SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị TRƯỜNG THPT NGÔ QUYỀN    -Mã số……………… Chuyên đề XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TỐN HĨA HỌC ĐỐT CHÁY MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CHƯƠNG TRÌNH HĨA HỌC THPT Người thực hiện: NGÔ MINH ĐỨC Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục:…………………………  - Phương pháp dạy học mơn: Hóa học  - Lĩnh vực khác: ……………………………  Có đính kèm:  Mơ hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học : 2015- 2016 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên : NGÔ MINH ĐỨC Ngày tháng năm sinh : 30/11/1981 Giới tính : Nam Địa : 66/19 KP4 Tân Hiệp-Biên Hòa-Đồng Nai Điện thoại : 0983334134 Email : minhducbap@gmail.com Chức vụ: Giáo viên Nhiệm vụ giao : giảng dạy mơn Hóa học, lớp 10; 12 Đơn vị công tác : 8/2015-12/2016 Trường THPT Trị An- Vĩnh Cửu-Đồng Nai 1/2016-5/2016 Trường THPT Ngơ Quyền- Biên Hịa- Đồng Nai II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị : Thạc sĩ - Năm nhận : 2016 - Chuyên ngành đào tạo : Hóa học III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên mơn có kinh nghiệm: giảng dạy mơn Hóa học - Số năm kinh nghiệm: 11 năm - Số sáng kiến kinh nghiệm có năm gần : SKKN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TỐN HĨA HỌC ĐỐT CHÁY MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ -o0oI LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Giải tập hóa học khơng có tác dụng ơn tập, củng cố kiến thức mà để phát triển kiến thức, phát triển lực tư trí thơng minh cho HS Thực chất việc rèn luyện trí thơng minh cho HS bồi dưỡng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu giải toán nhận thức độc lập sáng tạo Để phát triển tư rèn sáng tạo cho HS, việc tìm đáp số tốn hóa học chưa đủ, GV cần khuyến khích HS tìm nhiều cách giải cho tập, chọn cách giải hay ngắn gọn Giải tốn hóa học nhiều cách góc độ khác có khả rèn tư cho HS gấp nhiều lần so với giải tốn cách dù cách ngắn gọn nhất, giúp cho HS có khả nhìn nhận vấn đề theo nhiều hướng khác nhau, phát triển tư logic, biện chứng, khái quát độc lập, sáng tạo, sử dụng thành thạo tận dụng tối đa kiến thức học Khi nói lên ý hay, với phương pháp tối ưu tạo cho HS niềm vui, hưng phấn, kích thích học sinh tư duy, nỗ lực suy nghĩ để tìm cách giải hay từ gieo mầm tích cực tư sáng tạo HS q trình học tập Câu hỏi, tập hóa học phương tiện để kiểm tra khả tư sáng tạo để đánh giá kiến thức, kỹ HS cách xác Đối với mơn Hóa học tập hóa học đóng vai trò quan trọng việc rèn luyện lực tư duy, lực sáng tạo học sinh Vì vậy, người viết chọn chuyên đề “ Xây dựng hệ thống tốn hóa học đốt cháy số hợp chất hữu chương trình Hóa học THPT” để thực trình dạy học 2015-2016 II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Cơ sở lý luận - Tâm lý học lý luận dạy học khẳng định: Con đường hiệu để học sinh nắm vững kiến thức phát triển tư phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể nhận thức, thông qua hoạt động thân mà chiếm lĩnh tri thức, phát triển lực hình thành nhân cách - “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực” (Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo) - “Tổ chức cho người học học tập hoạt động hoạt động tự giác tích cực, sáng tạo, việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo cốt lõi đổi phương pháp giáo dục nói chung phương pháp dạy học hóa học nói riêng Phát huy tính tích cực học tập học sinh, coi học sinh chủ thể trình học tập phương hướng chung cho việc đổi giáo dục” (Phát triển phương pháp dạy học hóa họcChuyên đề cao học lý luận phương pháp dạy học hóa học, ĐHSP Huế) Cơ sở thực tiễn - Trong xu nay, hình thức thi trắc nghiệm khách quan áp dụng phổ biến lực tư học sinh phải vận dụng phát triển cách tối đa, trình dạy học người giáo viên phải trọng rèn luyện lực tư giải tập hóa học học sinh - Trong chương trình Hóa học THPT phần Hóa học hữu chiếm 1/3 nội dung, với nhiều dạng tập khác nhau, dạng tập đốt cháy hợp chất hữu dạng tập thường gặp - Ở phần Hóa học hữu cơ, HS phải học nhiều loại hợp chất hữu khác nhau, HS thường nhầm lẫn, gặp nhiều khó khăn việc giải tập hóa hữu - Giáo viên môn dạy thường hướng dẫn HS phương pháp giải dạng đốt cháy loại hợp chất hữu cách riêng lẻ, chưa có hệ thống tập nhằm giúp HS rèn luyện kĩ giải tập đốt cháy loại hợp chất hữu riêng, kĩ giải tập đốt cháy nhiều loại hợp chất khác nhau, từ có so sánh để nắm vững phương pháp giải dạng tập đốt cháy hợp chất hữu III XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TỐN HĨA HỌC ĐỐT CHÁY MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ Phạm vi nghiên cứu Hệ thống kiến thức Hóa học hữu 11, 12 chương trình Hóa học phổ thơng Đối tượng tác động Học sinh lớp 11, 12 trường Trung học phổ thông Thời gian nghiên cứu: 9/2015 - 4/2016 Công việc giải pháp * Bước 1: Xây dựng hệ thống tập đốt cháy hợp chất hữu gồm phần - Phần 1: Phương pháp giải số dạng hệ thống tập đốt cháy hiđrocacbon (ankan, anken, ankin, hidrocacbon thơm, hiđrocacbon tổng hợp) - Phần 2: Phương pháp giải số dạng hệ thống tập đốt cháy số dẫn xuất hiđrocacbon (ancol, anđehit, axit cacboxylic, este, amin, polime, peptit ) * Bước 2: Tổ chức thực nghiệm, kiểm tra đánh giá hiệu chuyên đề PHẦN 1: HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỐT CHÁY HIĐROCACBON A- LÝ THUYẾT CẦN NẮM VỮNG I Phương trình phản ứng đốt cháy hiđrocacbon (ankan, anken, ankin, hiđrocacbon thơm, hiđrocacbon tổng hợp) Ankan : CnH2n+2 + 3n  O2 → n CO2 + (n+1) H2O nH 2O  nCO2 ; nankan = nH 2O  nCO2 3n O2 → n CO2 + n H2O 2 Anken : CnH2n + nH 2O  nCO2 Ankin ankađien: CnH2n+2 + 3n  O2 → n CO2 + (n-1) H2O nH 2O  nCO2 ; nankin = nCO2  nH 2O Benzen, ankyl benzen : CnH2n-6 + 3n  O2 → n CO2 + (n-3) H2O nH 2O  nCO2 ; 3nX = nCO2  nH 2O Hiđrocacbon tổng hợp: CxHy + x  y y O2 → x CO2 + H2O II Kiến thức bổ trợ Khi cho hấp thụ sản phẩm cháy hiđrocacbon (CO2 H2O) vào bình đựng dd Ca(OH)2 dd Ba(OH)2 :  Khối lượng bình tăng = mCO2 + mH2O  Khối lượng dung dịch bình tăng = (mCO2 + mH2O)- mCaCO3  Khối lượng dung dịch bình giảm = mCaCO3 - (mCO2 + mH2O) mhiđrocacbon = mC + mH ; nC= nCO2 ; nH = 2.nH2O ; mC = nC.12 ; mH = nH = mH2O Cho hiđrocacbon vào bình dung dịch Brom:  Khối lượng bình tăng = ∑ khối lượng hiđrocacbon không no  Số mol Br2 phản ứng tối đa = ∑ số mol lk π  Hiđrocacbon X có k liên kết π : Số mol Br2 phản ứng tối đa = k nX Hiđrocacbon tác dụng H2: số mol H2 phản ứng = ∑ số mol lk π B- PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỐT CHÁY HIĐROCACBON I Dạng 1: Xác định công thức phân tử hiđrocacbon X phản ứng cháy Trường hợp 1: Biết xác định hiđrocacbon cần tìm thuộc loại hiđrocacbon (ankan; anken; ankin; ankyl benzen)  Bước 1: Đặt CTPT hiđrocacbon X cần tìm theo dạng tương ứng  Bước2 : Tùy theo giả thiết cho, ta tìm số cacbon hiđrocacbon X từ suy CTPT X cách sau: Xác định số C X theo công thức: số C = nCO2 nX Xác định khối lượng phân tử (M) X, từ suy cơng thức phân tử X Thiết lập phương trình đại số để tìm số cacbon X Trường hợp 2: Khơng xác định hiđrocacbon cần tìm thuộc loại hiđrocacbon  Bước 1: Đặt CTPT hiđrocacbon cần tìm CxHy  Bước 2: Thiết lập phương trình đại số để tìm x y Suy CTPT X VD1: Đốt cháy hoàn toàn lượng hiđrocacbon X thu 13,44 lít CO2 (đkc) 12,96 gam H2O Xác định công thức phân tử X Giải: nH O  0,72  nCO  0,6  X ankan : CnH2n+2 2 nX = nH O  nCO = 0,12  số C X = 2 nCO2 nX   CTPT X : C5H12 VD2: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X (mạch hở), cho sản phẩm cháy qua từ từ bình đựng nước vơi dư khối lượng bình tăng 50,4 gam thu 90 gam kết tủa Xác định CTPT X Giải: Do dd Ca(OH)2 dư nên cho sản phẩm cháy qua từ từ bình đựng nước vơi dư ptpứ : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O nCO2 = nCaCO3 = 0,9 mol; mCO2 + mH2O = 50,4  mH2O =50,4 – 0,9.44= 10,8  nH2O= 0,6 < nCO2= 0,9 mol  X ankin ankađien (CnH2n-2) nX = nCO  nH O = 0,3  số C X = 2 nCO2 nX   CTPT X C3H4 VD3: Đốt cháy hoàn toàn gam ankan X thu 8,96 lít khí CO2 (đkc) Xác định CTPT X Giải: CnH2n+2 + 3n  O2 → n CO2 + (n+1) H2O 0,4/n  MX  0,4 (mol)  15n  14n+ 2=15n  n=2  CTPT X C2H6 0,4 n VD4: Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít ankan X (đkc) cần 16 gam oxi Xác định CTPT X Giải: 3n  O2 → n CO2 + (n+1) H2O CnH2n+2 + 0,1  0,1 0,5 mol 3n  = 0,5  n=3  CTPT X C3H8 VD5: Đốt 10 cm3 ankan X 90 cm3 oxi (lấy dư) Sản phẩm thu sau cho nước ngưng tụ cịn 65cm3 (các thể tích đo điều kiện) Xác định CTPT X Giải: CnH2n+2 + 3n  O2 → n CO2 + (n+1) H2O Ban đầu Pứ 10 10 90 5.(3n+1) 10n 10(n+1) Sau 90-5.(3n+1) 10n 10(n+1) Do ngưng tụ H2O nên : VCO2 + VO2 dư = 65  90 - 5.(3n+1)+10n = 65  n =  CTPT X C4H10 VD6: Đốt cháy hồn tồn lít khí hiđrocacbon X cần vừa đủ 4,5 lít oxi, sau phản ứng thu lít CO2 Các thể tích đo điều kiện nhiệt độ, áp suất Xác định CTPT X Giải: CxHy + x  lít y y O2 → x CO2 + H2O 4,5 lít lít y   x = ;  x    4,5.1  y   CTPT X C3H6 4  II Dạng 2: Xác định công thức phân tử hiđrocacbon liên tiếp dãy đồng đẳng  Bước 1: Xác định hiđrocacbon cho thuộc dãy đồng đẳng (ankan; anken; ankin…)  Bước 2: Tùy theo giả thiết cho, ta tìm số C trung bình hiđrocacbon cách dạng VD1: Đốt hoàn toàn hỗn hợp hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp thu hỗn hợp X gồm CO2 H2O, CO2 chiếm 41,38% thể tích X Xác định CTPT hiđrocacbon Giải: VCO2 = 41,38 58,62 Vhh = 0,4138Vhh  VH2O = Vhh = 0,5862Vhh  VCO2 < VH2O 100 100  hiđrocacbon ankan : Vankan = VH2O - VCO2 = 0,1724Vhh  số C trung bình ankan = VCO2 Vhh  2,4  CTPT ankan : C2H6 C3H8 VD2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankan (liên tiếp dãy đồng đẳng) oxi (lấy gấp đôi lượng cần dùng) Sau phản ứng thu hỗn hợp khí CO2 chiếm 2/9 thể tích hỗn hợp Xác định CTPT ankin 3n  O2 → Giải: CnH2n-2 + Ban đầu mol 3n+1 Pứ 3n  n (n+1) Sau 3n  n (n+1) n CO2 + (n+1) H2O 3n  2(  n  n  1) 2  n  1,5 VCO2= Vhhsau  n  9  CTPT ankan : CH4 C2H6 III Dạng 3: Xác định công thức phân tử hiđrocacbon hỗn hợp gồm hiđrocacbon không thuộc dãy đồng đẳng  Bước 1: Xác định số C số H trung bình hiđrocacbon số C trung bình  2.n nC nCO2 n  ; số H trung bình = H  H2O nX nX nX nX  Bước 2: Dựa vào giả thiết suy luận CTPT lập phương trình đại số để tìm số C số H hiđrocacbon VD1: Hỗn hợp khí A gồm C2H6 hiđrocacbon X Đốt cháy hồn tồn lít hỗn hợp A thu lít CO2 1,5 lít H2O (các thể tích đo điều kiện) Xác định công thức phân tử X Giải: số C trung bình  nCO2 nX  ; số H trung bình = 2.nH2O nX 3 C2H6 có 2C  X có 2C; C2H6 có 6H  X có số H < ; X phải có số H chẵn  X có 2H  CTPT X : C2H2 VD2: Đốt cháy hoàn tồn 6,72 lít (đktc) hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon X Y (M X