Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ dành cho học sinh Trung học cơ sở

Trong thời đại khoa học thông tin ngày nay đòi hỏi con người phải có một trình độ khoa học nhất định. Vì vậy mục tiêu của giáo dục đào tạo là bồi dưỡng con người trở thành lao động có tư duy sáng tạo và xử lí thông tin một cách nhanh chóng, chính xác và khoa học. Để đạt được điều đó hơn bao giờ hết chúng ta cần phải chú ý nâng cao chất lượng học tập của học sinh ở trường phổ thông.

Môn Hoá Học ở trường phổ thông có một vị trí và ý nghĩa rất quan trọng đối với việc giáo dục thế hệ trẻ. Bước đầu hình thành cho học sinh những khái niệm về hoá học và sự biến đổi về tính chất của các chất. Giúp cho học sinh hiểu được hoá học có ý nghĩa rất quan trọng trong đời sống xã hội, từ đó có cái nhìn và thái độ đúng đắn đối với môn học.

Với xu hướng phát triển của giáo dục hiện nay đối với nhiều bộ môn nói chung và bộ môn hoá học nói riêng là tăng cường việc kiểm tra trắc nghiệm trong việc đánh giá kết quả học sinh. Vì vậy việc định dạng bài tập để chọn ra cách giải nhanh các bài tập để chọn ra cách giải nhanh các bài tập hoá học là hết sức cần thiết.

 

doc22 trang | Chia sẻ: sangkien | Lượt xem: 9128 | Lượt tải: 1Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ dành cho học sinh Trung học cơ sở", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 mC = = hoặc mC = .12
- Tìm hidro: Dựa vào H2O.
mH = = hoặc mH = 2.
- Tìm nitơ: Dựa vào N2.
mN = hoặc mN = .28
- Tìm oxi: Dùng phương pháp loại suy.
Mo = a - (mC + mH = mN)
Bước 2: Tính khối lượng phân tử gần đúng của hợp chất hữu cơ.
- Dựa vào tỉ khối hơi.
dA/B = -> mA = dA/B. MB
Nếu B là không khí thì MB = 29.
- Dựa vào số mol và khối lượng
MA = 
- Dựa vào khối lượng riêng của chất khí
Do = -> MA = Do.22,4
Bước 3: Lập công thức phân tử của A.
Đối với bước này tôi chia thành ba cách, tuỳ thuộc vào điều kiện của bài toán cho mà học sinh có thể chọn cho mình cách giải nhanh và dễ dàng nhất.
Cách 1: Dựa vào thành phần khối lượng của các nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ.
Đối với cách này thường phổ biến đối với bài toán cơ bản cho trước MA.
Ta có công thức tổng quát CxHyOzNt
 = = = = 
Hoặc nếu bài toán cho phần trăm khối lượng của các %C chất thì giáo viên hướng dẫn cho học sinh sử dụng công thức:
 = = = = 
Thay các giá trị đã biết vào công tác thức trên suy ra các giá trị x, y, z, t, sau đó thay vào công thức tổng quát ta được công thức phân tử cần lập.
Cách 2: Lập công thức phân tử qua công thức thực nghiệm.
Đối với cách này thường dùng để giải các bài toán mà yêu cầu lập công thức nguyên hay bài toán cho thiếu giả thiết để tính MA.
Trước tiên ta lập tỷ lệ số nguyên tử giữa các nguyên tố
C : H : O : N = : : : 
Hoặc C : H : O : N = : : : 
	 = a : b : c : d (là tỉ lệ số nguyên, tối giản)
Suy ra công thức thực nghiệm (CaHbOcNd)n
Trong đó n ≥ 1 (là số nguyên): gọi là hệ số thực nghiệm.
Dựa vào MA hoặc giả thiết của đề cho suy ra n, thay vào công thức thực nghiệm suy ra công thức phân tử cần lập.
Cách 3: Dựa vào phương trình cháy.
Giáo viên hướng dẫn cho học sinh phương trình cháy tổng quát nhất và cách điền số vào phương trình.
CxHyOZNt + (x + - )O2 xCO2 + H2O + N2
 MA	 44x	 9y 14t
 a	 	 
-> x, y, t
Sau đó dựa vào MA = 12x + y + 16z + 14t
	 -> Z
* Lưu ý: Đối với cách thứ 3 này ta không cần tính bước 1 định lượng các nguyên tố trong A.
Bài tập vận dụng.
1. Đốt chát hoàn toàn 7,4g hợp chất hữu cơ A. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 13,2 (g) CO2 và 5,4 (g) H2O. Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối hơi của A so với khí hidro là 37.
Vì đây là bài tập đầu tiên giúp cho học sinh làm quen với bài tập lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ cho nên người giáo viên cần chọn bài tập cơ bản nhất và lần lượt hướng dẫn cho học sinh các bước giải thật cụ thể để bước đầu giúp cho học sinh cảm nhận rằng việc giải một bài tập hoá hữu cơ cũng không quá khó đối với học sinh.
Bước 1: Định lượng các nguyên tố trong A.
mC = = = 3,6 (g)
mH = = = 0,6 (g)
mO = mA – (mC + mH) = 7,4 – (3,6 + 0,6) = 3,2 (g)
Vậy A có chứa 3 nguyên tố C, H và O.
Bước 2: Tính MA = . = 37.2 = 74 (g)
Bước 3: Lập công thức phân tử của A.
Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh lập theo cả 3 cách:
Cách 1: Đặt công thức tổng quát CxHyOz
 = = = = = 10
-> x = = = 3
 y = 10.mH = 10.0,6 = 6
 z = = = 2
Vậy công thức phân tử A là C3H6O2
Cách 2: 
C : H : O = : : = : : 
	 = 0,3 : 0,6 : 0,2 = 3 : 6 = 2
-> Công thức thực nghiệm (C3H6O2)n
MA = (3.12 + 6.1 + 2.16)n = 74n = 74
 -> n = 1
-> Công thức phân tử của A là C3H6O2
Cách 3:
CxHyOz + (x + - )O2 xCO2 + H2O
 74	44x	 9y
 7,4	13,2 5,4
-> = = 
-> x = 3; y = 6
MA = 12.3 + 6.1 + 16.z = 74
-> Z = 2
Vậy công thức phân tử C3H6O2.
Các bài tập tương tự.
Giáo viên có thể yêu cầu học sinh giải các bài tập số 5/112, 4/133, 4/144 sách giáo khoa Hoá 9.
Đốt chát hoàn toàn 0,72g hợp chất hữu cơ A thu được 1,12l CO2 (đktc) và 1,08g H2O. Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối của A đối với khí oxi là 2,25.
3. Các trường hợp biến dạng:
Để giải một bài tập theo phương pháp khối lượng không phải bao giờ cũng chỉ dừng lại ở dạng cơ bản mà nó còn đi sâu vào các trường hợp biến dạng đòi hỏi học sinh phải có tư duy để giải. Đối với những trường hợp này không yêu cầu đối với các học sinh có mức độ trung bình, yếu, kém mà các truờng hợp này chủ yếu giành cho học sinh khá, giỏi. Giáo viên có thể đưa vào chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi hoặc có thể hướng dẫn mở rộng thêm cho học sinh trong các giờ luyện tập nếu có thời gian. Với phạm vi đề tài nghiên cứu này tôi xin đưa ra các trường hợp biến dạng như sau:
1. Trường hợp 1: Đề toán không cho biết khối lượng của hợp chất hữu cơ ban đầu mà cho biết lượng O2 cần dùng để đốt cháy hợp chất hữu cơ.
Đối với dạng bài tập này ta sẽ giải quyết như sau:
Dựa vào phương trình: A + O2 CO2 + H2O + N2
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
 mA + = + + 
-> mA = + + - 
Hoặc có thể dựa vào định luật bảo toàn khối lượng cho nguyên tố ôxi.
 mO(A) + mO cháy = + 
-> mO(A) = + - mO cháy.
Muốn tính được khối lượng oxi trong CO2 và H2O ta phải phân tích quá trình cháy.
C + O2 ® CO2
4H + O2 ® H2O
Dựa vào CO2 và H2O ta tính được oxi trong CO2 và trong H2O
=> mA = mC + mH + mN + mO
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải.
Bài tập vận dụng:
Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ A cần dùng 6,72 lít O2 (đktc). Sau khi phản ứng kết thúc thu được 13,2g CO2 và 5,4g H2O. Xác định công thức phân tử của A biết dA/He = 15.
Giáo viên hướng dẫn học sinh các bước xử lý giả thiết đề cho:
 = = = 0,3 (mol)
 = . = 0,3.32 = 9,6 (g)
Dựa vào dịnh luật bảo toàn khối lượng ta có:
MA = + - = 13,2 + 5,4 – 9,6 = 9 (g)
-> Bài toán đã được đưa về dạng cơ bản, giáo viên cho học sinh tự giải tiếp.
2. Trường hợp 2: Bài toán không cho trực tiếp lượng CO2 và H2O mà cho các giả thiết như sau:
a. Giả thiết 1: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ rồi dẫn sản phẩm cháy lần lượt qua bình một đựng H2SO4 đặc (hoặc P2O5, hoặc CaCl2 khan), cho tiếp sản phẩm còn lại qua bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2, NaOH, KOH).
Sau đó cho khối lượng bình 1 tăng, khối lượng bình 2 tăng.
Hướng giải quyết: Ta có thể suy ra = m bình 1 tăng; = m bình 2 tăng sau đó đưa bài toàn về dạng cơ bản để giải.
b. Giả thiết 2: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư hoặc Ca(OH)2 dư. Sau thí nghiệm đề cho khối lượng của bình tăng và khối lượng kết tủa trong bình.
Hướng giải quyết: Khi dẫn sản phẩm cháy vào bình thì cả CO2 và H2O bị giữ lại trong bình. Do đó:
 + = m bình tăng (*)
Và CO2 tạo kết tủa với Ba(OH)2 hoặc Ca(OH)2
Từ khối lượng kết tủa -> Số mol kết tủa => dựa vào phương trình suy ra số mol CO2 => Khối lượng CO2.
Thay vào * suy ra 
Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải.
* Lưu ý: Trong giả thiết này khi cho sản phẩm cháy gồm CO2 và nước vào dd Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 thì dung dịch thu được có thể tăng lên hay giảm xuống so với khối lượng ban đầu.
Nếu mtăng = m (chất hấp thụ ) - m kết tủa
Nếu m giảm = m kết tủa - m chất hấp thụ.
Bài tập vận dụng:
1. Đốt cháy hoàn toàn 0,46g hợp chất hữu cơ A thu toàn bộ sản phẩm cháy qua bình 1 đựng P2O5, bình 2 đựng KOH thấy khối lượng bình 1 tăng 0,88g và bình 2 tăng 0,54g. Biết tỉ khối của khí A so với không khí bằng 1,58. Xác định công thức phân tử của A.
Hướng giải quyết bài toán này nằm trong giả thiết 1.
 = m bình P2O5 tăng = 0,54 (g)
= m bình KOH tăng = 0,88 (g)
MA = 1,58 . 29 = 46 (g)
Bài toán được đưa vào dạng cơ bản.
2. Đốt cháy hoàn toàn 10,4g chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình chứa dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng của bình tăng 16,8 (g) đồng thời trong bình có xuất hiện 30 gam kết tủa.
Biết khối lượng của 0,05 mol A là 5,2g. Xác định công thức phân tử của A.
Đối với bài tập này nằm ở giả thiết thứ 2. Giáo viên hướng dẫn học sinh giải quyết trường hợp biến dạng này để đưa vào dạng cơ bản.
+ = m bình Ca(OH)2 tăng = 16,8 (g)
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O
 = = = 0,3 (mol)
= 0,3 . 44 = 13,2 (g)
-> = 16,8 - 13,2 = 3,6 (g)
MA = = = 104 (g)
Bài toán được đưa về dạng cơ bản.
3. Trường hợp 3: Bài toán không cho biết khối lượng sản phẩm cháy CO2, H2O cụ thể, riêng biệt sinh ra khi đốt cháy hợp chất hữu cơ mà cho lượng hỗn hợp các sản phẩm này và tỉ lệ về khối lượng hay thể tích của chúng.
Cách giải quyết: Đặc ẩn số mol cho CO2 và H2O (= a; = b) rồi lập phương trình toán học về khối lượng CO2 và H2O cụ thể. Sau đó tính lượng CO2 và H2O riêng biệt rồi đưa vài toán về dạng cơ bản để giải.
Bài tập vận dụng: Đốt cháy hoàn toàn 18g hợp chất hữu cơ A cần vừa đủ 16,8 (l) O2 đktc. Hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO2 và H2O theo tỉ lệ thể tích : = 3 : 2. Xác định công thức phân tử của A biết = 36.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải quyết bài toán để đưa về dạng cơ bản.
 = = 0,75 (mol)
 = n.M = 0,75 . 32 = 24 (g)
Ta có: A + O2 CO2 + H2O
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có:
+ = mA +
	 = 18 + 24 = 42 (g)
Gọi a = , b = 
-> 44a + 18b = 42 	(1)
 = = = 
-> 2a - 3b = 0 	(2)
Giải hệ 2 phương trình (1) và (2) suy ra a = 0,75
	 b = 0,5
= 0,75 . 44 = 33 (g)
 = 0,5 . 18 = 9 (g)
MA = 36 . 2 = 72 (g)
Bài toán được đưa về dạng cơ bản giáo viên yêu cầu học sinh tiếp tục giải.
Trên đây là các trường hợp để giải bài toán lập công thức phân tử theo phương pháp khối lượng được áp dụng cho các học sinh ở trường THCS. Ngoài ra trong các chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi giáo viên còn có thể cung cấp thêm cho học sinh các cách giải bài toán lập công thức phân tử theo phương pháp thể tích hay phương pháp biện luận.
B. Dạng 2: Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ theo phương thức thể tích.
Phạm vi áp dụng: Phương pháp này được dùng để lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ ở thể khí hoặc hơi.
Giáo viên giới thiệu các bước lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ gồm 3 bước.
- Bước 1: Xác định thể tích các chất trước và sau phản ứng đốt cháy.
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng cháy dưới dạng tổng quát.
CxHy + (x + ) O2 xCO2 + H2O
CxHyOz + (x + - )O2 xCO2 + H2O
CxHyNt + (x + - )O2 xCO2 + H2O + N2
Đưa thể tích các khí đã xác định được ở bước 1 vào phương trình phản ứng cháy.
Bước 3: Lập tỉ lệ mol và tỉ lệ thể tích tương ứng với các chất. Sau đó giải hệ các phương trình đã lập được để tìm ra kết quả.
* Lưu ý: Các nghiệm số tìm được là các số nguyên dương.
Bài tập vận dụng:
1. Đốt cháy hoàn toàn 15cm3 hiđrocacbon trong 98 cm3 O2 (lấy dư). Sau đó làm lạnh hỗn hợp thì thu được 68cm3 khí, cho qua dung dịch KOH thì còn lại 8cm3 khí. Thể tích các khí đo trong cùng một điều kiện về nhiệt độ, áp suất. Xác định công thức phân tử của hiđrocacbon.
Đối với phương pháp thể tích giáo viên nên cho học sinh lập sơ đồ để dễ dàng tìm thể tích của các chất.
O2 còn dư
CxHy 15cm3	 đốt	CO2 	 làm lạnh	 CO2 dd KOH	
O2 98cm3	H2O – H2O	 O2 dư - CO2 
	O2 còn dư 	 68cm3 	 8cm3
Bước 1: Từ sơ đồ trên giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra thể tích các chất.
VCxHy = 15 cm3
V ban đầu = 98cm3	-> V cháy = 98 – 8 = 90 cm3
V dư = 8cm3
V = 68 – 8 = 60 (cm3)
Bước 2: Viết phương trình cháy:
CxHy + (x + ) O2 xCO2 + H2O
 15	90	 60
Bước 3: Lập tỉ lệ
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất ta có tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol.
 = = -> x = 4
 = = = 6
-> y = 4(6 – 4) = 8
-> Công thức phân tử cần lập là C4H8.
Giáo viên cho học sinh đề một số bài tập tương tự để học sinh vận dụng các bước để giải.
2. Đốt cháy hoàn toàn 10cm3 hợp chất hữu cơ chứa 3 nguyên tố C, H và O, trong 40 cm3 khí O2 (lấy dư), sau khi phản ứng kết thúc thu được 60cm3 hỗn hợp khí. Làm lạnh hỗn hợp sản phẩm thu được 30cm3 hỗn hợp khí, dẫn tiếp qua bình đựng dung dịch NaOH thấy có 10cm3 thoát ra khỏi bình. Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ biết thể tích các khí đo trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất.
Trong phương pháp này giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh 2 trường hợp biến dạng có thể gặp.
1. Trường hợp 1: Đốt cháy hỗn hợp trong đó có 1 chất cần xác định công thức phân tử và một chất khác cháy được.
Trong trường hợp này giáo viên cần lưu ý với học sinh thể tích O2 dùng để đốt cháy là đốt hai chất vừa để đốt cháy chất hữu cơ cần xác định công thức phân tử, vừa để đốt cháy chất có trong hỗn hợp.
Bài tập vận dụng: Cho lượng oxi dư vào 300cm3 hỗn hợp gồm hidrocacbon và NH3 rồi đốt cháy. Sau khi đốt cháy hoàn toàn thể tích hỗn hợp khí thu được là 1250cm3. Cho hơi nước ngưng tụ, thể tích còn lại là 550cm3. Sau khi cho qua dung dịch KOH thể tích còn lại 250cm3, trong đó có 100cm3 thể tích N2. Thể tích các khí đo trong cùng một điều kiện như nhau. Xác định công thức phân tử của hidrocacbon.
Cũng tương tự những bài tập trên, giáo viên hướng dẫn học sinh lập sơ đồ cho bài toán.
CxHy 300cm3 đốt	 N2	 làm lạnh N2 dd KOH N2 có 100cm3
NH3	 CO2 -H2O 	 CO2 -CO2	O2 dư
O2 dư	 H2O	 O2 dư
	 O2 dư
	 1250cm3	 550cm3	 250cm3
Giáo viên hướng dẫn học sinh cách giải bài toán biến dạng để đưa về dạng cơ bản.
	2NH3 + O2 N2 + 3H2O
(cm3)	200	 100	 300
V = 200cm3 -> VCxHy = 300 – 200 = 100cm3
V (NH3) = 300cm3.
V thu được = 1250 – 550 = 700cm3.
-> V(CxHy) = 700 – 300 = 400cm3
 V= 550 – 250 = 300cm3
Lập phương trình cháy:
	CxHy + (x + ) O2 xCO2 + H2O
(cm3)	100	 300	 400
Lập tỉ lệ:
 = = -> x = 3
 = = = 4 -> y = 4 . 2 = 8
-> Công thức phân tử cần lập C3H8
2. Trường hợp 2: Đốt cháy một hỗn hợp trong đó có một chất cần xác định công thức phân tử và một chất khác không cháy được.
Bài tập: Cho 0,5l hỗn hợp CxHy và khí CO2 và 2,5l O2 lấy dư rồi đốt cháy. Kết thúc phản ứng được một hỗn hợp mới có thể tích bằng 3,4l. Sau khi cho nước ngưng tụ còn 1,8l và sau khi cho qua dung dịch KOH chỉ còn 0,5l. Thể tích các khí đo trong cùng một điều kiện. Xác định công thức phân tử của CxHy.
O2 dư
CxHy 0,5l đốt	 CO2 làm lạnh CO2 dd KOH 
CO2	 H2O -H2O 	 O2 dư -CO2	
O2 dư 2,5l	 O2 dư	 
	 3,4l	 1,8l	 0,5l
- Xác định thể tích của các chất.
Vcháy = 2,5 – 0,5 = 2 (l)
V= 1,3 (l)
V = 3,4 – 1,8 = 1,6 (l)
Trong bài tập này giáo viên cần lưu ý cho học sinh lượng CO2 thu được vừa do CxHy cháy sinh ra vừa là lượng CO2 ban đầu.
Bài tập này giáo viên cho học sinh phân tích quá trình cháy của từng nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.
4H + O2 2H2O
 	0,8l	 1,6l
C + O2 CO2
(2-0,8) (l)	 1,2 (l)
-> V(CxHy) = 1,2 (l) -> Vban đầu = 1,3 – 1,2 = 0,1 (l)
VCxHy = 0,5 – 0,1 = 0,4 (l)
Lập phương trình phản ứng cháy:
CxHy + (x + ) O2 xCO2 + H2O
0,4l	 1,2l 	 1,6l
Lập tỉ lệ:
 = = = 3 -> x = 3
 = = = 4 -> y = 8
Vậy công thức phân tử hợp chất hữu cơ cần lập là C3H8.
C. Dạng 3: Lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ theo phương pháp biện luận.
Đây là phương pháp giải bài toán mà đề bài cho không đủ giả thiết để giải quyết bài toán bằng hai phương pháp trên (khối lượng hay thể tích). Do đó để giải quyết được bài toán này đòi hỏi học sinh phải nắm vững kiến thức một cách có hệ thống và vận dụng tư duy logic để giải. Đối với phương pháp này chia thành 2 trường hợp sau:
1. Trường hợp 1: Biết khối lượng phân tử nhưng không lập được công thức thực nghiệm.
Cách giải quyết: Lập một phương trình vô định chứa các ẩn số là số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử theo khối lượng phân tử đã biết. Biện luận bằng cách kẻ bảng sau đó tìm cặp nghiệm thích hợp.
Bài tập vận dụng: Đốt cháy hợp chất hữu cơ A có 3 nguyên tố C, H và O biết khối lượng phân tử A bằng 60 (g). Xác định công thức phân tử của A.
Giáo viên hướng dẫn học sinh giải.
Đặt công thức tổng quát của A là CxHyOz
MA = 12x + y + 16Z = 60 	(1)
Ta có: 16Z Z < 3,7
-> Z có thể bằng 1, 2 hoặc 3.
- Nếu Z = 1 -> MA = 12x + y + 16 = 60
	 12x + y = 60 – 16 = 44
	 -> y = 44 – 12x
Giáo viên hướng dẫn học sinh lập bảng biện luận.
Điều kiện x, y là số nguyên dương.
y £ 2x + 2
x
1
2
3
4
y
32
20
8
-4
Công thức phân tử của A là C3H8O.
- Nếu Z = 2 -> MA = 12x + y + 16 . 2 = 60
	 12x + y = 28
	 y = 28 – 12x
Tương tự điều kiện ở trường hợp trên.
X
1
2
3
Y
16
4
-8
Công thức phân tử A là C2H4O2
- Nếu Z = 3 -> MA = 12x + y + 16.3 = 60
	 12x + y = 12 (vô lí)
Vậy công thức phân tử cần lập trong bài này là C3H8O và C2H4O2.
Bài tập tương tự:
2. Đốt cháy một hidrocacbon, biết khối lượng phân tử bằng 28. Lập công thức phân tử của hidrocacbon.
3. Đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu được CO2 và hơi nước. Lập công thức phân tử của A biết tỉ khối hơi của A so với H2 bằng 23.
2. Trường hợp 2: Lập được công thức thực nghiệm nhưng không biết khối lượng phân tử.
Cách giải quyết: Sau khi lập được công thức thực nghiệm thì dựa vào quan hệ số nguyên tử giữa các nguyên tố trong phân tử để biện luận. Khi biện luận cần lưu ý dạng công thức phân tử và điều kiện các ẩn số như sau:
Dạng công thức phân tử
Điều kiện
1) CxHy
x, y ³ 1, nguyên
y £ 2x + 2, y chẵn
2) CxHyOz
x, y, z ³ 1, nguyên
y £ 2x + 2, y chẵn
3) CxHyNt
x, y, t ³ 1, nguyên
y £ 2x + 2 + t
	- t lẻ -> y lẻ
	- t chẵn -> y chẵn
4) CxHyOzNt
x, y, z, t ³ 1, nguyên
y £ 2x + 2 + t
- t lẻ -> y lẻ
- t chẵn -> y chẵn
Bài tập ứng dụng:
1. Đốt cháy hoàn toàn 4,5g hợp chất hữu cơ A thu được 4,48l CO2 (đktc) và 4,5g H2O. Xác định công thức phân tử của A.
Giáo viên hướng dẫn học sinh lập công thức thực nghiệm như ở dạng 1.
 = = 0,2 (mol)
mC = 0,2 . 12 = 2,4 (g)
mH = = 0,5 (g)
mO = 4,5 – (2,4 + 0,5) = 1,6 (g)
-> A có oxi
Công thức tổng quát CxHyOz
C : H : O = : : = : : 
	 = 0,2 : 0,5 : 0,1 = 2 : 5 : 1
-> Công thức thực nghiệm (C2H5O)n
Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào bảng điều kiện để biện luận:
5n £ 2.2n + 2
-> n £ 2 -> n = 1 hoặc 2
- Nếu n = 1 -> Công thức phân tử C2H5O (loại vì số nguyên tử hiđrô lẻ).
- Nếu n = 2 -> Công thức phân tử C4H10O2 (phù hợp).
Bài tập tương tự.
2. Đốt cháy hoàn toàn 1,5g hidrocacbon A thu được 2,24l CO2 (đktc). Tìm công thức phân tử của A.
3. Đốt cháy hoàn toàn một chất hữu cơ A (có chứa 3 nguyên tố C, H, N) thu được 2,24l CO2, 1,12l N2 và 4,5g H2O. Xác định công thức phân tử của A biết thể tích các khí đo ở đktc.
V. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU:
Qua thực nghiệm của nhiều năm giảng dạy bộ môn hoá học 9 đặc biệt là phân môn hoá học hữu cơ tôi nhận thấy rằng: Khi truyền đạt nội dung của các phương pháp này đến với học sinh tôi nhận thấy rằng tỷ lệ học sinh tiếp thu bài và giải được bài tập lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ cao hơn so với lúc trước khi chưa truyền đạt phương pháp. Học sinh có hứng thú với các dạng bài tập này đặc biệt đối với học sinh khá, giỏi.
Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả trong những tiết học tự chọn trong các chương trình bám sát dành cho học sinh trung bình, yếu và trong các giờ học nâng cao dành cho học sinh khá, giỏi.
VI. KẾT LUẬN:
Hoá học đặc biệt là hoá học hữu cơ là một môn học khó đối với học sinh trung học cơ sở. Nội dung bài tập nhiều dạng nhưng không có một bài học về phương pháp cụ thể đó là một khó khăn rất lớn đối với học sinh. Với những trăn trở đó qua thực tế nhiều năm giảng dạy và tìm hiểu tư liệu tôi đã rút ra một số phương pháp giải bài toán lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ, định hướng, nhận dạng tìm ra cách giải một cách nhanh nhất để giúp học sinh không còn cảm thấy khó khăn khi học hoá hữu cơ.
Để thực hiện tốt đề tài này cần có tiết học tự chọn với các mức độ bám sát dành cho học sinh trung bình và yếu và nâng cao dành cho học sinh khá, giỏi thì đề tài sẽ đạt được hiệu quả cao hơn. Đề tài này cũng có thể áp dụng trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi. Đề tài này được viết và được áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh nên khi áp dụng đề tài tuỳ vào đối tượng học sinh giáo viên chọn lọc các trường hợp để giảng dạy cho phù hợp.
Do thời gian giảng dạy chưa nhiều, tư liệu còn thiếu thốn cho nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong bạn đọc góp ý để đề tài ngày một hoàn thiện hơn.
VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên THCS chu kỳ III (2004-2007) môn Hoá học – Nhà xuất bản Giáo dục.
2. Phương pháp giải bài tập hoá học 11 – Tác giả: Võ Tường Huy – Nhà xuất bản trẻ 1997.
3. Phương pháp giải nhanh bài tập hoá hữu cơ – Tác giả: Đỗ Xuân Hưng – Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội 2008.
4. Hoá học 9 – Tác giả: Lê Xuân Trọng – Cao Thị Thặng – Ngô Văn Vụ - Nhà xuất bản Giáo dục 2005.
VIII. MỤC LỤC
TT
Nội dung
Trang
1
Đặt vấn đề
1
2
Cơ sở lí luận
1
3
Cơ sở thực tiễn
2
4
Nội dung nghiên cứu
2
5
Kết quả nghiên cứu
19
6
Kết luận
19
7
Tài liệu tham khảo
20
8
Mục lục
21

File đính kèm:

  • docSKKN_phuong_phap_lap_HCHC.doc
Sáng Kiến Liên Quan