Một số kinh nghiệm giải nhanh bài toán chất béo

MỤC LỤC MỞ ĐẦU …………………………………………………………… 1.1 Lí chọn đề tài ………………………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu ……………………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu …………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu …………………………………… … 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm……………………… NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ……………………… 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm ………………………… 2.2 Thực trạng đề tài……………………………………………… 2.3.Giải pháp thực hiện………………………………………………… 2.3.1 Cơ sở lý thuyết…………………………………………………… 2.3.2 Một số kinh nghiệm giải nhanh toán chất béo………………… Kinh nghiệm 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn Trang 1 2 2 2 3 nguyên tố……………………………………………………………… Kinh nghiệm 2: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố độ bất bảo hòa Kinh nghiệm 3: Sử dụng kết hợp định luật bảo toàn khối lượng, bảo tồn ngun tố độ bất bảo hịa Kinh nghiệm 4: Sử dụng phương pháp quy đổi Kinh nghiệm 5: Sử dụng kỷ thuật dồn chất 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm ……………………………… KẾT KUẬN, KIẾN NGHỊ ………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO 12 17 22 23 MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong học tập mơn hóa học việc giải tập hóa học có ý nghĩa quan trọng Giúp học sinh nhớ kiến thức học, củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Rèn luyện kỹ hố học tính tốn theo cơng thức hố học PTHH… , rèn kỹ thực hành, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh Thông qua giải tập hóa học rèn luyện tính kiên nhẫn, tính tích cực, trí thơng minh sáng tạo, làm tăng hứng thú học tập cho học sinh Hiện đề thi trung học phổ thông quốc gia hình thức làm trắc nghiệm Các thi có số lượng câu hỏi nhiều, kiến thức trải dài nhiều nội dung chương trình hóa học phổ thơng Bên cạnh đó, dạng tốn ngày khai thác nhiều hơn, rộng rãi với phương pháp giải độc đáo Bài thi ngày phân hóa với nội dung từ dễ đến khó, phân loại trình độ lực học sinh Các em muốn đạt điểm cao phải chinh phục tốn khó, mức độ tư cao Do bên cạnh việc nắm vững kiến thức lý thuyết em cần phải nắm nhiều phương pháp, kỷ thuật giải toán khác Đặc biệt cần phải linh hoạt vận dụng phương pháp giải nhanh cho loại tập giảm thiểu thời gian làm Có nhiều dạng tốn hóa học khai thác qua năm, có tập chất béo Bài tập chất béo tập xa lạ nhiều học sinh giáo viên Trước tập dừng lại mức độ thông hiểu vận dụng thấp đặc biệt năm gần dạng tập khai thác nhiều đề thi THPT quốc gia với câu hỏi hay, khó, lạ trở thành dạng tập thuộc mức độ vận dụng vận dụng cao dành cho học sinh Khi làm dạng tập phần em học sinh thường lúng túng việc tìm phương pháp giải có giải tốn thời gian bước giải dài Nguyên nhân em chưa thực nắm vững mối quan hệ chất chất phản ứng chất béo, chưa linh hoạt việc vận dụng phương pháp, chưa nắm bắt phương pháp giải nhanh để tiết kiệm thời gian.Với lý chọn đề tài: “ MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TOÁN CHẤT BÉO” nhằm giúp em học sinh hiểu rõ chất, vận dụng cách giải nhanh để tự tin làm dạng tập Hy vọng đề tài tài liệu tham khảo hữu ích cho em học sinh đồng nghiệp 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tìm hiểu phương pháp giải nhanh toán chất béo Tuyển chọn, xây dựng, phân dạng tập trắc nghiệm khách quan dưạ kinh nghiệm tích lũy để học sinh hiểu rõ chất, từ có phương pháp làm tập nhanh hiệu 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Các dạng tập chất béo chương trình hóa học phổ thơng - Các phương pháp giải nhanh tốn chất béo 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu sở lý luận giảng dạy tốn hóa học nhà trường - Nghiên cứu tài liệu, Internet, sách giáo khoa, tham khảo, đề thi: HSG, đề thi THPT quốc gia - Phương pháp thực nghiệm, thống kê xử lý số liệu 1.5 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hệ thống tập cách giải xây dựng cụ thể, rõ ràng, dễ nhận dạng dựa kinh nghiệm rút trình nghiên cứu, giảng dạy NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Cơ sở lý luận đề tài Trong thời gian qua Bộ giáo dục đào tạo liên tục đổi hình thức kiểm tra đánh giá để phát triển toàn diện học sinh Từ hình thức thi tự luận sang hình thức thi trắc nghiệm Từ thời gian làm dài sang ngắn mà số lượng câu hỏi, dung lượng nội dung tập nhiều buộc người học phải học thực phải có tư nhanh nhạy, thơng minh sáng tạo đạt kết cao Để dạy học sinh thích ứng với hình thức thi người giáo viên phải ln “ vận động” tìm tòi phương pháp giải nhanh, xây dựng hệ thống tập phân dạng tập để học sinh dễ tiếp thu vận dụng giải nhanh tập 2 Thực trạng đề tài Các tập hóa học chất béo có nhiều tài liệu viết nội dung nên phương pháp giải nhanh đưa chưa hệ thống, chưa nhiều Trong năm gần dạng tập chất béo thường xuất đề thi THPT quốc gia học sinh thường gặp khó khăn giải chúng Hơn thời gian yêu cầu cho tập kì thi quốc gia ngắn Vì người giáo viên phải tìm phương pháp để giải nhanh dạng tập Khó khăn lớn dạy cho học sinh dạng tập phải làm cho học sinh hiểu nhớ công thức tổng quát chất béo, axit béo thường gặp, mối quan hệ chất phản ứng chất béo (phản ứng đốt cháy, phản ứng xà phịng hóa…), vận dụng phương pháp giải nhanh cho loại tập Vì việc sưu tầm, phân dạng dạng tập dạng phương pháp giải chúng quan trọng cần thiết Giải pháp thực Tôi sưu tầm tập dạng đề thi THPT quốc gia đề thi thử trường THPT giải, sau phân dạng vận dụng phương pháp giải nhanh dạng Tơi áp dụng vào thực hành giảng dạy cho học sinh dạy ôn thi THPT quốc gia, nhận thấy em tiếp thu tốt giải nhanh tập tương tự Trong giới hạn đề tài đưa số kinh nghiệm giảng dạy cho học sinh thân đúc rút sau: - Kinh nghiệm 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố - Kinh nghiệm 2: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố độ bất bảo hòa - Kinh nghiệm 3: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố độ bất bảo hòa - Kinh nghiệm 4: Sử dụng phương pháp quy đổi - Kinh nghiệm 5: Sử dụng kỷ thuật dồn chất 2.3.1 Cơ sở lý thuyết Chất béo 1/ Khái niệm: Chất béo trieste glixerol với axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon (khoảng từ 12C đến 24C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung triglixerit hay triaxylglixerol Chất béo có cơng thức chung là: Trong đó: R1, R2, R3 gốc hiđrocacbon no không no, không phân nhánh, giống khác * Các axit béo thường gặp: + Axit béo no: C15H31COOH: axit panmitic (M=256) C17H35COOH: axit stearic (M= 284) + Axit béo không no: C17H33COOH: axit oleic (1 nối đôi; M=282) C17H31COOH: axit linoleic (2 nối đôi; M= 280) * Các chất béo thường gặp (C17H35COO)3C3H5: tristearoylglixerol (tristearin) (C17H33COO)3C3H5: trioleoylglixerol (triolein) (C15H31COO)3C3H5 tripanmitoylglixerol (tripanmitin) (C17H31COO)3C3H5: trilinoleoylglixerol (trilinolein) 2/ Tính chất vật lí: - Ở nhiệt độ thường, chất béo có loại: + Chất béo lỏng (dầu) dầu lạc, dầu vừng, gấc… phân tử có chứa gốc hidrocacbon khơng no + Chất béo rắn (mỡ) mỡ gà, mỡ lợn…… phân tử có gốc hidrocacbon no - Chất béo nhẹ nước, không tan nước, tan dung mơi hữu 3/ Tính chất hóa học: a Phản ứng thủy phân môi trường axit Thủy phân este môi trường axit thu axit béo glixerol: H+,t0 (C17H35COO)3C3H5 + 3H2O 3C17H35COOH tristearin + C3H5(OH)3 axit stearic glixerol b Phản ứng xà phịng hóa Thủy phân chất béo mơi trường kiềm( Phản ứng xà phịng hóa) thu muối axit béo(dùng để sản xuất xà phòng) glixerol (C15H31COO)3C3H5 + 3NaOH tripanmitin c Phản ứng hiđro hóa t → 3C15H31COONa Natri panmitat + C3H5(OH)3 glixerol (C17H33COO)3C3H5 + 3H2 (C17H35COO)3C3H5 ,t Ni   → Triolein (lỏng) tristearin ( rắn) d Phản ứng oxi hóa - Chất béo bị oxi hóa chậm oxi khơng khí tạo sản phẩm có mùi khó chịu ( tượng dầu mỡ bị ôi thiu để lâu) - Chất béo bị oxi hóa hồn tồn (phản ứng đốt cháy) tạo CO2 H2O: y CxHyO6 + (x + -3)O2 y H2O xCO2 + Bài toán chất béo xây dựng dựa tính chất hóa học chất béo phản ứng thủy phân, phản ứng đốt cháy, phản ứng cộng Qua muốn làm tập chất béo e phải ghi nhớ tính chất này, viết phương trình (sơ đồ phản ứng) nắm vững đặc điểm cấu tạo, thành phần chất béo, mối quan hệ số mol chất phản ứng Nắm vững cơng thức tính tốn hóa học định luật bảo toàn: BTKL, BTNT, BT(e) 2.3.2 Một số kinh nghiệm giải nhanh toán chất béo Kinh nghiệm 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố - Phạm vi áp dụng: Kinh nghiệm thường áp dụng cho tập chất béo có liên quan đến phản ứng xà phịng hóa phản ứng đốt cháy - Phương pháp giải: y * Với phản ứng đốt cháy: CxHyO6 + (x + -3)O2 xCO2 + y H2O + Định luật bảo toàn khối lượng: mcb + mO = mCO + m H O hoặc: mcb = mC + m H + m O 2 + Bảo toàn nguyên tố (O) : 6.ncb + 2nO = 2.nCO + n H O 2 * Với phản ứng xà phòng hóa: - Nếu chất béo có triglixerit + Viết phương trình hóa học phản ứng xà phịng hóa (NaOH KOH) (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 + Mối quan hệ số mol chất Từ phương trình hóa học ta có: + Áp dụng ĐLBTKL ta có: ncbéo = nglixerol ; nOH − = 3n glixerol = 3ncbéo mchất béo + mkiềm = mmuối + mglixerol * Nếu chất béo cịn có thêm axit béo tự + Viết phương trình hóa học (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O + Mối quan hệ số mol chất ncbéo = nglixerol ; nOH − = 3nglixerol + nH 2O Từ phương trình hóa học ta có: + Áp dụng ĐLBTKL ta có: mchất béo + mkiềm = mmuối + mglixerol + mH2O Ví dụ 1: (Đề thi thử lần - Đặng Thức Hứa - Nghệ An - 2019) Đốt cháy hoàn toàn m1 gam triglixerit X ( mạch hở) cần dùng 1,55 mol O2 thu 1,10 mol CO2 1,02 mol H2O Cho 25,74 gam X tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH thu m2 gam muối Giá trị m2 là: A 30,78 B 24,66 C 28,02 Hướng dẫn giải: CxHyO6 + O2 D 27,42 CO2 + H2O - BTNT (O) : 6.nX = nCO + n H O - nO => nX = 0,02 mol 2 - BTKL cho phản ứng đốt cháy ta có: m X + mO2 = mCO2 + m H 2O => mX = 17,16 gam Khi phản ứng với KOH : (RCOO)3C3H5 + 3KOH nX = 3RCOOK + C3H5(OH)3 0,02.25,74 = 0,03mol => nKOH = nX = 0,09 mol; nglixerol = nX = 0,03 mol 17,16 BTKT cho phản ứng thủy phân ta có: mchất béo + mKOH = mmuối + mglixerol => mmuối = m2 = mchất béo + mKOH - mglixerol = 25,74 + 0,09.56 - 0,03.92 = 28,02 gam ( C) Ví dụ 2: ( Đề thi THPT quốc gia 2018 - mã đề 203) Thủy phân hoàn toàn a gam triglixerit X dung dịch NaOH, thu glixerol dung dịch chứa m gam hỗn hợp muối (gồm natri stearat, natri panmitat C17 H y COONa ) Đốt cháy hoàn toàn a gam X cần vừa đủ 1,55 mol O2 , thu H 2O 1,1 mol CO2 Giá trị m là: A 17,96 B 16,12 C 19,56 D 17,72 Hướng dẫn giải: Thủy phân X thu muối : natri stearat, natri panmitat C17HyCOONa => X có CTPT: C55HxO6 C55HxO6 + O2  → 55CO2 + H2O nX = nCO2 55 =0,02 mol BTNT (O) : 6.nX + nO = nCO + n H O => n H O = 1,02 mol 2 2 BTKL cho phản ứng đốt cháy ta có: mcb + mO = mCO + m H O 2 => mx = 1,1.44 + 1,02 18 - 1,55.32 = 17,16 gam Khi phản ứng với NaOH : (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 0,02 3RCOONa + C3H5(OH)3 0,06 0,02 BTKL ta có: mchất béo + mNaOH = mmuối + mglixerol => mmuối = 17,16 + 0,06.40 - 0,02.92 = 17,72 gam (D) Kinh nghiệm 2: Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố độ bất bảo hòa - Phạm vi áp dụng: Kinh nghiệm thường áp dụng cho tập cho số liệu liên quan đến phản ứng đốt cháy phản ứng cộng Br2 ( H2) - Phương pháp giải: Đối với chất béo có CTTQ: CnH2n+2-2kO6 CnH2n+2-2kO6 + O2 nCO2 + (n+ 1- k)H2O + Khi đốt cháy chất béo X ta có: nCO − n H O = (k − 1)ncb với k tổng số liên kết 2 pi phân tử chất béo = tổng số liên kết π nhóm COO + tổng số liên kết π gốc hiđrocacbon Hoặc tính theo cơng thức : k= 2.x + − y với x,y số nguyên tử C, H phân tử chất béo + X phản ứng với dd Br2: CxHyO6 + (k – 3)Br2 → CxHyO6Br(2k-6) + X phản ứng với H2: CxHyO6 + (k – 3)H2 CxHy+2k-6O6 + Bảo toàn nguyên tố (O) : 6.ncb + 2nO = 2.nCO + n H O 2 Ví dụ 1: (Đề thi THPT quốc gia -2018 - MĐ 201) Thủy phân hoàn toàn triglixerit X dung dịch NaOH, thu glixerol, natri stearat natri oleat Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 3,22 mol O2 , thu H 2O 2,28 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với a mol Br2 dung dịch Giá trị a A 0,04 B 0,08 C 0,2 D 0,16 Hướng dẫn giải: Từ đề suy X có CTPT là: C57HyO6 C57HyO6 + O2 57CO2 + H2O nCO2 = 2,28 mol => nX = 2,28: 57 = 0,04 mol BTNT (O): 6.n X + 2nO = 2.nCO + n H O => n H O = 2,12 mol k= nCO2 − n H 2O nX 2 + = => số liên kết π gốc hiddrocacbon = k-3 = X tác dụng với Br2: X + 2Br2  → X , => số mol Br2 phản ứng = a = 0,04.2 = 0,08 mol ( đáp án B) Ví dụ 2: Đun nóng m gam hỗn hợp E chứa triglixerit X axit béo tự với 200 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu glixerol hỗn hợp Y chứa muối có cơng thức chung C17HyCOONa Đốt cháy 0,07 mol E thu 1,845 mol CO2 Mặt khác, m gam E tác dụng vừa đủ với 0,1 mol Br2 Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 57,74 B 59,07 C 55,76 D 31,77 Hướng dẫn giải: Triglixerit X có 57 nguyên tử C Axit béo có 18 nguyên tử C Trong 0,07 mol E : X: x mol ; Axit: y mol Ta có hệ: x + y = 0,07 mol 57x + 18y = 1,845 => x = 0,015 mol; y = 0,055 mol => nX : naxit = 0,015 : 0,055= 3: 11 Trong m gam E: X: a mol ; axit: b mol => ta có hệ 3a + b = 0,2 a : b = : 11 => a = 0,03 mol ; b= 0,11 mol => m gam E gấp lần 0,07 mol E Gọi k1 tổng số liên kết pi X, k2 tổng số liên kết pi axit Khi cho E tác dụng với Br2 ta có: (k1-3) 0,03 + (k2-1).0,11 = 0,1 => k1 0,03 + k2 0,11 = 0,3 mol Mặt khác, áp dụng CT tính k ta có: nCO − n H O =( k1 - 1) 0.03 + (k2 - 1).0,11 2  3,69 - n H O = k1 0,03 + k2 0,11 - 0, 14 = 0,3- 0,15 = 0,16 => n H O = 3,53 mol 2 Vậy m = 12n CO2 + 2n H 2O + 16.(6a + 2b) = 57, 74 (g) => Đáp án : A Kinh nghiệm 3: Sử dụng kết hợp định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố độ bất bảo hòa - Phạm vi áp dụng: Kinh nghiệm thường áp dụng cho tập cho số liệu liên quan đến phản ứng thủy phân, đốt cháy phản ứng cộng Br2 ( H2) - Phương pháp giải: * Với phản ứng đốt cháy: Chất béo có CTTQ: CnH2n+2-2kO6 CnH2n+2-2kO6 + O2 nCO2 + (n+ 1- k)H2O + Khi đốt cháy chất béo X ta có: nCO − n H O = (k − 1)ncb với k tổng số liên kết pi 2 phân tử chất béo = tổng số liên kết π nhóm COO + tổng số liên kết π gốc hiđrocacbon 2.x + − y với x,y số nguyên tử C, H Hoặc tính theo cơng thức : k= phân tử chất béo + Áp dụng ĐLBT: - Bảo toàn nguyên tố (O) : 6.ncb + 2nO = 2.nCO + n H O 2 - Định luật bảo toàn khối lượng: mcb + mO = mCO + m H O hoặc: mcb = mC + m H + m O 2 * Với phản ứng cộng: + X phản ứng với dd Br2: CxHyO6 + (k – 3)Br2 → CxHyO6Br(2k-6) Ta có: n Br = (k − 3).ncb ; BTKL: mcb + m Br = mdẫn xuất 2 + X phản ứng với H2: CxHyO6 + (k – 3)H2 CxHy+2k-6O6 Ta có: n H = (k − 3).ncb ; BTKL: mcb + m H = mcb no 2 * Với phản ứng xà phịng hóa (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3 Ta có: ncbéo = nglixerol ; nOH − = 3nglixerol + nH 2O BTKL: mchất béo + mkiềm = mmuối + mglixerol Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn m gam triglixerit X cần vừa đủ 2,31 mol O2, thu H2O 1,65 mol CO2 Cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu Ví dụ 2: Thủy phân hồn tồn a gam triglixerit X dung dịch NaOH, thu glixerol dung dịch chứa m gam hỗn hợp muối (gồm natri stearat; natri panmitat C17HyCOONa) Đốt cháy hoàn toàn a gam X cần 1,17 mol O2, thu H2O 0,825 mol CO2 Giá trị m A 13,32 B 17,72 C 12,12 D 12,90 Hướng dẫn giải: Quy đổi X thành : ( HCOO) C H : x(mol ) CH : 49 x(mol ) H : − y (mol ) ( Vì gốc axit béo X có số nguyên tử C C17 + C15 +C17 = 49 => số mol nhóm CH2 = 49 lần số mol (HCOO)3C3H5 = 49x) ( HCOO) C H : x(mol ) CH : 49 x(mol ) + O2 ( 1,17 mol)  → CO2 ( 0,825 mol) + H2O H : − y (mol ) => 6x + 49x = 0,825 => x = 0,015 mol BTNT (O): 6x + 1,17.2 = 0,825,2 + n H O => n H O = 0,78 mol 2 BTNT(H) : 8x + 49.x.2 - 2y = 0,78.2 => y = 0,015 mol ( HCOO) C H : x(mol ) HCOONa : 3x (mol ) CH : 49 x(mol ) + NaOH  → CH : 49 x(mol ) H : − y (mol ) H : − y (mol ) + C3H5(OH)3 mmuối = 3.0,015.68 + 49.0,015.14 - 0,015.2 = 13,32 gam => Đáp án A Trường hợp 2: Nếu đề cho hỗn hợp ban đầu gồm chất béo axit béo tự Trong trường hợp ta quy chất béo (hoặc hỗn hợp chất béo) axit béo tự thành: HCOOH : x(mol ) C H (OH ) : y (mol ) H O : −3 y (mol ) CH : z ( mol ) H : −t (mol ) HCOONa + NaOH  → muối { CH H2 + C3H5(OH)3 + H2O Trong đó: + n H O = n glixerol + t số mol chất béo cần cộng Br2 (H2) để trở thành hợp chất no (Cách quy đổi nên sử dụng trường hợp hỗn hợp axit béo ban đầu no) Hoặc RCOOH : x (mol ) C H (OH ) : y (mol ) (trong RCOOH axit béo có hỗn hợp) H O : −3 y (mol ) RCOOH : x(mol ) C H (OH ) : y (mol ) + NaOH  → RCOONa + C3H5(OH)3 + H2O H O : −3 y (mol ) (Cách quy đổi sử dụng cho trường hợp hỗn hợp axit béo no khơng no đề yêu cầu tính khối lượng triglixerit ban đầu) Ví dụ 1: (Đề thi thử chuyên Đại Học Vinh lần 1- 2020) Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic triglixerit Y Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng vừa đủ 7,675 mol O2, thu H2O 5,35 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng vừa đủ với 0,3 mol NaOH dung dịch, thu glixerol dung dịch chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri stearat Giá trị a A 89,2 B 89,0 C 86,3 D 86,2 Hướng dẫn giải: HCOOH : 0,3(mol ) C H (OH ) : x(mol ) Cách 1: Quy hỗn hợp X thành: H O : −3x(mol ) CH : y ( mol ) Vì axit no nên H2 = 0; nNaOH = 0,3 mol => nHCOOH = 0,3 mol - Xét phản ứng cháy: HCOOH : 0,3( mol ) C H (OH ) : x( mol ) H O : −3 x(mol ) CH : y (mol ) + O2 ( 7,675 mol)  → CO2 ( 5,35 mol ) + H2O nCO2 = 5,35 (mol) => 0,3 + 3x + y = 5,35 nO2 = 7,675 (mol) => 0,3.1/2 + x.7/2 + y.3/2 = 7,675 ( viết pt đốt cháy HCOOH, C3H5(OH)3,CH2 dùng BTNT oxi) Giải hệ phương trình ta được: x = 0,05 mol; y= 4,9 mol - Xét phản ứng thủy phân HCOOH : 0,3( mol ) C H (OH ) : x( mol ) HCOONa  → muối + NaOH H O : −3 x(mol ) CH CH : y (mol ) + C3H5(OH)3 + H2O => mmuối = mHCOONa + mCH2 = 0,3.68 + 4,9.14 = 89 gam => Đáp án B Cách 2: Quy X thành: C15 H 31COOH : x(mol ) C17 H 35 COOH : y (mol ) C H (OH ) : z (mol ) H O : −3 z ( mol ) + O2 ( 7,675 mol)  → CO2 ( 5,35 mol ) + H2O Xét phản ứng thủy phân: C15 H 31COOH : x(mol ) C17 H 35 COOH : y (mol ) C15 H 31COONa + NaOH  → C H (OH ) : z (mol ) C17 H 35 COONa H O : −3 z ( mol ) x + y = 0,3 Ta có hệ: 16 x + 18 y + 3z = 5,35 23 x + 26 y + 3,5 z = 7,675 + C3H5(OH)3 + H2O x = 0,1(mol ) => y = 0,2(mol ) z = 0,05(mol ) mmuối = m(C15H31COONa) + m(C17H35COONa) = 0,1.278 + 0,2 306= 89 gam Ví dụ 2: ( Đề thi thử chuyên Bến Tre lần - 2020) Hỗn hợp X gồm axit oleic, axit stearic triglixerit Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X cần vừa đủ 1,445 mol O2 thu 1,02 mol CO2 Mặt khác m gam hỗn hợp X làm màu vừa đủ 6,4 gam brom CCl4 Nếu cho m gam hỗn hợp X phản ứng với dung dịch NaOH đun nóng (vừa đủ) thu glixerol dung dịch chứa muối Khối lượng triglixerit có m gam hỗn hợp X gần A 8,5 B 9,2 Hướng dẫn giải: C17 H 33 COOH : 0,04(mol ) C17 H 35 COOH : x(mol ) Quy hỗn hợp X thành: C H (OH ) : y ( mol ) H O : −3 y (mol ) Vì n Br = 0,04 mol => nc Xét phản ứng đốt cháy: 17 H 33COOH C 9,4 = 0,04 mol D 8,9 C17 H 33 COOH : 0,04(mol ) C17 H 35 COOH : x(mol ) C H (OH ) : y ( mol ) H O : −3 y (mol ) Ta có hệ: → CO2 ( 1,02 mol ) + H2O + O2 ( 1,445 mol)  0,04.18 + 18 x + y = 1,02 x = 0,015 => 0,04.25,5 + 26 x + 3,5 y = 1,445 y = 0,01 => X gồm: C17H33COOH: 0,02 mol ; C17H35COOH: 0,005 mol (C17H33COO)2C3H5(OOCC17H35): 0,01 mol => Khối lượng triglixerrit: m = 0,01.886 = 8,86 gam => Đáp án D Kinh nghiệm 6: Sử dụng kỷ thuật dồn chất Đây kỷ thuật giúp đưa tốn từ hỗn hợp phức tạp khó xử lý hỗn hợp đơn giản dễ xử lý Khi làm tập chất béo ta gặp dạng chính: hỗn hợp chất béo hỗn hợp chất béo axit béo Ở tơi trình bày cách dồn chất tổng quát dạng để ta vận dụng giải tốn Dạng 1: Nếu đề cho hỗn hợp chất béo - Nếu chất béo ban đầu no ta dồn COO : x( mol ) H : x( mol ) CH : y (mol ) (trong x số mol chất béo, chất béo có nhóm COO nên số mol nhóm COO 3x Sau nhấc nhóm COO phần hidrocacbon cịn lại ankan, nhấc H2 ankan nên số mol H2 = số mol chất béo = x) COO : x(mol ) - Nếu chất béo có gốc axit béo no không no ta dồn về: C : y (mol ) H : z (mol ) Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam chất béo X cần 1,61 mol O2, sinh 1,14 mol CO2 1,06 mol H2O Mặt khác, cho 7,088 gam chất béo X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH khối lượng muối tạo thành là: A 7,512 gam Hướng dẫn giải: B 7,612 gam COO : x(mol ) Dồn X C : y (mol ) H : z (mol ) C 7,312 gam D 7,412 gam Xét phản ứng đốt cháy: COO : x(mol ) C : y ( mol ) H : z (mol ) + 1,61 mol O2  → 1,14 mol CO2 + 1,06 mol H2O BTNT (H): z = 1,06 mol ; BTNT( O): x= 0,06 mol ; BTNT (C): y = 1,08 mol => mX = 0,06.44 + 1,08.12 + 1,06.2 = 17,72 gam Khi cho X + NaOH , nCOO = 0,06 mol => nNaOH = 0,06 mol ; nglixerol = 0,02 mol BTKT cho phản ứng thủy phân: mX + mNaOH = mmuối + mglixerol => mmuối = 17,72 + 0,06.40- 0,02.92=18,28 gam Vậy 7,088 gam chất béo tác dụng với NaOH khối lượng muối thu là: mmuối = 7,088.18,28 = 7,312 gam => Đáp án C 17,72 Ví dụ 2: Thủy phân hồn tồn hỗn hợp E chứa hai triglixerit X Y dung dịch NaOH (đun nóng, vừa đủ), thu muối C15H31COONa, C17H33COONa, C17H35COONa với tỉ lệ mol tương ứng 2,5 : 1,75 : 6,44 gam glixerol Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 47,488 gam E cần vừa đủ a mol khí O2 Giá trị a A 4,254 B 4,296 C 4,100 D 5,370 Hướng dẫn giải: → C15H31COONa + C17H33COONa + C17H35COONa + C3H5(OH)3 E + NaOH  5,25a 2,5a BTNT (Na): nNaOH = 5,25a; 1,75a a 1,75a BT nhóm OH: nglixerol = 1,75a = 0,07 => a =0,04 mol COO : x(mol ) Dồn E C : y (mol ) H : z (mol ) BT nhóm COO ta có: x= 2,5a + 1,75a +a = 5,25a = 0,21 BTNT (C) ta có : y= 16.2,5a + 18.1,75a + 18.a + 3.1,75a- 5,25a =89,5a= 3,58 BTNT(H): 2z= 2,5a.31+ 1,75a.33 + a.35 + 1,75a.8- 5,25a = 179a= 7,16 =>z= 3,58 mE = 44.0,21 + 12.3,58 + 2.3,58=59,36 gam → CO2 Đốt E có phản ứng: C + O2  nO2 = nC + n H = 3,58 + 1/2.3,58=5,37 mol 2 → H2O H2 + 1/2O2  Vậy đốt 47,488 gam E cần số mol O2 là: nO = 47,488.5,37 = 4,296(mol ) 59,36 => Đáp án B Dạng 2: Nếu đề cho hỗn hợp chất béo axit béo Ta dồn hỗn hợp ban đầu về: RCOOH C3 H Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm axit oleic, axit stearic triglixerit Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu 2,25 mol CO2 2,15 mol H2O Mặt khác m gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 0,12 mol NaOH dung dịch thu glixerol dung dịch chứa a gam hỗn hợp muối natrioleat natristearat Giá trị a A 36,76 B 37,25 C 36,64 D 37,53 Hướng dẫn giải: C17 H 33 COOH : x (mol ) Dồn hỗn hợp X C17 H 35 COOH : y (mol ) C H : z ( mol ) x + y = 0,12 Ta có hệ: 18 x + 18 y + 3z = 2,25 17 x + 18 y + z = 2,15 x = 0,04(mol ) => y = 0,08(mol ) z = 0,03(mol ) mmuối = mC17 H 33COONa + mC17 H 35COONa = 0,04.304+ 0,08.306 = 36,64 gam =>Đáp án C Ví dụ 2: Đun nóng m gam hỗn hợp E chứa triglixerit X axit béo tự với 200 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu glixerol hỗn hợp Y chứa muối có cơng thức chung C17HyCOONa Đốt cháy 0,07 mol E thu 1,845 mol CO2 Mặt khác, m gam E tác dụng vừa đủ với 0,1 mol Br2 Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 57,74 B 59,07 C 55,76 D 31,77 Ví dụ ta giải cách vận dụng định luật bảo toàn nguyên tố độ bất bão hịa, phần phương pháp tơi lấy lại ví dụ để thấy cách dồn chất làm cho toán giải trở nên dễ dàng Hướng dẫn giải: Vì E + 0,1 mol Br2 -> hợp chất no nên E + 0,1 mol H2  → E’ ( no) Dồn (m+ 0,1.2)g E’ n E , = ncb + nax a + 0,2 − 3a C17 H 35 COOH : 0,2(mol ) C17 H 35 COOH : 0,2k ( mol ) ’ => 0,07 mol E C H : a (mol ) C H : ka(mol ) = ka + 0,2k-3ka = 0,07; nCO2 = 0,2k.18 + ka.3 = 1,845 0,07 => 0,2.18 + 3a = 1,845 => a = 0,03 => m + 0,2 = 0,2.284 + 0,03.38 => m= 57,74 (A) Bài tập vận dụng: Câu1: ( Chuyên Thái Nguyên lần 1-2019) Đốt cháy hoàn toàn a gam triglixerit X cần vừa đủ 4,83 mol O2 , thu 3,42 mol CO2 3,18 mol H2O Mặt khác, cho a gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH thu b gam muối Giá trị b A 57,12 B 53,16 C 54,84 D.60,36 Câu2: ( Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An lần 1- 2019) Thủy phân hồn tồn triglixerit X mơi trường axit thu glixerol, axit stearic axit oleic Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 51,52 gam O2 thu 50,16 gam CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với V ml dung dịch Br2 0,5M Giá trị V A.80 B 200 C 160 D 120 Câu 3: Xà phịng hố hồn tồn m gam triglixerit X cần dùng 0,03 mol NaOH, thu glixerol, a mol natri pamitat 2a mol muối Y Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 0,765 mol O2, thu H2O 0,55 mol CO2 Phân tử khối Y A 302 B 304 C 306 D 300 Câu 4: ( Chuyên Hùng Vương- Phú Thọ -2020) Thủy phân hoàn toàn triglyxerit X dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu glyxerol m gam hỗn hợp hai muối gồm natri oleat (C17H33COONa) natri linoleate (C17H31COONa) Đốt cháy hoàn ton m gam X cần vừa đủ 2,385 mol O2, sinh 1,71 mol CO2 Cho 0,1 mol X tác dụng tối đa với mol Br2? A 0,4 B 0,12 C 0,5 D 0,15 Câu 5: (THPT Hồng Lĩnh - HT- 2020) Hiđro hóa hồn tồn 85,8 gam chất béo X cần dùng 0,2 mol H2 (xúc tác Ni, đun nóng) thu chất béo no Y Đun nóng tồn Y cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 1M Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y cần dùng a mol O2 Giá trị a A 7,75 B 7,50 C 8,25 D 7,85 Câu 6: Hỗn hợp E gồm axit béo triglixerit Đốt cháy hoàn toàn m1 gam E O2 thu 0,39 mol CO2 0,38 mol H2O Cho m1 gam E tác dụng vừa đủ với 22,5 ml dung dịch NaOH 1M, thu dung dịch G Cô cạn G, thu m2 gam hỗn hợp muối C15H31COONa C17H35COONa Giá trị m2 gần với giá trị sau đây? A 6,8 B 6,4 C 6,6 D 7,0 Câu 7: ( Đề thi THPT Quốc Gia - 2018) Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic triglixerit Y Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu 1,56 mol CO2 1,52 mol H 2O Mặt khác, m gam X tác dụng vừa đủ với 0,09 mol NaOH dung dịch, thu glixerol dung dịch chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri stearat Giá trị a A 25,86 B 26,40 C 27,70 D 27,30 Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 17,64 gam triglixerit X O2 dư thu 25,536 lít CO2(đktc) 18,36 gam H2O Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 0,01 mol X dung dịch NaOH vừa đủ thu 3,06 gam natri stearat m gam muối natri axit béo Y Giá trị m A 3,06 B 6,12 C 5,56 D 6,04 Câu 9: (Đề minh họa 2021) Xà phịng hóa hồn tồn m gam hỗn hợp E gồm triglixerit dung dịch NaOH, thu glixerol hỗn hợp X gồm ba muối C17HxCOONa, C15H31COONa, C17HyCOONa với tỉ lệ mol tương ứng : : Mặt khác, hiđro hóa hồn tồn m gam E thu 68,96 gam hỗn hợp Y Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 6,09 mol O2 Giá trị m A 60,32 B 60,84 C 68,20 D 68,36 Câu 10: Hỗn hợp E gồm axit béo triglixerit Đốt cháy hoàn toàn m1 gam E O2 thu 0,39 mol CO2 0,38 mol H2O Cho m1 gam E tác dụng vừa đủ với 22,5 ml dung dịch NaOH 1M, thu dung dịch G Cô cạn G, thu m2 gam hỗn hợp muối C15H31COONa C17H35COONa Giá trị m2 gần với giá trị sau đây? A 6,8 B 6,4 C 6,6 D 7,0 Câu 11 Hiđro hóa hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm triglixerit cần dùng 0,1 mol H2 (xúc tác Ni, t°), thu hỗn hợp Y gồm triglixerit Thủy phân hoàn toàn Y dung dịch NaOH, thu glixerol a gam muối Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng 3,725 mol O2, thu H2O 2,65 mol CO2 Giá trị a A 40,84 B 42,16 C 44,20 D 43,10 Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X chứa tripanmitin, triolein, axit stearic, axit panmitic (trong số mol chất béo nhau) Sau phản ứng thu 83,776 lít CO (đktc) 57,24 gam nước Mặt khác, đun nóng m gam X với dung dịch NaOH (dư) đến phản ứng hồn tồn thu a gam glixerol Giá trị a A 51,52 B 13,80 C 12,88 D 14,72 Đáp án tập vận dụng Câu ĐA C A A A D B A 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm D C 10 B 11 D 12 D 2.4 Đối với học sinh Năm học 2019 – 2020 giảng dạy lớp 12G, 12E lớp khối A Ban đầu gặp tập vận dụng, vận dụng cao dạng đa phần e nản thường bỏ qua Bởi nghiên cứu đề tài áp dụng vào thực tế giảng dạy Tơi hướng dẫn tỷ mỹ cho học sinh dạng từ lý thuyết đến tính tốn cụ thể, giúp học sinh cách nhận dạng tốn để áp dụng Từ làm tốn tổng hợp kết hợp nhiều cách tính nhanh tốn Vì em khơng cịn “sợ” gặp tập dạng Sau hướng dẫn cho e học sinh làm luyện dạng tập dạng Tôi tiến hành kiểm tra kết kiểm tra hai lớp 12G, 12E trường THPT Thiệu Hóa + Trước áp dụng đề tài: Lớp Sĩ Giỏi Khá Trung bình Điểm 9, 10 Điểm 7, Điểm 5, SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % 12G 44 9,1 15 34,1 19 43,2 số Yếu Kém Điểm 3, Điểm 0, 1, SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % 13,6 0,00 12E 42 2,38 12 + Sau áp dụng đề tài: Lớp Sĩ Giỏi 28,57 Khá 20 47,62 Trung bình Điểm 9, 10 Điểm 7, Điểm 5, SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % 12G 44 12 27,27 18 40,91 10 22,73 12E 42 2,38 17 35,71 16 45,24 2.4.2 Đối với giáo viên số 21,43 Yếu 0,00 Kém Điểm 3, Điểm 0, 1, SL Tỉ lệ % SL Tỉ lệ % 9,09 0,00 16,67 0,00 - Giáo viên hệ thống phương pháp giải dạng tập chất béo từ có phương pháp hướng dẫn học sinh làm tập dạng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh - Đối với thân qua trình tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu để viết sáng kiến tích lũy thêm vốn kiến thức thêm số kinh nghiệm giảng dạy Từ nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ sư phạm KẾT KUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Đề thi THPT quốc gia năm gần thường có câu chất béo, tập dạng thường thuộc loại vận dụng vận dụng cao, nội dung khó Vì nghiên cứu cách giải nhanh có ý nghĩa lớn Nó giúp học sinh tìm cách giải nhanh nhất, rút ngắn thời gian làm bài, giúp em đạt kết cao học tập kỳ thi quốc gia Trên số kinh nghiệm mà rút đươc nghiên cứu đề thi thử đại học, đề thi quốc gia hay gặp Tôi tiếp tục nghiên cứu mở rộng đề tài năm học Những kinh nghiệm mà đưa kinh nghiệm nhỏ bé kinh nghiệm đúc kết qua sách vở, thầy giáo, cô giáo bạn đồng nghiệp Vì vậy, thân tơi mong góp ý, xây dựng quý thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp để đề tài hồn thiện nhằm giúp tơi bước hồn thiện phương pháp giảng dạy Từ đó, thân tơi có điều kiện cống hiến nhiều cho nghiệp giáo dục Tôi xin chân thành cảm ơn ! 3.2 Kiến nghị 3.2.1 Đối với nhà trường: Nhà trường cần quan tâm việc trang bị thêm sách tham khảo tập chất béo để học sinh nghiên cứu, tìm tịi phương pháp nhanh để giải tránh bỡ ngỡ gặp dạng tập giảm thời gian làm 3.2.2 Đối với Sở GD&ĐT: Những sáng kiến có chất lượng cần giới thiệu phổ biến đến trường THPT để trao đổi áp dụng thực tế XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh hóa, ngày 15 tháng năm 2021 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Trần Thị Tiến TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Sách giáo khoa hóa học 12 nâng cao -NXB GD năm 2008 [2]: Internet/Google/violet [3]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2017 [4]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2018 [5]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2019 [6]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2020 [7]: Đề mimh họa THPT quốc gia 2021 [8]: Đề thi THPT quốc gia 2018 [9]: Đề thi THPT quốc gia 2019 [10]: Đề thi THPT quốc gia 2020 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Trần Thị Tiến Chức vụ đơn vị cơng tác: Giáo viên trường THPT Thiệu Hóa TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá Kết xếp loại đánh giá (Ngành GD xếp loại Năm học đánh giá xếp loại SỞ GIÁO DỤCcấp VÀhuyện/tỉnh; ĐÀO TẠO THANH (A, B, HÓA TRƯỜNG THPT THIỆUhoặc HÓA Tỉnh ) C) Phân dạng -o0o -phương Ngành GD cấp pháp giải tập hóa tỉnh; Tỉnh học có đồ thị Thanh Hóa B 2016-2017 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TOÁN CHẤT BÉO Người thực hiện: Trần Thị Tiến Chức vụ: Giáo viên SKKN lĩnh vực mơn: Hóa Học THANH HĨA, NĂM 2021 ... thành phần chất béo, mối quan hệ số mol chất phản ứng Nắm vững cơng thức tính tốn hóa học định luật bảo tồn: BTKL, BTNT, BT(e) 2.3.2 Một số kinh nghiệm giải nhanh toán chất béo Kinh nghiệm 1:... để tiết kiệm thời gian.Với lý chọn đề tài: “ MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TOÁN CHẤT BÉO” nhằm giúp em học sinh hiểu rõ chất, vận dụng cách giải nhanh để tự tin làm dạng tập Hy vọng đề tài... -phương Ngành GD cấp pháp giải tập hóa tỉnh; Tỉnh học có đồ thị Thanh Hóa B 2016-2017 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI NHANH BÀI TOÁN CHẤT BÉO Người thực hiện: Trần Thị Tiến