(1)KỸ NĂNG LẬP CÔNG THỨC HOÁ HỌC HỢP CHẤT HỮU CƠ HOÁ 9 I

KỸ NĂNG LẬP CÔNG THỨC HOÁ HỌC HỢP CHẤT HỮU CƠ HOÁ 9 I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI :

Là một GV dạy môn hoá học chắc hẳn ai cũng hiểu bộ môn hoá là bộ môn mới và khó đối với HS bậc THCS. Số tiết phân bố trong chương trình còn ít song yêu cầu lượng kiến thức lại quá nhiều và rộng, lượng bài tập phong phú đa dạng song SGK và sách bài tập lại chưa phân dạng từng loại bài tập cũng như chưa nêu lên cách thiết lập phương pháp giải cụ thể cho từng dạng toán. Đó chính là cái khó cho người học và cũng là nội dung mà mỗi GV dạy hoá phải trăn trở tìm tòi, biên soạn nội dung giảng dạy làm thế nào để HS rèn luyện kỹ năng giải tốt các dạng bài tập theo yêu cầu của chương trình .

Trong những năm học trứơc tôi tiến hành biên soạn các dạng bài tập hoá vô cơ đã áp dụng vào giảng dạy tại trường bước đầu đã đem lại kết quả khả quan, các dạng bài tập của hoá vô cơ và hoá học hữu cơ bậc THCS có điểm chung gần giống nhau chỉ khác nhau ở dạng toán lập công thức phân tử các HCHC đây là dạng toán mới và khó đối với HS lớp 9 hơn nữa sách bài tập lại không thiết lập cách giải cho từng dạng cụ thể do vậy trong quá trình khảo sát cuối năm chúng tôi nhận thấy hầu hết HS lớp 9 còn yếu về các dạng toán này, do vậy qua khảo sát cuối năm gần 60% HS không làm được bài tập dạng xác định công thức hợp chất hữu cơ, đó cũng chính là lý do mà chúng tôi chọn nội dung đề tài mới :

" RÈN LUYỆN KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP DẠNG LẬP CÔNG THỨC HỢP CHẤT HỮU CƠ ”

II. CƠ SỞ THỰC NGHIỆM :

1. Khảo sát chất lượng lần 1 vào cuối tháng 1

* Nội dung : thực hiện các bài tập lập công thức các hợp chất hưũ cơ.

* Thời gian : 45 phút kết quả như sau:

SLHS GIỎI KHÁ T.BÌNH YẾU KÉM

SL 31 0 10 21 0 0

36 22 13 1 0 0

% 67 32.8 34.4 32.8 0 0

- Từ những nguyên nhân trên năm học này tôi bắt tay vào việc tiến hành nghiên cứu phân loại dạng bài tập lập công thức phân tử HCHC, bằng kinh nghiệm và kiến thức của bản thân kết hờp với kiến thức từ các sách tham khảo chúng tôi tiến hành biên soạn nội dung, nhằm tìm ra biện pháp thích hợp và chọn nội dung phù hợp trong việc giảng dạy nội dung biên soạn tôi tiến hành khảo sát thăm dò nguyện vọng của HS kết quả như sau:

 HS biết làm toán lập công thức HCHC: 16%

 HS không biết làm toán lập công thức HCHC: 84%

Trong đó:

- 16% thích học môn hoá, dễ hiểu - 12% không thích học vì quá khó - 17% Không hiểu bài

- 35% HS không biết thiết lập cách giải

- 20% HS cho là môn Hoá quá khó, mau quên.

- Qua kết quả trên cho thấy HS không làm bài được chủ yếu do không hiểu bài, không phân được các loại bài tập trong dạng cũng như không biết thiết lập cách giải cụ thể cho từng loại bài tập, GV hướng dẫn giải bài tập theo sách GV không đưa ra cách giải cụ thể cho từng dạng bài tập. Đó cũng chính là nguyên nhân chúng tôi tiến hành biên soạn và thực hiện đề tài .

III. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN :

- Kết thúc năm học qua kết quả chất lượng cuối năm và qua kết quả khảo sát như trên, phần lớn quý thầy cô và bản thân tôi không thoả mãn với kết quả đã đạt của bộ môn hoá học, vì vậyt tôi đi sâu vào việc tìm các biện pháp giải quyết nhằm hạ thấp được tỉ lệ học sinh không hiểu cách giải dạng bài tập lập CTHH đối với hợp chất hữu cơ.

1. Thời gian thực hiện:

Tháng 11/ 200912/ 2009 -Nghiên cứu và biên soạn nội dung trên cơ sở tài liệu Tháng 01/ 2010 02/ 2010 -Tổng hợp nội dung nghiên cứu

Tháng 05/ 2010 - Báo cáo đề tài trước tổ chuyên môn

* Tiến hành khảo sát chất lượng 02 đối tượng:

Tháng 01 / 2010 Lần1 khảo sát chất lượng ban đầu HS lớp 9A,G

Tháng 04 / 2010 Lần 2 khảo sát chất lượng HS lớp 9A,G sau khi áp dụng đề tài Tháng 05/ 2010 - Tổng hợp kết quả áp dụng, tổng kết kinh nghiệm

2. Phối hợp với GVCN các lớp thực nghiệm để có thời gian thực hiện công việc khảo sát chất lượng và bố trí thời gian phụ đạo đồng thời thông qua các tiết dạy trên lớp.

3. Phối hợp với bộ phận chuyên môn nhà trường nhằm thực hiện tốt đề tài . 4. Bố trí thời gian thực hiện nội dung đề tài :

a. Sử dụng tốt thời gian dặn dò, bài tập của tiết dạy để hướng dẫn thiết lập cách giải từng dạng.

b. Biên soạn vào nội dung chuyên đề môn tự chọn để giảng dạy các nội dung của đề tài .

c. Thông qua hệ lớp phụ đạo, luyện thi cho HS khối 9 5. Phân đối tượng thực hiện : HS khối 9

IV. NỘI DUNG ĐỀ TÀI

* Dạng toán xác định công.thức phân tử hợp chất hữu cơ (HCHC) là dạng bài tập rất phong phú của bộ môn hoá học, đối với chương trình hoá học hữu cơ lớp 9 dạng bài tập này trong SGK hầu hết tập trung vào phản ứng cháy. Do đó, đề tài này chúng tôi chỉ giới hạn ở phạm vi : " Rèn luyện kĩ năng giải bài tập dạng lập công

Người thực hiện: Lê Văn Hoàng

thức hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy " Vì vậy, để HS có cơ sở luyện giải dạng bài tập cơ bản này đạt kết quả tốt, trước hết chúng tôi trang bị cho HS nắm vững các kiến thưc cơ bản về lý thuyết và phuơng pháp giải sau:

IV.1. Những kiến thức cơ bản về lý thuyết cần trang bị cho học sinh :

1. Công thức tổng quát của các loại HCHC nhằm giúp HS xác định được số nguyên tử của từng nguyên tố trong hợp chất khi gặp dạng cụ thể và để xác định công thức hợp chất khi biết dạng tổng quát cũng như xác định tên hợp chất đã tìm được.

Bảng phân loại các hợp chất hữu cơ : ( Chương trình hoá học lớp 9 )

Hợp chất hữu cơ (HCHC)

Hydrocacbon ( Phân tử chỉ có2

nguyên tố C và H )

CTTQ: CXHY

Hydrocácbon no (Họ ANKAN: CnH2n + 2 với n^1)

Hydrocacbon không no (Họ ANKEN: CnH2n

với n^2)

Hydrocacbon không no(Họ ANKIN:CnH2n - 2

với n^2)

Hydrocacbon thơm ( Họ AREN: CnH2n - 6 với n^6 )

Dẫn xuất hydrocacbon ( Ngoài C và H còn có nguyên tố khác như: O, N...) CTTQ: CXHYOZ..

Rượu đơn chức no: CnH2n+1 OH (với n^1) Axit đơn chức no: Cn H2n+1 COOH (với n^0) Chất béo: (R-COO)3C3H5 (với R là gốc hydrocacbon )

Glucôzơ: C6H12O6

Saccarozơ: C12H22O11

Tinh bột và xenlulozơ: ( -C6H10O5-)n

với : n = 1200  6000 : Tinh bột n = 10000  14000 : Xenlulôzơ 2. Phương trình tổng quát các phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (HCHC) gồm hiđrôcacbon và dẫn xuất hiđrôcacbon (hợp chất hữu cơ có chứa ôxy và nitơ ) trong phạm vi chương trình hoá học lớp 9 như sau :

a) Hiđrôcacbon :

* Họ Ankan: CnH2n +2 + (³ⁿ₂^1)O2 ^t0 n CO2 + (n + 1) H2O * Họ Anken: CnH2n + ³ⁿ₂ O2 ^t0 n CO2 + n H2O

* Họ Ankin: CnH2n -2 + (³ⁿ₂^1)O2 ^t0 n CO2 + (n - 1) H2O * Họ Aren: CnH2n -6 + (³ⁿ₂^3 )O2 ^t0 n CO2 + (n - 3) H2O

+ Phương trình phản ứng cháy tổng quát của các loại hiđrôcacbon (A) CxHy + (^x ₄^y) O2 ^t0 xCO2 + ₂^y H2O

- Dựa vào số mol CO2 và số mol H2O trong sản phẩm cháy suy ra loại hiđrôcacbon (A) đem đốt :

Nếu nCO2 ^ nH2O hay x ^ ₂^{y } A là Ankan Nếu nCO2 = nH2O hay x = ₂^{y } A là Anken

Nếu nCO2  nH2O hay x ^ ₂^{y } A là Ankin hoặc Aren b) Dẫn xuất hiđrôcacbon :

* Rượu đơn chức no :

CnH2n + 1OH + ³ⁿ₂ O2 ^t0 n CO2 + (n +1) H2O * Axit đơn chức no :

CnH2n + 1COOH + (³ⁿ₂^1)O2 ^t0 (n + 1) CO2 + (n +1) H2O

+ Phương trình phản ứng cháy tổng quát của các loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) : - Hợp chất hữu cơ có chứa ôxy :

CxHyOz + (^x ₄^{y } ₂^z ) O2 ^t0 x CO2 + ₂^y H2O

- Dựa vào số mol CO2 và số mol H2O trong sản phẩm cháy suy ra loại dẫn xuất hiđrôcacbon (A) đem đốt :

Nếu nCO2 ^ nH2O hay x ^ ₂^{y } A có thể là Ankanol (Rượu) Nếu nCO2 = nH2O hay x = ₂^{y } A là Ankanoic (Axit ) đơn chức no - Hợp chất hữu cơ có chứa ôxi và nitơ :

CxHyOzNt + (^x ₄^y- ₂^z )O2 ^t0 x CO2 + ₂^y H2O + ₂^t N2

IV.2 Phân loại và phương pháp giải dạng toán xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ dựa vào kết quả phản ứng đốt cháy :

1. Bài toán dạng cơ bản: ( áp dụng cho mọi đối tượng học sinh ) a) Sơ đồ phân tích đề bài toán:

m (g) + O2 mCO2 (g) ( hay nCO2(mol) , VCO2(lít) ở đktc ) HCHC mCO2(g) hay nH2O(mol)

(A) VN2(lít) ở đktc ( hay nN2(mol) ) * Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A) b) Phương pháp giải :

Bước1: Xác định thành phần nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A) đem đốt (hay phân tích )

mC ( trong A ) = mC (trong CO2) = ¹²₄₄ mCO2 = 12.^Vco_22,4² = 12.nCO2

mH ( trong A ) = mH (trong H2O) =₁₈² . ^mH2O= ^2nH2O mN ( trong A ) = ²⁸₂₂^.V_,4^N2 = 28.n_N2

* Tính tổng khối lượng : ( mC + mH + mN ) rồi so sánh

- Nếu ( mC + mH + mN ) = mA ( đem đốt ) => A không chứa ôxy

Người thực hiện: Lê Văn Hoàng

đốt cháy hoàn toàn

- Nếu (mC + mH + mN ) ^ mA (đem đốt) => A có chứa ôxy => mO ( trong A ) = mA - ( mC +mH + mN )

* Cách xác định thành phần % các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ (A) %C =

A C

m m .100

; %H =

A H

m m .100

; %N =

A N

m m .100

%O =

A O

m m .100

= 100% - ( %C + %H + %N )

Bước 2 : Xác định khối lượng mol phân tử hợp chất hữu cơ (MA) * Dựa vào khối lượng riêng của chất hữu cơ (A) ở đktc (DA)

* Dựa vào tỷ khối hơi của chất hữu cơ (A) đối với khí B (dA/B ) hay không khí (dA/KK)

* Dựa vào khối lượng (mA (g) ) của một thể tích (VA (lít) ) khí A ở đktc mA (g) khí A chiếm thể tích VA (lít) ở đktc

MA (g)... 22,4 (lít)... ^{M 22}_V^,4_(lít^.m₎

A A A 

Bước 3 : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)

Cách 1 : Dựa trên công thức tổng quát hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOzNt

A A N O H

C m

M m

t m

z m

y m

x  16 14  12

hay ¹²_%C^{x } _%^y_H ^_%¹⁶_O^{z }_%¹⁴_N^{t }₁₀₀^MA

- Tính trực tiếp x , y , z , t từ tỷ lệ trên => công thức phân tử hợp chất (A) Cách 2 : Tính trực tiếp từ phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ (A) * Trường hợp 1 : Đề cho biết khối lượng của các chất trong phản ứng cháy:

CxHyOzNt + (^x ₄^y- ₂^z )O2 ^t0 x CO2 + ₂^y H2O + ₂^t N2

MA (g) 44x (g) 9y (g) 14t (g) mA (g) mCO2 mH2O mN2

=> Tỉ lệ :

A A N

O H

CO m

M m

t m

y m

x   

2 2

2

14 9

44 => x , y , t

Từ MA = 12x + y + 16z + 14t => z = ^MA(12₁₆^{x y14t)} => Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A

* Trường hợp 2 : Đề cho biết thể tích và hơi của các chất trong phản ứng cháy (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ) .

- Trường hợp này ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỷ lệ thể tích của chất khí và hơi cũng chính là tỷ lệ số mol . Do đó khi giải nên áp dụng các thể tích trên trực tiếp vào phương trình phản ứng cháy tổng quát .

c) Bài tập minh hoạ :

Bài 1 : Đốt chất hoàn toàn 3 gam hợp chất hữu cơ (A) chứa các nguyên tố : C, H, O, kết quả thu được 6,6 gam CO2 và 3,6 gam H2O . Biết tỷ khối hơi của hợp chất này đối với khí H là 30 . Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) ?

MA = 22,4. DA

MA = MB . dA/B MA = 29. dA/KK

Giải

Theo đề dạng công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A) : CxHyOz

Cách 1 :

- Khối lượng các nguyên tố có trong (A)

mC = ¹²₄₄^.m_CO2  ¹²₄₄^.6,6^1,8(g⁾ ; mH =₁₈^{2 .}m_H2_O ₁₈^{2 .3,6}^0,4(g⁾

=> mO = mA - ( mC + mH ) = 3 - ( 1,8 + 0,4 ) = 0,8 (g) - Khối lượng mol của (A) : . ₂ 30.2 60( )

/ 2 M g

d

M_A  _{A H H}  

A A O

H

C m

M m

z m

y m

x  16 

12 ^{ 12}_1,8^{x } ₀^y_,4 ^16_0,8^{z  60}₃ ^20 => x = 3 , y = 8 , z = 1

Vậy công thức phân tử của (A) là : C3H8O Cách 2 :

- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A)

CxHyOz + (^x ₄^y - ₂^z )O2 ^t0 x CO2 + ₂^y H2O Theo pt pứng : MA (60g) 44x 9y Theo đề : mA (3g) mCO2 (6,6g) mH2O(3,6g) Ta có tỉ lệ :

A A O H

CO m

M m

y m

x  

2 2

9

44 ^{ 44}_6,6^{x }₃⁹_,^y₆^{ 60}₃ ^20 => x = 3 , y = 8 mà MA = 12x + y + 16z => z = ^{MA }₁₆^{(12x y) } z = ^60(12₁₆^{.3.8) 1} Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8O

Bài 2 : Xác định công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) . Khi phân tích hợp chất này có thành phần % khối lượng các nguyên tố như sau : 75%C và 25%H . Biết rằng 3,2 gam chất (A) ở đktc có thể tích là 4,48 lít .

Giải

- Dạng công thức phân tử của Hydrôcacbon (A) : CxHy

- Khối lượng mol của(A) : MA = ²²_V^,4_(lit^.m₎ ²²₄^,_,⁴₄₈^{.3,2 16(g)}

A

A  

- Ta có tỷ lệ : ¹²_%C^{x } _%^y_H ^₁₀₀^{MA 12}₇₅^{x } ₂₅^{y }₁₀₀¹⁶ => x = 1 , y = 4 Vậy công thức của Hydrôcacbon (A) là: CH4

Bài 3 : Đốt cháy hoàn toàn 100ml hơi chất hữu cơ (A) chứa 3 nguyên tố: C, H, O, cần 250 ml khí O2 , thu được 200ml CO2 và 200ml H2O (các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ) . Xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) .

Giải

- Phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A) :

CxHyOz + (^x ₄^y- ₂^z )O2 ^t0 x CO2 + ₂^y H2O Theo ptpứng : 1(ml) ^x ₄^y -₂^z (ml) x(ml) ₂^y (ml)

Người thực hiện: Lê Văn Hoàng

Theo đề : 100(ml) 250(ml) 200(ml) 200(ml) Ta có :

250 2 4 200

. 2 200 100

1

z x y

y

x  





 ^₁₀₀^{1 } ₂₀₀^{x  x}₁₀₀^2002 ₁₀₀^{1 } _2.200^{y  y 2}₁₀₀^{.200 4}

₁

1 2 2 2 4 2 4 100 250 250

2 4 100

1           

 y z z

z x y

Vậy công thức phân tử của hợp chất hữu cơ (A) là : C2H4O

Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn 7,4(g) hợp chất axit đơn chức no, thu được 6,72lít CO2

(ở đktc). Xác định công thức phân tử của axit đó ? Giải - Số mol CO2 : nCO2



- Số mol CnH2n+1COOH : 2 _1 ₁₄^7,⁴₄₆ n_{C H COOH} n

n n

- Phương trình phản ứng đốt cháy axit đơn chức no:

CnH2n+1COOH + ⁽³ⁿ₂^1)O2 ^t0 (n +1)CO2 + (n +1)H2O 1 (n +1)

_14n^7,_⁴₄₆ 0,3 - Theo phương trình phản ứng, ta có tỉ lệ:

_14n^7,_⁴₄₆ ^ _n⁰_^,3₁ ( Giải ra ta được kết quả: n = 2 ) - Vậy công thức của axit là: C2H5 - COOH

IV.3 Các bài toán dạng phân hoá thường gặp (biến dạng) : áp dụng cho đối tượng học sinh khá, giỏi

1. Biến dạng 1:

a) Đặc điểm bài toán : Đề không cho dữ kiện tính MA, yêu cầu xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)

b) Phương pháp giải :

Bước1 : Đặt công thức (A) dạng tổng quát : CxHyOzNt

Sau đó dựa vào dữ kiện bài toán thiết lập tỷ lệ :

x : y : z : t = ^m₁₂^{C :m}₁^{H :m}₁₆^{O :m}₁₄^N => công thức đơn giản nhất ( CTĐGN ) và công thức thực nghiệm ( CTTN ) của chất (A) .

Bước 2 : Biện luận từ công thức thực nghiệm ( CTTN ) để suy ra công thức phân tử đúng của (A)

Bảng biện luận một số trường hợp thường gặp

CTTQ Điều kiện Ví dụ minh hoạ

CxHy y ^ 2x + 2 CTTN (A) : (CH3O)n => CnH3nOn

CxHyOz x , y ^ 0, nguyên

y luôn chẳn 3n^2n + 2 => 1^n^2, n nguyên

=> n = 1 , CTPT (A) : CH3O (loại , y lẻ) n = 2 , CTPT(A) : C2H6O2 (nhận) CxHyNt

CxHyOzNt

y^ 2x + 2+ t

x , y , t ^ 0 , nguyên y lẻ nếu t lẻ

y chẳn nếu t chẳn

CTTN(A) : (CH4N)n => CnH4nNn

4n ^{2n2n1n2}, nguyên => n = 1 => CH4N (loại) n = 2 => C2H8N2 (nhận) c) Bài tập minh hoạ:

- Đốt cháy hoàn toàn 2,64 gam một Hydrôcacbon (A) thu được 4,032 lít khí CO2 ở đktc . Xác định công thức phân tử của (A) ?

Giải - Khối lượng các nguyên tố có trong (A):

mC = ^V₂₂^CO_,4^{2 .12 4}₂₂^,032_,4 ^{.122,16(g)}

vì (A) là Hydrôcacbon => mH = mA - mC

= 2,64 - 2,16 = 0,48(g) - Dạng công thức của(A) : CxHy

- Ta có tỷ lệ : x : y = ^m₁₂^{C : m}₁^{H  2}₁₂^,16:0,₁^{48 0,18:0,48} => x : y = 3 : 8

CTĐGN của (A) là: C3H8 => CTTN của (A): (C3H8)n hay C3nH8n

Điều kiện : 8n^{2.3n2n1,} vì n nguyên , > 0, buộc n = 1 . - Vậy công thức phân tử của (A) là: C3H8

2. Biến dạng 2:

a) Đặc điểm bài toán :

- Đề không cho biết lượng chất hữu cơ (A) đem đốt mà lại cho lượng ôxy cần để đốt cháy hoàn toàn (A) .

b) Phương pháp giải :

- Trước hết áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng cháy của(A) (A) + O2 ^t0 CO2 + H2O

=> lượng chất (A) đem đốt : mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2

- Sau đó đưa bài toán về dạng toán cơ bản để giải . * Lưu ý:

- Nếu biết (A) là Hydrôcacbon, dựa vào phương trình phản ứng cháy tổng quát của (A) : CxHy + (^x ₄^y) O2 ^t0 x CO2 + ₂^y H2O

- Ta luôn có phương trình toán học :

nO2 (phản ứng cháy) = nCO2 + ₂¹ nH2O

- Các khí và hơi đo ở cùng điều kiện, ta cũng có :

Người thực hiện: Lê Văn Hoàng

VO2 (phản ứng cháy) = VCO2 + ¹₂ VH2O (hơi) c) Bài tập minh họa:

- Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 6,72 lít khí O2 ở đktc thu được 13,2 (g) CO2 và 5,4(g) H2O . Xác định công thức phân tử của (A) ? Biết tỷ khối hơi của (A) đối với Heli là 7,5 .

Giải

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho sơ đồ phản ứng của (A) : (A) + O2 ^t0 CO2 + H2O

- Ta có: mA = ( mCO2 + mH2O ) - mO2 (phản ứng) = ( 13,2 + 5,4 ) - ( ₂₂^6,72_,4^.32 ) = 9 (g) ( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )

- Khối lượng mol của chất (A) MA = MHe. dA/He = 4. 7,5 = 30(g) - Khối lượng các nguyên tố có trong (A):

mC = ^{.12 3,6( )}

44 2 , 12 13 44 .

2 g

m_CO



 ; mH = ^{.2 0,6( )}

18 4 , 2 5 18 .

2 g

m_HO





- Tổng: mC + mH = 3,6 + 0,6 = 4,2(g) < mA đem đốt 9(g) => chất (A) có chứa ôxi : mO = 9 - 4,2 = 4,8(g) - Dạng công thức của (A) là CxHyOz

- Ta có tỉ lệ :

A A O H

C m

M m

z m

y m

x  16 

12 ^{ 12}_3,6^{x } ₀^y_,6 ^16_4,8^{z  30}₉ => x = 1 ; y = 2 ; z = 1

- Vậy công thức phân tử của (A) là CH2O 3. Biến dạng 3:

a) Đặc điểm bài toán : Thường gặp 2 kiểu đề bài sau : * Kiểu đề1:

HCHC CO2 mB1 (tăng lên)

(A) H2O mB2 (tăng lên) + Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A)

b)Phương pháp giải : Tư ø mB1 (tăng lên) = mH2O ; mB2 (tăng lên) = mCO2 . Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải .

* Kiểu đề2:

HCHC CO2 mBình (tăng lên) (A) H2O m muối trung hoà

m muối axit

+ Yêu cầu : Xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ (A) .

- Cách giải : Viết phương trình phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch kiềm .

- Từ lượng muối trung hoà và muối axit thu được ( dữ kiện đề bài ) dự vào phương trình phản ứng tính lượng CO2 .

- Vì độ tăng khối lượng bình chứa : m (tăng lên) = m + m

+ O2

t⁰

Bình(1)H2SO4(đ)

Bình(2) d² kiềm dư

+ O2

t⁰

Bình d² Ca(OH)2 hay Ba(OH)2

hấp thụ toàn bộ CO2 và H2O

=> mH2O = mB2 (tăng lên) - mCO2

- Tính được mCO2 và mH2O sinh ra do chất hữu cơ (A) cháy ; đưa bài toán về dạng cơ bản để giải .

c) Bài tập minh hoạ:

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 10,4(g) chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình (1) chứa H2SO4 đậm đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư ; thấy khối lượng bình (1) tăng 3,6 (g) ; ở bình (2) thu được 30 (g) kết tủa . Biết tỉ khối hơi của chất (A) đối với khí O2 là 3,25 . Xác định công thức phân tử của (A) ?

Giải

- Theo đề , chất hữu cơ (A) đốt cháy chắc chắn cho sản phẩn CO2 và H2O ; H2O bị H2SO4 đậm đặc giữ lại ; CO2 phản ứng với Ca(OH)2

Ca(OH)2 + CO2 ^ CaCO3 + H2O

Vậy mH2O = mB1 (tăng lên) = 3,6(g) ; nCO2 = nCaCO3 =₁₀₀^{30  0;3(mol)} ( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản )

- Khối lượng các nguyên tố có trong (A):

mH = ^{.2 0,4( )}

18 6 , 2 3 18 .

2 g

m_{H O}



 ; mC = ^{mCO2.120,3.123,6(g)} - Tổng: mC + mH = 3,6 + 0,4 = 4(g) < mA ( đem đốt )

=> Chất hữu cơ (A) có chứa ôxi : mO = 10,4 - 4 = 6,4(g)

- Khối lượng mol của chất (A): MA = dA/O2 .MO2 = 3,25 .32 = 104(g) - Dạng công thức phân tử của (A) là: CxHyOz

- Ta có tỉ lệ :

A A O H

C m

M m

z m

y m

x  16 

12  ¹²_3,6^{x } ₀^y_,4 ^16_6,4^{z }₁₀¹⁰⁴_,4 Giải ra ta được kết quả : x = 3 ; y = 4 ; z = 4 Vậy công thức phân tử của (A) là : C3H4O4

Bài 2 : Đốt cháy hoàn toàn 1,08(g) chất hữu cơ (A) rồi cho toàn bộ sản phẩm vào dung dịch Ba(OH)2 ; thấy bình nặng thêm 4,6(g) ; đồng thời tạo thành 6,475(g) muối axit và 5,91(g) muối trung hoà . Tỉ khối hơi của (A) đối với Heli là 13,5 . Xác định công thức phân tử của (A) ?

Giải

- Chất hữu cơ (A) cháy cho ra CO2 và H2O , CO2 phản ứng với dung dịch Ba(OH)2

tạo ra 2 muối theo phương trình phản ứng sau :

CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ba(OH)2  Ba(HCO3)2 (2)

Từ (1) ; (2) và đề bài cho : tổng nCO2 = nBaCO3 + 2nBa(HCO3)2

=₁₉₇^5,9126₂₅₉^{,475 0,030,050,08(mol)} Vì độ tăng khối lượng bình chứa bằng tổng khối lượng CO2 và H2O nên : mH2O = 4,6 - mCO2 = 4,6 - 0,08 . 44 = 4,6 - 3,52 = 1,08(g)

( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản ) - Khối lượng các nguyên tố có trong chất hữu cơ (A) :

Người thực hiện: Lê Văn Hoàng

mC = 12 . nCO2 = 12 . 0,08 = 0,96(g) ; mH = 2 ^{0,12( )}

18 08 , 21 18

2 g

m_{H O}





- Tổng : mC + mH = 0,96 + 0,12 = 1,08(g) đúng bằng lượng chất (A) đem đốt ^ chất (A) không chưa ôxy

- MA = MHe. dA/He = 4 . 13,5 = 54(g)

- Dạng công thức chất (A) : CxHy ; ta có tỉ lệ :

A A H

C m

M m

y m

x  

12 ^ ₀¹²_,96^{x } _0,12^{y }₁⁵⁴_,08 giải ra : x = 4 ; y = 6 Vậy công thức phân tử của (A) là : C4H6

4. Biến dạng 4 :

a) Đặc điểm bài toán : - Đề không cho biết lượng sản phẩm cháy CO2 và H2O cụ thể ; riêng biệt khi đốt cháy chất (A) mà lại cho lượng hỗn hợp các sản phẩm này và tỉ lệ về lượng hay thể tích giữa chúng .

* Yêu cầu : Xác định công thưc phân tử của (A) . b) Phương pháp giải :

- Thông thường đặt số mol CO2 và H2O làm ẩn số ; rồi lập phương trình toán học để tính lượng CO2 và lượng H2O cụ thể . Sau đó đưa bài toán về dạng cơ bản để giải - Để chuyển từ tỉ lệ số mol CO2 và H2O (hay tỉ lệ thể tích đo ở cùng điều kiện) về tỉ lệ khối lượng như sau :

_V^V _nⁿ _b^a _m^m _nⁿ _M^M _b^a

O H O H

CO CO O H CO O

H CO O H CO

18 44 .

.

2 2

2 2

2 2

2 2

2

2     

c) Bài tập minh hoạ :

- Đốt cháy hoàn toàn 18(g) chất hữu cơ (A) cần vừa đủ 16,8(lit) khí O2 ở đktc , hỗn hợp sản phẩm cháy gồm CO2 và hơi H2O có tỉ lệ thể tích : VCO2 : VH2O(hơi) = 3 : 2 Xác định công thức phân tử của (A) . Biết tỉ khối hơi của (A) đối với khí H2 là 36 .

Giải

- Từ tỉ lệ thể tích VCO2 : VH2O(hơi) = 3 : 2 . Ta có tỉ lệ khối lượng : ^. _{. 2}^3,_.⁴⁴₁₈ ¹¹₃

2 2

2 2

2 2

) (







O H hơi O H

CO CO O

H CO

M V

M V m

m

mO2( phản ứng ) = ¹⁶₂₂^,8_,^.₄^{32 24(g)} - Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có :

mCO2 + mH2O = mA + mO2 (phản ứng) = 18 + 24 = 42(g) ^ mCO2 = ₁₁^11._⁴²₃^33(g) và mH2O = 42 - 33 = 9(g)

( Vận dụng phương pháp giải dạng cơ bản ) - Khối lượng các nguyên tố có trong (A) :

mC = ¹²₄₄^.339(g) ; mH = ₁₈^{2 .91(g)}

Tổng: mC + mH = 9 + 1 = 10(g) < mA(đem đốt) ^ chất (A) chứa cả ôxy ; mO = mA - ( mC + mH ) = 18 - 10 = 8(g)

- MA = dA/H2 . MH2 = 36 . 2 = 72(g)

- Dạng công thức của (A) là : CxHyOz

Ta có tỉ lệ :

A A O

H

C m

M m

z m

y m

x  16 

12 ^{ 12}₉^{x } ₁^{y 16}₈^{z } ₁₈^{72 } x = 3 ; y = 4 ; z = 2

- Vậy công thức phân tử của chất (A) là : C3H4O2

V. KẾT QUẢ THỰC HIỆN : 1. Khảo sát chất lượng lần 2:

-Thời gian khảo sát: tháng 4 năm 2006.

- Nội dung khảo sát: Các dạng bài tập về lập công thức phân tử HCHC - Kết quả khảo sát:

Trong quá trình áp dụng kinh nghiệm vào giảng dạy năm học: 2005-2006 chúng tôi chia HS khối 9 làm 02 nhóm

Nhóm1: gồm các lớp: 9A = 31 HS là những lớp áp dụng đề tài ( Các lớp thực nghiệm )

 Nhóm2: gồm các lớp: 9G = 36 HS là những lớp không áp dụng đề tài ( Các lớp đối chứng )

sau khi áp dụng kinh nghiệm chúng tôi tiến hành khảo sát cả 02 đối tượng kết quả như sau:

SLHS GIỎI KHÁ T.BÌNH YẾU KÉM

SL 31 3 3 25 0 0

36 15 16 6 0 0

% 67 26.9 28.3 48.8 0 0

- So sánh kết quả khảo sát thực trạng ban đầu cũng như kết quả khảo sát sau khi áp dụng giữa 2 nhóm thực nghiệm và đối chứng chúng tôi nhận thấy HS nhóm thực nghiệm có kết quả cao hơn, đặc biệt đối với HS giỏi, khá các em tiếp thu rất nhanh các loại hình biến dạng của dạng toán lập công thức phân tử HCHC và giải rất thành thạo .

VI. BÀI HỌC KINH NGHIỆM:

1. Toán hoá đa dạng và phong phú song SGK cũng như sách bài tập không phân dạng, không hướng dẫn HS thiết lập phương pháp giải cho từng dạng dẫn đến HS lúng túng khi có sự biến dạng, do vậy trong quá trình giảng dạy muốn HS hiểu bài vận dụng tốt kiến thức vào việc giải bài tập hoá .

- GV phải nghiên cứu, phân dạng bài tập,thiết lập cách giải cho từng dạng để hướng dẫn HS.

2. Trong chương trình hoá học các tiết luyện tập, bài tập quá ít, vì vậy trong quá trình giảng dạy GV phải tận dụng tốt thời gian các bước dặn dò và bài tập của tiết dạy để hướng dẫn HS giải bài tập .

Người thực hiện: Lê Văn Hoàng

3. Muốn thành công trong công tác giảng dạy trứơc hết yêu cầu người thầy phải có tâm huyết với công việc, phải đam mê tìm tòi học hỏi, tổng hợp các kinh nghiệm áp dụng vào bài giảng .

4. Trong quá trình giảng dạy phải coi trọng việc hướng dẫn HS con đường tìm ra kiến thức mới, khơi dậy óc tò mò, tư duy sáng tạo của học sinh, tạo hứng thú trong học tập, dẫn dắt học sinh từ chỗ chưa biết đến biết, từ dễ đến khó .

* Trên đây là nội dung của đề tài sáng kiến kinh nghiệm mà tôi đã nghiên cứu và áp dụng thành công ở đơn vị trường sở tại . Song chắc chắn rằng sẽ không tránh khỏi thiếu sót , rất mong sự góp ý của đồng nghiệp để đề tài đạt được hiệu quả cao hơn . Xin chân thành cảm ơn .

Lao Bảo, tháng 5 năm 2010 Người thực hiện Lê Văn Hồng