PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT

Để học sinh nhớ được tính chất của các hợp chất hữu cơ và phát triển năng lực tư duy, năng lực nhận thức và tạo niềm ham mê trong học tập giáo viên cần biết hệ thống các bài tập về sơ đồ phản ứng, bài tập về điều chế theo một mức độ từ dễ đến khó, phải có sự lập đi lập lại nhiều lần về kiến thức và giáo viên phải định hướng tư duy cho học sinh khi làm bài tập.Dạng 1: Sơ đồ cho sẵn ở dạng CTCT Học thuộc lý thuyết để hoàn thành phản ứng (chú ý điều kiện phản ứng và nhất thiết phải lấy sản phẩm chính)Dạng 2: Sơ đồ vừa cho ở dạng chất đã biết, vừa cho ở dạng có chữ (chưa biết rõ là chất nào) Bắt đầu từ các phản ứng có CT cụ thể hoặc dựa vào chất tham gia để tìm chất có trong sơ đồ. Dạng 3: Sơ đồ hoàn toàn bằng chữ Dựa vào điều kiện đặc biệt của một phản ứng nào đó trong sơ đồ Cả 3 dạng đều lưu ý: Một số sơ đồ bắt đầu từ phản ứng đầu tiên nếu cho rõ CTCT Một số sơ đồ đi từ phản ứng có điều kiện đặc biệt để tìm ra chất. Một số sơ đồ đi từ chất cuối cùng của sơ đồ.

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHUỖI PHẢN ỨNG HÓA HỌC VÀ ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT I Một số kỹ cần trang bị cho học sinh Với tập hoàn thành sơ đồ phản ứng - Học sinh cần nắm vững tính chất hóa học hiđrocacbon, nhớ điều kiện phản ứng, quy tắc thế, cộng, tách - Mỗi mũi tên viết phản ứng - Trong sơ đồ phản ứng cho dạng chữ thường có “ chìa khóa” để tìm chất : CTCT, từ điều kiện (t0; p; xúc tác ) phản ứng tác nhân( chất tham gia) phản ứng, khơng thiết phải từ đầu sơ đồ, “chìa khóa” đầu, hay cuối sơ đồ - Phải xác định xem có phản ứng làm thay đổi mạch C khơng để từ dùng phương pháp thích hợp Để học sinh nhớ tính chất hợp chất hữu phát triển lực tư duy, lực nhận thức tạo niềm ham mê học tập giáo viên cần biết hệ thống tập sơ đồ phản ứng, tập điều chế theo mức độ từ dễ đến khó, phải có lập lập lại nhiều lần kiến thức giáo viên phải định hướng tư cho học sinh làm tập Dạng 1: Sơ đồ cho sẵn dạng CTCT - Học thuộc lý thuyết để hoàn thành phản ứng (chú ý điều kiện phản ứng thiết phải lấy sản phẩm chính) Dạng 2: Sơ đồ vừa cho dạng chất biết, vừa cho dạng có chữ (chưa biết rõ chất nào) - Bắt đầu từ phản ứng có CT cụ thể dựa vào chất tham gia để tìm chất có sơ đồ Dạng 3: Sơ đồ hồn tồn chữ - Dựa vào điều kiện đặc biệt phản ứng sơ đồ * Cả dạng lưu ý: - Một số sơ đồ phản ứng cho rõ CTCT - Một số sơ đồ từ phản ứng có điều kiện đặc biệt để tìm chất - Một số sơ đồ từ chất cuối sơ đồ Với tập điều chế chất - Bài tập điều chế dạng tổng quát chuỗi phản ứng, đề cho biết nguyên liệu ban đầu yêu cầu điều chế chất Để làm dạng học sinh cần phải nhớ viết phản ứng trung gian có ghi kèm theo đầy đủ điều kiện phản ứng (nghĩa tự xây dựng sơ đồ phản ứng) Như loại tập học sinh làm thành thạo loại sơ đồ phản ứng chuyển sang làm điều chế khơng có khó khăn em loại tập thường phải sử dụng phản ứng thay đổi mạch C, nhiên để học sinh làm tốt giáo viên phải hệ thống định hướng tư cho em cần sử dụng phản ứng thay đổi mạch C học sinh phải nắm vững số phản ứng thay đổi mạch C quy tắc sau: + Qui tắc vào ankan + Qui tắc cộng Maccopnhicop + Qui tắc tách Zaixep + Qui tắc vào bezen - Một số phản ứng làm tăng mạch C + Từ 1C → 1C : 1500 c 2CH4  → C2H2 + 3H2 CuCl , NH Cl , t + Từ 2C → 4C : 2C2H2  → CH ≡ C-CH=CH2 MgO , ZnO ,t c 2C2H5OH  → CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 + Từ 2C → 6C 600 c ,C 3C2H2 → C6H6 + Nối gốc ankyl : R-Cl + R’-Cl + 2Na → R-R’ + 2NaCl - Tăng mạch C gắn vào nhân benzen Ar-R AlCl + R’-X R-Ar-R’ ( orto , para ) - Chuyển hoá hợp chất có oxi R-OH CuO +O R’-CHO R-COOH LiAl H Este +H2 +H2O 2Rượu R-CH2OH+ R’-CH2OH - Tăng mạch C thêm Cacbon tác dụng HCN ( thí dụ ) Ap dụng anhdêhyt xêton R’ R – C – CN OH - R-C-R’ ( H hay H,C ) + HCN O +H O , to R’ R – C – COOH OH - Tăng mạch C gắn vào nhân benzen Ar-R + R’-X R-X + KCN Ar + AlCl R-Ar-R’ ( orto , para ) R-CN xt anken + KX Ar- R - Một số phản ứng làm giảm mạch C + Phản ứng crăckinh  ankan + anken ) + CH3COONa + NaOH CaO ,t c CH4 + Na2CO3 → - Một số phản ứng không làm thay đổi mạch C + Hiđrocacbon không no  → Hiđrocacbon no Ni ,t CnH2n+2-2a + a H2  → CnH2n+2 + Hiđrocacbon no thành Hiđrocacbon khơng no ( vòng thơm ) - Đehiđro hố (loại bỏ hydrơ ) Chú ý : - Trong tập điều chế dùng phản ứng tạo hỗn hợp sản phẩm lấy sản phẩm để điều chế, không lấy sản phẩm phụ - Thành phần khí thiên nhiên : CH4 (90%), lại C2H6, C3H8, C4H10 - Khí crăckinh: Hyđrocacbon chưa no ( C2h4, C3H6, C4H8) , ankan (CH4, C2H6, C4H10 H2) - Khí than đá: Chủ yếu H2 (60%), CH4 (25%) lại CO, CO2, N2 - Khí lò cao : CO2, CO, O2, N2 II Bài tập trao đổi Câu : Hoàn thành sơ phn ng sau Hoàn thành sơ đồ phản øng Đá vôisau: Vôi sống Canxicacbua Propilen glicol Propen axetilen Vinyl axetilen Buten Butan Đivinyl Câu Hoàn thành sơ đồ biến hố sau viết cơng thức cấu tạo chất A, B, C : CaC2 + H2O Trùng hợp A B + H2, xt C Trùng hợp Cao su buna Câu Xác định chất A, B, C, D viết phương trình phản ứng sơ đồ chuyển hoá sau : A B C C3H8 C2H4(OH)2 C D Câu Bổ túc chuỗi phản ứng sau : C (X) 600  → (Y) + (Z) aske (Y) + Cl2  → (T) + (U) (Y) o C − l ln 1500   → (V) + (X1) o (X1) + Cl2 t (U) → 2(T) + Na ? (K) + NaCl  → (K) aske  → (L) + (U) + Cl2 ? 2(L) + Na  (X) + NaCl → Câu 5: (§HTM - 2001) A1 A + Cl2 ASKT + NaOH + B1 NaOH A2 + CuO A + A4 + A5 AgNO H2SO4 B2 +H2SO4 ® 170 C Trïng hợp B3 Biết rằng: A đồng phân C8 H10 cã c«ng thøc: C6H5 - C2H5 A + Cl2 theo tû lÖ 1:1 Polyme Câu : Đề thi HSG Tỉnh Hòa Bình 2008 A Trïng hỵp Polyvinyl Axetat X Bµi 7: CH4 B + +Z C1 D1 T C3H4O2 + X B E1 CH4 B1 D E -M C3H4O2 +Z + C2 D2 T +HC l E2 -M +NaO H A E D + 2HCl B2 Cao su Buna C2H5OH H G A C F HCHO +NaO H Bµi 8: C3H6 + Br2 B + NaOH 1:1 Bµi 9: C + CuO D + O2 E (E lµ axit hữu lần axit) A X B CH4 D E C2H5OH BiÕt: X chøa C, H, O D có nguyên tố Mỗi mũi tên phản ứng Bài 10: +NaOH C3H6O A2 đơn chức, mạch hë NaOH H2SO4 A3 A5 + NaOH AgNO3 A NH3 + H SO A6 Bµi 11: (1) C2H2 (B) (2) (3) (4) (D) (8) CH3CHO (5) (6) (7) (E) CH3COOH (9) (10) (11) CH3COO-CH=CH2 PVA Bµi 12: (A) + H2O → (B) ↑ + (C) (1) (B) + H2O xt, t  → (D) (D) + O2  → (E) (3) (E) + (B) xt, t  → (F) (4) xt, t0 (2) (E) + (C) → (G) + H2O (5) (G) + (C) → (H)↑ + (I)↑ (6) 15000 C  → (H) (I) làm lạnh nhanh (B) + (K) (7) t → (L) + (M)↑ (8) (9) (L) + (N) n(F) t cao → (A) + (Q) xt, t0 , p  → P V A (Poli vinyl axetat) (10) Bµi 13: CH H2 O +O +( A ) t0 cao NaOH  → ( A ) → B) 2 → ( C)  → ( D)  → ( E ) + ( B) ( xt xt ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5)xt xt + ( C) +2 H2 +A Y ¬  X ( 8xt)  ( Z) ¬  ( ) ( T ) ¬ ( 10xt ) ( 9xt ) (6) + O2 CH ( ) ¬  ( 7) Bµi 14: (B) (A) NaOH (1) (2) (D) (4) Bµi 15: (A) (X) NaOH (1: 1) (2) (C) (E) Cao su buna (3) (5) (F) Poli metyl metacrylat (6) CH3COONH4 (3) (D) (4) (X) (5) NaOH, t0 (B) CH4 (6) (7) (D) (8) (E) (9) C2H5OH ĐỀ THI QUỐC GIA 1999-2000 Câu I : Cho sơ đồ sau : A C D axeton G 1,4-đibrom-2-buten B n-Butan 550 - 600oC B1 C1 A1 D1 glixerin trinitrat 1) CH2 - CH2 Mg B2 C2 D2 isoamylaxetat 2) H 3O+ ete khan A , A1 , B , B1, B2 D2 hợp chất hữu 1) Hãy ghi chất cần thiết điều kiện phản ứng mũi tên 2) Viết công thức cấu tạo tất hợp chất hữu sơ đồ 3) Viết phương trình phản ứng tạo thành glixerin trinitrat từ n-butan theo sơ đồ Cách giải 1) Hãy ghi chất cần thiết điều kiện phản ứng mũi tên : A , A1 , B , B1, B2 D2 hợp chất hữu CrO3 / H+ ThO2 , to Mn(CH3COO)2 C D axeton H2O / H+ A B Al2O3 / ZnO Br2 G CH3CH2CH2CH3 550 - 600oC CH2Br-CH=CH-CH2Br 400-500oC Cl2 , H2O NaOH dd Cl2 B1 HNO3 C1 D1 o 450-500 C H2SO4đ A1 CH2-ONO2 CH- ONO2 CH2-ONO2 1) CH2 - CH2 HCl Mg B2 CH3COOH C2 ete khan D2 + 2) H 3O CH3CO2C5H11-i + o H ,t 2) Viết công thức cấu tạo tất hợp chất hữu sơ đồ : A: CH2=CH2 ; B : CH3CH2OH ; C: CH3-CH=O ; D : CH3-COOH ; A1 : CH3-CH=CH2 ; G : CH2=CH-CH=CH2 ; B1 : CH2=CH-CH2-Cl ; C1 : CH2Cl-CHOH-CH2Cl ; D1 : CH2OH-CHOH-CH2OH ; B2 : CH3-CHCl-CH3 ; C2 : ( CH3 )2CH-MgCl ; D2 : ( CH3 )2CH-CH2-CH2OH ( Hoặc C CH3COOH , D Ca(CH3COO)2 với điều kiện phản ứng hợp lí ; hay A CH4 B CH ≡ CH , C CH3CH = O) 3) Viết phương trình phản ứng tạo thành glixerin trinitrat từ n-butan theo sơ đồ : 550 - 600 oC CH3CH2CH2CH3 CH4 + CH3-CH=CH2 450-500oC CH3-CH=CH2 + Cl2 ClCH2-CH=CH2 + Cl2 + H2O ClCH2-CH=CH2 + HCl CH2Cl-CHOH-CH2Cl + HCl to CH2Cl-CHOH-CH2Cl + NaOH CH2OH-CHOH-CH2OH + NaCl H2SO4 đ CH2-ONO2 CH2OH-CHOH-CH2OH + HNO3 CH-ONO2 10-20 C CH2-ONO2 + H2O o ĐỀ QUỐC GIA 2001: Hoµn thành sơ đồ phản ứng sau gọi tên sản phẩm từ A đến F : Na2Cr2O4 2H Cl2 (1 mol) H2O C Benzen (1 mol) A B FeCl3 tO , p HNO3 (1 mol) Fe, HCl D E F ĐỀ HSG HUẾ 2006 2/ Hoàn thành dãy chuyển hoá sau : A C2H2 → B E D G → Butadien 1,3 → Cao su Buna S I → K → L Xác định chất A , B ,D , E , G , I , K , L viết phương trình phản ứng ? Hướng dẫn giải: CuCl/NH4Cl CH ≡ CH + CH ≡ CH CH ≡ C – CH = CH2 Pd CH ≡ C – CH = CH2 + H2 CH ≡ CH + 2HCHO CH = CH – CH = CH2 HOCH2-C ≡ C – CH2OH Ni HOCH2-C ≡ C – CH2OH + 2H2 OHCH2-CH2-CH2-CH2OH o H2SO4170 C OHCH2-CH2-CH2-CH2OH CH ≡ CH + H2 CH = CH – CH = CH2 + 2H2O Pd CH2 = CH2 H2SO4 CH2 = CH2 + H2O CH3CH2OH MgO ,ZnO 500oC 2CH3CH2OH CH ≡ CH + H2O Hg2+ 80oC CH = CH – CH = CH2 + 2H2O + H2 CH3 – CHO OH- 2CH3 – CHO CH3- CHOH – CH2 – CHO Ni CH3- CHOH – CH2 – CHO + H2 CH3- CHOH – CH2 – CH2OH H2SO4170oC CH3-CHOH-CH2-CH2OH CH = CH – CH = CH2 + 2H2O nCH = CH – CH = CH2 + n C6H5CH =CH2 Na ,to ,xt, P (-CH2-CH = CH – CH2 –CH – CH2 - )n C6H5 ĐỀ HSG ĐÀ NẴNG Từ benzen chất vô cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ, viết phương trình phản ứng hóa học điều chế : (a) meta-clonitrobenzen (b) ortho-clonitrobenzen (c) axit meta-brombenzoic (d) axit ortho-brombenzoic Điều chế : (a) NO2 NO2 + HONO2 + Cl2 H2SO4 Fe Cl (b) Cl + Cl2 +H2SO4 0,50 SO3H SO3H COOH COOH NO2 CH3 + CH3Cl + Br2 + KMnO4 AlCl3 0,25 Fe CH3 CH3 +CH3Cl +H2SO4 Br CH3 Br + Br2 AlCl3 Fe SO3H CH3 t NO2 + HONO2 H2SO4 t (d) Cl Fe Cl (c) 0,25 Cl Br + KMnO4 0,50 SO3H COOH Br Dạng 2: Điều chế Câu Từ đá vôi, than đá, nước chất vô điều kiện cần thiết khác, viết phương trình phản ứng điều chế: Cao su Buna, Polivinylclorua, polimetylacrylat Câu 2: Từ CH3COONa chất vô điều kiện cần thiết khác điều chế đồng phân C 3H4O2 mà tác dụng với NaOH Câu Từ Glucôzơ chất vô điều kiện cần thiết khác viết phương trình phản ứng điều chế rượu etylic, etylenglycol, Anđehyt axetic, axit axetic, axit focmic Câu Từ CH4 chất vô điều kiện cần thiết khác viết phương trình phản ứng điều chế Phenol, Anilin, axit picric, m-brom nitro benzen, o-brom nitro benzen ... Dạng 2: Điều chế Câu Từ đá vôi, than đá, nước chất vô điều kiện cần thiết khác, viết phương trình phản ứng điều chế: Cao su Buna, Polivinylclorua, polimetylacrylat Câu 2: Từ CH3COONa chất vô điều. .. chất vơ cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ, viết phương trình phản ứng hóa học điều chế : (a) meta-clonitrobenzen (b) ortho-clonitrobenzen (c) axit meta-brombenzoic (d) axit ortho-brombenzoic Điều. .. A1 , B , B1, B2 D2 hợp chất hữu 1) Hãy ghi chất cần thiết điều kiện phản ứng mũi tên 2) Viết công thức cấu tạo tất hợp chất hữu sơ đồ 3) Viết phương trình phản ứng tạo thành glixerin trinitrat