7. Những đĩng gĩp của đề tài
2.1.4.1.Bài tập để rèn luyện khả năng suy luận, năng lực tư duy độc lập, diễn
chính xác và logic
Khi đánh giá trình độ hiểu biết hĩa học của một HS, tất nhiên phải chú ý đến khối lượng kiến thức hĩa học mà HS đĩ đĩ lĩnh hội được, nhưng như thế là chưa đủ, cịn phải
chú ý đến khả năng sử dụng kiến thức đĩ để giải quyết những vấn đề do thực tiễn đặt ra bằng suy luận độc lập của mình, và chính điều này mới đảm bảo việc tiếp thu kiến thức một cách vững chắc. Vì thế, một vấn đề rất quan trọng của dạy học là phải rèn luyện cho HS thĩi quen suy nghĩ và hành động độc lập, từ tư duy độc lập sẽ dẫn đến tư duy phê phán, khả năng phát hiện, giải quyết vấn đề rồi đến tư duy sáng tạo. Như vậy, độc lập là tiền đề cho sáng tạo. Trong thực tiễn dạy học, việc truyền thụ kiến thức và rèn năng lực suy nghĩ độc lập khơng được coi trọng như nhau, mà vẫn nặng về truyền thụ, trong khi đĩ rèn các thao tác tư duy độc lập là phương pháp cĩ hiệu quả nhất để HS tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc và sáng tạo nhất.
Suy luận logic là một trong những phẩm chất rất cần cĩ đối với một HS giỏi. Cĩ năng lực tư duy độc lập, suy luận logic, HS sẽ cĩ cái nhìn bao quát về các khả năng cĩ thể xảy ra đối với một bài tốn, từ đĩ cĩ cách giải quyết vấn đề, lựa chọn phương án diễn đạt. Cũng nhờ cĩ khả năng suy luận logic mà HS tự mình cĩ thể phát hiện ra vấn đề nhận thức mới trên cơ sở kiến thức đĩ cĩ. Vì vậy trong quá trình dạy học bộ mơn hố học cần thiết phải cho HS giải những bài tập địi hỏi cao về khả năng suy luận, kỹ năng diễn đạt logic, chính xác.
Ví dụ 1 : Phenol và anilin đều làm mất màu nước brom ngay ở nhiệt độ thường, nhưng
toluen thì khơng.
a. Từ kết quả thực nghiệm đĩ cĩ thể rút ra kết luận gì?
b. Anisol (metylphenylete) cĩ làm mất màu nước brom khơng?
c. Nếu cho nước brom lần lượt vào từng chất p-toludin (p-aminotoluen), p-cresol (p- metylphenol) theo tỉ lệ mol tối đa thì thu được sản phẩm gì? Giải thích?
Nhận xét: Phenol và anilin là hai hợp chất được HS nghiên cứu khá kỹ trong chương trình. Trên cơ sở hiểu biết về 2 hợp chất này cho phép HS suy luận cho những hợp chất tương tự, đồng thời qua đĩ HS được khắc sâu, làm rừ thêm khái niệm về sự ảnh hưởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử.
Ví dụ 2: Một hỗn hợp X chứa 2este mạch hở (chứa C, H, O) là đồng phân của nhau. Cho
m gam X bay hơi trong bình kín dung tích 4,0 lít ở 2730C thì cĩ áp suất là 1,12atm. Đem xà phịng hĩa hồn tồn (g) hỗn hợp X bằng 150ml dung dịch KOH 1M. Rồi đem chưng cất hỗn hợp sau phản ứng thì thu được 4,25 gam hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp và cịn lại m1 gam chất rắn khan B. Nung hỗn hợp B trong bình kín cĩ đủ oxi cho phản ứng xảy ra hồn tồn thu được m2 gam muối K2CO3, 11 gam CO2 và 3,6 gam H2O.
a. Tính m2 và xác định cơng thức cấu tạo của hai este. b. Tính m và m1 Hướng dẫn giải: a. Ta cĩ: áp dụng cơng thức: PV= nRT ` ⇒ nhỗn hợp X = . . P V R T = 1,12.4 0,1 0,082(273 273) = mol + nKOH = 1. 0,15 = 0,15 (mol)
HS phải biện luận được số nhĩm chức este dựa vào tỉ lệ mol giữa KOH và este, đây là mấu chốt của bài tốn:
Vì: 1 < 0,15 1,5 0,1
KOH hhX
n
n = = < 2 ⇒ 2 este là đơn chức, mạch hở, sau phản ứng thủy
phân, KOH dư.
Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng cho phản ứng xà phịng hố, ta được: mhh este X + mKOH = mrắn + mancol ⇔ m + 56. 0,15 = m1 + 4,25
⇔ m1 – m = 4,15 (1)
Dựa vào giả thiết để biện luận, vì B là chất rắn thu được sau phản ứng xà phịng hĩa nên B là muối kali của axit hữu cơ và KOH dư.
nKOH pư = neste = 0,1 (mol) ⇒ nKOH dư = 0,15 – 0,1 = 0,05 (mol)
Từ giả thiết, muối kali của axit cacboxylic và KOH dư, đem đốt cháy trong bình lớn cĩ đủ oxi thu được K2CO3, CO2 và H2O.
Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng nguyên tố kali, ta cĩ thể tính được khối lượng m2 của muối K2CO3:
2 3
K CO
n = 1/2 nKOH = 0,15/2 = 0,075 (mol)
⇒ mK CO2 3= m2 = 138 . 0,075 = 10,35 (gam)
Tiếp tục áp dụng định luật bảo tồn khối lượng cho hai nguyên tố C và H trong muối của axit cacboxylic,
ta cĩ: nC = nK CO2 3+ nCO2= 0,075 + 11/44 =0,325 (mol) ⇒ − nC = 0,325 3, 25 0,1 C este n n = = . nH = 2nH O2 = 2. 3,6 18 = 0,4 (mol) ⇒ n−H = 0,4/ 0,1= 4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo giả thiết, hai este là đồng phân của nhau, mà hai ancol thu được sau phản ứng xà phịng hĩa là đồng đẳng kế tiếp, nên hai axit cacboxylic cũng là đồng đẳng kế tiếp. Vậy, hai axit đĩ là C3H4O2 và C4H6O2.
Ta cĩ, nancol = nKOHpư = 0,1 (mol) ⇒ −
M ancol = 4,25/ 0,1 = 42,5
⇒ M1 < 42,5 < M2, ⇒ một ancol là CH3OH, ancol thứ 2 là C2H5OH
Vậy, CTCT của hai este là : CH2= CH- COOC2H5 và CH2=CH- CH2COOCH3
Hoặc CH3- CH=CH- COOCH3 hoặc CH2=C – COOCH3
CH3
b. Ta cĩ: meste = m= 100.0,1 = 10 gam
Thay vào (1) ⇒ m1 = 10 + 4,15 = 14,15 (gam)