2.3 .Quy trình lựa chọn hệ thống bài tập hóa học chương Este Lipit hóa học 12
2.4. Hệ thống bài tập và biện pháp phát huy nhận thức và tư duy của học sinh
2.4.4. Rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo
2.4.4.1. Điều kiện để có tư duy linh hoạt, sáng tạo
H+ , to
a. Kiến thức: Sáng tạo là vận động từ cái cũ đến cái mới nên tư duy phải linh hoạt, mềm dẻo trên cơ sở thông hiểu sâu sắc bản chất các khái niệm, định luật, quy
luật tương tác giữa các chất trong q trình hóa học và tương tác giữa các q trình hóa học với nhau. Như vậy, học sinh muốn sáng tạo thì phải có nền tảng kiến thức vững chắc
b. Phương pháp khoa học: Phải có năng lực độc lập trong tư duy và trong hành
động. Tính linh hoạt sáng tạo của tư duy liên quan mật thiết với tính độc lập của tư
duy. Độc lập ở trình độ cao dẫn đến linh hoạt, sáng tạo trong tư duy.
c. Ham học hỏi, có ý chí : Mỗi một thành quả đạt được chính là sự nỗ lực tổng
hợp nhiều mặt của một cá nhân. Có nhiều yếu tố dẫn đến thành công nhưng không thể thiếu sự lao động miệt mài, lòng say mê học tập. Học sinh muốn đạt đến trình độ cao của tư duy khơng chỉ dựa vào bản chất nhanh nhậy, thông minh vốn có của mình mà cịn dựa vào khả năng học hỏi người xung quanh, tinh thần cầu tiến, bởi lẽ cái thông minh bẩm sinh nếu không được mài giũa, bồi dưỡng sẽ bị mai một dần, mất đi tính sắc bén vốn có của nó. Vì vậy, “ học, học nữa, học mãi ” là tinh thần cao
đẹp cần được sự phát huy cao độ trong xã hội.
2.4.4.2. Các biện pháp rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo
a. Với học sinh, sau khi đã được rèn luyện các thao tác tư duy, rèn năng lực tư
duy độc lập thì sau đó chính là điều kiện tốt để nâng lên thành năng lực sáng tạo. Trong giảng dạy hóa học, cách thức thuận lợi để phát triển mặt này chính là cho học sinh giải bài tập hóa học. Nhưng ở đây khơng phải bài tập để có kết quả mà yêu cầu phải giải nhanh, hay, gọn, có nghĩa là buộc học sinh phải sử dụng thành thạo các phương pháp giải nhanh và quan trọng hơn cả là biết phối hợp các phương pháp với
nhau để tạo ra cách giải tốt nhất.
b. Với giáo viên, việc biên soạn bài tập phải chú ý sao cho chứa đựng nhiều
vấn đề mang tính tổng hợp về kiến thức, về phương pháp giải. Bên cạnh đó cần phải cho học sinh nhận xét, phê phán cách giải của bạn hoặc một cách giải không đúng do giáo viên đưa ra để tránh lặp lại khi làm bài tập tương tự ; biết giải bài toán bằng nhiều cách để rút ra cái hay và cái chưa hay của từng phương pháp. Không chỉ dừng lại ở các bài tập mang tính lý thuyết, tính tốn mà giáo viên còn phải làm cho bài toán ngày càng gắn liền thực tiễn từ cách hỏi, ứng dụng của các chất trong bài tốn...
Có như vậy việc học hóa với học sinh mới có ý nghĩa, học sinh biết mình đang học gì, liên quan gì đến cuộc sống và có thách thức gì cần phải phấn đấu, nỗ lực để giải
quyết.
2.4.4.3. Bài tập rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo
Bài tập 1: Một este đơn chức X có phân tử khối là 88. Cho 17,6 gam X tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 1M. Khi phản ứng xảy ra hồn tồn, cơ cạn dung dịch sau
phản ứng thu được 23,2 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là
A. HCOOCH2CH2CH3. B. HCOOC3H7.
C. CH3CH2COOCH3. D. CH3COOCH2CH3.
Nhận xét
X là este đơn chức có MX= 88 → X có CTPT : C4H8O2.
nX = 0,2 mol , nNaOH = 0,3 mol. Vì este đơn chức nên NaOH dư sau phản ứng. R1COOR2 + NaOH → R1COONa + R2OH
0,2 0,2 0,2 mol mchất rắn = mNaOH dư + mRCOONa
1 = 23,2 gam. → mRCOONa 1 = 23,2 - 0,1. 40 = 19,2 gam → MRCOONa 1 = 2 , 0 2 , 19 = 96 . → MR1= 29 ( C2H5- ). (Đáp án C)
Với bài này HS có thể sử dụng phương pháp bảo tồn khối lượng cho kết quả nhanh hơn như sau:
mX + mNaOH bđ = mrắn + mancol.
→ mancol = 17,6 + 0,3. 40 - 23,2 = 10,4 gam. nancol = neste = 0,2 mol ( vì đơn
chức và este hết) . → Mancol = 2 , 0 4 , 6 = 32. ( Đáp án C)
Bài tập 2: Cho hỗn hợp X gồm 2 este có cơng thức phân tử C4H8O2 và C3H6O2 tác
dụng với NaOH dư thu được 6,14 gam hỗn hợp hai muối và 3,68 gam ancol Y duy nhất có tỉ khối hơi so với oxi là 1,4375. Khối lượng mỗi este trong X lần lượt là
A. 4,4 gam và 2,22 gam. B. 3,31 gam và 3,31 gam. C. 4,44 gam và 2,18 gam. D. 5,6 gam và 1,02 gam.
Nhận xét
Ta có nancol = 46 68 , 3 = 0,08 mol.
Vì este đơn chức ta có neste = nNaOH pư = nmuối = nancol = 0,08 mol. Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có:
meste + mNaOH = mmuối + mancol → meste = 6,62 gam. Gọi nC4H8O2 = x, nC3H6O2= y.
Ta có x + y = 0,08 (1), 88x + 74y = 6,62 (2) giải (1) và (2) ta có x = 0,05 , y = 0,03 . ( Đáp án A)
Bài tập 3: Xà phịng hố hồn tồn 17,24 g chất béo X cần dùng vừa đủ 0,06 mol
NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là :
A. 17,8 g B. 18,24 g C. 16,68 D. 18,38
Nhận xét
HS có thể dùng ngay định luật bảo tồn khối lượng để làm một cách nhanh gọn.
nglixerol = 3 1 nNaOH = 0,02 mol. mX + mNaOH = mxà phòng + mglixerol → mxà phòng = 17,24 + 0,06. 40 – 0,02. 92 = 17,8 . ( Đáp án A)
Bài tập 4: Xà phịng hóa hồn tồn 10 gam một chất béo cần 1,68 gam KOH. Từ 1
tấn chất béo trên điều chế được bao nhiêu tấn xà phòng natri loại 72%?.
A. 1,028 tấn. B. 1,428 tấn. C. 1,513 tấn. D. 1,628 tấn.
Nhận xét
Vì NaOH đơn chức như KOH nên cần số mol bằng nhau trong phản ứng trung hịa. Ta có cứ 10 gam chất béo → nKOH = 0,03 mol
1 tấn = 106 gam → nKOH = 3000 mol Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có :
mX + mNaOH = mmuối + mglixerol ( nglixerol = 3 1
nNaOH = 1000 mol)
→ mmuối = 106 + 40. 3000 - 92. 1000 = 1028000 gam = 1,028 tấn.
Vì muối natri chiếm 72% nên : mxà phòng = 1,028 . 72 100
= 1,428 tấn. (Đáp án B)
Bài tập 5: Hỗn hợp X gồm hai este no đơn chức mạch hở . Đốt cháy hoàn toàn một
khác X tác dụng với dung dịch NaOH , thu được một muối và hai ancol đồng đẳng kế tiếp của nhau. Công thức phân tử của hai este là :
A. C3H6O2, C4H8O2 B. C2H4O2, C5H10O2 C. C3H4O2, C4H6O2. D.C2H4O2, C3H6O2.
Nhận xét
Este no, đơn chức , mạch hở nCO2= nH2O = 0,145 mol. Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có:
mhh + mO2( pư) = mCO2 + mH2O → mhh = 3,294 gam. Gọi công thức chung của X là CnH2nO2 Ta có:
CnH2nO2 → n CO2 n 145 , 0 0,145 mol → n 145 , 0 . ( 14n + 32) = 3,294 gam . Giải ra n = 3,67 .
Vì X tác dụng với dung dịch NaOH , thu được một muối và hai ancol đồng đẳng kế tiếp của nhau nên hai este là đồng đẳng kế tiếp .( Đáp án A)
Bài tập 6: Đốt cháy hoàn toàn m gam chất béo X (chứa triglixeritcủa axit
stearic, axit panmitic và các axit béo tự do đó). Sau phản ứng thu được 6,72 lít CO2 (đktc) và 5,22 gam nước. Xà phịng hố m gam X (hiệu suất =90%) thì thu được khối lượng glixerol là
A. 0,414 gam B. 1,242 gam C. 0,828 gam D. 0,46 gam
Nhận xét
Ta có: n 2
CO = 0,3 mol, nHO
2 = 0,29 mol.
Trong X có các axit béo tự do dều là axit no, đơn hở nên khi cháy : nCO2 = nH2O . Sự chênh lệch số mol CO2 và H2O là do triglixeritcủa axit stearic, axit panmitic
gây nên. Ta có: neste = 2 2 2 HO CO n n
= 0,005 mol → nglixerol = neste .
→ mglixerol = 0,005. 92. 100
90
Lưu ý: Nhìn đầu bài thì bài tốn tưởng chừng khơng giải được vì thiếu nhiều dữ kiện, nhưng nếu HS so sánh số mol CO2 và H2O thấy được sự chênh lệch là do triglixeritcủa axit stearic, axit panmitic gây nên và HS biết được cơng thức tính số
mol este như sau: neste =
1 2 2 x k n nCO HO
( trong đó k: số liên kết π trong gốc R, cịn x:
số nhóm chức este), ở đây este no nên k = 0, có 3 chức nên x= 3 thì việc giải trở nên rất dễ dàng.
Bài tập này cho hướng mới khi giải bài tập đốt cháy este đa chức, chất béo dù no hay không no.
Bài tập vận dụng
Câu 1: Đun sôi a g một triglixerit X với dung dịch KOH cho đến khi phản ứng
hoàn toàn, thu được 0,92g glixerol và 9,58g hỗn hợp Y gồm muối của axit linoleic và axit oleic. Giá trị của a là
A. 8,82 gam. B. 9,91gam. C. 10,90gam. D. 8,92gam.
Câu 2: Đun a gam hỗn hợp X và Y là đồng phân cấu tạo của nhau với 200 ml dung
dịch NaOH 1M ( vừa đủ ) đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 15 gam hỗn hợp hai muối của hai axit no đơn chức , là đồng đẳng kế tiếp của nhau và một ancol. Giá trị của a và công thức cấu tạo của X, Y là :
A.12,0 : CH3COOH, HCOOCH3 B. 14,8:HCOOC2H5 , CH3COOCH3 C. 14,8 : CH3COOCH3, C2H5 COOH D. 9,0: CH3COOH, HCOOCH3 .
Câu 3: Để xà phịng hóa hồn tồn 10 kg chất béo có chỉ số axit bằng 7, người ta
đun nóng với dung dịch chứa 1,42 kg NaOH. Sau phản ứng, để trung hòa hỗn hợp
cần dùng 500 ml dung dịch HCl 1M. Khối lượng xà phòng thu được là:
A. 103,425 kg. B . 10,3425 kg. C. 10,343 kg. D. 10,253 kg.
Câu 4: Đun nóng hợp chất X với H2O (xúc tác H+) được axit hữu cơ Y và ancol Z đơn chức. Cho hơi Z đi qua ống đựng CuO, to được hợp chất T có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc. Đốt cháy hoàn toàn 2,8 gam X phải dùng hết 3,92 lít oxi (ở đktc), được khí CO2 và hơi nước theo tỉ lệ thể tích:
2 CO V : HO 2 V = 3:2. biết 2 N
dY =2,57. Công thức cấu tạo của X là
C. CH3CH2CH5COOCH=CH2. D. CH2=CHCH2COOCH=CH2.
Câu 5: Đun sôi 13,4 g hỗn hợp T gồm hai chất hữu cơ đơn chức, công thức phân tử
hơn kém nhau một nhóm CH2 với 200 ml dung dịch NaOH 1M( vừa đủ ) thu được ancol X và 16,4 g một muối Y . Công thức hai chất là :
A. CH3COOH, CH3COOCH3 B. CH3COOH, HCOOCH3
C. C2H5COOH, HCOOCH3 C. HCOOH, HCOOCH3
Câu 6: Hỗn hợp M gồm ancol no, đơn chức X và axit cacboxylic đơn chức Y, đều
mạch hở và có cùng số nguyên tử C, tổng số mol của hai chất là 0,5 mol (số mol Y lớn hơn số mol của X). Nếu đốt cháy hoàn toàn M thì thu được 33,6 lít khí CO2 (đktc) và 25,2 gam H2O. Mặt khác, nếu đun nóng M với H2SO4 đặc để thực hiện phản ứng este hóa (hiệu suất là 80% ) thì số gam este thu được là
A. 34,20. B. 27,36. C. 22,80. D.18,24.
Câu 7: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic và hai axit cacboxylic (no, đơn chức, kế
tiếp nhau trong dãy đồng đẳng) tác dụng hết với Na, giải phóng ra 6,72 lít khí H2 (đktc). Nếu đun nóng hỗn hợp X (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành 25 gam hỗn hợp este (giả thiết phản ứng este hóa đạt hiệu suất 100%). Hai axit trong hỗn hợp X là
A. HCOOH và CH3COOH. B.CH3COOH và C2H5COOH. C. C2H5COOH và C3H7COOH. D. C3H7COOH và C4H9COOH.
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn một este đơn chức, mạch hở X ( phân tử có số liên kết
nhỏ hơn 3), thu được thể tích khí CO2 bằng 6/7 thể tích O2 đã phản ứng (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện). Cho m gam X tác dụng hoàn toàn với 200 ml dung dịch KOH 0,7M thu được dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 12,88 gam chất rắn khan. Giá trị của m là
A. 7,20. B. 6,66. C. 8,88. D .10,56.
Câu 9: Hỗn hợp M gồm axit cacboxylic X, ancol Y (đều đơn chức, số mol X gấp 2
lần số mol Y) và este Z được tạo ra từ X và Y. Cho một lượng M tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH, tạo ra 16,4 gam muối và 8,05 gam ancol. Công thức của X và Y là
C. CH3COOH và C2H5OH. D. CH3COOH và CH3OH.
Câu 9: Hỗn hợp X gồm một ancol và một axít hữu cơ. Chia X thành 3 phần bằng
nhau.
+ Phần 1: Cho tác dụng hết với Na thu được 3,36 lít khí đkc. + Đốt cháy phần 2 thu được 39,6 gam CO2.
+ Thực hiện phản ứng este hóa phần 3 thu được este Y. Đốt cháy hoàn toàn 15,3 gam Y thấy tạo thành 16,8 lít CO2 ( đktc ) và 13,5 gam H2O. Số cơng thức cấu tạo có thể có của Y là.
A. 4. B. 6. C. 8. D. 9.
Câu 10: Thủy phân hoàn toàn glixerol trifomat trong 200 gam dung dịch NaOH cô
cạn dung dịch hỗn hợp sau phản ứng thu dược 28,4 gam chất rắn khan và 9,2 gam ancol. Xác định nồng độ % của dung dịch NaOH ban đầu.
A. 14%. B. 12%. C. 6%. D. 10%.
Câu 11: Cho 1,76 gam hỗn hợp gồm hai chất hữu cơ X, Y có cùng cơng thức phân
tử C4H8O2 và có cùng số mol tác dụng hết với dung dịch NaOH tạo ra 2,06 gam hỗn hợp muối. Công thức cấu tạo của X, Y là:
A. C3H7COOH, C2H5COOCH3. B. C3H7COOH, CH3COOC2H5 C. HCOOC3H7, C2H5COOCH3 D. C3H7COOH, CH3COOC2H5
Câu 12: Chia m gam hỗn hợp hai este no, đơn chức thành hai phần bằng
nhau.Thuỷ phân hết phần một cần vừa đủ 200 ml dd NaOH 1M. Đốt cháy hết phần hai , thu được 11,2 lít CO2 (đktc). CTPT hai este là
A. C2H4O2 và C3H6O2 B. C3H6O2 và C4H8O2 . C. C4H8O2 và C5H10O2 D.CH2O2 và C2H4O2
Câu 13: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai este đồng phân cần
dùng 4,704 lít khí O2, thu được 4,032 lít khí CO2 và 3,24 gam H2O. Nếu cho m gam X tác dụng hết với 110 ml dung dịch KOH 1M, cơ cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 7,98 gam chất rắn khan, trong đó có a mol muối Y và b mol muối Z ( MY > MZ). Các thể tích khí đều đo ở điều kiện chuẩn. Tỉ lệ a:b là
Câu 14: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai este đồng phân cần dùng 27,44 lít
O2 thu được 23,52 lít CO2 và 18,9 gam nước. Nếu cho m gam X tác dụng hết với 400 ml dung dịch NaOH.1 M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 27,9 gam chất rắn khan trong đó có a mol muối Y và b mol Z ( MY < MZ) . Các thể tích khí đều đo ở điều kiện chuẩn. Tỉ lệ a: b là:
A. 3:2. B. 2:3. C. 4:3. D. 3:5.
Câu 15: Este X có tỉ khối hơi so với CO2 là 2 . Xà phịng hố hồn tồn 0,1 mol X
bằng 100 ml dung dịch 1M của một hidroxit kim loai kiềm rồi chưng cất , thu được 9,8 gam chất rắn khan và 4,6 gam chất hữu cơ A. Kim loai kiềm và este là :
A . K, CH3COOC2H5 B. K, C2H5 COOCH3
C. Na, CH3COOC2H5 D. Na, C2H5 COOCH3
Câu 16: Đốt cháy hoàn toàn m gam chất béo X (chứa triglixeritcủa axit
stearic, axit panmitic và các axit béo tự do đó). Sau phản ứng thu được 13,44 lít CO2 (đktc) và 10,44 gam nước. Xà phòng hố m gam X (hiệu suất =90%) thì thu được khối lượng glixerol là :
A. 0,414 gam B. 1,242 gam C. 0,828 gam D. 0,46 gam
Câu 17: Đốt a mol X là trieste của glixerol và axit đơn chức, mạch hở thu được b
mol CO2 và c mol H2O (b – c = 4a). Hidro hóa m gam X cần 6,72 lít H2( đktc) thu được 39 gam Y. Nếu đun m gam X với dung dịch chứa 0,7 mol NaOH đến phản ứng hồn tồn và cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng chất rắn là:
A. 57,3 gam B. 53,2 gam C. 61,48 gam D. 52,6 gam.
Câu 18: Đốt cháy hoàn toàn m gam một chất béo X (triglixerit) cần 1,61 mol O2,
sinh ra 1,14 mol CO2 và 1,06 mol H2O. Cũng m gam chất béo X tác dụng vừa đủ