Sử dụng phương pháp tách, ghép để đơn giản hóa cách giải bài toán hỗn hợp aminoaxit

MỤC LỤC TT Nội dung I MỞ ĐẦU – ĐẶT VẤN ĐỀ Trang Lí chọn đề tài 2 Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM II Cơ sở lí luận Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến Các giải pháp để giải vấn đề Kết đạt 16 Thực nghiệm sư phạm 17 III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: 20 IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài: Để đạt điểm cao thi THPT Quốc Gia mơn hóa học điều khơng dễ dàng với học sinh Hiện nay, với dung lượng kiến thức lớn, có nhiều câu hỏi vận dụng đặc biệt vận dụng cao làm khó cho học sinh khoảng thời gian 50 phút có tới 40 câu hỏi, tập vận dụng cao lên tới câu Nếu em trang bị kiến thức để làm mà không hướng dẫn cách làm nhanh không đủ thời gian Vì khơng tập mức độ nhận biết thông hiểu, dạng vận dụng vận dụng cao cần hướng dẫn em phương pháp tối ưu nhất, thời gian làm rút gọn Trong dạng tập vận dụng cao q trình dạy ơn thi THPT Quốc gia, tơi thấy em thường gặp khó khăn giải tập hỗn hợp aminoaxit có aminoaxit no, mạch hở, 1nhóm NH 2, 1nhóm COOH ngồi cịn có aminoaxit khác loại với Đặc biệt tốn hỗn hợp khơng có aminoaxit mà cịn có chất hữu khác Chính vậy, để giúp em giải nhanh tập có liên quan tới aminoaxit mạnh dạn đưa đề tài “Sử dụng phương pháp tách, ghép để đơn giản hóa cách giải tốn hỗn hợp aminoaxit” Mục đích nghiên cứu: - Nhằm nâng cao hiệu dạy, học phần aminoaxit cho học sinh lớp 12 trường THPT Yên Định - Nhằm hướng dẫn học sinh giải nhanh đơn giản toán hỗn hợp aminoaxit - Từ toán hỗn hợp aminoaxit học sinh sử dụng giải tốn hỗn hợp aminoaxit và1 số chất khác hidrocacbon, este, axitcacboxylic, amin, … Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 12 trường THPT Yên Định Giả thuyết nghiên cứu: Nếu sử dụng ứng dụng tốt phương pháp tách ghép vào học giảng dạy Phần aminoaxit – lớp 12 nâng cao hiệu học tập cho học sinh, góp phần nâng cao hiệu giáo dục Nhiệm vụ nghiên cứu - Hệ thống hóa vấn đề aminoaxit - Nghiên cứu vận dụng phương pháp tách, ghép vào học giảng dạy Phần luyện tập aminoaxit – Lớp 12 - Thực nghiệm sư phạm, xử lí kết rút kết luận Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí thuyết - Phương pháp thực nghiệm Đóng góp đề tài - Về lí luận: + Góp phần đổi phương pháp dạy học phù hợp học sinh THPT + Khẳng định phương pháp dạy học tích cực phương thức có hiệu để thực mục tiêu dạy học - Về thực tiễn: Kết nghiên cứu đề tài khẳng định, phương pháp tách, ghép sử dụng vào luyện tập giải toán aminoaxit– lớp 12 giúp học sinh nâng cao hiệu học tập cho học sinh THPT đặc biệt học sinh lớp 12 PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CỞ SỞ LÍ LUẬN: Thành phần nguyên tố aminoaxit sở tách ghép Khơng ngừng tìm tòi, phát vấn đề, đưa phương pháp giải toán đơn giản, hiệu yêu cầu cấp thiết Nó giúp học sinh hứng thú với mơn học, hiểu nhanh chóng, em khơng có cảm giác sợ giải tốn hóa học nói chung Thậm chí tập hóa học em mong chờ mối làm Bài tập aminoaxit có nhiều loại, biến hóa tài tình, biến hóa làm em thỏa sức khám phá phát điều thú vị toán - Nếu hỗn hợp gồm aminoaxit quen thuộc Gly, Ala, Val, Glu, Lys, Axit – – aminohexanoic, Axit – – amino heptanoic… có phát quan trọng sau tách nhóm COO phần cịn lại phân tử chất hữu khơng cịn liên kết , nguyên tử N làm tăng nguyên tử H so với ankan hidocacbon no, mạch hở có số ngun tử H tối đa, phần cịn lại tách thành NH, CH4 CH2 theo phương pháp đồng đẳng hóa - Nếu tốn cho thêm hợp chất khơng no hỗn hợp tách thành COO, NH, CH4, CH2 H2 với số mol âm số mol liên kết hợp chất hữu 2.Thành phần nguyên tố hidrocacbon nguyên tắc tách, ghép: Nếu tốn cho thêm ankan ankan tách thành CH CH2 Nếu tốn cho thêm anken anken có cơng thức CnH2n nên chuyển đổi thành CH4 CH2 H2 với số mol âm số mol anken Nếu tốn cho ankin, ankadien tách thành CH 4, CH2 H2 có số mol âm lần số mol ankin hay ankadien, …Tóm lại việc cho thêm hidrocacbon vào toán hỗn hợp aminoaxit tách ghép ta ta có thành phần hỗn hợp aminoaxit, khơng no ta có thêm H2 với số mol âm số mol lien kết - Nếu toán cho chất no, mạch hở số mol hỗn hợp tách tách hỗn hợp thành H2 có số mol số mol hỗn hợp( chất ankan gồm CH2 H2) - Nếu hồn hợp có amin no, mạch hở amin ln tách thành ankan, NH Vì ta tách thành NH, CH4, CH2 Nếu amin không no ta có thêm H2 với số mol âm số mol liên kết Thành phần nguyên tố axitcacboxylic, este nguyên tắc tách, ghép - Nếu hỗn hợp có axitcacboxylic mạch hở, este mạch hở ta ln tách thành COO, CH4, CH2, H2 với với số mol âm số mol liên kết gốc hidrocacbon có - Với chất chất ta tách chất hỗn hợp aminoaxit thành thành phần: COO, NH, CH4, CH2 H2( H2 có với số mol âm có liên kết gốc hidrocaccon) Sau từ việc tách chất ta ghép hỗn hợp lại thành COO, NH, CH4, CH2 H2 Dạng tốn khơng rèn luyện tư tích cực, sáng tạo cho học sinh mà cịn giúp em khơng ngừng tìm kiếm mới, hay để ngày làm đơn giản tốn hóa học Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Kinh nghiệm mà thân rút áp dụng phương pháp tách, ghép giải toán hỗn hợp aminoaxit đáp ứng yêu cầu vô quan trọng giải tốn hóa học là: Học sinh gặp dạng tập có định hướng cách giải tốn nhanh chóng tìm kết Vận dụng phương pháp em làm dạng tập khác, cho tập phương pháp giải tốn hiệu quả, đồng thời tăng kỹ giải tốn hóa học em Học sinh nắm phương pháp giải toán làm cho em hứng thú với mơn, cảm thấy mơn hóa học thật thú vị học dễ dàng khơng q khó khăn trước em nghĩ Giáo viên tổ môn thân áp dụng phương pháp thấy hiệu thực lớn mà mang lại, cổ vũ tinh thần cho chúng tơi tìm tịi thêm cách giải hay, giúp cho học sinh hăng say học tập, nâng cao chất lượng chun mơn nhà trường, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục tỉnh nhà Sau hồn chỉnh đề tài mình, tơi trình bày trước tổ chun mơn, xin ý kiến nhận xét nhận nhiều ý kiến hay, sâu sắc để giúp tơi hồn chỉnh sáng kiến Có thể nói từ bắt đầu ý tưởng thực hiện, sáng kiến tham gia góp ý nhiều giáo viên Với việc cải tiến phương pháp giải toán phục vụ ôn thi THPT Quốc gia, ôn thi học sinh giỏi Như vậy, đề tài hoàn toàn chưa có đề tài khai thác có tác dụng tốt việc phát triển lực học tập cho học sinh nguồn tư liệu cho giáo viên tham khảo Mục đích tách, ghép làm giảm ẩn đáng kể toán, làm cho toán trở nên đơn giản Phương pháp tách, ghép công cụ lý tưởng cho việc giảng dạy tốn hóa học Phương pháp tách, ghép giúp giáo viên cung cấp cho học sinh cơng cụ tuyệt vời giải tốn hóa học hữu cơ, cung cấp nhìn tổng quan phương pháp giải tốn hóa học hữu mẻ Học sinh không bị định hướng giải tốn, thay vào em nhanh chóng tư cách giải tốn Hiệu làm tăng lên Có điều thú vị, trình giảng dạy giáo viên thêm vào tốn số chất cách giải không thay đổi, từ phát triển nhiều tốn từ toán gốc Ưu điểm phương pháp tách, ghép: So với cách làm truyền thống, phương pháp tách, ghép có điểm vượt trội sau: - Học sinh có tư suy luận tốt, khả giải toán trở nên linh hoạt - Từ tốn gốc học sinh phát triển tốn mà tốn khơng sử dụng tách, ghép khơng giải Chính tư làm cho học sinh nắm vững hiểu rõ cách giải tốn hóa hữu II THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI NGHIÊN CỨU: Đối với giáo viên Phương pháp tách, ghép phương pháp mẻ với giáo viên Rất nhiều giáo viên chưa cập nhật phương pháp này, giáo viên có nhiều tốn hóa học hỗn hợp aminoaxit giải theo cách truyền thống khơng giải Giáo viên khơng tìm tịi, nghiên cứu bị lạc hậu so với thời cuộc, không tạo cho học sinh nhìn mẻ, cách tư sáng tạo, thơng minh đầy hứng thú, khơng đơn giản hóa cách giải tốn hóa học Đặc biệt với giáo viên lâu năm cách dạy thi tự luận ăn sâu vào tiềm thức có số ngại thay đổi, ngại làm theo Đây hạn chế lớn đội ngũ giáo viên Đối với học sinh Các tốn hỗn hợp aminoaxit có aminoaxit khác loại có thêm số chất hữu khác học sinh không hướng dẫn cách làm theo phương pháp tách, ghép đa số làm nhiều thời gian khơng thể làm Đây dạng tốn mà em xác định phó mặc cho may rủi thi cách tô bừa, em thấy bị bế tắc theo cách thông thường số phương trình lập so với số ẩn Lại khó có cách ghép phương trình với để làm giảm ẩn toán Trong đề thi THPT Quốc Gia có số lượng tập hữu khoảng ¼ số câu hỏi Phải nói tập hữu thường gây khó khăn cho học sinh, đa số học sinh thường có cảm giác sợ, ngại làm tập Nếu hướng dẫn phương pháp hóa hữu lại đem lại hứng thú lớn cho học sinh, tạo cho em động lực lớn giải tốn hóa học hữu III CÁC GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Giáo viên trước tiên cần phải nắm vững chủ trương đối giáo dục phổ thơng thể chương trình sách giáo khoa, phương pháp giảng dạy, việc sử dụng phương tiện dạy học, hình thức tổ chức dạy học phải phù hợp, thích ứng với hoạt động giúp học sinh tích cực tìm tịi, tiếp thu lĩnh hội kiến thức Tuy nhiên, trình thực hiện, phải thấy phương pháp tách, ghép công cụ phối hợp phương pháp khác thực thêm phần hiệu quả, giải pháp thay tất phương pháp khác Vì vậy, tơi đưa áp dụng nhiều giải pháp có hiệu trọng tâm sử dụng phương pháp tách, ghép cho toán hỗn hợp aminoaxit Hiện nay, tơi chưa thấy có sáng kiến kinh nghiệm đưa cách giải riêng cho tập hỗn hợp aminoaxit Đối với toán hỗn hợp aminoaxit giải tập tác giả giải theo cách khác nhìn chung không đưa phương pháp cụ thể chung áp dụng cho tốn, vận dụng kiểu này, làm kiểu khác dẫn đến học sinh nghiên cứu hiểu cách làm khơng áp dụng để giải tốn khác khơng y hệt nội dung thay số liệu Cũng khơng có phân dạng cụ thể cho kiểu bài, học sinh có cảm giác sợ gặp toán Tuy nhiên em hướng dẫn tách ghép, không em giải toán, mà cách làm ngắn gọn, nhanh chóng Khơng thế, cịn giúp em suy luận giải toán hữu khác este, axitcacboxylic, amin, …Cùng với sử dụng đồng đẳng hóa, tách ghép công cụ hữu hiệu để em tìm kết tốn cách dễ dàng, biến toán phức tạp trở thành đơn giản Trong q trình dạy ơn thi THPT Quốc Gia cho học sinh thực việc chia tập hỗn hợp aminoaxit thành dạng sau đây: Dạng 1: Tách, ghép hỗn hợp gồm aminoaxit: Cơ sở lý thuyết: Do aminoaxit quen thuộc Gly, Ala, Val, Glu, Lys, Axit – – aminohexanoic, Axit – – amino heptanoic… có phát quan trọng sau tách nhóm COO phần cịn lại phân tử chất hữu khơng cịn liên kết , nguyên tử N làm tăng nguyên tử H so với ankan hidocacbon no, mạch hở có số ngun tử H tối đa, phần cịn lại ln tách thành NH, CH4 CH2 theo phương pháp đồng đẳng hóa Ví dụ minh họa: Ví dụ 1[2]: Đốt cháy hồn tồn 15,5 gam hỗn hơp X gồm lysin, alanin, glyxin cần dùng vừa đủ 16,24 lít khí O2 (đkc), sau cho sản phẩm cháy (gồm CO2, H2O N2) vào dung dịch nước vôi dư, thu 55 gam kết tủa Mặt khác, cho 15,5 gam X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng (vừa đủ) khối lượng muối thu là: A 18,35 B 18,80 C 16,40 D 19,10 Hướng dẫn giải: Số mol O2 = 0,725 mol t˚ 15,5gamX + O2 CO2: 0,55mol + H2O: 2a+b+1/2c + N2 + NaOH dư +Ca(OH)2 dư m gam muối CaCO3: 0.55 mol => Khối lượng muối thu : 15,5+22.0,15=18,8(g) (B) Đối với phương pháp vận dụng tối chủ yếu toàn nguyên tố để hỗ trợ lập phương trình Ví dụ 2[1]: Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, axit glutamic lượng oxi vừa đủ, thu 0,85 mol hỗn hợp Y gồm CO 2, H2O N2 Hấp thụ hết Y vào bình đựng nước vơi dư, thu 38 gam kết tủa Mặt khác, cho m gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, thu 34,925 gam hỗn hợp muối Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 26 B 25,5 C 10 D 10,5 Hướng dẫn giải: Bước Tách chất Bước Giài toán Khi tác dụng HCl: BTKL n HCl  n NH3 � n HCl  0,1 ��� �10,32  0,1.36,5  m m � m m  13,97 gam { 0,1 34,925 m  � m  25,8gam 13,97 10,32 Ta có tỷ lệ: Dạng 2: Tách, ghép hỗn hợp gồm aminoaxit hidrocacbon: Cơ sở lý thuyết: Aminoaxit tách thành CH4, CH2, COO NH Hidrocacbon tách thành CH4, CH2 H2 với số mol âm Vậy tách hỗn hợp thành CH4, CH2 H2 COO Ví dụ minh họa: Ví dụ 1[1]: Hỗn hợp X chứa butan,Alanin Val Đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol X cần dùng 1,99 mol O2, thu CO2, N2 H2O Biết X oxi chiếm 22,378% khối lượng Khối lượng ứng với 0,15 mol X là? A 28,6 B 14,3 C 32,2 D 16,1 Hướng dẫn giải � 0,3.4.2  0,3.5 0,5b  1,99.2 �� � b  0,16 Tách, ghép thành �� 32b 100  22,378% �� � a  0,2 Lại có 44b 0,3.58 0,16.15 ol �� � m0,3mol  0,2.44 0,3.58 0,16.15  28,6 �� � m0,15m  14,3 X X gam Ví dụ 2[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, axit glutamic Hỗn hợp Y gồm propen, buten Đốt cháy hoàn toàn x mol X y mol Y tổng số mol oxi cần dùng vừa đủ 1,08 mol, thu H 2O; 0,08 mol N2 0,84 mol CO2 Mặt khác, cho x mol X tác dụng với dung dịch KOH dư lượng KOH phản ứng m gam Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là? A 11,2 B 16,8 C 10,0 D 14,0 Hướng dẫn giải Tách, ghép Số mol CH2 tính theo bảo toàn nguyên tố Oxi Dạng 3: Tách, ghép hỗn hợp gồm aminoaxit amin Cơ sở lý thuyết: Aminoaxit tách thành CH4, CH2, COO NH Amin tách thành NH, CH4, CH2 H2 với số mol âm gốc hiddrocacbon không no Vậy tách hỗn hợp thành CH4, CH2 H2 COO Ví dụ minh họa: Ví dụ 1[2]: Hỗn hợp X chứa hai amin thuộc dãy đồng đẳng metylamin Hỗn hợp Y chứa glyxin lysin Đốt cháy hoàn toàn 0,4 mol hỗn hợp Z (gồm X Y) cần vừa đủ 2,055 mol O2, thu 32,22 gam H2O; 35,616 lít (đktc) hỗn hợp CO2 N2 Phần trăm khối lượng amin có khối lượng phân tử lớn Z là: A 14,42% B 16,05% C 13,04% D 26,76% Hướng dẫn giải Tách, ghép COO � �NH : a � a  2b  0,8  1,79.2 a  0, 46 �� � n lys  0,06 � � � �� �� �� �� �� �� H : 0, 0,5a  3b  0,  2.2,055 � �b  1,16 � � CH : b � �� � n COO  0, �� � n X  0, C3 H N : 0,08 � � �� � CX  3,6 �� �X � 0,12.73 C4 H11N : 0,12 �� �%C H11 N   26,76% � 32,74 � Ví dụ 2[2]: Hỗn hợp X gồm Gly, Lys (tỷ lệ mol 2:1) amin đơn chức, hở, có liên kết đôi C=C phân tử Đốt cháy hoàn toàn 11,48 gam X cần vừa đủ 0,88 mol O2 Toàn sản phẩm cháy cho qua dung dịch Ca(OH) dư thấy khối lượng bình tăng 37,4 gam (xem N2 hồn tồn khơng bị hấp thụ) Kết luận sau đúng: A Công thức phân tử amin X C2H5N B Công thức phân tử amin X C3H7N C Công thức phân tử amin X C4H9N D Số mol amin X 0,05 mol Hướng dẫn giải BTKL ��� � n N2 COO : a � � Gly : 0,02 � �NH : 0,16 a  0,03 �� �� �46a  14b  15.0,16  11, 48 � � Don chat  0,08 ���� �� �� �� �� �� �Lys : 0,01 a  3b  0,08  0,88.2 � �H : a �b  0,55 � � CH : b � BTNT.N BTNT.C ���� � n a  0,12 ���� � Ca  0,58  0,02.2  0,01.6 4 0,12 → Amin X C4H9N Dạng 4: Tách, ghép hỗn hợp gồm aminoaxit este Cơ sở lý thuyết: Aminoaxit tách thành CH4, CH2, COO NH Este tách thành COO, CH4, CH2 H2 với số mol âm gốc hiddrocacbon không no Vậy tách hỗn hợp thành CH4, CH2 H2 COO Riêng este chất béo ta dùng đồng đẳng hóa riêng cho cách chuyển đổi thành (HCOO)3C3H5 CH2 Ví dụ minh họa: Ví dụ 1[1]: Hỗn hợp X chứa số este đơn chức, số aminoaxit (đều mạch hở) Đốt cháy hoàn toàn 0,11 mol hỗn hợp X cần vừa đủ 0,625 mol O2 thu hỗn hợp gồm CO2; 0,45 mol H2O 0,04 mol N2 Hidro hóa hồn tồn 0,2 mol X cần dùng a mol khí H2 (xúc tác Ni, t0) Giá trị a là? A 0,08 B 0,06 C 0,12 D 0,18 Hướng dẫn giải Tách, ghép thành Ví dụ 2[1]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm tristearin tripanmitin Đốt cháy hoàn toàn 0,13 mol hỗn hợp Z gồm [X (trong axit glutamic có 0,04 mol) Y] cần dùng 2,76 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, CO2 35,28 gam H2O Phần trăm khối lượng axit glutamic có Z là? A 14,23% B 15,98% C 17,43% D 18,43% Hướng dẫn giải Tách, ghép thành: Do CH4 tách thành CH2 H2 nên ta tách, ghép sau �� � nCOO  0,1 0,03.3  0,04  0,23 �� � m  36,8 �� �%Glutamic  0,04.147  15,98% 36,8 Ví dụ 3[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm tristearin tripanmitin Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp Z gồm m gam X m gam Y cần dùng 2,59 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, CO2 34,2 gam 10 H2O Nếu đun nóng m gam Y với dung dịch NaOH dư khối lượng glixerol thu là? A 9,2 B 12,88 C 11,04 D 7,36 Hướng dẫn giải Tách, ghép thành 0,2 mol Z+ O2 :2,59 mol t◦ CO2:6a+b+c + H2O: 1,9mol +N2 Theo chất Z số mol NH CH4 Xét phản ứng cháy khơng có COO ko cần dùng O2 để đốt số mol CO2 6a+b+4c => Ta có: nglixerol thu =0,08 Vậy mglixerol thu =7,08(g) Đáp án C Ví dụ 4[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm tristearin tripanmitin Đốt cháy hoàn toàn 0,13 mol hỗn hợp Z gồm [X (trong axit glutamic có 0,04 mol) Y] cần dùng 2,76 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2 , CO2 35,28 gam H2O Phần trăm khối lượng axit glutamic có Z là? A 14,23% B 15,98% C 17,43% D 18,43% Hướng dẫn giải: Tách, ghép thành 0,13 mol Z + O2 :2,76 mol t◦ CO2:6a+b+c+d + H2O: 1,96mol +N2 Theo chất Z số mol NH CH4 Vì amino axit có axit glutamic có số COO so với NH2 nên số mol glutamic nCOO -nNH => mZ=0,03.176+1,59.14+31.0,1+44.0,14=36,8(g) =>%maxit glutamic=.100% =15,98% Đáp án B Dạng 5: Tách, ghép hỗn hợp gồm aminoaxit hỗn hợp nhiều loại chất khác Cơ sở lý thuyết: Aminoaxit thơng thường tách thành CH4, NH, CH2, COO.Trong số mol CH4 số mol hỗn hợp Trong tốn hỗn hợp aminoaxit cho thêm số chất khác, chúng tách thành thành phần CH4, NH, CH2, COO việc tách ghép khơng thêm ẩn cho toán Phương pháp: Tách, ghép hỗn hợp thành H2, NH, CH2, COO có thêm H2 với số mol âm Trong số mol H2 số mol hỗn hợp, số mol NH tính theo bảo tồn ngun tố N, số mol thành phần lại áp dụng bảo toàn nguyên tố C, H, O Nhận dạng: Hỗn hợp gồm aminoaxit có thêm số chất hữu khác hidrocacbon, este, axitcacboxylic… Ví dụ minh họa: 11 Ví dụ 1: [1] Hỗn hợp X gồm alanin, axit glutamic axit acrylic Hỗn hợp Y gồm propen trimetylamin Đốt cháy hoàn toàn a mol X b mol Y tổng số mol oxi cần dùng vừa đủ 1,14 mol, thu H2O; 0,1 mol N2 0,91 mol CO2 Mặt khác, cho a mol X tác dụng với dung dịch KOH dư lượng KOH phản ứng m gam Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 11,2 B 16,8 C 10,0 D 14,0 Hướng dẫn giải Tách, ghép thành � COO � � �� � �NH3 : 0, �� � n COO  0, 25 �� � m  0, 25.56  14 � BTNT.O ������ CH : 0,66 Ví dụ 2[1]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, axit glutamic, metylmetacrylat axit acrylic Hỗn hợp Y gồm propen, buten etylamin Đốt cháy hoàn toàn x mol X y mol Y tổng số mol oxi cần dùng vừa đủ 1,08 mol, thu H2O; 0,08 mol N2 0,84 mol CO2 Mặt khác, cho a mol X tác dụng với dung dịch KOH dư lượng KOH phản ứng m gam Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là? A 11,2 B 16,8 C 10,0 D 14,0 Hướng dẫn giải � COO � � �� � �NH3 : 0,16 �� � n COO  0,2 �� � m  0,2.56  11,2 � BTNT.O ������ CH : 0,64 Tách, ghép Trong tốn ngồi aminoaxit cịn có metylmetacrylat: CH =C(CH3) – COOCH3 axit acrylic: CH2 =CH – COOH Cả chất tách thành CH2 COO Ví dụ 3[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, triolein, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,39 mol X cần dùng vừa đủ 7,4525 mol O2, thu hỗn hợp gồm m gam CO2; 93,69 gam H2O 0,085 mol N2 (Biết triolein chiếm 38,573% khối lượng X) Giá trị m là? A 234,08 B 214,32 C 221,13 D 206,45 Hướng dẫn giải Tách, ghép � COO : b � NH : 0,17 �  amol H ����� �� H : 0,39 � � CH : 5,205 a  0,39  0,085  4,73 a � BTNT.O ���� � 0,085 0,39  3(4,73  a)  a  7,4525.2 �� � a  0,12 �� � ntriolein  0,04 �� � 0,04.884  0,38573 �� � b  0,47 �� � m  44(0,47  4,73  0,12)  234,08 44b  71,23 0,12.2 12 Trong tốn ngồi aminoaxit cịn có tripanmitin, tristearin, triolein, metan, etan, metylamin etylamin Cả chất tách thành H2, CH2 COO BÀI TẬP CỦNG CỐ: Câu 1[2]: Hỗn hợp X chứa butan, đietylamin, etyl propionat Val Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X cần dùng 1,33 mol O 2, thu CO2, H2O N2 Hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có a mol khí Giá trị a là? A 0,06 B 0,07 C 0,08 D 0,09 Câu 2[1]: 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 là? A.55,44 gam B.52,43 gamC 56,44 gam D.46,44 gam Câu 3[3]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,42 mol X cần dùng vừa đủ a mol O2, thu hỗn hợp gồm CO2; 59,76 gam H2O 0,12 mol N2 Giá trị a là? A 3,32 B 3,87 C 4,12 D 4,44 Câu 4[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,35 mol X cần dùng vừa đủ a mol O2, thu hỗn hợp gồm CO2; 56,25 gam H2O 0,085 mol N2 Giá trị gần với a là? A 3,00 B 3,15 C 3,85 D 4,25 Câu 5[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, triolein, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,39 mol X cần dùng vừa đủ 7,4525 mol O2, thu hỗn hợp gồm m gam CO2; 93,69 gam H2O 0,085 mol N2 (Biết triolein chiếm 38,573% khối lượng X) Giá trị m là? A 234,08 B 214,32 C 221,13 D 206,45 Câu 6[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, triolein, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,34 mol X cần dùng vừa đủ 5,605 mol O2, thu hỗn hợp gồm m gam CO2; 71,46 gam H2O 0,07 mol N2 (Biết triolein chiếm 26,224% khối lượng X) Giá trị m là? A 112,34 B 134,54 C 157,78 D 173,36 Câu 7[1]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, valin, axit glutamic, lysin, tripanmitin, tristearin, triolein, metan, etan, metylamin etylamin Đốt cháy hoàn toàn 0,38 mol X cần dùng vừa đủ 8,865 mol O2, thu hỗn hợp gồm CO2; 111,06 gam H2O 0,07 mol N2 (Biết triolein chiếm 17,162% khối lượng X) Nếu cho toàn lượng X vào dung dịch KOH dư số mol KOH tham gia phản ứng là? 13 A 0,32 B 0,38 C 0,44 D 0,52 Câu 8[1] Hỗn hợp X gồm alanin, axit glutamic, lysin metyl acrylat Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol X cần 0,965 mol O2, thu hỗn hợp gồm CO2; 0,73 mol H2O 0,05 mol N2 Hidro hóa hồn tồn 0,2 mol X cần dùng a mol khí H2 (xúc tác Ni, t0) Giá trị a là? A 0,08 B 0,06 C 0,12 D 0,10 Câu 9[1]: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp Z gồm tristearin, glyxin, alanin axit glutamic (0,02 mol) cần dùng 1,93 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, CO2 24,84 gam H2O Phần trăm khối lượng tristearin có Z là? A 43,33% B 56,32% C 60,23% D 68,99% Câu 10[1]: Hỗn hợp X chứa butan, đietylamin, etyl propionat Val Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X cần dùng 0,6675 mol O2, thu CO2, N2 H2O Biết X oxi chiếm 17,68% khối lượng Phần trăm khối lượng N có X là? A 7,73% B 8,32% C 9,12% D 10,83% Câu 11[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm tristearin, triolein tripanmitin Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp Z gồm [X (trong axit glutamic có 0,05 mol) Y] cần dùng 8,15 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, CO2 99,63 gam H2O Mặt khác, cho toàn lượng Z vào dung dịch nước Br2 dư thấy có 0,12 mol Br2 tham gia phản ứng Phần trăm khối lượng triolein có Z là? A 32,12% B 37,8% C 41,34% D 43,22% Câu 12[1]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm tristearin, triolein tripanmitin Đốt cháy hoàn toàn 0,16 mol hỗn hợp Z gồm [X (trong axit glutamic có 0,05 mol) Y] cần dùng 5,1 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, CO2 63 gam H2O Mặt khác, cho toàn lượng Z vào dung dịch nước Br2 dư thấy có 0,06 mol Br2 tham gia phản ứng Phần trăm khối lượng axit glutamic có Z là? A 10,12% B 11,64% C 14,33% D 15,57% Câu 13[2]: Hỗn hợp X chứa hai amin thuộc dãy đồng đẳng metylamin Hỗn hợp Y chứa alanin lysin Đốt cháy hoàn toàn 0,26 mol hỗn hợp Z (gồm X Y) cần vừa đủ 1,285 mol O2, thu 20,34 gam H2O; 20,832 lít (đktc) hỗn hợp CO2 N2 Phần trăm khối lượng amin có khối lượng phân tử lớn Z là: A 34,56% B 58,01% C 46,22% D 57,33% Câu 14[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm tristearin, trilinolein tripanmitin Đốt cháy hoàn toàn 0,14 mol hỗn hợp Z gồm [X (trong axit glutamic có 0,04 mol) Y] cần dùng 4,2625 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, CO2 51,21 gam H2O Mặt khác, cho toàn lượng Z vào dung dịch nước Br2 dư thấy có 0,18 mol Br2 tham gia phản ứng Phần trăm khối lượng axit glutamic có Z là? A 11,02% B 13,44% C 13,67% D 14,56% Câu 15[2]: Hỗn hợp X gồm glyxin, alanin axit glutamic Hỗn hợp Y gồm ba 14 chất béo Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp Z gồm X Y (biết axit glutamic chiếm 3,6585% khối lượng) cần dùng 6,69 mol O2, sản phẩm cháy gồm N2, m gam CO2 82,44 gam H2O Mặt khác, cho toàn lượng Z vào dung dịch nước Br2 dư thấy có 0,08 mol Br2 tham gia phản ứng Giá trị gần m là? A 189 B 193 C 205 D 210 Câu 16[3] Hỗn hợp X gồm metyl amino axetic (NH 2-CH2-COOCH3), axit glutamic vinyl fomat Hỗn hợp Y gồm etilen metylamin Để đốt cháy hoàn tồn x mol X y mol Y tổng số mol O2 cần dùng vừa đủ 2,28 mol, thu H2O, 0,2 mol N2 1,82 mol CO2 Mặt khác, để phản ứng hết với x mol X cần vừa đủ V ml dung dịch KOH 2M, đun nóng Biết phản ứng xảy hồn tồn Giá trị V A 250 B 125 C 500 D 400 Câu 17[2] Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp X gồm glyxin, alanin, axit glutamic amin (no, đơn chức, mạch hở) lượng oxi vừa đủ, thu 0,85 mol hỗn hợp Y gồm CO2, H2O N2 Hấp thụ hết Y vào bình đựng nước vôi dư, thu 38 gam kết tủa Mặt khác, cho m gam X tác dụng với dung dịch HCl dư, thu 34,925 gam hỗn hợp muối Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m gần với giá trị sau đây? A 26 B 25,5 C 10 D 10,5 IV THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Mục đích thực nghiệm Kiểm tra tính hiệu phương phương pháp tách, ghép dạy làm tập aminoaxit– Lớp 12 Nội dung đối tượng thực nghiệm Nghiên cứu đề tài tiến hành hai nhóm đối tượng học sinh lớp tơi trực tiếp giảng day Đó lớp 12A1 12A2 trường THPT Yên Định 2, có điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu như: tương đồng ý thức học tập, em học sinh lớp tích cực chủ động học tập đặc biệt chất lượng học tập đầu năm hai lớp tương đương Nhóm học sinh 12A1 (48 học sinh) làm nhóm thực nghiệm , nhóm học sinh 12A2 (46 học sinh) làm nhóm đối chứng Nhóm thực nghiệm tổ chức dạy học theo chuyên đề có sử dụng phương pháp tách, ghép giải toán hỗn hợp aminoaxit, sau cho em làm kiểm tra Kết thực nghiệm Sau dạy theo phương pháp truyền thống lớp 12A1 dạy lớp 12A2 theo phương pháp tách, ghép thu kết sau: a Về định tính Ở lớp thực nghiệm, học sinh cảm thấy hứng thú thấy bày tỏ quan điểm kiến thức học thông qua luận thảo luận nhóm Chính nhờ q trình tự tìm tịi, nghiên cứu làm tốt, học sinh rèn luyện kỹ trình bày, tự tin nhiều kỹ khác 15 Nhờ vận dụng phương pháp tách, ghép mà học sinh rèn luyện cho kỹ học định, học sinh nhận thức sâu sắc toàn diện phương pháp giải tốn hóa học Qua việc trình bày kết nghiên cứu, tìm tịi tổ, nhóm đồng thời qua thảo luận nhóm, học sinh rèn luyện kỹ sống cần thiết như: kỹ tự nhận thức, kỹ tìm kiếm xử lí thơng tin, kỹ lắng nghe tích cực, kỹ đảm nhận trách nhiệm, kỹ định, kỹ hợp tác, kỹ ứng phó với căng thẳng, kỹ kiểm soát cảm xúc, kỹ thể tự tin, kỹ thương lượng, kỹ thể thơng cảm Cịn lớp đối chứng, học sinh trình bày thiếu tự tin, khơng mạnh dạn, thiếu đốn thể quan điểm cách làm tập aminoaxit Trong thảo luận nhóm, kỹ lắng nghe tích cực, hợp tác, thương lượng thể không rõ thành viên nhóm Sự nhìn nhận kiến thức phần giải tốn aminoaxit chưa tồn diện dẫn đến khơng thống ý kiến thảo luận nhóm, ý kiến rời rạc trái ngược Như vậy, khơng chuẩn bị trước hiệu học tập thấp b Về định lượng Qua xử lí số liệu thu kết sau: Đánh giá Bài tập hỗn hợp aminoaxit Bài tập hỗn hợp aminoaxit hidrocacbon Bài tập hỗn hợp aminoaxit amin Bài tập hỗn hợp aminoaxit axitcacboxyli c este Trước thực nghiệm Tỉ lệ học Tỉ lệ học sinh sinh trả lời trả lời đúng lớp lớp 12 A1 (%) 12A2(%) Sau thực nghiệm Tỉ lệ học sinh trả lời lớp 12A1(%) Tỉ lệ học sinh trả lời lớp 12A2(%) 12.5 11.5 95,8 93,5 6.25 6,25 91,7 89,1 12,5 13.0 95.1 57.5 10,4 8,6 95,8 95,6 16 Bài tập hỗn hợp aminoaxit nhiều loại chất hữu khác 4,2 4,3 90.2 87 Bảng phần trăm số học sinh trả lời trước sau thực nghiệm Qua bảng khảo sát thấy: Tỉ lệ phần trăm số học sinh trả lời sau thực nghiệm lớp 12A1 12A2 cao so với trước thực nghiệm Tuy nhiên, lớp 12A1, sau thực nghiệm tỉ lệ học sinh trả lời cao nhiều so với lớp đối chứng Điều chứng tỏ hướng dẫn giải toán aminoaxit cho học sinh giúp học sinh giải toán 17 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong trình thực sáng kiến “Sử dụng phương pháp tách, ghép để đơn giản hóa cách giải tốn hỗn hợp aminoaxit ” : - Đề xuất phương pháp tách ghép giải tốn hóa học để tổ chức hoạt động tích cực cho học sinh thông qua cách tách ghép phù hợp cho dạng tốn cụ thể từ phát triển lực toàn diện cho học sinh - Thiết kế xây dựng hệ thống tập hỗn hợp aminoaxit có thêm loại chất hữu khác nhằm phát triển lực nhận thức, tư sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông - Với phương pháp kĩ thuật tách ghép giải toán tiết học mang lại kết đáng kể như: Học sinh thể khả tư sáng tạo mình, khả trình bày, khả tạo hứng thú cao cho học sinh khác lớp… em phấn khởi hơn, khả tiếp thu kiến thức nhanh - Giải tốn hóa học khơng phải lúc theo phương pháp truyền thống, dạng tốn hóa học, đặc biệt hóa học hữu tạo cho thầy cô miền đất để thỏa sức sáng tạo ` - Từ áp dụng tốn aminoaxit suy luận cách giải toán hỗn hợp khác như: este, axitcacboxylic, amin… - Việc áp dụng sáng kiến kinh nghiệm nhà trường giúp ích cho công tác ôn thi THPT Quốc Gia cho học sinh hiệu quả, tơi mong sáng kiến đồng nghiệp tỉnh tham khảo để phục vụ cho cơng việc dạy học Từ người phát triển thêm hay, áp dụng cho nhiều dạng tốn hóa học hữu mà tơi chưa có điều kiện nghiên cứu, tìm hiều, phát Đề tài có tính thực tiễn cao, áp dụng hoạt động dạy học giáo viên Nội dung đề tài góp phần giúp giáo viên học sinh có thêm tư liệu bổ ích trọng việc tự học tự bồi dưỡng cho thân phù hợp với nội dung đổi hình thức giảng dạy kiểm tra đánh giá giáo dục Tuy nhiên, áp dụng gặp phải số hạn chế sau: - Có số tốn có thêm nhiều loại chất khác nên việc tách ghép không cách nhất, làm cho học sinh thời điểm đầu lung túng cách chọn lựa cách tách ghép tốn - Một số học sinh chưa thực tích cực học tập Kiến nghị 2.1 Đối với giáo viên - Cần thường xuyên trao đổi, thảo luận tổ nhóm chun mơn để rút kinh nghiệm q trình giảng dạy, kiểm tra, đánh giá - Ln ln tự học, tự bồi dưỡng, trau dồi kiến thức thông qua sách tham khảo, phương tiện thông tin đại chúng đặc biệt qua mạng internet để nâng cao trình độ chun mơn 18 - Tích cực đổi phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh Tạo điều kiện cho học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức, tạo khơng khí học tập sơi 2.2 Đối với cấp quản lý - Tăng cường bồi dưỡng chuyên môn nghiệp vụ cho giáo viên, tổ chức hiệu lớp bồi dưỡng hè - Với sáng kiến có tính thiết thực cao, cấp quản lý nên tổ chức buổi báo Sáng kiến để phổ biến rộng rãi cho giáo viên nghiên cứu áp dụng vào giảng dạy Tôi nhận thấy kết nghiên cứu bước đầu, dù cố gắng nhiều việc biên soạn chắn khơng tránh khỏi hạn chế, thiếu sót Bởi vậy, tơi tiếp tục đúc rút, hồn thiện mở rộng đề tài trình giảng dạy Tơi mong nhận góp ý cấp lãnh đạo bạn đồng nghiệp để đề tài hồn chỉnh đề tài thực góp phần cho việc giảng dạy học tập mơn Hố học nói riêng mơn học khác nói chung ngày tốt hơn.Tôi xin chân thành cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày tháng 07 năm 2020 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Nguyễn Thị Hiền 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Đề thi THPT Quốc gia năm 2015 đến năm 2019 [2].Đề thi thử THPT Quốc gia trường nước từ năm 2015 đến 2019 [3].Đề thi học sinh giỏi tỉnh 20 DANH MỤC SKKN Đà ĐƯỢC HĐ SKKN NGHÀNH GD TỈNH XẾP LOẠI TRONG CÁC NĂM HỌC STT Tên đề tài SKKN Xếp loại Cách suy luận sản phẩm phản ứng hóa học C Phương pháp hướng dẫn học sinh viết C sản phẩm phản ứng axit – bazo( theo quan điểm Bronsted)& phản ứng oxihoa- khử Những sai lầm học sinh thường mắc phải C giải toán sắt hợp chất sắt Bài toán H+ tác dụng với dung dịch chứa B – 2HCO3 CO3 “ Hướng dẫn học sinh giải nhanh toán C Hóa học hữu phương pháp quy đổi Năm học 2001-2002 2004-2005 2007-2008 2013-2014 2016-2017 21 ... sử dụng phương pháp tách, ghép cho toán hỗn hợp aminoaxit Hiện nay, tơi chưa thấy có sáng kiến kinh nghiệm đưa cách giải riêng cho tập hỗn hợp aminoaxit Đối với toán hỗn hợp aminoaxit giải tập... giải toán aminoaxit cho học sinh giúp học sinh giải toán 17 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong trình thực sáng kiến ? ?Sử dụng phương pháp tách, ghép để đơn giản hóa cách giải tốn hỗn. .. trường THPT Yên Định - Nhằm hướng dẫn học sinh giải nhanh đơn giản toán hỗn hợp aminoaxit - Từ tốn hỗn hợp aminoaxit học sinh sử dụng giải toán hỗn hợp aminoaxit và1 số chất khác hidrocacbon, este,