Các hướng quy đổi trong bài tập vận dụng cao

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Do yêu cầu đổi phương pháp dạy học (PPDH) chương trình hóa học phổ thơng Đổi chương trình sách giáo khoa (SGK) giáo dục phổ thông đặt trọng tâm vào việc đổi PPDH Định hướng đổi PPDH cụ thể hóa thị Bộ giáo dục đào tạo nêu: “ Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả hợp tác; rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú trách nhiệm học tập cho học sinh Hóa học mơn khoa học quan trọng nhà trường phổ thơng Mơn hóa học cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức phổ thông, thiết thực Giáo viên mơn hóa học cần hình thành em kỹ thói quen học tập khoa học để làm tảng cho việc giáo dục phát triển lực nhận thức, lực tư Qua giáo dục cho học sinh đức tính cần thiết : tính cẩn thận, kiên trì trung thực, xác, u chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với thân, gia đình xã hội Trong dạy học hóa học, việc giải tập có ý nghĩa quan trọng Ngoài việc rèn luyện kỹ vận dụng, đào sâu mở rộng kiến thức học, tập hóa học cịn phương tiện để rèn luyện thao tác tư số kỹ hóa học Thơng qua giải tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thơng minh, sáng tạo, nâng cao hứng thú học tập Hiện việc sử dụng thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) kì thi THPT quốc gia địi hỏi người giáo viên dạy hóa học cần có phương pháp giải phù hợp với dạng toán để phát triển tối đa tư học sinh thông qua tập rèn luyện khả suy luận giúp cho em đạt kết tốt kì thi Việc soạn - giải tập hóa học ví đấu trí người đề người giải đề Thông qua chuỗi tư sáng tạo đưa - giải vấn đề mà làm cho tư người học phát triển Với tốn hóa học mức vận dụng cao thường tạo cảm giác hoang mang cho người học phức tạp mang tính đặc trưng chúng Phải giải mã chúng sao? Khơng dễ để tìm chìa khóa đó, nhiều học sinh bỏ qua toán Với lí với thực tế dạy học hóa học trường THPT tơi chọn đề tài: “ Các hướng quy đổi tập vận dụng cao” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn số dạng tốn hữu phức tạp hay gặp, từ đề xuất phương pháp giải phù hợp với tư để HS làm tập cách có hiệu Sử dụng số kĩ thuật quy đổi trình dạy học số dạng toán hữu phức tạp theo hướng phát triển tư cho HS Đánh giá tính khả thi thông qua khả nhận thức HS hiệu việc quy đổi thông qua tập hóa học 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1.Đối tượng Một số dạng tập hóa hữu mức vận dụng cao chương trình hóa học hữu lớp 11 12 1.3.2 Khách thể Học sinh lớp 12 - THPT 1.3.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đổi số dạng tập hữu mức vận dụng cao đề xuất phương pháp giải nhằm phát triển khả tư đạt hiệu cao 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Nghiên cứu lí thuyết Đọc, nghiên cứu dạng tập hóa học hữu mức vận dụng cao Đọc, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu viết kĩ thuật quy đổi để giải tập hữu 1.4.2 Nghiên cứu thực tiễn Tìm hiểu, quan sát trình học tập, giải BTHH học sinh Khảo sát đề thi thi đại học, cao đẳng, THPT QG, đề minh họa Bộ giáo dục đề thi khảo sát chất lượng tỉnh Thanh Hóa tỉnh khác nước Chọn 02 lớp 12 có 01 lớp học ban A, 01 lớp học ban để triển khai đề tài Ban đầu chưa áp dụng đề tài 02 lớp, sau thời gian áp dụng đề tài cho 02 lớp Qua tơi so sánh, đối chiếu kết trước sau thực đề tài để rút kết luận 2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận 2.1.1 Cơ sở lí thuyết Các phân tử hữu thường phức tạp nhiều so với vô Tuy nhiên, hầu hết phân tử hữu thường cấu tạo từ số nguyên tố (C, H, O, N, ), hay chứa nhóm chức điển hình (-COOH, -OH, -CHO, -NH2, ) phần gốc hidrocacbon 2.1.2 Đổi PPDH theo hướng tích cực 2.1.2.1 Cơ sở vấn đề đổi PPDH - Thực trạng giáo dục Việt Nam - Sự phát triển kinh tế Việt Nam 2.1.2.2 Định hướng đổi PPDH - Bám sát mục tiêu giáo dục trung học phổ thông - Phù hợp với nội dung dạy học cụ thể - Phù hợp với sở vật chất điều kiện dạy học nhà trường - Phù hợp với việc đổi kiểm tra, đánh giá kết dạy học - Kết hợp việc tiếp thu sử dụng có chọn lọc, có hiệu PPDH tiên tiến với việc khai thác yếu tố tích cực PPDH truyền thống - Tăng cường sử dụng phương tiện, thiết bị dạy học 2.1.2.3 Phương hướng đổi PPDH hóa học - Dạy học lấy học sinh làm trung tâm - Dạy học theo hướng hoạt động hóa người học - Quan điểm kiến tạo dạy học - Quan điểm dạy học tương tác 2.1.2.4 PPDH tích cực 2.1.2.4.1 Đặc trưng PPDH tích cực - Dạy học tăng cường tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo HS - Dạy học trọng rèn luyện phát huy lực tự học HS - Dạy học phân hóa kết hợp với học tập hợp tác - Kết hợp đánh giá GV với đánh giá HS tự đánh giá HS - Tăng cường khả năng, kỹ vận dụng vào thực tế 2.1.2.4.2 Một số PPDH tích cực - Đặt vấn đề giải vấn đề - Dạy học hợp tác - Vấn đáp - Đàm thoại 2.1.3 Tổng quan tập hóa học 2.1.3.1 Khái niệm tập hóa học Theo nhà lý luận dạy học Liên Xơ cũ : “Bài tập hóa học dạng làm gồm toán, câu hỏi hay đồng thời toán câu hỏi, mà hoàn thành, học sinh nắm tri thức hay kỹ định” 2.1.3.2 Phân loại tập hóa học - Dựa vào nội dung phân tập hóa học thành loại : tập định tính; tập định lượng; tập thực nghiệm; tập tổng hợp - Dựa vào hình thức thể phân tập hóa học thành loại : tập trắc nghiệm khách quan; tập tự luận - Phân theo mục tiêu sử dụng có loại tập dùng trình giáo viên trực tiếp giảng dạy tập cho HS tự luyện tập - Phân loại theo mức độ tập có bốn loại : tập mức độ biết ; tập mức độ hiểu ; tập mức độ vận dụng thấp ; tập mức độ vận dụng cao 2.1.3.3 Những xu hướng phát triển tập hóa học - Loại bỏ tập có nội dung kiến thức nghèo nàn, mang tính đánh đố HS - Loại bỏ tập lắt léo, giả định, xa rời sai với thực tiễn - Tăng cường sử dụng tập thực nghiệm tập có gắn liền với thực tế - Tăng cường sử dụng tập theo hình thức TNKQ - Xây dựng hệ thống tập hóa học với mơi trường - Xây dựng tập rèn luyện cho học sinh lực phát giải vấn đề - Sử dụng tập phát triển lực tự học HS 2.2 Thực trạng vấn đề Qua thực tế trực tiếp giảng dạy trường THPT Lê Hoàn cho thấy HS thường gặp lúng túng không giải tập hữu mức vận dụng cao Nguyên nhân tình trạng xuất phát từ nhiều phía : * Về phía HS : Nhiều HS chưa tự giác tích cực, chưa phát huy khả tư sáng tạo * Về phía GV : GV khơng thể cung cấp hết kiến thức, phương pháp giải tập cho HS thời gian ngắn lớp * Về phía phụ huynh : Sự quan tâm số phụ huynh đến việc học tập em cịn hạn chế 2.3 Giải pháp tổ chức thực để giải vấn đề 2.3.1 Nội dung phần hóa học hữu chương trình THPT Phần hóa học hữu xếp chương trình hóa học lớp 11 lớp 12 - Phần hóa học hữu lớp 11 xếp thành chương : + Chương : Đại cương hóa học hữu + Chương : Hiđrocacbon no + Chương : Hiđrocacbon không no + Chương : Hiđrocacbon thơm Nguồn hiđrocacbon + Chương : Dẫn xuất halogen - Ancol - Phenol + Chương : Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic - Phần hóa học hữu lớp 12 xếp thành chương : + Chương : Este - Lipit + Chương : Cacbohiđrat + Chương : Amin - Aminoaxit - Peptit protein + Chương : Polime vật liệu polime 2.3.2 Sử dụng hướng quy đổi tập vận dụng cao Dạng Nhận điểm giống từ công thức cấu tạo * Cơ sở lý thuyết phương pháp Các tập dạng thường nhóm chất mà biểu diễn dạng cơng thức cấu tạo phát điểm giống thành phần phân tử chúng Từ ta quy đổi hay “cắt” chất dạng đơn giản * Một số ví dụ minh họa Ví dụ Hỗn hợp X gồm : C2H4(OH)2, (COOH)2, HOOC-CH2-OH Cho m gam X tác dụng với kali dư, sau phản ứng thấy có 0,3 mol khí thoát Nếu đốt cháy hết m gam X, cho hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,5 mol Ca(OH)2, dung dịch sau phản ứng có khối lượng thay đổi ? A Giảm 2,8 gam B Tăng 11,4 gam C Giảm 11,4 gam D Tăng 22,8 gam HD: Nhận xét : Hỗn hợp HO-CH2-CH2-OH, HOOC-COOH, HOOC-CH2-OH cấu tạo ba nhóm HO-CH2- ba nhóm -COOH ( n CH2OH = n COOH ), quy đổi hỗn hợp sau: X (-COOH -CH2OH) - Khi cho X tác dụng với Kali thu 0,3 mol khí H2 ⇒ n CH2OH = n COOH = 0,3mol ⇒ n CO2 = 0,6mol; n H 2O = 0,6mol - Dẫn hỗn hợp CO2 H2O qua dung dịch chứa 0,5 mol Ca(OH)2 dễ dàng tính nkết tủa = 0,4 mol ⇒ mdung dịch = (0,6.44 + 0,6.18) - 0,4.100 = -2,8 gam Chọn đáp án A Ví dụ Hỗn hợp X gồm C2H4(OH)2, (COOH)2, C3H5(OH)3, HOOC-CH2-OH Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu 0,395 mol CO 0,395 mol H2O Mặt khác, m gam X phản ứng vừa đủ với 0,185 mol NaOH Giá trị m A 11,45 B 17,37 C 14,81 D 14,41 HD : Hỗn hợp ban đầu cấu tạo nhóm CH 2OH, COOH CH-OH, ta quy hỗn hợp X thành (CH 2OH a mol; COOH 0,185 mol; CHOH b mol) - BTNT (C) : 0,185 + a + b = 0,395 (1) - BTNT (H) : 1/2.0,185 + 3/2.a + b = 0,395 (2) - Giải hệ (1), (2) ta : a = 0,185 ; b = 0,025 ⇒ m = 0,185.45 + 0,185.31 + 0,025.30 = 14,81 gam Chọn đáp án C Ví dụ X hỗn hợp gồm HOOC-COOH, OHC-COOH, HOO-C≡ C-COOH, OHC-C≡ C-CHO, OHC-C≡ C-COOH, Y axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở Đun nóng m gam X với lượng dư dung dịch AgNO 3/NH3 thu 6,08 gam Ag Nếu cho m gam X tác dụng với NaHCO dư, thu 0,08 mol CO Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp m gam X a gam Y thu 11 gam CO 3,15 gam H2O Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 3,6 B 4,6 C 5,3 D 6,2 HD : Ta thấy X cấu tạo nhóm COOH, CHO C2 Vậy hỗn hợp gồm m gam X a gam Y quy đổi thành (COOH 0,08 mol; HCO 0,03 mol; C2 x mol CnH2nO2 y mol) - BTNT (C) : 0,08 + 0,03 + 2x + ny = 0,25 (1) - BTNT (H) : 0,08 + 0,03 + 2ny = 0,35 (2) - Giải hệ (1), (2) ta : x = 0,01 ; ny = 0,12 ⇒ m = 0,08.45 + 0,03.29 + 0,01.2.12 = 4,71 gam Chọn đáp án B Ví dụ Hỗn hợp X gồm HOCH2CH2(OH)CHO, CH3CHO, HO-CH2-CHO, (CHO)2 (trong tỉ lệ số nhóm CHO/OH = 24/11) Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3, sau phản ứng thu 103,68 gam Ag Mặt khác, đốt cháy 16,62 gam X cần 0,5925 mol O2 thu 0,51 mol H2O Giá trị m A 21,50 B 20,50 C 22,16 D 19,50 HD : + Xét trình đốt cháy 16,62 gam X : - BTKL : m CO2 = 26,5gam ⇒ n CO = 0,6mol ⇒ n C : n H = 0,6 10 = 0,51.2 17 + Xét phản ứng X với AgNO3/NH3 : 11.n CHO = 0,22mol - Ta có : n CHO = 0,48mol n OH = 24 Ta thấy X cấu tạo nhóm -CHO, -OH, C H Vậy ta quy đổi m gam X thành (CHO 0,48 mol; OH 0,22 mol; C a mol; H b mol) - BTNT (C) : nC = (0,48 + a) mol - BTNT (H) : nH = (0,48 + 0,22 + b) mol Vậy m = 0,48.29 + 0,22.17 + 12a + b = 17,66 + 12a + b 0,48 + a 10 = - Ta có : (1) 0,7 + b 17 17,66 +12a + b 0,48 + a = 16,62 0,6 (2) Trong mục 2.3.2 dạng : Ví dụ 1, ví dụ 2, ví dụ tham khảo từ TLTK số ; Ví dụ tham TLTK - Giải hệkhảo gồmtừ(1), (2)sốta2.được : a = 0,32 ; b = 0,66 Vậy m = 22,16 gam Chọn đáp án C * Một số tập tự luyện Bài Hỗn hợp X gồm ancol CH3OH, C2H5OH có số mol axit C2H5COOH HOOC(CH2)4COOH Đốt cháy hoàn tồn 1,86 gam X cần dùng vừa đủ 10,08 lít khơng khí (đktc, 20% O 80% N2 theo thể tích) thu hỗn hợp Y gồm khí Dẫn Y qua nước vôi dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thấy khối lượng dung dịch giảm m gam Giá trị m gần với giá trị sau ? A 2,75 B 4,25 C 2,25 D 3,75 Bài Hỗn hợp X gồm ancol metylic, ancol anlylic, glixerol, etylenglicol Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư, thu 10,752 lít H (đktc) Đốt cháy m gam hỗn hợp X cần 37,856 lít O2 (đktc) thu 30,6 gam H2O Phần trăm khối lượng ancol anlylic hỗn hợp X A 28,29% B 24,7% C 29,54% D 30,17% Bài Hỗn hợp X gồm etilen, etylen glicol, axit lactic (CH 3CH(OH)COOH) axit propanoic (trong etilen glicol axit propanoic có số mol) Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 0,18 mol O thu 2,97 gam nước Mặt khác, cho m gam X tác dụng với dung dịch Br khối lượng Br2 tối đa phản ứng A 1,6 gam B 2,4 gam C 3,2 gam D 4,0 gam Bài Hỗn hợp X gồm OHC-C≡C-CHO, HOOC-C≡C-COOH, OHC-C≡CCOOH Cho m gam X tác dụng với dung dịch AgNO nước amoniac dư (đun nóng nhẹ) thu 43,2 gam Ag Mặt khác m gam hỗn hợp X tác dụng với NaHCO3 dư thu 11,648 lít CO2 (đktc) Thêm m’ gam glucozơ vào m gam hỗn hợp X sau đem đốt cần V lít O (đktc), sản phẩm sinh hấp thụ vào bình đựng Ba(OH)2 dư thu 614,64 gam kết tủa Giá trị (m + m’) giá trị V A 94,28 60,032 B 96,14 60,928 C 88,24 60,032 D 86,42 60,928 Dạng “Di chuyển” nguyên tố để hình thành điểm giống công thức cấu tạo * Cơ sở lý thuyết phương pháp Ở dạng thường di chuyển nguyên tử H nhóm chức gốc hidrocacbon ngược lại ta lại di chuyển nguyên tử H từ gốc hidrocacbon nhóm chức, gốc hidrocacbon chất dạng, sau ta thực quy đổi tốn đơn giản * Một số ví dụ minh họa Trong mục 2.3.2 dạng : Bài tập tự luyện tham khảo từ TLTK số 1; Các tập tự luyện tham khảo từ TLTK số Ví dụ Hỗn hợp X gồm CnH2n-1CHO, CnH2n-2(CHO)2, CnH2n-2(COOH)2, CnH2n-3(CHO)(COOH)2 Cho m gam X tác dụng với dung dịch AgNO 3/NH3 dư, thu 56,16 gam Ag Trung hòa m gam hỗn hợp X cần 30 gam dung dịch NaOH 12% KOH 5,6% Đốt cháy m gam X cần (m + 7,92) gam O Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 19,8 B 20,2 C 19,3 D 20,5 HD : Nếu để ý kỹ hỗn hợp X, nhận điểm đặc biệt trả lại H nhóm chức cho gốc hidrocacbon chất thu gốc CnH2n hay (CH2)n Ta quy đổi m gam X thành (CH2 x mol; CO 0,26 mol; COO 0,12 mol) - BTNT (C) ta (x + 0,38) mol CO2 - BTNT (H) ta x mol H2O - BTKL : m + (m + 7,92) = 44.(x + 0,38) + 18.x (1) - BTNT (O) : 0,26 + 0,12.2 + 2.(m + 7,92)/32 = 2.(x + 0,38) + x (2) - Giải hệ gồm (1), (2) ta x = 0,48; m = 19,28 Chọn đáp án C Ví dụ Cho m gam hỗn hợp X gồm CH 3COOH, CH2(COOH)2, CH3CHO, CH2(CHO)2 oxi chiếm 56,82% khối lượng, tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư, thu 30,24 gam Ag Mặt khác, m gam X tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư, thu V lít CO2 Đốt cháy hồn tồn lượng X cần dùng vừa đủ 1,705V lít O2 Biết thể tích khí đo đktc Giá trị V gầnnhất với giá trị sau đây? A 9,856 B 9,756 C 10,124 D 10,640 HD : nAg = 0,28 ⇒ nCHO = 0,14 Ta chuyển H nhóm chức vào gốc hidrocacbon (lúc COOH trở thành COO, cịn CHO thành CO) Bài tốn trở nên dễ dàng Ta quy hỗn hợp thành : (CH4 x mol; COO y mol; CO 0,14 mol) - Tác dụng với NaHCO3 ⇒ VCO2 = 22,4y - Đốt cháy X ta CO2 = (x + y + 0,14) mol ; H2O = 2x mol - BTNT (O) : 2y + 0,14 + 2.1,705y = 2(x + y + 0,14) + 2x (1) - Từ phần trăm khối lượng oxi ta : 16(2y + 0,14) = 0,5682(16x + 44y + 0,14.28) (2) ⇒ - Giải hệ (1) (2) ta x = 0,34; y = 0,44 V = 9,856 Chọn đáp án A Ví dụ Hỗn hợp X gồm hai amino axit no (chỉ có nhóm chức -COOH -NH phân tử), tỉ lệ m O : mN = 80 : 21 Để tác dụng vừa đủ với 3,83 gam hỗn hợp X cần dùng 30 ml dung dịch HCl 1M Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 3,83 gam hỗn hợp X cần dùng 3,192 lít O (đktc) Dẫn tồn sản phẩm cháy (CO2, H2O N2) vào nước vôi dư khối lượng kết tủa thu A 20 gam B 13 gam C 10 gam D 15 gam HD : Ta chuyển H hai nhóm chức -NH2 -COOH cho gốc hidrocacbon X quy đổi thành : (CnH2n+2 x mol; NH 0,03 mol; COO 0,05 mol) Trong mục 2.3.2 dạng : Ví dụ ví dụ tham khảo từ TLTK số 1; Ví dụ ví dụ tham khảo 2.2 = (nx + 0,05) mol; H2O = [x + (n + 1) + 0,015] mol - Đốt cháy X từ taTLTK số CO - Ta có : x(14n + 2) + 2,65 = 3,83 - BTNT (O) : 0,05.2 + 0,1425.2 = 2(nx + 0,05) + x + (n + 1) + 0,015 ⇒ nx = 0,08 ; x = 0,03 ⇒ m = (0,08 + 0,05).100 = 13 gam Chọn đáp án B Ví dụ X amino axit có công thức H2NCnH2nCOOH, Y axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở Cho hỗn hợp E gồm peptit Ala-X-X Y tác dụng vừa đủ với 450 ml dung dịch NaOH 1M, thu m gam muối Z Đốt cháy hồn tồn Z cần 25,2 lít O2 (đktc), thu N2, Na2CO3 50,75 gam hỗn hợp gồm CO H2O Số mol peptit A 0,1 mol B 0,2 mol C 0,3 mol D 0,4 mol HD : Ta chuyển H nhóm -NH2 cho nhóm -COOH Ta quy đổi hỗn hợp E thành (HCOOH; CH2; NH) + Đốt cháy Z gồm (HCOONa 0,45 mol; CH2 x mol; NH y mol) : - BTNT (C) : n CO2 = (0, 225 + x) mol - BTNT (H) : n H2O = (0,225 + 0,5y + x) mol - Ta có : 44.(0,225 + x) + 18.(0,225 + 0,5y + x) = 50,75 (1) - BTNT (O) : 0,45.2 + 1,125.2 = 2.(0,225 + x) + 3.0,225 + (0,225 + 0,5y + x) (2) - Giải hệ gồm (1), (2) ta : x = 0,55 ; y = 0,3 Vậy peptit X có ba nhóm NH nên số mol peptit 0,1 Chọn đáp án A * Một số tập tự luyện Bài Hỗn hợp E gồm ba peptit mạch hở : dipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z có tỉ lệ mol tương ứng : : Cho lượng E phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu 0,25 mol muối glyxin; 0,2 mol muối alanin 0,1 mol muối valin Mặt khác đốt cháy hoàn toàn m gam E, thu tổng khối lượng CO2 H2O 39,14 gam Giá trị m A 16,78 B 25,08 C 20,17 D 22,64 Bài Hỗn hợp X gồm etanol, propan-1-ol, butan-1-ol pentan-1-ol Oxi hóa hồn tồn lượng X CuO nung nóng, sau thời gian thu H 2O hỗn hợp Y gồm andehit tương ứng ancol dư Đốt cháy hoàn toàn Y cần dùng vừa đủ 1,875 mol O2, thu H2O 1,35 mol CO2 Mặt khác, cho toàn lượng Y phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO 3/NH3 đun nóng Sau phản ứng xảy hồn tồn, thu a gam kết tủa Giá trị a A 32,4 B 64,8 C 43,2 D 27,0 Bài Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,34 mol X cần dùng vừa đủ 4,16 mol O2, thu hỗn hợp gồm CO2; m gam H2O 0,12 mol N2 Giá trị m gần với giá trị sau ? A 55,3 B 55,4 C 55,5 D 55,6 Bài Hỗn hợp X chứa butan, đietylamin, etyl propionat Val Đốt cháy hoàn toàn 0,18 mol X cần dùng 1,2 mol O2, sản phẩm cháy thu gồm CO2, N2 Trong mục 2.3.2 : Các tập tự luyện 1, tham khảo từ TLTK số 1; Các H2O dẫn dạng qua bình đựng dung dịch H2SO đặc, thấy khối lượng bình tăng m tập tự luyện bàira3 bàibình tham khảovàtừNTLTK số gam; khí khỏi gồm CO 2 Giá trị m A 17,28 B 19,01 C 21,42 D 24,29 Dạng Dùng kĩ thuật “đồng đẳng hóa” để giải tốn hữu phức tạp * Cơ sở lý thuyết phương pháp - Các chất thuộc dãy đồng đẳng nhiều nhóm CH2 Vì thêm vào bớt CH từ chất hữu để chất chất khác đồng đẳng với Dựa vào ý tưởng này, ta quy đổi hỗn hợp phức tạp chất đơn giản (thường chất đầu dãy) kèm theo lượng CH2 tương ứng Chẳng hạn : C3H8 ⇔ CH4 + 2CH2 ; C3H6(OH)2 ⇔ C2H4(OH)2 + CH2 C4H7COOH ⇔ C2H3COOH + 2CH2 ; C2H5COOC3H7 ⇔ HCOOCH3 + 4CH2 - Nhóm CH2 thành phần khối lượng Vì có mặt phương trình liên quan tới khối lượng (khối lượng hỗn hợp ban đầu, khối lượng muối, khối lượng chất rắn, ), phản ứng đốt cháy (đốt cháy hỗn hợp ban đầu, đốt cháy muối hay chất rắn sinh ra, ) - Nhóm CH2 khơng phải chất Do đó, khơng tính vào số mol hỗn hợp kiện khác liên quan tới số mol chất - Để chuyển (ghép) CH2 vào chất đầu dãy phải tính số mol CH2 số mol chất cần nghép CH vào Chẳng hạn tạo lại hỗn hợp ancol đồng đẳng từ hỗn hợp quy đổi gồm 0,5 mol CH3OH 0,3 mol CH2 Ta làm sau : + Gọi a b số mol hai ancol cần tìm ; n m số nhóm CH cần chuyển (ghép) vào hai ancol + Ta có hệ : a + b = 0,5 (1) n.a + m.b = 0,3 (2) Với m = (n + 1) ⇒ n.a + (n + 1).b = 0,3 ⇔ (a + b).n + b = 0,3 ⇔ 0,5n + b = 0,3 Đến ta thấy n b = 0,3 ⇒ a = 0,2 + Vậy hai ancol CH3OH 0,2 mol C2H5OH 0,3 mol * Một số ví dụ minh họa Ví dụ Cho m gam hỗn hợp M gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu hỗn hợp Q gồm muối Gly, Ala Val Đốt cháy hoàn toàn Q lượng oxi vừa đủ, thu lấy tồn khí đem hấp thụ vào bình đựng nước vơi dư, thấy khối lượng bình tăng 13,23 gam có 0,84 lít khí (đktc) Mặt khác, đốt cháy hồn tồn m gam M, thu 4,095 gam H2O Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 7,0 B 6,5 C 6,0 D 7,5 HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy M thành (C 2H3ON x mol, CH2 y mol, H2O z mol) 10 - Phản ứng với dung dịch kiềm : C2H3ON x mol C2H4O2NNa x mol CH2 y mol + NaOH → muối H2O z mol CH2 y mol - Đốt cháy muối : C2H4O2NNa x mol N2 0,0375 + O2 → CO2 (1,5x + y) CH2 y mol Na2CO3 0,5x H2O (2x + y) - BT (N) ta tính x = 0,075 mol; BT (C) ta tính n CO2 = (0,1125 + y) BT (H) ta tính n H 2O = (0,15 + y) ⇒ 18(0,15 + y) + 44(0,1125 + y) = 13,23 ⇒ y = 0,09 mol - Phản ứng đốt cháy : C2H3ON 0,075 N2 CH2 0,09 + O2 → CO2 H2O z mol H2O 0,2275 BT (H) : 0,075.3 + 0,09.2 + 2z = 0,2275.2 ⇒ z = 0,025 mol ⇒ m = 57.0,075 + 14.0,09 + 18.0,025 = 5,985 gam Chọn đáp án C Ví dụ Cho hỗn hợp Z gồm peptit mạch hở X amino axit Y (MX > 4MY) với tỉ lệ mol tương ứng : Cho m gam Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu dung dịch T chứa (m + 12,24) gam hỗn hợp muối natri glyxin alanin Dung dịch T phản ứng tối đa với 360 ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch chứa 63,72 gam hỗn hợp muối Các phản ứng xảy hoàn toàn Kết luận sau đúng? A Phần trăm khối lượng nitơ Y 15,73% B Số liên kết peptit phân tử X C Tỉ lệ số gốc Gly : Ala phân tử X : D Phần trăm khối lượng nitơ X 20,29% HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy hỗn hợp Z thành : (C 2H3ON x mol ; CH2 y mol H2O z mol) - Số mol X Y z/2 mol - Phản ứng với dung dịch NaOH : C2H3ON x mol C2H4O2NNa x mol CH2 y mol + NaOH → muối H2O z mol CH2 y mol BTKL : m + 40x = (m + 12,24) + 18z (1) - Phản ứng dung dịch T với HCl : C2H4O2NNa x mol CH2 y mol + 2HCl → ClNH3CH2COOH x mol + NaCl x mol CH2 y mol 11 BT (Cl) : 0,72 = 2x ⇒ x = 0,36 mol thay vào (1) ⇒ z = 0,12 mol ⇒ nX = nY = 0,06 mol - Ta lại có : 58,5.0,36 + 111,5.0,36 + 14y = 63,72 ⇒ y = 0,18 mol mà n CH = nAla = 0,18 mol ⇒ nGly = 0,36 - 0,18 = 0,18 mol - Giả sử Y Ala ⇒ nAla X = 0,18 - 0,06 = 0,12 mol ⇒ số gốc Ala X 0,12/0,06 = ; số gốc Gly X 0,18/0,06 = ⇒ X Gly3Ala2 MX < 4MY (loại) - Vậy Y Gly ⇒ nGly X = 0,18 - 0,06 = 0,12 mol ⇒ số gốc Gly X 0,12/0,06 = ; số gốc Ala X 0,18/0,06 = ⇒ X Gly2Ala3 Chọn đáp án D Ví dụ Hỗn hợp E gồm peptit X mạch hở (cấu tạo từ Gly, Ala) este Y (được tạo từ phản ứng este hóa axit cacboxylic no đơn chức metanol) Thủy phân m gam E dung dịch NaOH vừa đủ thu 24,2 gam hỗn hợp muối (trong số mol muối natri Gly lớn hớn số mol muối natri Ala) Đốt cháy hoàn toàn khối lượng muối cần 20 gam O thu H2O, Na2CO3, N2 18,7 gam CO2 Tỉ lệ số mol Gly : Ala X A 3:1 B 2:1 C 3:2 D 4:3 HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy đổi hỗn hợp E thành : (C 2H3ON x mol; CH2 y mol; H2O ; HCOOCH3 z mol) - Phản ứng với dung dịch kiềm : (C2H3ON x mol; CH2 y mol; H2O ; HCOOCH3 z mol) + NaOH → muối (C2H4O2NNa x; CH2 y; HCOONa z) - Đốt cháy muối : O 0,625 (C2H4O2NNa x; CH2 y; HCOONa z)  → (N2 ; H2O; CO2 0,425 ; Na2CO3) - Ta có : 24,2 = 97x + 14y + 68x (1) - BT (C) ; 2x + y + z = 0,425 + (x + z)/2 (2) - BT (O2) ; x + z + 0,625 = 0,425 + 3(x + z)/4 + (2x + y + 0,5z)/2 (3) Giải hệ phương trình ta : x = 0,2 mol ; y = 0,1 mol ; z = 0,05 mol - Vì nGly > nAla ⇒ < nGly < 0,1 - Ta có : y = 0,1 = nAla + k.0,05 (k số nhóm CH2 cần chuyển vào HCOOCH3) ⇒ có cặp nghiệm thích hợp nAla = 0,05 k = ⇒ nGly = 0,2 - 0,05 = 0,15 Vậy nGly : nAla = : Chọn đáp án A Ví dụ X este amino axit; Y, Z hai peptit (M Y < MZ) có số nitơ liên tiếp nhau, X, Y, Z dạng mạch hở Cho 60,17 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z tác dụng vừa đủ với 0,73 mol NaOH, sau phản ứng thu 73,75 gam ba muối glyxin, alanin, valin (trong có 0,15 mol muối alanin) 14,72 gam ancol no, đơn chức, mạch hở Mặt khác, đốt cháy 60,17 gam hỗn hợp E O dư thu CO2, N2 2,275 mol H2O % khối lượng Y E A 18,06% B 17,20% C 13,36% D 14,76% HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa quy đổi 60,17 gam E thành (C 2H3ON 0,73 mol; CH2 y mol; H2O z mol; CH3OH x mol) 12 - Khi tác dụng với NaOH ta thu 14,72 gam Ancol (CH 3OH x mol ; CH2 t mol) 73,75 gam muối [C2H4O2NNa 0,73 mol ; CH2 (y - t) mol] Trong mục 2.3.3 dạng : Ví dụ ví dụ tham khảo từ TLTK số 1; Ví dụ ví dụ tham khảo từ TLTK số - Ta có : 32x + 14y + 18z + 0,73.57 = 60,17 (1) 32x + 14t = 14,72 (2) 97.0,73 + 14(y - t) = 73,75 (3) - Mặt khác đốt cháy E : C2H3ON 0,73 mol N2 CH2 y mol + O2 → CO2 H2O z mol H2O (2x + y + z + 0,73.3/2) mol CH3OH x mol - BT (H) : 2x + y + z + 0,73.3/2 = 2,275 (4) Giải hệ phương trình ta : x = 0,46 mol ; y = 0,21 mol ; z = 0,05 mol - Ta thấy x = 0,46 < y = 0,21 ⇒ ancol sinh CH3OH, CH2 tách từ Ala Val ⇒ y = 0,21 = nAla + 3nVal mà nAla = 0,15 ⇒ nVal = 0,02 ⇒ nGly = 0,56 - Đến ta tìm aminoaxit este phải Gly (vì số mol Ala Val nhỏ CH3OH) ⇒ X NH2CH2COOCH3 0,46 mol ⇒ số mol gốc aminoaxit peptit : Gly 0,1 ; Ala 0,15 ; Val 0,02 Vậy độ dài trung bình peptit = (0,1 + 0,15 + 0,02)/0,05 = 5,4 ⇒ hai peptit pentapeptit Y5 0,03 mol hexanpeptit Z6 0,02 mol (vì chúng có số nito liên tiếp nhau) - Đặt Z6 ValGlyaAla5-a (Val nằm Z6) ; Y5 GlybAla5-b - BT (Gly) : 0,1 = 0,02.a + 0,03b ⇒ 2a + 3b = 10 ⇒ a = b = (t/m) a = b = 345.0,03.100% - Với a = 2, b = Y Gly2Ala3 0,03 mol ⇒ %mY = = 60,17 17,2% Chọn đáp án B 373.0,03.100% - Với a = 5, b = Y Ala5 0,03 mol ⇒ %mY = = 18,59% 60,17 Không chọn đáp án * Một số tập tự luyện Bài Hỗn hợp E chứa peptit mạch hở gồm peptit X (C 4H8O3N2), peptit Y (C7HxOyNz) peptit Z (C11HnOmNt) Đun nóng 14,21 gam E với dung dịch KOH vừa đủ, thu hỗn hợp T gồm ba muối glyxin, alanin valin Đốt cháy toàn T càn dùng 18,48 gam O2, thu CO2, H2O, N2 0,11 mol K2SO3 Phần trăm khối lượng X hỗn hợp E có giá trị gần với giá trị sau ? A 5,0% B 6,0% C 9,0% D 14,0% Bài Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E gồm peptit X (CxHyOzN6) Y (CnHmO6Nt) cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 1,5M thu dung dịch chứa c (mol) 13 muối glyxin b (mol) muối alanin Mặt khác đốt cháy 30,73 gam E O2 vừa đủ, thu hỗn hợp CO 2, H2O N2, tổng khối lượng CO2 H2O 69,31 gam Giá trị c : b gần với giá trị sau ? A 0,810 B 0,730 C 0,756 D 0,962 Bài Cho 0,7 mol hỗn hợp T gồm hai peptit mạch hở X (x mol) Y (y mol), tạo glyxin alanin Đun nóng 0,7 mol T lượng dư dung dịch NaOH có 3,8 mol NaOH phản ứng thu dung dịch chứa m gam muối Mặt khác, đốt cháy hồn tồn x mol X y mol Y thu số mol CO2 Biết tổng số nguyên tử oxi hai phân tử X Y 13, X Y có số liên kết peptit không nhỏ Giá trị m A 396,6 B 340,8 C 409,2 D 399,4 Bài Chia m gam hỗn hợp T gồm peptit mạch hở thành hai phần Đốt cháy hoàn toàn phần một, thu N 2, CO2 7,02 gam H2O Thủy phân hoàn toàn phần hai, thu hỗn hợp X gồm alanin, glyxin, valin Cho X vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 0,5M KOH 0,6M, thu dung dịch Y chứa 20,66 gam chất tan Để tác dụng vừa đủ với Y cần 360 ml dung dịch HCl 1M Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 21,32 B 24,20 C 24,92 D 19,88 2.4 Hiệu việc triển khai đề tài Khi triển khai đề tài tiến hành 02 lớp thuộc trường THPT Lê Hồn, : - Lớp dạy 12A1 (học ban A) - Lớp dạy 12A2 (học ban bản) * Kết đạt - Về mặt định tính : Khi tơi áp dụng phương pháp hướng quy đổi tập vận dụng cao vào giải dạng tốn hữu phức tạp, tơi thấy học sinh tơi ham học hóa hơn, u thích tập hóa học hữu khơng cịn thấy lo lắng, lúng túng việc xử lí toán hữu phức tạp - Về mặt định lượng : Kết điều tra lớp 12A 1, 12A2 trường THPT Lê Hoàn năm học 2019 - 2020 sau : TT Lớp Sĩ số 41 40 12A1 12A2 Khi chưa thực đề tài Không Hiểu hiểu 48,6% 51,4% 63,5% 36,5% Khi thực đề tài Không Hiểu hiểu 8,4% 91,6% 23,6% 76,4% Ghi Học ban A Học ban Khi áp dụng đề tài vào dạy cho lớp tơi thấy chất lượng HS nâng lên rõ rệt, thể : tỉ lệ phần trăm hiểu cao nhiều so với chưa áp dụng đề tài 14 Từ kết cho phép nhận định việc áp dụng đề tài vào giảng Trong mục 2.3.2 dạng : Bài tập tự luyện tham khảo từ TLTK số ; Các tập tự dạy cho HS đạt hiệu cao, phù hợp HS trình giảng dạy luyện tham khảo từ TLTK số ; Bài tập tham khảo từ TLTK số Điều phản ánh tính cấp thiết cho đề tài mà lựa chọn, xây dựng 15 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Đề tài “Các hướng quy đổi tập vận dụng cao” : - Giúp HS tìm cách giải độc đáo sáng tạo để làm tốt số dạng tập hóa học hữu phức tạp, đặc biệt tập hữu có mức điểm 10 chương trình hóa học hữu THPT - Nghiên cứu lý luận tập hóa học, sử dụng tập hóa học trường THPT - Đã đề xuất dạng toán hữu mức vận dụng cao q trình ơn thi THPT QG - Kết việc triển khai đề tài cho thấy tính khả thi đề tài, tài liệu tham khảo tốt cho HS trường THPT 3.2 Kiến nghị Đề tài rộng tương đối khó, cần nhiều thời gian, cơng sức để nghiên cứu bổ sung phát triển thêm Sau xin đề xuất số hướng phát triển đề tài : - Nghiên cứu đầy đủ quy mô sử dụng hướng quy đổi tập vận dụng cao để giúp học sinh giải tốt toán hữu - Nghiên cứu đầy đủ trang bị cho học sinh nhiều phương pháp giải để giúp cho học sinh làm tốt tốn hóa học hữu Đề tài theo tơi quan trọng cấp thiết, xuất phát từ nhu cầu thực tiễn việc dạy học Vì tơi cho nên có nhiều đề tài nghiên cứu theo hướng Những đề tài nghiên cứu có tính giá trị nên trao đổi phổ biến rộng rãi Bước đầu nghiên cứu đề tài với thời gian ngắn chắn không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tơi mong góp ý, xây dựng đồng nghiệp quan tâm đến đề tài XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng năm 2020 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác (ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Thị Huyền 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Các đề thi tuyển sinh Đại học, Cao đẳng, Minh họa, THPT QG Bộ GD&ĐT từ năm 2007 đến [2] Đề thi thử THPT QG trường THPT, trường THPT chuyên, trung tâm luyện thi nước [3] Đề thi thử THPT QG Sở GD&ĐT tỉnh nước [4] Các tạp chí Hóa học ứng dụng hội hóa học Việt Nam [5] Mạng internet [6] Sách giáo khoa hóa học 11 12 nâng cao Nxb giáo dục MỘT SỐ KÍ HIỆU DÙNG TRONG ĐỀ TÀI PPDH TNKQ THPT PTHH TLTK BTNT BTĐT SGK SBT Nxb HS GV BT THPT QG BTKL Phương pháp dạy học Trắc nghiệm khách quan Trung học phổ thơng Phương trình hóa học Tài liệu tham khảo Bảo toàn nguyên tố Bảo tồn điện tích Sách giáo khoa Sách tập Nhà xuất Học sinh Giáo viên Bảo toàn Trung học phổ thơng Quốc gia Bảo tồn khối lượng 17 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HÓA ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI TỪ LOẠI C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Nguyễn Thị Huyền Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Lê Hoàn TT Tên đề tài SKKN Giáo dục bảo vệ môi trường Kết đánh giá Năm học xếp loại đánh giá xếp (A, B, loại C) Sở GD & ĐT C 2012 - 2013 Cấp đánh giá xếp loại (Phòng, Sở, Tỉnh ) cho học sinh thơng qua giảng Hóa Học lớp 10 THPT Giáo dục bảo vệ môi trường, Sở GD & ĐT C 2014 - 2015 ứng phó với biến đổi khí hậu cho học sinh thơng qua giảng Hóa học lớp 10 THPT Phát triễn tư học sinh Sở GD & ĐT C 2016 - 2017 thông qua phương pháp giá trị trung bình 18 ... độ hiểu ; tập mức độ vận dụng thấp ; tập mức độ vận dụng cao 2.1.3.3 Những xu hướng phát triển tập hóa học - Loại bỏ tập có nội dung kiến thức nghèo nàn, mang tính đánh đố HS - Loại bỏ tập lắt... KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Đề tài ? ?Các hướng quy đổi tập vận dụng cao? ?? : - Giúp HS tìm cách giải độc đáo sáng tạo để làm tốt số dạng tập hóa học hữu phức tạp, đặc biệt tập hữu có mức điểm 10 chương... Chương : Polime vật liệu polime 2.3.2 Sử dụng hướng quy đổi tập vận dụng cao Dạng Nhận điểm giống từ công thức cấu tạo * Cơ sở lý thuyết phương pháp Các tập dạng thường nhóm chất mà biểu diễn dạng