SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA.TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐẶC TRƯNG VỀ CHẤT BÉO NHẰM ĐẠT KẾT QUẢ CAO TRONG
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA.
TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG 3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐẶC TRƯNG VỀ CHẤT BÉO NHẰM ĐẠT KẾT QUẢ CAO TRONG KỲ THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG
Người thực hiện: Bùi Thị Thương
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Nông Cống 3 SKKN thuộc môn: Hóa học
THANH HÓA NĂM 2020
Trang 2MỤC LỤC
Trang
I MỞ ĐẦU 2
1.1 Lí do chọn đề tài 2
1.2 Mục đích nghiên cứu 2
1.3 Đối tượng nghiên cứu 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 3
II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 3
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 3
2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 4
2.3 Giải pháp thực hiện
2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về chất béo ở SGK hóa học lớp 12
2.3.2 Phương pháp giải các bài tập đặc trưng về chất béo
2.3.3 Hướng dẫn học sinh giải các bài tập đặc trưng về chất béo trong đề thi THPTQG và đề tham khảo của Bộ GD&ĐT
4 4 6 7 2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 16
III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 17
1 Kết luận 17
2 Kiến nghị 17
Tài liệu tham khảo 19
Đề tài: “Hướng dẫn học sinh lớp 12 phương pháp giải các bài tập đặc trưng về chất béo nhằm đạt kết quả cao trong kỳ thi tốt nghiệp trung học
phổ thông ”
I MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài:
Trang 3Trong những năm gần đây Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đã có những cải cách lớn trong toàn nghành giáo dục nói chung và đặc biệt là trong việc dạy và học ở trường phổ thông nói riêng; nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện về đức, trí, thể, mĩ Nội dung giáo dục, đặc biệt là nội dung, cơ cấu sách giáo khoa được thay đổi một cách hợp lý vừa đảm bảo được chuẩn kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thống vừa tạo điều kiện để phát triển năng lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực tư duy, kỹ năng thực hành, tăng tính thực tiễn Xây dựng thái độ học tập đúng đắn, phương pháp học tập chủ động, tích cực, sáng tạo, lòng ham học, ham hiểu biết, năng lực tự học, năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống
Muốn vậy, trong quá trình dạy học các môn học nói chung và hóa học nói riêng cần xây dựng hệ thống bài tập một cách hợp lý và đáp ứng được các yêu cầu trên
Qua nhiều năm giảng dạy học sinh khối 12 và ôn thi THPT quốc gia tôi nhận thấy bài tập đặc trưng về chất béo trong những năm gần đây thường hay gặp trong các đề thi THPT quốc gia môn hoá học và gần nhất là đề thi minh họa lần 1 và lần 2 của Bộ giáo dục và đào tạo Đây là một mảng kiến thức mà
học sinh còn khá lúng túng Vì những lý do trên tôi đã chọn đề tài: “Hướng
dẫn học sinh lớp 12 phương pháp giải các bài tập đặc trưng về chất béo nhằm đạt kết quả cao trong kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông ”
1.2 Mục đích nghiên cứu:
Hướng dẫn học sinh lớp 12 phương pháp giải các bài tập đặc trưng về
chất béo nhằm nâng cao kết quả thi trung học phổ thông quốc gia
1.3 Đối tượng nghiên cứu:
Bài este – lipit trong sách giáo khoa hoá học 12 cơ bản - nhà xuất bản giáo dục và bài tập chất béo trong các đề thi trung học phổ thông quốc gia, đề tham khảo của Bộ giáo dục và đào tạo và đề thi thử từ các trường
1.4 Phương pháp nghiên cứu:
Trong đề tài sáng kiến kinh nghiệm tôi đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết
Trang 4Nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, giáo trình, các văn bản, chỉ thị, nghị quyết cơ bản liên quan đến nội dung đề tài Trên cơ sở đó phân tích, tổng hợp khái quát, rút ra những vấn đề cần thiết cho đề tài
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin
Tìm hiểu thực tiễn dạy học của môn học thông qua việc giảng dạy trực tiếp trên lớp và ôn tập thi trung học phổ thông quốc gia , tham gia dự giờ lấy ý kiến của đồng nghiệp trong nhóm chuyên môn ở trường Từ đó xác định những khó khăn, hạn chế trong việc xây dựng bài tập như bài tập bằng hình vẽ
II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm:
2.1.1 Vai trò bài tập hoá học trong dạy học hoá học:
Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, bài tập hoá học giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Bài tập hoá học vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện của việc tìm ra đáp số Đặc biệt bài tập hoá học còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm
2.1.2 Xu hướng phát triển của bài tập hóa học:
Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, phát triển khả năng tư duy hóa học cho học sinh
ở các mặt: lí thuyết, thực hành và ứng dụng Những bài tập có tính chất học thuộc trong các bài tập lí thuyết sẽ giảm dần mà được thay bằng các bài tập đòi hỏi sự tư duy, tìm tòi
Bài tập về chất béo trong những năm gần đây thường hay gặp trong các
đề thi THPT quốc gia môn hoá học Đây là một mảng kiến thức mà học sinh còn khá lúng túng do chưa nắm bắt được phương pháp giải, cũng như chưa có nhiều tài liệu tham khảo viết về vấn đề này
2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
Trang 5Kỳ thi trung học phổ thông quốc gia hiện nay đòi hỏi các em học sinh
có khả năng tổng hợp kiến thức, biết vận dụng kiến thức theo nhiều hướng khác nhau, nắm vững các phương pháp giải nhanh Học sinh phải có năng lực quan sát, phát hiện và giải quyết vấn đề để giải bài tập hóa học trong thời gian ngắn Chuyên đề chất béo là một phần nhỏ trong tổng thể chương trình hóa học và luôn là một trong những nội dung trong kì thi trung học phổ thông quốc gia.Tuy nhiên, do chủ quan các em học sinh thường ít chú ý đến và đa số các
em chưa nắm rõ phương pháp giải các bài tập chất béo nên khá lúng túng, nhiều em thậm chí không làm do đó kết quả thi trung học phổ thông quốc gia chưa cao
2.3 Giải pháp thực hiện:
Nghiên cứu lý thuyết về chất béo ở sách giáo khoa hóa học lớp 12, xây dựng phương pháp giải các bài tập đặc trưng về chất béo Từ đó hướng dẫn học sinh lớp 12 giải các bài tập về chất béo trong đề thi trung học phổ thông quốc gia, trong đề minh họa của bộ giáo dục và đề thi thử từ các trường Trung học phổ thông
2.3.1 Nghiên cứu lý thuyết về chất béo ở sách giáo khoa hóa học lớp 12: 2.3.1.1 Khái niệm chất béo (Trang 8 - SGK hoá học 12 cơ bản):
Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, còn gọi là triglixerit hay là triaxylglixerol
Axit béo là axit đơn chức có mạch cacbon dài, không phân nhánh
Các axit béo thường có trong chất béo là:
+ axit béo no: axit stearic C17H35COOH, axit panmitic C15H31COOH + Axit béo không no: axit oleic ( CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH) Công thức cấu tạo chung của chất béo:
R1COO ─ CH2
│
R2COO ─ CH
│
R3COO ─ CH2
Trang 6(Trong đó R1, R2, R3 là các gốc hidrocacbon, có thể giống nhau hoặc khác nhau)
Một số chất béo thường gặp:
+ chất béo tạo bởi axit béo no: tristearin (C17H35COO)3C3H5, Tripanmitin (C15H31COO)3C3H5
+ Chất béo tạo bởi axit béo không no: triolein (CH3[CH2]7 = CH[CH2]7COO)3C3H5
2.3.1.2 Tính chất hóa học của chất béo ( trang 9,10 sgk Hóa 12 cơ bản):
a) Phản ứng thủy phân
Điều kiện phản ứng: Có mặt Axit H2SO4 loãng hoặc HCl, đun nóng Đặc điểm : Phản ứng thuận nghịch
Sản phẩm tạo thành: glixerol và axit béo
b) Phản ứng xà phòng hóa
Điều kiện phản ứng: có mặt của NaOH hoặc KOH, đun nóng
Đặc điểm: phản ứng một chiều
Sản phẩm tạo thành: glixerol và muối của axit béo
c) Phản ứng cộng hidro của chất béo lỏng
Trang 7Chất béo có chứa gốc axit béo không no có phản ứng cộng H2 hoặc dung dịch
Br2 vào nối đôi
(C 17 H 33 COO) 3 C 3 H 5 + 3H 2 Ni,t0 (C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5
2.3.2 Phương pháp giải các bài tập đặc trưng về chất béo:
Để làm tốt bài tập dạng này các em học sinh cần nắm vững các nội dung sau:
- Phương trình phản ứng xà phòng hóa
- Phương trình phản ứng đốt cháy
- Phương trình phản ứng với dung dịch Brom
- Phương pháp bảo toàn khối lượng
mChất béo + mNaOH = m Xà phòng+ m Glixerol
- Phương pháp bảo toàn khối lượng
mchất béo + m O2 = mCO2 + mH2O
- Phương pháp bảo toàn mol nguyên tố oxi
6nchất béo + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O
- Công thức tính số liên kết pi :
(k-1) nchất béo= nCO2 – nH2O
- Tỉ lệ mol của chất béo với dung dịch brom
nBr2 = (k-3) nchất béo
Lưu ý: k là số liên kết pi của chất béo
k-3 là số liên kết pi ở gốc hidrocacbon (vì chất béo có chứa 3 liên kết pi ở 3 nhóm COO)
2.3.3 Hướng dẫn học sinh giải các bài tập đặc trưng về chất béo trong đề thi trung học phổ thông quốc gia và đề tham khảo của Bộ giáo dục và đào tạo:
Câu 1: ( Đề Cao Đẳng – 2014)
Đốt cháy hoàn toàn a gam triglixerit X cần vừa đủ 3,26 mol O2, thu được 2,28 mol CO2 và 39,6 gam H2O Mặt khác, thủy phân hoàn toàn a gam
Trang 8X trong dung dịch NaOH, đun nóng, thu được dung dịch chứa b gam muối Giá trị của b là:
Hướng dẫn giải:
* Xét phản ứng cháy
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi ta có
6nX + 2 3,26 = 2 2,28 + 2,2
nX = 0,04 (mol)
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
a + mO2 = mCO2 + mH2O
a = 35,6 (gam)
* Xét phản ứng với dd NaOH
- nNaỌH = 3nX = 0,12
- nGlixerol = nX = 0,04
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
a + mNaOH = m Glixerol + b
b = 36,72 gam
Câu 2: (Đề đại học KA – 2014)
Đốt cháy hoàn toàn 1 mol chất béo, thu được lượng CO2 và H2O hơn kém nhau 6 mol Mặt khác a mol chất béo trên tác dụng tối đa với 600 ml dung dịch Br2 1M Giá trị của a là:
Hướng dẫn giải:
- Áp dụng công thức tính số liên kết pi ta có
(k-1) nchất béo= nCO2 – nH2O
k = 7
- Số liên kết pi ở gốc hidrocacbon là 7- 3 = 4
- Xét tỉ lệ số mol chất béo và dd Br2 : 4a = 0,6
Vậy: a= 0,15
Câu 3: ( Đề thi minh họa – 2017)
Trang 9Đốt cháy hoàn toàn a gam triglixerit X cần vừa đủ 4,83 mol O2, thu được 3,42 mol CO2 và 3,18 mol H2O Mặt khác, a gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu được b gam muối Giá trị của b là:
Hướng dẫn giải:
* Xét phản ứng cháy
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi ta có
6nX + 2 4,38 = 2 3,42 + 3,18
nX = 0,06 (mol)
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
a + mO2 = mCO2 + mH2O
a = 53,16 (gam)
* Xét phản ứng với dd NaOH
- nNaỌH = 3nX = 0,18
- nGlixerol = nX = 0,06
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
a + mNaOH = m Glixerol + b
Vậy : b = 54,84 gam
Câu 4: (Đề thi THPT Quốc gia - 2017)
Thủy phân hoàn toàn m gam chất béo bằng dung dịch NaOH , đun nóng
thu được 9,2 gam glixerol và 91,8 gam muối giá trị của m là:
A 89 B 101 C 85 D 93
Hướng dẫn giải:
- nNaỌH = 3 nGlixerol = 0,3
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
m + mNaOH = m Glixerol + 91,8
Vậy : m = 89 gam
Câu 5: (THPT Quốc gia – 2018; Đề tham khảo của Bộ GD và ĐT - 2020)
Thủy phân hoàn toàn triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được glixerol, natri stearat và natri oleat Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ
Trang 103,22 mol O2, thu được H2O và 2,28 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng tối
đa với a mol Br2 trong dung dịch Giá trị của a là
Hướng dẫn giải:
- Vì thủy phân X thu được 2 muối natri stearat và natri oleat nên X có dạng (C17HyCOO)3C3H5 Hay C57H3y+5O6
- Dựa vào tỉ lệ mol của X và CO2 ta tính được : nX = 257,28 = 0,04 (Mol)
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi ta có
6 0,04 + 2 3,22 = 2 2,28 + nH2O
nH2O = 2,12 (mol)
- Áp dụng công thức tính số liên kết pi ta có
(k-1) nchất béo= nCO2 – nH2O
k = 5
- Số liên kết pi ở gốc hidrocacbon là 5- 3 = 2
- Xét tỉ lệ số mol chất béo và dd Br2 : 2nx = a
Vậy: a= 0,08
Câu 6: (THPTQG - 2018 –Mã đề 203)
Thủy phân hoàn toàn a gam triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu
được glixerol và dung dịch chứa m gam hỗn hợp muối (gồm natri stearat, natri panmitat và C17HyCOONa) Đốt cháy hoàn toàn a gam X cần vừa đủ 1,55 mol O2, thu được H2O và 1,1 mol CO2 Giá trị của m là
A 17,96 B 16,12 C 19,56 D 17,72.
Hướng dẫn giải:
- Vì thủy phân X thu được hỗn hợp muối natri stearat, natri panmitat và C17HyCOONa nên X có dạng
C55H72+yO6
- Dựa vào tỉ lệ mol của X và CO2 ta tính được : nX = 155,1= 0,02 (Mol)
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi ta có
6 0,02 + 2 1,55= 2 1,1 + nH2O
nH2O = 1,02 (mol)
Trang 11- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
a + mO2 = mCO2 + mH2O
a = 17,16 (gam)
* Xét phản ứng với dd NaOH
- nNaỌH = 3nX = 0,06
- nGlixerol = nX = 0,03
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
a + mNaOH = m Glixerol + m
Vậy : m = 17,72 gam
Câu 7: (Đề thi THPT Quốc gia – 2018 – Mã đề 204)
Thủy phân hoàn toàn a mol triglixerit X trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được glixerol và m gam hỗn hợp muối Đốt cháy hoàn toàn a mol X thu được 1,375 mol CO2 và 1,275 mol H2O Mặt khác, a mol X tác dụng tối đa với 0,05 mol Br2 trong dung dịch Giá trị của m là
Hướng dẫn giải:
- Áp dụng công thức tính số liên kết pi ta có
(k-1) nchất béo= nCO2 – nH2O
(k - 1) a = 0,1 (1)
- Xét tỉ lệ số mol chất béo và dd Br2 : (k-3)a = 0,05 (2)
- giải (1) và (2) ta được a = 0,025 , k = 5
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi ta có
6 0,025 + 2 nO2 = 2 1,375 + 1,275
nO2 = 1,9375 (mol)
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX + mO2 = mCO2 + mH2O
mX = 21,45 (gam)
* Xét phản ứng với dd NaOH
- nNaỌH = 3nX = 0,075
- nGlixerol = nX = 0,025
Trang 12- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX + mNaOH = m Glixerol + m
Vậy : m = 22,15 gam
Câu 8: ( Đề minh họa - 2019)
Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp X gồm ba triglixerit cần vừa đủ 4,77 mol O2, thu được 3,14 mol H2O Mặt khác, hiđro hóa hoàn toàn 78,9 gam X (xúc tác Ni, to), thu được hỗn hợp Y Đun nóng Y với dung dịch KOH vừa đủ, thu được glixerol và m gam muối Giá trị của m là
A 86,10 B 57,40 C 83,82 D 57,16.
Hướng dẫn giải:
- Áp dụng bảo toàn nguyên tố oxi ta có
6 0,06 + 2 4,77= 2 nCO2 + 3,14
nO2 = 3,38 (mol)
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX + mO2 = mCO2 + mH2O
mX = 52,6 (gam)
- Áp dụng công thức tính số liên kết pi ta có
(k-1) nchất béo= nCO2 – nH2O
k = 5
- 78,9 gam X có số mol tương ứng là 0,09 mol
- Số mol H2 = ( k - 3)nX = 0,18
- mY = mX + mH2 = 78,9 + 0,36 = 79,26 (gam)
- nKỌH = 3nX = 0,27
- nGlixerol = nX = 0,09
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX + mNaOH = m Glixerol + m
Vậy : m = 86,10 gam
Câu 9: ( Đề thi THPT QG – 2019- Mã đề 217)
Đốt cháy hoàn toàn 17,16 gam triglixerit X, thu được H2O và 1,1 mol
CO2 cho 17,16 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được
Trang 13glixerol và m gam muối mặt khác, cho 17,16 gam X tác dụng được với tối đa 0,04 mol Br2 trong dung dịch Giá trị của m là:
A 18,28 B 18,48 C 16,12 D.17,72
Hướng dẫn giải:
- đặt nX = x, nH2O= y
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX = 17,16 = 13,2+96x+2y (1)
- Áp dụng công thức tính số liên kết pi ta có
(k-1) x= 1,1 – y (2)
- Xét tỉ lệ số mol chất béo và dd Br2 : (k-3) x= 0,04 (3)
- giải (1),(2),(3) ta được x = 0,02 ; y = 1,02 , k = 5
* Xét phản ứng với dd NaOH
- nNaỌH = 3x = 0,06
- nGlixerol = x = 0,02
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX + mNaOH = m Glixerol + m
Vậy : m = 17,72 gam
Câu 10: ( Đề thi THPT QG – 2019- Mã đề 212)
Đốt cháy hoàn toàn 25,74 gam triglixerit X, thu được CO2 và 1,53 mol
H2O Cho 25,74 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được glixerol và m gam muối Mặt khác, 25,74 gam X tác dụng được tối đa với 0,06 mol Br2 trong dung dịch Giá trị của m là
A 24,18 B 27,72 C 27,42 D 26,58.
Hướng dẫn giải:
- đặt nX = x, nCO2= y
- Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
mX = 25,74 = 96x+12y+3,06 (1)
- Áp dụng công thức tính số liên kết pi ta có
(k-1) x= x – 1,53 (2)
- Xét tỉ lệ số mol chất béo và dd Br2 : (k-3) x= 0,06 (3)
- giải (1),(2),(3) ta được x = 0,03 ; y = 1,65 , k = 5