7. Những đĩng gĩp của đề tài
2.1.2. Sử dụng bài tập để giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản và rèn luyện
các kĩ năng giải các dạng bài tập cơ bản
Một trong những dạng bài tập nhằm giúp học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản trong bộ mơn hĩa học là bài tập hồn thành phương trình phản ứng theo sơ đồ và bài tập điều chế. Bài tập hồn thành sơ đồ phản ứng là một dạng bài tập địi hỏi học sinh vừa phải cĩ kiến thức tổng quát về các chất và các phản ứng hĩa học, vừa cĩ khả năng phân tích, suy luận để cĩ thể xác định được các chất và phản ứng hĩa học theo sơ đồ đĩ cho. Vì vậy, dạng bài tập nay cĩ tác dụng rất tốt trong việc củng cố kiến thức về các phản ứng hĩa hữu cơ và phát triển tư duy cho học sinh.
Ví dụ 1: (Trích đề thi học sinh giỏi lớp 12 Thành phố Hà Nội, năm học 2007 – 2008):
Cho sơ đồ biến hố sau:
CxHyO (CHẤT A) (CHẤT B) C6H14O (CHẤT D).
Biết rằng trong phân tử chất A cĩ số nguyên tử cacbon nhỏ hơn 6, các chất đều cĩ cấu tạo mạch hở, khơng nhánh; mỗi mũi tên ứng với 1 phương trình hố học và cả hai quá trình trên đều khơng sử dụng thêm hợp chất khác chứa cacbon. Tìm các cơng thức cấu tạo
của các chất A, B, D vả viết các phương trình hố học phù hợp với quá trình biến hố trên.
Hướng dẫn giải :
Để giải bài tập này, HS cần dựa vào gợi ý của đầu bài : CTPT của chất D là C6H14O, dựa vào đĩ để biện luận CTCT của D thơng qua kiến thức đĩ học về đặc điểm cấu tạo và tính chất hĩa học cơ bản của các hợp chất hữu cơ cĩ chứa oxi.
Cụ thể, với CTPT C6H14O cĩ độ bội liên kết a = 0 ⇒ D là hợp chất no cĩ chứa oxi ⇒
D chỉ cĩ thể là ancol no, đơn chức, mạch hở hoặc là ete no, đơn chức, mạch hở.
Dựa vào sơ đồ trên, theo giả thiết, A cĩ số nguyên tử C nhỏ hơn 6, các chất đều cĩ cấu tạo mạch hở, khơng nhánh; mỗi mũi tên ứng với 1 phương trình hố học và cả hai quá trình trên đều khơng sử dụng thêm hợp chất khác chứa cacbon ⇒ D chỉ cĩ thể là ete
đối xứng mạch khơng phân nhánh, no, đơn chức, mạch hở : CH3CH2CH2OCH2CH2CH3
⇒ B chỉ cĩ thể là CH3CH2CH2OH
Vậy, chất A cĩ thể là CH3CH2CHO hoặc CH2 = CH – CHO, CH2 = CH – CH2OH, CH≡ C-CH2OH Ví dụ 2: CH3CH2CHO + H2 CH3CH2CH2OH (đk: xúc tác Ni, tO) 2CH3CH2CH2OH 2 4( ),140o đ H SO → CH3CH2CH2OCH2CH2CH3 + H2O (Cĩ thể CH2=CH–CH2OH CH2=CH–CH2OCH2–CH=CH2 CH3CH2 – CH2OCH2 –CH2CH3)
Ví dụ 3: (Trích đề thi học sinh giỏi lớp 12 Thành phố Hà Nội, năm học 2007 – 2008)
Cho sơ đồ biến hố sau:
CH2=CHCH=CH2 Br2 , t0 X 2NaOH H2O Y H2, t 0 Z KMnO4 ( lo·ng) H2SO4 C4H6O4
Viết cơng thức cấu tạo của các chất X, Y, Z Và C4H6O4.
Hướng dẫn giải: Với bài tập này, tác giả muốn kiểm tra kiến thức cơ bản của HS về phản ứng cộng, phản ứng thủy phân và phản ứng oxi hĩa khơng hồn tồn của một số hợp chất hữu cơ đĩ học.
X là BrCH2CH=CHCH2Br Y là HOCH2CH=CHCH2OH Z là HOCH2CH2CH2CH2OH C4H6O4 là HOOCCH2CH2COOH
Hãy chọn các chất thích hợp và viết các ptpư theo sơ đồ sau :
+dd NaOH + CuO + AgNO3 + H2SO4
+ Cl2,as A B C D E M
( 1: 1) + dd NaOH H2SO4 đ,t0 Trùng hợp,xt
X Y Z Polistiren
Hướng dẫn giải : Với bài tập này tác giả muốn kiểm tra kiến thức cơ bản của HS về tính chất hĩa học của hiđrocacbon thơm, dẫn xuất halogen, ancol thơm và anddehit.
Từ sơ đồ phản ứng ta dễ dàng tìm được Z là stiren, Y là ancol thơm (C6H5C2H4OH), X là dẫn xuất halogen (C6H5C2H4Cl), M là C6H5C2H5
A là đồng phân của X, B là đồng phân của Y. Vì B phản ứng với CuO tạo sản phẩm C cĩ phản ứng tráng bạc ⇒ B là ancol bậc 1 (C6H5CH2CH2OH) ⇒A là C6H5CH2CH2Cl, C là C6H5CH2CHO, D là C6H5CH2COONH4, E là C6H5CH2COOH.
X là C6H5CHClCH3, Y là C6H5CHOHCH3
Ví dụ 5: (Trích đề thi HSG tỉnh Hải Dương, năm học 2007 – 2008)
Từ Benzen, viết sơ đồ điều chế : o- Amino phenol và m- Amino phenol.
Hướng dẫn giải :
Với bài tập này, tác giả muốn kiểm tra HS kiến thức về phản ứng thế ở vịng benzen, kiểm tra kiến thức về quy tắc thế trong vịng benzen.
Ta cĩ sơ đồ điều chế như sau : +Cl2 + NaOH +HNO H SO3/ 2 4 đ C6H6(benzen) C6H5Cl C6H5OH o-NO2-C6H4OH Bột Fe, t0 1: 1 [H] Fe+HCl o-NH2-C6H4OH +HNO H SO3/ 2 4đ +Cl2 + NaOH
C6H6(benzen) C6H5NO2 M-NO2C6H4Cl m-NO2C6H4OH
Bột Fe,t0 [H] Fe+HCl