quá trình chuyển hoá giữa các

chất để thấy rõ bản chất hoá học của bài toán

21

- Bước 2: Nhận dạng nhanh phương pháp giải bài tập: Khi gặp những bài tập mà đề bài không cung cấp đủ giả thiết để tìm được kết quả chính xác hoặc có thể tìm được kết quả chính xác nhưng phải làm dài dòng, mất nhiều thời gian thì ta nên sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn

- Bước 3: Căn cứ vào giả thiết để lựa chọn giá trị trong phương pháp tìm khoảng giới hạn Nếu là bài tập tính lượng chất thì giá trị đó thường là

số mol, khối lượng, thể tích, Nếu là bài tập tìm chất thì giá trị thường là khối lượng mol

- Bước 4: Dựa vào giả thiết để thiết lập khoảng giới hạn đối với các giá trị số mol, khối lượng, thể tích, hoặc khối lượng mol của chất cần tìm Từ

đó, dựa vào cấu tạo, tính chất của chất và các phương án A, B, C, D đề cho để tìm ra kết quả của bài toán

1.4.4.3 Phạm vi áp dụng

Phương pháp tìm khoảng giới hạn chủ yếu được dùng để giải quyết các bài tập mà việc tính toán trực tiếp ra kết quả gặp khó khăn, do sự giới hạn của giả thiết Một số dạng bài tập sử dụng phương pháp khoảng giới hạn là:

+ Tính lượng chất trong phản ứng

+ Tìm công thức của hợp chất hữu cơ

1.4.4.4 Ví dụ minh hoạ

Câu 2 - Mã đề 268: Đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam hỗn hợp X gồm

CxHyCOOH, CxHyCOOCH3, CH3OH thu được 2,688 lít CO2 (đktc) và 1,8 gam H2O Mặt khác cho 2,76 gam X phản ứng vừa đủ với 30 ml dung dịch NaOH 1M, thu được 0,96 gam CH3OH Công thức của CxHyCOOH là

A C2H5COOH B CH3COOH C C2H3COOH D C3H5COOH

(Đề thi tuyển sinh cao đẳng năm 2010)

Hướng dẫn giải

 Cách 1: Sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố:

Theo giả thiết ta có:

 Cách 2: Sử dụng phương pháp tìm khoảng giới hạn

Nếu CxHyCOOH, CxHyCOOCH3 là no, đơn chức thì khi đốt cháy sẽ thu được

số mol CO2 bằng số mol H2O Đốt cháy ancol CH3OH thu được số mol H2O lớn hơn số mol CO2 Khi đó tổng số mol H2O sẽ lớn hơn tổng số mol CO2 Trên thực tế, khi đốt cháy X số mol CO2 lớn hơn số mol H2O, chứng tỏ CxHyCOOH, CxHyCOOCH3 phải không no Suy ra các phương án A, B không thoả mãn

Phương án đúng chỉ có thể là C hoặc D

Sơ đồ phản ứng: X + NaOH → CH3OH + CxHyCOONa + H2O

Theo bảo toàn khối lượng ta có: