SKKN Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học ở trường Trung học Phổ thông

Sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học

* Những đòi hỏi của xã hội

Hiện nay, kiến thức không còn là tài sản chỉ của riêng trường học. Học sinh có thể tiếp nhận các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau. Lượng thông tin đa chiều mà học sinh tiếp nhận đã làm thay đổi cách nhìn đối với vai trò của dạy học, do đó cách thức tổ chức các hoạt động giáo dục và học tập trong nhà trường không thể thực hiện như trước đây. Hệ thống giáo dục đang đứng trước áp lực rất lớn về việc cần phải đổi mới.

Hơn nữa, trong xã hội ngày nay, công nghệ thông tin đã trở hành một công cụ hỗ trợ không thể thiếu trong nhà trường, đem đến những phương tiện mới, cách thức mới để truyền đạt kiến thức đến người học. Công nghệ thông tin hỗ trợ một cách tích cực vào quá trình giáo dục. Internet giúp kết nối những thông tin quan trọng trên toàn thế giới.

Vấn đề đặt ra với nhà trường là làm thế nào để học sinh có thể làm chủ kiến thức để có thể giải quyết được những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống xung quanh họ? Lựa chọn nội dung kiến thức, thông tin như thế nào để đáp ứng được điều đó? Và khi đã lựa chọn được những nội dung cần dạy thì làm thể nào để tổ chức tốt những nội dung đó sao cho người học tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức ?

Đây thực sự là những thách thức đối với giáo viên, họ cần phải thực hiện công việc dạy học của mình theo cách hoàn toàn mới. GV không chỉ là người đưa đến cho học sinh một lượng kiến thức xác định mà thay vào đó, GV cần dạy cho học sinh cách xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức để đảm bảo việc tự học suốt đời.

* Những đòi hỏi từ sự phát triển kinh tế - xã hội

Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong bối cảnh hội nhập quốc tế đòi hỏi cần những người có trình độ học vấn rộng, có thể thực hiện được nhiều nhiệm vụ và chuyên môn hoá nhằm đảm bảo chất lượng công việc. Vì thế, người lao động phải thể hiện đẳng cấp chuyên nghiệp cao và sẵn sàng gánh vác trách nhiệm. Dám chịu trách nhiệm là một trong các mối quan tâm hàng đầu của các tổ chức kinh doanh. Yêu cầu đối với người lao động không chỉ đơn thuần là kiến thức mà còn là năng lực giải quyết các vấn đề. Cách giải quyết vấn đề linh hoạt để đối phó với các tình huống mới và sự dám chịu trách nhiệm đang đặt lên vai nền giáo dục nước nhà trách nhiệm đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng sự phát triển của kinh tế - xã hội. Giáo viên phải không ngừng trau dồi chuyên môn, nghiệp vụ để có thể đào tạo ra lớp trẻ năng động, sáng tạo, dám nghĩ, dám làm, biết làm việc độc lập và không ngừng học hỏi để theo kịp sự thay đổi của xã hội.

Yêu cầu đối với lớp trẻ không chỉ là yêu cầu về kiến thức mà còn là yêu cầu về thái độ và kỹ năng làm việc. Trong dạy học truyền thống, những yêu cầu này chưa thực sự được quan tâm nhiều. Vấn đề đặt ra: cần rèn cho học sinh các kỹ năng, thái độ này ở đâu? Khi nào? Và làm thế nào để rèn được chúng?

Như vậy, dạy học cần khuyến khích sự tiếp thu độc lập các kiến thức, cho phép người học thực hành các kỹ năng, trong đó có kĩ năng xã hội, khuyến khích tính độc lập và tự chủ của người học, tạo không gian để thực hiện các chiến lược, phương pháp dạy học khác nhau nhằm có được sự lựa chọn tốt nhất cho việc giải quyết vấn đề. Chỉ trong mô hình giáo dục, dạy học như thế, người học mới được thách thức, được rèn luyện để làm chủ kiến thức và kĩ năng, qua đó họ có được năng lực học suốt đời và năng lực giải quyết linh hoạt các vấn đề thực tiễn, xã hội.

 

doc74 trang | Chia sẻ: thuydung3ka2 | Ngày: 03/03/2022 | Lượt xem: 385 | Lượt tải: 1Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Xây dựng hệ thống bài tập hóa học hữu cơ có nhiều cách giải để phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học Hóa học ở trường Trung học Phổ thông", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
iều cách giải theo từng chương
P 1: Bài tập chương hiđrocacbon
Bài 1: Hỗn hợp X gồm C2H2, C2H6 và C3H6. Đốt cháy hoàn toàn 24,8g hỗn hợp X thu được 28,8g nước. Mặt khác 0,5 mol hỗn hợp này tác dụng vừa đủ với 500g dung dịch Brom 20%. Tính % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.
Lời giải:
Phương trình hóa học của các phản ứng:
- Khi đốt cháy:
2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O
2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O
2C3H6 + 9O2 → 6CO2 + 6H2O
- Khi tác dụng với dung dịch brom:
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4.	C3H6 + Br2 → C3H6Br2.
Cách 1. Phương pháp đại số:
Gọi số mol các khí C2H2, C2H6 và C3H6 trong 24,8 gam hỗn hợp X lần lượt là x, y, z; khi đó số mol các khí trong 0,5 mol hỗn hợp X lần lượt là kx, ky, kz.
 Từ giả thiết, ta có:
Khối lượng hỗn hợp 1: 	26x + 30y + 42z =24,8	(a)
Số mol H2O: 	x + 3y + 3z = 1,6	(b)	
Số mol hỗn hợp 2: 	kx + ky + kz = 0,5	(c)
Số mol Br2 phản ứng: 	2kx + kz = 0,625	(d)
Giải hệ các phương trình:
Cách 2. Phương pháp tự chọn lượng chất:
Hỗn hợp X theo đề bài là một hỗn hợp đồng nhất, tỷ lệ giữa các thành phần khí trong hỗn hợp là không đổi, do đó, KLPT trung bình của hỗn hợp (M) là một giá trị không đổi.
Chọn số mol hỗn hợp X là 1mol: gọi a, b, c lần lượt là số mol của ba khí trong 1 mol hỗn hợp X. Từ giả thiết, ta có hệ phương trình:
(Trong đó a+3b+3c là số mol H2O sinh ra khi đốt cháy 1 mol hỗn hợp)
Cách 3: Phương pháp trung bình:
Gọi công thức trung bình của cả hỗn hợp là 
Có nhiều cách để xác định 
3.1. Phương pháp trung bình kết hợp với bảo toàn nguyên tố và khối lượng
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố và bảo toàn khối lượng ta có:
mC = mX – mH = 24,8 – (1,6.2) = 21,6g
Do đó CTPT trung bình của hiđrocacbon trở thành: 
Do phản ứng cộng Br2 tạo thành hợp chất no nên ta có CTPT của sản phẩm là: (Vì tổng số nguyên tử H và Br = 2x + 2)
Vậy 
Vậy công thức trung bình của hỗn hợp là: C9/4H4.
3.2. Phương pháp trung bình kết hợp độ bất bão hòa và phương pháp đại số:
 PTHH của phản ứng: + āBr2 → 
Theo phương trình 
Do đó CTPT trung bình của X có thể viết lại là:
Khi đó phương trình đốt cháy: 
Gọi số mol hỗn hợp X là x, từ đó ta dễ dàng lập được hệ phương trình:
Vậy công thức trung bình của hỗn hợp là: C9/4H4.
3.3. Phương pháp trung bình kết hợp xác định độ bất bão hòa và phân tích hệ số
Gọi công thức trung bình của cả hỗn hợp là với ā là số liên kết π trung bình của hỗn hợp. 
 PTHH của phản ứng: + āBr2 → 
Theo phương trình 
mC = mX – mH = 24,8 – 1,6.2 = 21,6
Mặt khác ta có: 
Vậy 
CTPT trung bình của hỗn hợp X là: C9/4H4.
3.4. Phương pháp trung bình kết hợp độ bất bão hòa và phương pháp bảo toàn nguyên tố và khối lượng:
 PTHH của phản ứng: + āBr2 → 
Theo phương trình 
Do đó CTPT trung bình của X có thể viết lại là:	(1)
mC = mX – mH = 24,8 – (1,6.2) = 21,6g
Do đó CTPT trung bình của hiđrocacbon trở thành: (2)
Từ (1) và (2) ta có: 
CTPT trung bình của hỗn hợp X là: C9/4H4.
Sau khi xác định được CTPT trung bình của hỗn hợp ta có nhiều cách để tìm ra kết quả của bài toán:
Ta có 
1) Phương pháp đại số:
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của C2H2, C2H6 và C3H6 trong hỗn hợp X, ta có hệ phương trình:
2) Phương pháp sơ đồ chéo:
Áp dụng sơ đồ chéo cho hỗn hợp X:
* Theo số nguyên tử C trung bình:
* Theo số nguyên tử H trung bình:
Từ kết quả trên ta có 
3) Phân tích hệ số:
C2H2 và C2H6 cháy cho ta ; C3H6 cháy cho nên ta có: 
Mặt khác: C2H6 và C3H6 cháy cho ta ; C2H2 cháy cho nên ta có: 
Bài 2: Hỗn hợp khí A gồm H2 và 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau. Cho 1,904 lít (đktc) hỗn hợp khí A đi qua bột Ni, nung nóng thu được hỗn hợp khí B. Biết hỗn hợp B làm nhạt màu nước brom. Đốt cháy hoàn toàn B thì thu được 8,668 gam CO2 và 4,086 gam H2O.
	Xác định CTPT của 2 olefin và thành phần % mỗi khí trong hỗn hợp, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn và tốc độ phản ứng của 2 olefin là như nhau. 
Lời giải:
Vì hỗn hợp B làm nhạt màu nước brôm, chứng tỏ trong B còn dư olefin Þ Sau phản ứng H2 hết.
Cách 1: Phương pháp đại số
Đặt CTPT của 2 olefin là: CnH2n và CmH2m (m = n + 1)
Đặt số mol các chất trong A {H2: x ; CnH2n: y ; CmH2m: z }
Þ x + y + z = 0,085 (I) 
Vì H2 hết Þ x = (x1 + x2) 
Hỗn hợp khí B gồm {CnH2n+2: x1; CmH2m+2: x2 ; CnH2n: (y – x1) ; CmH2m: (z – x2)}
Từ phản ứng đốt cháy B
Từ (I), (II), (III) 
Þ x = x1+ x2 = 0,03 ; y + z = 0,055 ; ny + mz = 0,197
Þ ny + (n + 1)(0,055 – y) = 0,197 Þ y = 0,055n – 0,142
Vì 0 < y < 0,055 Þ 2,58 < n < 3,58 Þ n = 3 ; m = 4
Vậy CTPT của 2 olefin là: C3H6 và C4H8. 
Thay giá trị n = 3 và m = 4 vào trên ta có: y = 0,023; z = 0,032
Phương pháp này tương đối dài. Nếu học sinh đã được trang bị về phương pháp giải thì sẽ nhận ra ngay để xác định các chất đồng đẳng kkế tiếp có thể dùng phương pháp trung bình sẽ gọn hơn nhiều:
Cách 2: Phương pháp trung bình
Để xác định 2 olefin đồng đẳng kế tiếp ta có thể tìm số nguyên tử C trung bình hoặc phân tử khối trung bình bằng các cách sau:
2.1. Kết hợp với phương pháp đại số
Đặt CTPTTB của 2 olefin là
Đặt số mol các chất trong A { H2: x ;: (0,085 – x) 
Hỗn hợp B gồm 
2H2 + O2 → 2 H2O
Từ phản ứng đốt cháy B
Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau Þ CTPT của 2 olefin là: C3H6 và C4H8.
2.2. Kết hợp với phân tích hệ số
Đặt CTPTTB của 2 olefin là
Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau 
Þ CTPT của 2 olefin là: C3H6 và C4H8.
2.3. Kết hợp phương pháp bảo toàn nguyên tố
Nhận xét: Theo bảo toàn nguyên tố ta có
Đốt cháy B Û Đốt cháy A. Mà olefin cháy cho số mol H2O bằng số mol CO2 nên
Vì 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp nhau Þ CTPT của 2 olefin là: C3H6 và C4H8.
(Tương tự ta cũng có thể tìm phân tử khối trung bình rồi kết luận)
Sau khi tìm được hoặc ta có các cách xác định thành phần % như sau:
Cách 1. Dùng công thức trung bình:
Gọi % theo thể tích của C3H6 là x % theo thể tích của C4H8 là 1 – x ta có:
3x + 4(1 – x) = 3,582 x = 0,418
Vậy: 
Cách 2. Dùng phương pháp sơ đồ chéo:
Vậy: 
P 2: Bài tập chương dẫn xuất halozen, ancol, phenol
Bài tập: Đun nóng m gam hỗn hợp CH3CCl3 và C6H5Cl với dung dịch NaOH đặc, ở áp suất cao thấy hết 32 gam NaOH phản ứng và thu được 60,65 gam hỗn hợp 3 muối. Tính m?
Lời giải:
Bài toán này không khó nhưng nếu học sinh không nắm vững kiến thức thì không xác định đúng sản phẩm của phản ứng.
Cách 1. Phương pháp đại số:
Phương trình hóa học các phản ứng:
Từ 2 phản ứng trên ta có hệ phương trình:
Vậy m = 133,5.0,1 + 112,5.0,2 = 35,85 gam
Cách 2. Phương pháp bảo toàn khối lượng:
Ta có 
Mặt khác, áp dụng bảo toàn nguyên tố H ta có:
Vậy m = 60,65 + 0,4.18 – 32 = 35,85 gam
Cách 3. Phương pháp tăng giảm khối lượng:
Ta thấy, cứ 1 mol NaOH phản ứng tạo thành muối, khối lượng tăng 
Từ dẫn xuất halogen → muối ∆m tăng = 0,8.31 = 24,8 gam
Vậy m = 60,65 – 24,8 = 35,85
Cách 4. Phương pháp bảo toàn điện tích kết hợp với bảo toàn khối lượng:
Đặt số mol CH3CCl3 và C6H5Cl lần lượt là x và y ta có:
Dung dịch muối sau phản ứng còn CH3COO- (x mol), C6H5O- (y mol), Cl- (3x + y mol) và Na+ (0,8 mol).
Theo bảo toàn điện tích ta có: x + y + 3x + y = 0,8 4x + 2y = 0,8	(1)
Mặt khác, mmuối = 59x + 93y + 35,5(3x + y) + 23.0,8 = 60,65
 165,5x + 128,5y = 42,25	(2)
Từ (1) và (2) ta có x = 0,1; y = 0,2.
Vậy m = 133,5.0,1 + 112,5.0,2 = 35,85 gam
Cách 5. Phương pháp số học:
Giả sử 0,8 mol NaOH tham gia phản ứng (1); khi đó mmuối = 51,5 gam; ít hơn so với thực tế là 9,15gam
Mặt khác, nếu thay 1 mol NaOH tham gia phản ứng (1) bởi 1 mol NaOH tham gia phản ứng (2) thì khối lượng muối tăng lên một lượng là: 87,25 – 64,375 = 22,875g
Vậy, số mol NaOH tham gia phản ứng (2) là: 
Do đó 
Vậy m = 133,5.0,1 + 112,5.0,2 = 35,85 gam
P 3: Bài tập chương anđehit, xeton, axit cacboxylic
Bài tập: 19,5 gam hỗn hợp X (gồm axit axetic và axit oxalic) phản ứng vừa đủ với Na thu được 4,48 lit H2 ở đktc và a gam muối. Tính a?
Lời giải:
Ta có: 
Cách 1. Phương pháp đại số:
Phương trình hóa học các phản ứng xảy ra:
Từ đó ta có hệ phương trình:
Vậy a = 82.0,1 + 134.0,15 = 28,3
Cách 2. Dùng công thức trung bình:
Đặt công thức chung của 2 axit là: ta có:
Từ đó ta có:
Đáp án: a = 28,3.
Cách 3. Phương pháp số học:
6.1.Giả sử 0,2 mol H2 đều do CH3COOH sinh ra:
Khi đó: 
Thực tế mhh = 19,5 gam (ít hơn 4,5 gam)
Nếu chuyển 1 mol H2 sinh ra do CH3COOH thành 1 mol H2 sinh ra do HOOC-COOH thì khối lượng hỗn hợp giảm một lượng là: 60.2 – 90 = 30 gam.
Vậy trong phép giả sử trên ta đã thay lượng HOOC-COOH là: 
Vậy: 
Do đó a = 82.0,1 + 134.0,15 = 28,3
6.2. Giả sử khối lượng 19,5 gam là CH3COOH:
Khi đó: 
Thực tế: (hơn 0,0375mol)
Mặt khác: nếu chuyển 1 gam CH3COOH thành 1 gam HOOC-COOH thì số mol H2 tăng thêm một lượng: 
Vậy trong phép giả sử trên đã chuyển một lượng HOOC-COOH thành CH3COOH là: 
Vậy a = 82.0,1 + 134.0,15 = 28,3
Cách 4. Phương pháp bảo toàn khối lượng:
Ta có: axit + Na → muối + H2.
Để bảo toàn điện tích ta luôn có: 
Đáp số: a = 28,3
Cách 5. Phương pháp tăng giảm khối lượng
Ta có: Cứ 1mol Na thay thế được 1 mol nguyên tử H, khối lượng tăng lên 22gam.
Vậy ∆m tăng = 22.0,2.2 = 8,8gam
Vậy a = 19,5 + 8,8 = 28,3
Như vậy, nếu đề bài không yêu cầu tính khối lượng từng muối thì giải bằng phương pháp tăng giảm khối lượng sẽ tìm được kết quả nhanh nhất.
P 4: Bài tập chương este, lipit
Bài 1: X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi đối với CH4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2 g este X với dung dịch NaOH (dư), thu được 2,05g muối. Công thức cấu tạo thu gọn của X là
	A. HCOOCH2CH2CH3.	B. C2H5COOCH3.
	C. CH3COOC2H5.	D. HCOOCH(CH3)2.
Lời giải:
Ta có 
Cách 1. Xác định số nguyên tử C từ của gốc axit và ancol
Đặt CTPT của este đó là: CnH2n+1COOCmH2m+1 (với n ≥ 0; m ≥ 1; n, m nguyên)
PTHH của phản ứng:
14n + 68 = 82 n = 1
Mặt khác Meste = 88 14n + 14m + 46 = 88 m = 2
Vậy X là CH3COOC2H5 (Đáp án C).
Cách 2. Xác định CTPT của muối tạo thành và este
Đặt CTPT của este no đơn chức là CnH2nO2. Ta có 14n + 32 = 88 n = 4.
Vậy CTPT của X là C4H8O2.
Đặt công thức của muối là RCOONa ta có: R + 67 = 82 R = 15 (CH3)Muối là CH3COONa
Vậy X là CH3COOC2H5 (Đáp án C).
Cách 3. Xác định CTPT của ancol tạo thành và este hoặc muối
Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có: mancol = mX + mNaOH - mmuối.
Mà X đơn chức nên nNaOH = nX = 0,025 mol
 mancol = 2,2 + 0,025.40 – 2,05 = 1,15
 ancol tạo thành là C2H5OH
Kết hợp với cách xác định muối hoặc este như các cách trên ta sẽ xác định được X
Cách 4. Kết hợp với các phương án lựa chọn:
4.1. Cách quan sát thứ nhất:
Với HS đã có thói quen quan sát các phương án lựa chọn sẽ nhận ra ngay rằng các phương án lựa chọn có cùng CTPT. Như vậy bài toán không cần tìm CTPT este mà chỉ cần tìm CT của muối hoặc ancol tạo thành như trên là đủ. Hoặc sau khi tìm ra công thức muối hoặc ancol HS có thể quan sát đáp án để chọn phương án thích hợp.
4.1. Cách quan sát thứ hai:
Với HS thông minh có thể nhận ra rằng với câu trắc nghiệm có 1 đáp án đúng thì loại ngay phương án A và D vì dữ kiện bài toán không đủ để phân biệt hai este này (CTPT muối và ancol tạo thành như nhau do đó nếu đáp án là A thì D cũng thỏa mãn và ngược lại).
Như vậy chỉ còn 2 khả năng là B hoặc C. Lúc này HS chỉ cần chọn 1 trong 2 để thử:
VD: Chọn B: Phương án C thỏa mãn
Nếu chọn C để thử thì ta có: 
Bài 2: Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp 2 este của 2 axit là đẳng kế tiếp cần vừa đủ 100ml dung dịch NaOH 2M thu được 15,7gam hỗn hợp 2 muối và 6,4 gam một ancol đơn chức. Tính m và xác định công thức phân tử 2 este đó.
Lời giải:
Vì 2 este được tạo thành từ 2 axit cacboxylic đơn chức và 1 ancol nên 2 este đó là đơn chức.
Cách 1. Phương pháp đại số thông thường:
Đặt công thức phân tử 2 este là R1COOR’ và R2COOR’. Vì 2 axit là đồng đẳng kế tiếp nên R2 = R1 + 14.
Phương trình hóa học các phản ứng:
* Tính m:
Ta có: nNaOH = x + y = 0,2
mmuối = (R1 + 67)x + (R2 + 67)y = R1x + R2y + 67(x + y) = 15,7
R1x + R2y + 67.0,2 = 15,7 R1x + R2y = 2,3
mancol = (R’ + 17).(x + y) = 6,4 R’ = 15
meste = (R1 + 44 + R’)x + (R2 + 44 + R’)y = (R1x + R2y) + R’(x + y) + 44(x + y)
= 2,3 + 15.0,2 + 44.0,2 = 14,1 gam
* Xác định công thức 2 este:
R’ = 15 R’ là gốc CH3.
R1x + R2y = 2,3 R1x + (R1 + 14)y = 2,3
R1(x + y) + 14y = 2,3 0,2R1 = 2,3 – 14y.
Do 0 < y < 0,2 0 < R1 < 11,5 R1 là H- (R1 = 1) R2 là CH3.
Vậy 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 2. Dùng phương pháp trung bình:
Đặt công thức chung của 2 este là: COOR. Ta có:
mancol = (R + 17).0,2 = 6,4 R = 15
( + 67).0,2 = 15,7 = 11,5
meste = ( + 44 + R).0,2 = (11,5 + 44 + 15).0,2 = 14,1g
Vậy m = 14,1
R’ = 15 R là CH3.
 = 11,5 2 gốc axit là H- và CH3.
Vậy công thức 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 3. Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng:
Ta có meste + mNaOH = mmuối + mancol.
meste = mmuối + mancol – mNaOH = 15,7 + 6,4 – 0,2.40 = 14,1 gam
Vậy m = 14,1.
Đặt công thức chung 2 este là COOR ta có:
Vậy 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 4. Phương pháp tăng giảm khối lượng:
Gọi CTPT ancol là ROH ta có: 
Ta có: Cứ 1 mol este phản ứng với 1 mol NaOH tương đương với sự thay thế 1 mol CH3 bằng 1 mol Na Khối lượng tăng: 23 – 15 = 8gam.
∆m tăng = 0,2.8 = 1,6 gam
meste = 15,7 – 1,6 = 14,1 gam
Vậy 2 este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Cách 5. Xác định công thức phân tử sau đó tính khối lượng từng este:
Gọi công thức chung của este là COOR
CTPT ancol là ROH ta có: 
Từ đó ta có 2este là HCOOCH3 và CH3COOCH3.
Gọi % theo mol của HCOOCH3 là x thì % theo mol của CH3COOCH3 là 1 – x
Ta có 1x + 15(1 – x) = 11,5 x = 0,25
Vậy 
meste = 0,05.60 + 0,15.74 = 14,1gam
Cũng có thể dùng sơ đồ chéo để xác định số mol các este:
meste = 0,05.60 + 0,15.74 = 14,1gam
Bài 3: Cho hỗn hợp X gồm hai hợp chất hữu cơ no, đơn chức tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch KOH 0,4M, thu được một muối và 336 ml hơi một ancol (ở đktc). Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp X trên, sau đó hấp thụ hết sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 (dư) thì khối lượng bình tăng 6,82g. Công thức của hai hợp chất hữu cơ trong X là
	A. CH3COOH và CH3COOC2H5. 	B. C2H5COOH và C2H5COOCH3.
	C. HCOOH và HCOOC2H5. 	D. HCOOH và HCOOC3H7.
Lời giải:
Hỗn hợp X tác dụng với KOH sinh được 1 muối và 1 ancol Hỗn hợp X gồm 1 axit cacboxylic và 1 este của axit đó.
Theo bài ra ta có: 
Cách 1. Phương pháp đại số:
Đặt công thức 2 chất trong X là CnH2n+1COOH và CnH2n+1COOCmH2m+1.
Phương trình hóa học các phản ứng:
Phản ứng với KOH:
Phản ứng đốt cháy:
2,48n + 0,93m = 4,34 
Do vậy ta có:
m
1
2
3
n
1,375 (loại)
1 (t/mãn)
0,625 (loại)
Vậy, công thức của hai hợp chất hữu cơ trong X là CH3COOH và CH3COOC2H5.
Cách 2. Phương pháp trung bình:
Đặt công thức chung của 2 chất trong X là:
Do 1 chất là axit, 1 chất là este nên m1 = 0, và m2 = m
Số mol ancol là 0,015 nên ta có:
Thay vào ta có
n = 1,75 – 0,375m
m
1
2
3
n
1,375 (loại)
1 (t/mãn)
0,625 (loại)
Vậy, công thức của hai hợp chất hữu cơ trong X là CH3COOH và CH3COOC2H5.
Cách 3. Phân tích hệ số kết hợp với công thức trung bình
Do hỗn hợp X gồm axit cacboxylic và este đều no, đơn chức, mạch hở nên khi đốt cháy X cho ta số mol H2O bằng số mol CO2.
Do đó: ; 
Vậy số nguyên tử C trung bình: 
Do số mol ancol là 0,015 nên ta gọi số nguyên tử C trong este là n1 số nguyên tử C trong axit là n2 (n1 > n2) ta có:
n2
1
2
3
n1
5,67 (loại)
4 (t/mãn)
0,625 (loại)
Vậy CT axit là CH3COOH CT este là CH3COOC2H5.
Cách 4. Kết hợp phương pháp trung bình với phương pháp sơ đồ chéo:
4.1. Kết hợp cách 2 với sơ đồ chéo:
Đặt công thức chung của 2 chất trong X là:
Do 1 chất là axit, 1 chất là este nên m1 = 0, và m2 = m
Số mol ancol là 0,015 nên ta có:
= 0,375m
Mặt khác 
Thay vào ta có: n = 1,75 – 0,375m
m
1
2
3
n
1,375 (loại)
1 (t/mãn)
0,625 (loại)
Vậy, công thức của hai hợp chất hữu cơ trong X là CH3COOH và CH3COOC2H5.
4.2. Kết hợp cách 3 với sơ đồ chéo:
Do hỗn hợp X gồm axit cacboxylic và este đều no, đơn chức, mạch hở nên khi đốt cháy X cho ta số mol H2O bằng số mol CO2.
Do đó: ; 
Vậy số nguyên tử C trung bình: 
Do số mol ancol là 0,015 nên ta gọi số nguyên tử C trong este là n1 số nguyên tử C trong axit là n2 (n1 > n2) nên áp dụng sơ đồ chéo ta có:
n2 = 4,4 – 0,6n1.
n2
2
3
4
n1
3,2 (loại)
2,6 (loại)
2 (t/mãn) 
Vậy CT axit là CH3COOH CT este là CH3COOC2H5.
P 5: Bài tập chương cabohiđrat
Bài tập: Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetic (Có H2SO4 đặc làm xúc tác) thu được 11,1g hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat và 6,6g CH3COOH. Thành phần phần trăm theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat và xenlulozơ điaxetat trong X lần lượt là
	A. 77% và 23%. 	B.77,84% và 22,16%.
	C. 76,84% và 23,16%. 	D. 70% và 30%.
Lời giải:
Cách 1. Phương pháp đại số:
Đặt số mol của xenlulozơ điaxetat và xenlulozơ triaxetat lần lượt là x và y ta có:
Theo bài ra ta có hệ phương trình:
Vậy 
%xenlulozơ điaxetat = 22,16%
Cách 2. Phương pháp trung bình:
Đặt CT chung của 2 este là ta có:
Ta thấy 
Gọi % theo mol của xenlulozơ triaxetat là x % theo mol của xenlulozơ điaxetat là 1 – x. Ta có:
 = 3x + 2(1 – x) = 2,75 x = 0,75
Vậy % theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat
% theo khối lượng của xenlulozơ điaxetat = 22,16%
Cách 3. Phương pháp sơ đồ chéo:
Tương tự cách 2, ta có = 2,75
Áp dụng sơ đồ chéo ta có:
Vậy % theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat
% theo khối lượng của xenlulozơ điaxetat = 22,16%
Cách 4. Phương pháp số học:
4.1. Giả sử 11,1 gam este chỉ có xenlulozơ triaxetat:
Khi đó: 
Số mol axit nhiều hơn thực tế 0,005625mol
Mặt khác cứ 1 gam xenlulozơ điaxetat được thay thế bởi 1 gam xenlulozơ triaxetat thì số mol axit tăng lên một lượng 
Vậy trong phép giả sử trên đã thay một lượng xenlulozơ điaxetat bằng xenlulozơ triaxetat là: 
Vậy % theo khối lượng của xenlulozơ điaxetat là: 
% theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat là 77,84%
4.2. Giả sử 0,11 mol CH3COOH chỉ do phản ứng (1) tạo ra:
[C6H7O2(OH)3]n+ 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)2(OH)]n + 2nCH3COOH (1)
[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OOCCH3)3]n + 3nCH3COOH (2)
Khi đó lớn hơn so với thực tế là 2,43 g
Nếu thay 1 mol CH3COOH được tạo ra do phản ứng (1) tạo xenlulozơ do phản ứng (2) tạo ra thì khối lượng este giảm: một lượng 
Vậy trong phép giả sử trên đã chuyển lượng CH3COOH từ phản ứng (1) sang phản ứng 2 là 2,43 : 27 = 0,09 mol
Vậy khối lượng xenlulozơ triaxetat trong hỗn hợp là:
Vậy % theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat là: 
% theo khối lượng của xenlulozơ triaxetat là 22,16%
P 6: Bài tập chương amin, aminoaxit, protein
Bài tập: α-aminoaxit X chứa một nhóm -NH2. Cho 10,3 gam X tác dụng với axit HCl (dư), thu được 13,95 gam muối khan. Công thức cấu tạo thu gọn của X là
	A. H2NCH2COOH.	B. H2NCH2CH2COOH.
	C. CH3CH(NH2)COOH.	D.CH3CH2CH(NH2)COOH.
Lời giải:
Cách 1. Phương pháp đại số:
Đặt công thức phân tử của X là H2N-R-(COOH)x.
Phương trình hóa học của phản ứng:
H2N-R(COOH)n + HCl → ClH3N-R(COOH)n.
Đặt số mol của X là x số mol của muối = x.
Từ đó ta có: R = 87 – 45n
n
1
2
R
42 (C3H6)
-3 (loại)
Mặt khác, do X là một α-amimoaxit nên công thu gọn của X là CH3CH(CH3)COOH
(Đáp án C)
Cách 2. Phương pháp bảo toàn khối lượng:
Áp dụng bảo toàn khối lượng cho phản ứng ta có:
 R = 87 – 45n
n
1
2
R
42 (C3H6)
-3 (loại)
Mặt khác, do X là một α-amimoaxit nên công thu gọn của X là CH3CH(CH3)COOH
(Đáp án C)
Cách 3. Phương pháp tăng giảm khối lượng:
Do X chỉ chứa 1 nhóm NH2 cứ 1 mol X phản ứng với HCl thì khối lượng tăng 36,5g.
Theo bài ra ∆m tăng = 13,95 – 10,3 = 3,65g
 R = 87 – 45n
n
1
2
R
42 (C3H6)
-3 (loại)
Mặt khác, do X là một α-amimoaxit nên công thu gọn của X là CH3CH(CH3)COOH
(Đáp án C)
Cách 4. Phân tích các phương án lựa chọn:
Nhìn vào các phương án lựa chọn ta thấy:
- Loại B vì đó không phải là một α-aminoaxit.
- Các phương án lựa chọn đều có 1 nhóm –COOH nên có thể gọi CTPT của X là H2N-R-COOH
Đến đây có thể áp dụng phương pháp đại số, bảo toàn khối lượng hoặc tăng giảm khối lượng để tìm ra R.
VD: Áp dụng bảo toàn khối lượng ta có:
 R = 42 (C3H6) 
 Đáp án C.
 Phương pháp này tuy không khắc sâu bản chất hóa học nhưng lại có tác dụng rèn tư duy quan sát và giúp giải nhanh một số bài toán xác định công thức phân tử trong hình thức thi trắc nghiệm nhiều lựa chọn với một phương án đúng – hình thức thi đang được sử dụng ở các kì thi THPT Quốc Gia hiện nay.

File đính kèm:

  • docskkn_xay_dung_he_thong_bai_tap_hoa_hoc_huu_co_co_nhieu_cach.doc
Sáng Kiến Liên Quan