Tuyển tập biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập rèn luyện tư duy cho học sinh giỏi phần hóa học hữu cơ lớp 12 trường trung học phổ thông luận văn thạc sỹ hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VƢƠNG ĐÌNH THỐNG TUYỂN TẬP – BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TƢ DUY CHO HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC VINH - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH VƢƠNG ĐÌNH THỐNG TUYỂN TẬP – BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TƢ DUY CHO HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận Phƣơng pháp dạy học mơn hóa học Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN XUÂN TRƢỜNG VINH - 2012 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Xuân Trƣờng – Nguyên cán bộ, giảng viên khoa Hóa học Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà nội giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu hoàn thành luận văn - Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác thầy giáo TS - Nguyễn Xuân dành nhiều thời gian đọc viết nhận xét cho luận văn - Phòng quản lý Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học thầy giáo, giáo thuộc Bộ mơn Lí luận phƣơng pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trƣờng ĐH Vinh ĐHSP Hà Nội giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn tất ngƣời thân gia đình, Ban giám hiệu Trƣờng THPT Thái Hòa, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Tp Vinh, tháng 10 năm 2012 Vƣơng Đình Thống CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Các từ đƣợc viết tắt Các từ viết tắt Giáo viên GV Học sinh HS Học sinh giỏi HSG Phƣơng pháp PP Trung học phổ thông THPT Đối chứng ĐC Thực nghiệm TN Thực nghiệm sƣ phạm TNSP Phƣơng trình hố học PTHH Phân tử khối PTK Cơng thức đơn giản CTĐGN Công thức phân tử CTPT Cơng thức cấu tạo CTCT Sản phẩm SPC Sản phẩm phụ SPP dung dịch dd Nhà xuất NXB MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong thời đại ngày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học- kĩ thuật, xu toàn cầu hoá, việc chuẩn bị ngƣời đầu tƣ vào ngƣời phát triển kinh tế - xã hội vấn đề sống quốc gia Và Giáo dục – Đào tạo đƣợc coi cách tốt để chuẩn bị cho ngƣời khả để đáp ứng nhu cầu sản xuất đòi hỏi phát triển kinh tế, xã hội thời kì Đảng ta ln quan niệm: “Hiền tài ngun khí quốc gia”, “nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dƣỡng nhân tài” [3] nhiệm vụ trung tâm giáo dục - đào tạo; đó, việc phát bồi dƣỡng HSG trƣờng phổ thơng bƣớc khởi đầu quan trọng để góp phần đào tạo hệ tiên phong lĩnh vực khoa học đời sống xã hội Tuy nhiên, thực tế dạy học HSG, lí luận dạy học HSG nhƣ biện pháp phát hiện, tổ chức bồi dƣỡng HSG chƣa đƣợc nghiên cứu cách hệ thống Phần lớn giáo viên bồi dƣỡng HSG phải tự mày mị tìm loại cho đủ dạng mà chƣa có định hƣớng rõ nét: phẩm chất lực cần có HSG ? Giáo viên cần làm gì, làm nhƣ để phát hiện, góp phần hình thành phát triển lực cho HS ? Vẫn cịn trƣờng hợp HS đƣợc công nhận HSG qua thi trúng tủ, kết đạt đƣợc không ổn định, … Thực tiễn đòi hỏi cấp bách việc nghiên cứu để có hệ thống lí luận, hệ thống tập, … thích hợp cho việc bồi dƣỡng HSG hố học phổ thơng Việc phát bồi dƣỡng HSG hoá học THPT đƣợc thực nhiều phƣơng pháp khác nhau, tập hố học đƣợc xem cách hiệu Từ việc phân tích cấu trúc đề thi HSG gần cho thấy nội dung hoá học hữu thƣờng chiếm 40 – 60% số tổng điểm, với nhiều dạng Điều cho thấy nội dung hố học hữu đóng vai trị quan trọng đào tạo, bồi dƣỡng HSG Từ lí trên, chọn đề tài: “Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập rèn luyện tư cho học sinh giỏi phần hoá học hữu lơp 12 trường Trung học phổ thông” làm đề tài nghiên cứu MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2.1 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu áp dụng số biện pháp phát HSG hoá học THPT - Xác định hệ thống kiến thức xây dựng hệ thống tập hoá học hữu thuộc chƣơng trình lớp 12 nhằm trang bị kiến thức kĩ cho HSG HS chuyên hố tham dự kì thi HSG cấp trƣờng, cấp tỉnh (thành phố) quốc gia, quốc tế 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 1) Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn cơng tác bồi dƣỡng HSG hố học 2) Xác định trọng tâm kiến thức (phần hoá học hữu lớp 12) cần bồi dƣỡng cho HSG hoá học 3) Tuyển chọn, xây dựng hệ thống tập phần hoá học hữu (lớp 12) nhằm rèn luyện tƣ cho HSG hoá học THPT 4) Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính hiệu tính khả thi biện pháp hệ thống tập đề xuất KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hố học cơng tác bồi dƣỡng HSG trƣờng THPT 3.2 Đối tƣợng nghiên cứu - Năng lực nhận thức tƣ HSG HS chuyên hoá học THPT - Hệ thống tập phần hoá học hữu lớp 12 nhằm rèn luyện tƣ cho HSG HS chuyên hoá học - HSG HS chuyên hoá học THPT GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu giáo viên có kiến thức hố học sâu rộng, có hệ thống tập hố học nói chung hệ thống tập hố học hữu nói riêng đa dạng, phong phú, kết hợp với phƣơng pháp dạy học phù hợp việc bồi dƣỡng HSG THPT HS chuyên hoá học đạt hiệu cao PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.1 Nghiên cứu lí luận - Tổng hợp, nghiên cứu tài liệu có tính chất lí luận HSG 5.2 Nghiên cứu thực tiễn - Dự lớp chuyên hoá học lớp bồi dƣỡng HSG - Trao đổi, hỏi ý kiến chuyên gia giáo viên tham gia bồi dƣỡng HSG, HS chuyên - Tập hợp nghiên cứu sách báo, tạp chí, chƣơng trình chun hố; tài liệu hƣớng dẫn thi HSG tỉnh (thành phố), Olympic hố học 30-4, Olympic hóc học quốc gia quốc tế; đề thi HSG cấp tỉnh, thành phố, quốc gia, Olympic 30-4, Olympic quốc gia quốc tế mơn hố học - Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính hiệu tính khả thi biện pháp hệ thống tập đề xuất NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Mở rộng, đào sâu nội dung kiến thức trọng tâm chƣơng trình hố học hữu lớp 12 - Lựa chọn, xây dựng hệ thống tập hoá học hữu nâng cao, đề xuất phƣơng hƣớng sử dụng chúng việc bồi dƣỡng đội tuyển HSG hoá học NỘI DUNG CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI VÀ BÀI TẬP HĨA HỌC 1.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN I.1.1 Các quan điểm, đƣờng lối Đảng giáo dục – đào tạo 1.1.1.1 Vai trò người theo lí luận hình thái kinh tế - xã hội triết học Mac – Lenin Tồn xã hội ý thức xã hội hai phạm trù xuất phát chủ nghĩa vật lịch sử Mối quan hệ hai phạm trù thể vấn đề triết học lĩnh vực xã hội Tồn xã hội tính thứ nhất, ý thức xã hội tính thứ hai phản ánh tồn xã hội Tồn xã hội định ý thức xã hội; ý thức xã hội có tác động trở lại tồn xã hội Tồn xã hội gồm ba nhân tố chính: Điều kiện địa lí, dân số, phƣơng thức sản xuất cải vật chất Trong phƣơng thức sản xuất nhân tố bản, giữ vai trò định phát triển xã hội Phƣơng thức sản xuất sản xuất xã hội, xét theo cách thức cụ thể giai đoạn phát triển định lịch sử Mỗi phƣơng thức sản xuất thể thống lực lƣợng sản xuất quan hệ sản xuất; nhân tố tác động nhất, cách mạng nhất, phát triển không ngừng, định tính chất hình thức quan hệ sản xuất Khi quan hệ sản xuất thích hợp với tính chất trình độ lực lƣợng sản xuất quan hệ sản xuất tạo điều kiện cho lực lƣợng sản xuất phát triển Nếu khơng thích hợp, quan hệ sản xuất trở thành lực cản lớn lực lƣợng sản xuất phát triển toàn xã hội Lực lƣợng sản xuất thời đại thể mối quan hệ ngƣời, xã hội tự nhiên, đồng thời nói lên trình độ chinh phục ngƣời tự nhiên giai đoạn lịch sử Lực lƣợng sản xuất bao gồm tƣ liệu sản xuất, trƣớc hết công cụ lao động ngƣời lao động với tri thức kĩ họ Trong tồn tƣ liệu sản xuất cơng cụ sản xuất đóng vai trị định Trình độ phát triển cơng cụ sản xuất tiêu chí thể trình độ chinh phục thiên nhiên ngƣời, tiêu chuẩn chủ yếu để phân biệt thời đại kinh tế khác lịch sử Nhƣng tƣ liệu sản xuất dù có quan trọng đến đâu tự thân chúng tạo cải vật chất cho xã hội Chúng phát huy vai trị trọng yếu đƣợc kết hợp với sức lao động, với ngƣời lao động Chính ngƣời sáng chế công cụ lao động sử dụng chúng để tiến hành sản xuất Trong trình sản xuất ngƣời biết tập hợp đúc kết kinh nghiệm, biết cải tiến, hồn thiện phát triển cơng cụ sản xuất, nhằm phát huy tăng cƣờng sức mạnh việc chinh phục thiên nhiên, sản xuất ngày nhiều cải vật chất cho xã hội Lao động ngƣời lao động có trí tuệ Trí tuệ ngƣời khơng phải siêu nhiên mà sản phẩm tự nhiên, lao động Trí tuệ hình thành phát triển với lao động làm cho lao động ngày có hàm lƣợng trí tuệ cao Trong thời đại ngày nay, mà khoa học công nghệ trở thành lực lƣợng trực tiếp, khoa học gắn liền với kĩ thuật sản xuất; khoa học trƣớc, khám phá mở đƣờng cho kĩ thuật sản xuất phát triển; phát minh, sáng chế khoa học thời gian ngắn biến thành kĩ thuật, công nghệ mới, công cụ mới, vật liệu mới,…, nhiều khơng có tự nhiên lao động ngƣời thể vai trị đặc biệt quan trọng lực lƣợng sản xuất Nhƣ vậy, lí luận hình thái kinh tế - xã hội triết học Mac – Lenin cho thấy ngƣời nguồn lực đặc biệt, nhất, nguồn lực vô tận sản xuất vật chất, sở để xã hội tồn phát triển 1.1.1.2 Vai trò nguồn lực người nghiệp công nghiệp hố, đại hố Chủ tịch Hồ Chí Minh nói: "Muốn có chủ nghĩa xã hội, trƣớc hết cần phải có ngƣời xã hội chủ nghĩa" Trong đƣờng đầu thời kì độ lên chủ nghĩa xã hội, mà đất nƣớc ta thực công nghiệp hoá, đại hoá theo chủ trƣơng phát triển kinh tế nhiều thành phần; điều kiện khoa học công nghệ phát triển nhƣ vũ bão, xu hƣớng hội nhập giới; để chống lại nguy tụt hậu kinh tế, nạn tham nhũng, chệch hƣớng chủ nghĩa xã hội, âm mƣu diễn biến hồ bình lực thù địch, hết Đảng ta khẳng định vai trò to lớn ngƣời nguồn lực ngƣời Từ đó, Đảng xây dựng chiến lƣợc phát triển ngƣời, khẳng định vai trò đặc biệt quan trọng giáo dục đào tạo trình 1.1.1.3 Mục tiêu nhiệm vụ giáo dục đào tạo chiến lược xây dựng nguồn lực người Hiến pháp nƣớc Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam (1992) điều 35 chƣơng khẳng định: "Giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu, nhà nƣớc phát triển giáo dục nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dƣỡng nhân tài" Luật giáo dục (2005) điều 27 rõ: "Mục tiêu giáo dục phổ thơng giúp cho HS phát triển tồn diện đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ kĩ 10 C Na2CO3 NaOH D NaOH Ag2O/NH3 Câu Este X đƣợc tạo thành từ etylen glicol axit cacboxylic đơn chức Trong phân tử este số nguyên tử C nhiều số nguyên tử oxi Khi cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH (dƣ) lƣợng NaOH phản ứng 10 gam Giá trị m A 14.5 B 15.25 C 16.25 D 18.0 Câu Đốt cháy hoàn toàn 2.28 gam hỗn hợp gồm axit acrylic anlyl axetic axit oleic hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 (dƣ) Sau phản ứng thu đƣợc 23.64 gam kết tủa trắng dung dịch X Khối lƣợng dung dịch X thay đổi nhƣ nào? A Giảm 16.2 gam B Giảm 18.36 gam C Tăng 16.56 gam D Giảm 16.56 gam Câu Một hỗn hợp X gồm hai chất hữu đơn chức Cho X phản ứng vừa đủ với 500 ml dung dịch KOH 1M Sau phản ứng thu đƣợc hỗn hợp Y gồm hai muối hai axit cacboxylic ancol Cho toàn lƣợng ancol thu đƣợc tác dụng với Na dƣ sinh 3.36 lít H2 (đktc) Hỗn hợp X gồm A este ancol B este axit C axit ancol D hai este Câu 10 Một loại chất béo có số iot 7.62 Nếu giả sử mẫu chất béo gồm triolein tripanmitin tính % khối lƣợng tripamitin mẫu chất béo trên? A 86.74% B 73.48% C 26.52% D 13.26% II PHẦN II – TỰ LUẬN (7 điểm) Bài (2 điểm) Viết tất đồng phân cấu tạo dạng mạch hở hợp chất có cơng thức phân tử C3H6O2 đọc tên đồng phân theo danh pháp IUPAC Bài (2 điểm) Hoá 8.0 gam hỗn hợp este đơn chức X Y cho 2.93 lít (đo 250C atm) Mặt khác thuỷ phân hoàn toàn 6.66 gam hỗn hợp lấy hỗn hợp ancol thu đƣợc tách nƣớc (có mặt dung dịch H2SO4 đặc 1700C) cho 672 ml (đktc) hỗn hợp anken a Xác định cấu tạo hai este ancol anken sinh b Tính phần trăm khối lƣợng este hỗn hợp (giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn) 128 Bài (1.5 điểm) Để xà phịng hố kg chất béo có số axit 5.6 ngƣời ta đun nóng với dung dịch chứa 0.8 kg NaOH Sau phản ứng để trung hồ hỗn hợp thu đƣợc cần dùng 0.1 lít dung dịch HCl 1M a Tính số este số xà phịng hố chất béo b Tính khối lƣợng xà phịng thu đƣợc (giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn) Bài (1.5 điểm) Khi thực phản ứng este hoá mol CH3COOH mol C2H5OH lƣợng este lớn thu đƣợc 2/3 mol Để đạt hiệu suất cực đại 90% tiến hành este hố mol CH3COOH khối lƣợng C2H5OH cần bao nhiêu? (biết phản ứng este hoá thực nhiệt độ) 129 BÀI KIỂM TRA CHƢƠNG III AMIN – AMINO AXIT - PROTEIN Thời gian làm bài: 60 phút I PHẦN – TRẮC NGHIỆM (3 điểm) Câu 1.Các giải thích quan hệ cấu trúc - tính chất sau khơng hợp lí? A Do có cặp electron tự ngun tử N mà amin có tính bazơ B Do -NH2 đẩy electron nên anilin dễ tham gia phản ứng vào nhân thơm benzen ƣu tiên vào vị trí o- p- C Tính bazơ amin mạnh mật độ electron nguyên tử N lớn D Với amin bậc (R-NH2) gốc R- hút electron làm tăng độ mạnh tính bazơ ngƣợc lại Câu Amin có CTPT C3H10N2 có đồng phân bậc bền? A B C D Câu Amin có CTPT C3H7N có đồng phân mạch hở bền? A B C D Câu So sánh pH theo chiều tăng dần dung dịch có nồng độ mol sau: NaOH CH3NH3Cl CH3NH2 (pKb=3.36) CH3COONa (CH3COOH có pKa = 4.76) A NaOH CH3NH3Cl CH3NH2 CH3COONa B CH3NH3Cl CH3NH2 CH3COONa NaOH C CH3NH3Cl CH3COONa CH3NH2 NaOH D NaOH CH3NH2 CH3COONa CH3NH3Cl Câu ung dịch X có pH = gồm HCl H2SO4 Để trung hoà hoàn toàn 0.59 gam hỗn hợp Y gồm amin no đơn chức bậc (có số ngun tử C khơng q 4) phải dùng lít dung dịch A CTPT amin hỗn hợp Y A CH3NH2 C4H9NH2 B C2H5NH2 CH3NH2 C C3H7NH2 D C4H9NH2 C2H5NH2 CH3NH2 Câu Hợp chất X có CTPT C4H12O3N2 tác dụng với dung dịch KOH vừa đủ tạo dung dịch Y gồm nƣớc muối vô chất hữu có mùi xốc làm xanh quỳ ẩm Số đồng phân cấu tạo X thoả mã A B C D Câu Đọc tên peptit sau đây: HOOC-CH2-NH-CO-CH(CH3)-NHCO-CH(CH3)-COOH A Gly-Ala-Gly B Gly-Ala-Ala C Ala-Ala-Gly D Ala-Gly-Ala 130 Câu Đốt cháy amin no đơn chức thu đƣợc CO2 H2O với tỉ lệ số mol 2:3 X A etyl amin B etylmetylamin C trimetylamin D B C Câu Khi đun nóng amino axit X thấy có khí NH3 X thuộc loại amino axit sau ? A  - amino axit B  - amino axit C  - amino axit D  - amino axit Câu 10 Sơ đồ phản ứng dƣới điều chế axit p-nitrobenzoic từ benzen: CH3 A CH3Cl AlCl3/t0 COOH KMnO4 COOH HNO3/H2SO4 t0 t0 NO2 CH3 B CH3Cl CH3 COOH HNO3/H2SO4 t0 AlCl3/t0 KMnO4 t0 NO2 NO2 C HNO3/H2SO4 CH3 CH3Cl t0 NO2 AlCl 3/t COOH KMnO4 t0 NO2 NO2 NO2 D HNO3/H2SO4 t COCH3 CH3COCl COOH KMnO4 AlCl 3/t t0 NO2 NO2 II PHẦN II – TỰ LUẬN (7 điểm) Bài (1.5 điểm) Các chất X Y Z có CTPT C4H9O2N Biết X tác dụng với HCl Na2O Y tác dụng với hidro sinh tạo Y'; Y' tác dụng với HCl tạo Y''; Y'' tác dụng NaOH tạo lại Y’; Z tác dụng với NaOH tạo muối NH Cho biết X Y Z ứng với đồng phân chức nào? Viết phƣơng trình phản ứng xảy 131 Bài (1.5 điểm) Từ anilin anhiđrit axetic HNO3 đặc chất vô cần thiết điều chế đồng phân ortho meta para nitroanilin Bài (2 điểm) Khi đốt cháy hoàn toàn 12.9 gam hợp chất hữu X (chứa nguyên tố C H O) ngƣời ta thấy dùng hết 109.2 lít khơng khí (ở đktc) Sau phản ứng hoàn toàn thu đƣợc hỗn hợp khí có 13.44 lít CO2 (ở đktc) Tỉ khối X so với H2 là43 Biết không khí chứa 80% nitơ thể tích cịn lại O2 a Xác định CTPT X b Tính thể tích khí nitơ (đo đktc) hỗn hợp sau phản ứng c Viết tất CTCT bền (có chứa nhóm amino –NH2) X đọc tên chúng Bài (2 điểm) Khi thuỷ phân enzim tripeptit tạo thành 22.5 gam glyxin 43.8 gam lysin hai đipeptit có tổng số mol 0.6 mol Hỗn hợp sản phẩm nhận đƣợc cho phản ứng với dung dịch NaOH đun nóng tạo 87.3 gam muối natri glyxin 84 gam muối natri lysin hai muối hai đipeptit a Đọc tên tripeptit b Tính số mol muối natri hai đipeptit HƢỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI KIỂM TRA CHƢƠNG I I PHẦN I – TRẮC NGHIỆM Câu 10 Đáp án A C D C B A C D C B 132 II PHẦN II– TỰ LUẬN Bài Các đồng phân cấu tạo mạch hở C3H6O2: Vì phân tử có độ khơng no k =1 nên phân tủ có liên kết đôi C=C C=O: - Đồng phân axit đơn chức: CH3-CH2-COOH : axit propanoic - Đồng phân este đơn chức: H-COO-CH2-CH3: etyl fomat CH3-COO-CH3: metyl axetat - Đông phân tạp chức: HO-CH2-CH2-CHO: propan-3-ol-1-al CH3-CH(OH)-CHO: propan-2-ol-1-al CH3-CO-CH2-OH: propan-1-ol-2-on Bài a Ta có: 8.88 gam este có số mol n = PV = 0.12 mol nên 6.66 gam hỗn hợp RT có số mol 0.09  Phân tử khối trung bình hỗn hợp M = 74  Có este HCOOCH3 (M = 60)  Có ancol CH3OH khơng thể tách nƣớc để tạo anken  Ancol lại tách nƣớc tạo anken (sản phẩm sản phẩm phụ đồng phân hình học) Đặt CTPT este X Y HCOOCH3 (x mol) RCOOR’ (y mol) Ta có: x + y = 0.09 y = 0.03 nên x = 0.06  60.0.06 + M.0.03 = 6.66  M = 102 nên este cịn lại có CTPT C5H10O2 CTCT thoả mãn là: H-COO-CH(CH3)-CH2-CH3 Hỗn hợp ancol CH3OH CH3-CH2-CH(CH3)-OH Hỗn hợp anken là: CH3-CH2-CH=CH2 cis-CH3-CH=CH-CH3 trans-CH3-CH=CH-CH3 b Trong 6.66 gam hỗn hợp có 0.06 mol HCOOCH3 0.03 mol HCOOC4H9 nên hàm lƣợng phần trăm este hỗn hợp là: %mHCOOCH3 = 0,06.60 = 54.05%; %mHCOOC4H9 = 45.95% 6,66 Bài a * Tổng số mol NaOH 20 mol 133 Số mol NaOH cịn dƣ (NaOH dƣ đƣợc trung hồ 0.1 mol axit HCl) 0.1 mol  Số mol NaOH tham gia phản ứng xà phịng hố 19.9 mol * Chỉ số axit chất béo 5.6  Khối lƣợng KOH dùng để trung hoà axit tự kg chất béo mKOH (axit) = 5,6.4000 = 2.24 gam  nKOH(axit) = 0.4 mol 1000  nNaOH (axit) = 0.4 mol  nNaOH (este) = 19.9 – 0.4 = 19.5 mol  Chỉ số este chất béo 19,5.56.1000 =273 4000 Chỉ số xà phịng hố chất béo 273 + 5.6 = 278.6 b Tính khối lƣợng xà phịng thu đƣợc : Đặt công thức trieste (RCOO)3C3H5 axit tự RCOOH Phản ứng với dung dịch NaOH là: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 19.5 6.5 mol RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O 0.4 0.4 Áp dụng định luật bảo tồn khối lƣợng ta có: mchất béo + mNaOH = mxà phòng + mH2O + mglixerol  mxà phòng = + (0.8 - 0,1.56 0,4.18 6,5.92 )– 1000 1000 1000  mxà phòng = 3.4 kg Bài * Xét phản ứng este hoá mol CH3COOH mol C2H5OH: CH3COOH + C2H5OH Ban đầu: V Phản ứng: 3V Cân bằng: 3V H2SO4, t0 V CH3COOC2H5 + H2O 3V 3V 3V 3V 3V 134 3V 2 V 3V CH 3COOC2 H  H 2O = Hằng số cân K = =4 CH 3COOH  C2 H 5OH  3V 3V * Khi thực phản ứng este hoá mol CH3COOH a mol C2H5OH giữ nhiệt độ khơng đổi số cân phản ứng không đổi Trƣờng hợp 1: Hiệu suất 90% tính theo axit CH3COOH: Ta có : = 0,9.0,9  a = 2.925 mol 0,1(a  0,9) Trƣờng hợp 2: Hiệu suất 90% tính theo ancol C2H5OH Ta có : = 0,9a 0,9a  a = 0.342 mol (1  0,9a).0,1a Vậy có giá trị khối lƣợng C2H5OH thoả mãn m1 = 134,55 gam m2 = 15.732 gam HƢỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI KIỂM TRA CHƢƠNG III I PHẦN I – TRẮC NGHIỆM Câu 10 Đáp án D A A C C D C D B B II PHẦN II – TỰ LUẬN 135 Bài CTPT dạng CnH2n+1O2N gồm đồng phân khác chức quan trọng là: đồng phân amino axit đồng phân este amino axit, đồng phân muối amoni axit cacboxylic amin (hoặc NH3) đồng phân nitro - Y tác dụng với hidro sinh tạo Y' nên Y đồng phân nitro, dạng CTPT C4H9-NO2 (4 đồng phân cấu tạo) Các trình tạo Y’ Y’’ là: C4H9-NO2 Y Fe/HCl C4H9-NH2 HCl C4H9NH3Cl NaOH Y'' Y' C4H9-NH2 Y - Z tác dụng với NaOH tạo muối NH3 nên Z muối amoni NH3 axit C3H5-COOH CTPT Z dạng C3H5COONH4, CTCT mạch hở là: CH2=CH-CH2-COONH4; CH3-CH=CH-COONH4 CH2=C(CH3)-COONH4 PTHH: C3H5COONH4 + NaOH → C3H5COONa + NH3 + H2O - X tác dụng với Na2O nên X tan đƣợc H 2O tạo dung dịch có nhóm axit Vậy X đồng phân amino axit, dạng cấu tạo H2N-C3H6-COOH (4 đồng phân) PTHH dung dịch X với HCl Na2O Na2O + H2O → 2NaOH H2N-C3H6-COOH + NaOH → H2N-C3H6-COONa + H2O H2N-C3H6-COOH + HCl → ClH3N-C3H6-COOH 136 Bài Q trình proton hố tạo nhóm -NH3+ phản hoạt hố mạnh nên sản phẩm định hƣớng vào meta: NH NH + NH + HNO3 + HNO3 NO2 - Để tạo sản phẩm vị trí ortho para phải khố nhóm –NH2 trƣớc: NH NHCOCH3 NH NH NO2 + (CH3CO)2O + HNO3 + NO Bài a Đặt CTPT X CxHyNz Số mol khơng khí 4.875 mol  Số mol O2 = 0.975; số mol N2 = 3.9 Số mol CO2 = 0.6 mol Bảo toàn nguyên tố O ta đƣợc số mol H2O = 2.(0.975 – 0.6) = 0.75 mol Bảo toàn nguyên tố X: mX = mC + mH + mN nên mN = 4.2 mol  Số mol nguyên tố N X 0.3 mol  Ta đƣợc x:y:z = nC:nH:nN = 0.6:1.5:0.3 = 2:5:1  CTĐGN X C2H5N CTPT (C2H5N)n với n  thoả mãn: 43n = 43.2  n = CTPT X C4H10N2 b Thể tích N2: V = 90.75 lít c Các CTCT chứa nhóm -NH2 X: - Vì phân tử X có liên kết đôi (độ không no =1) nên để amin X bền nhóm –NH2 phải liên kết với C no nguyên tử C no đƣợc liên kết nhiều với nhóm –NH2 Vậy ta có CTCT CH2 CH2=CH-CH-CH2 CH2-CH=CH-CH2 NH2 NH2 NH2 But-1-en-1,4-diamin NH2 But-2-en-1,4-diamin CH2-C-CH2 NH2 NH2 2-metylenprop-1,3-diamin Bài a Số mol glyxin 0.3 số mol muối glyxin 0.9 Số mol lysin 0.3 mol số mol muối lysin 0.5 mol 137  Tripeptit phải chứa gốc Gly gốc Lys  Các tripeptit thoả mãn là: Gly-Gly-Lys; Gly-Lys-Gly; Lys-Gly-Gly b Tính số mol đipeptit tạo thành: Xét trƣờng hợp 1: Tripeptit Gly-Gly-Lys hai đipepetit Gly-Gly (x mol) Gly-Lys (y mol) Các phản ứng với dung dịch NaOH: H2N-CH2-COOH + NaOH → H2N-CH2-COONa + H2O 0.3 0.3 H2N-CH2-[CH2]3-CH(NH2)-COOH + NaOH → → H2N-CH2-[CH2]3-CH(NH2)-COONa + H2O 0.3 0.3 H2N-CH2-CONH-CH2-COOH + 2NaOH→ 2H2N-CH2-COONa + H2O x 2x NH2-CH2-CONH-CH(CH2CH2CH2CH2NH2)COOH+ 2NaOH→ y → H2N-CH2-COONa + H2N-CH2-[CH2]3-CH(NH2)-COONa + H2O y y  Tổng số mol muối glyxin 0.3 + 2x + y = 0.9 Tổng số mol muối lysin 0.3 + y = 0.5  x = y = 0.2 mol Hai trƣờng hợp lại cho kết số mol đipeptit 0.2 mol Từ suy số mol muối hai đipeptit tạo thành 138 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN PHÂN MỘT MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU GIẢ THUYẾT KHOA HỌC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI PHẦN HAI NỘI DUNG CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI 1.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN I.1.1 Các quan điểm đƣờng lối Đảng giáo dục – đào tạo 1.1.1.1 Vai trị người theo lí luận hình thái kinh tế - xã hội triết học Mac – Lenin 1.1.1.2 Vai trò nguồn lực người nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố 10 1.1.1.3 Mục tiêu nhiệm vụ giáo dục đào tạo chiến lược xây dựng nguồn lực người 10 1.1.2 Một số vấn đề lí luận dạy học cơng tác bồi dƣỡng HSG 11 1.1.2.1 Những phẩm chất, lực cần có HSG hố học 11 1.1.2.2 Bài tập hóa học 12 1.1.2.2.1 Khái niệm tập hóa học 12 1.1.2.2.2 Tác dụng tập hóa học 12 1.1.2.2.3 Sơ đồ cấu trúc hệ thống tập 13 1.1.2.3 Quan hệ việc giải tập hoá học với việc phát triển tư hoá học HS 13 1.1.2.3.1 Tư tư hoá học 13 1.1.2.3.2 Quan hệ việc giải tập hoá học với việc phát triển tư hoá học HS 14 1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN 16 139 1.2.1 Điều tra thực trạng điều kiện, kết bồi dƣỡng HSG việc sử dụng tập hóa học để hình thành lực cho HSG trƣờng THPT (điều tra tỉnh Nghệ An ) 17 1.2.1.1 Mục đích điều tra 17 1.2.1.2 Nội dung đối tượng phương pháp điều tra 17 1.2.1.2.1 Nội dung điều tra 17 1.2.1.2.2 Đối tượng điều tra 17 1.3.1.2.3 Phương pháp điều tra 17 1.2.1.3 Kết điều tra 18 1.2.1.3.1 Thực trạng sở vật chất điều kiện dạy học giáo viên HS 18 1.2.1.3.2 Về tình hình sử dụng tập hóa học bồi dưỡng HSG 18 1.2.2 Kiến nghị 16 CHƢƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC 20 HỮU CƠ LỚP 12 BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI 20 2.1 MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HOÁ HỌC HỮU CƠ 20 2.1.1 Chƣơng I Este – Lipit 20 2.1.1.1 Dạng tập xác định công thức cấu tạo este lipit 20 2.1.1.2 Dạng tập este hoá 22 2.1.1.3 Dạng tập thuỷ phân este lipit số chất béo 25 2.1.1.4 Dạng tập đốt cháy 29 2.1.2 Chƣơng II Cacbohiđrat 34 2.1.2.1 Dạng tập lí thuyết 34 2.1.2.3 Dạng tập phản ứng lên men glucozơ 38 2.1.2.4 Dạng tập cấu trúc saccarit 39 2.1.3 Chƣơng III Amin – Amino axit – Protein 44 2.1.3.1 Dạng tập lí thuyết 44 2.1.3.2 Dạng tập tính chất hố học amin 52 2.1.3.4 Dạng tập tính chất lưỡng tính amino axit 55 2.1.3.4 Dạng tập phản ứng thuỷ phân peptit protein 58 2.1.3.5 Dạng tập đốt cháy amin amino axit 60 2.1.4 Chƣơng IV Polime vật liệu polime 63 2.1.4.1 Dạng tập sơ đồ sản xuất polime 63 2.1.4.2 Dạng tập tính tỉ lệ mắt xích 69 140 2.2 HỆ THỐNG BÀI TẬP HOÁ HỌC HỮU CƠ LỚP 12 69 2.2.1 Chƣơng I Este – lipit 69 2.2.1.1 Bài tập tự luận 70 2.2.1.2 Bài tập trắc nghiệm 74 2.2.2 Chƣơng II Cacbohiđrat 77 2.2.2.1 Bài tập tự luận 77 2.2.2.2 Bài tập trắc nghiệm 80 2.2.3 Chƣơng III Amin – Amino axit – Protein 81 2.2.3.1 Bài tập tự luận 81 2.2.3.2 Bài tập trắc nghiệm 86 2.2.4.2 Bài tập trắc nghiệm 90 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 93 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 93 3.1.1 Mục đích 93 3.1.2 Nhiệm vụ 93 3.2 ĐỐI TƢỢNG VÀ NỘI DUNG PHƢƠNG PHÁP TNSP 93 3.2.1 Đối tƣợng 93 3.2.2 Nội dung phƣơng pháp TNSP 93 3.3 THỜI GIAN TNSP 94 3.4 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TNSP 94 3.4.1 Phân tích định tính kết TNSP 94 3.4.2 Phân tích định lƣợng kết TNSP 94 3.4.2.1 Cơ sở phân tích định lượng 94 3.4.2.3 Kết TNSP 95 PHẦN BA KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 PHỤ LỤC 117 141 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Xn Trƣờng, ngƣời ln tận tình hƣớng dẫn em để em hoàn thành luận văn Cảm ơn PGS.TS cao Cự Giác, TS Nguyễn Xuân dành thời gian đọc có nhiều lời góp ý quan trọng cho luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo tổ mơn LL & PPDH Hố Học, Ban chủ nhiệm khoa Hố học, Phịng quản lí sau đại học trƣờng Đại Học Vinh, Ban giám hiệu thầy cô giáo học sinh trƣờng THPT Thái Hòa, trƣờng THPT chuyên Phan Bội Châu, trƣờng THPT Đô Lƣơng I hỗ trợ, giúp đỡ suốt trình học tập nghiên cứu Vinh, ngày 20/10/2012 Học viên Vƣơng Đình Thống 142 ... ĐÌNH THỐNG TUYỂN TẬP – BIÊN SOẠN VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP RÈN LUYỆN TƢ DUY CHO HỌC SINH GIỎI PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận Phƣơng pháp dạy học mơn hóa. .. tơi chọn đề tài: ? ?Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập rèn luyện tư cho học sinh giỏi phần hoá học hữu lơp 12 trường Trung học phổ thơng” làm đề tài nghiên cứu MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN... Nghiên cứu lý luận phƣơng pháp giảng dạy mơn Hóa học cơng tác bồi dƣỡng học sinh giỏi môn cần thiết, việc tuyển tập – biên soạn hệ thống tập rèn luyện tƣ học sinh giỏi cách làm để thực tế hóa nhiệm