SKKN Rèn luyện kỹ năng khi giải bài tập Hoá học 9 dạng xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

Nội dung text: SKKN Rèn luyện kỹ năng khi giải bài tập Hoá học 9 dạng xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

1. 1 A. TÊN ĐỀ TÀI RÈN LUYỆN KỸ NĂNG KHI GIẢI BÀI TẬP HOÁ HỌC 9 DẠNG XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ B. CẤU TRÚC NỘI DUNG PHẦN I: MỞ ĐẦU 1. Lí do: Trong các bài tập hoá học hữu cơ lớp 9, yêu cầu: xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ là một yêu cầu cần thiết để giải quyết những yêu cầu khác. Vì vậy, để giúp học sinh có kỹ năng giải bài tập dạng này đòi hỏi giáo viên phải hướng dẫn cho học sinh tìm ra những cách giải khác nhau từ những bài tập cơ bản trong sách giáo khoa lớp 9, giúp học sinh sử dụng đồng thời nhiều kiến thức và khả năng tư duy của học sinh. 2. Nhiệm vụ của đề tài: - Giúp cho giáo viên tìm ra lối đi và có phương pháp dạy học phù hợp với trình độ của học sinh. - Giúp học sinh tự tin, phấn khởi, hứng thú học tập môn Hoá học. 3. Phương pháp tiến hành: - Thông qua việc dạy và học trên lớp, học sinh nắm chắc lí thuyết và có biện pháp thực hiện bài tập tối ưu trong các giờ luyện tập và ôn tập. - Kiểm tra kết quả thực hiện của học sinh để có sự điều chỉnh bổ sung cho phù hợp. 4. Cơ sở tiến hành: - Dự giờ đồng nghiệp, trao đổi rút kinh nghiệm. - Học sinh làm bài kiểm tra đạt kết quả chưa cao Từ những cơ sở trên, trong quá trình dạy học, bản thân luôn tìm tòi những cách làm khác nhau để từng bước nâng cao hiệu quả giờ dạy. Sau đây tôi xin trình bày kinh nghiệm rèn kỹ năng cho học sinh khi giải bài tập hoá học lớp 9 dạng xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ. PHẦN II: KẾT QUẢ I. Mô tả thực trạng hiện tại: Phần lớn học sinh rất sợ môn Hoá học vì khó và bài kiểm tra định kì thì tỉ lệ học sinh yếu, kém nhiều. II. Mô tả nội dung và giải pháp mới: 1. Mô tả nôi dung:
2. 2 - Bài tập dạng xác định công thức phân tử của hợp chất hữu cơ có nhiều cách giải. - Từ bài tập dạng cơ bản này, giáo viên mở rộng một số bài tập dạng khác từ dạng bài tập này. 2. Công tác chuẩn bị: a. Đối với giáo viên: Nghiên cứu kĩ bài dạy, vận dụng các phương pháp giảng dạy mới để giúp học sinh tiếp thu bài dễ dàng, dễ nhớ, ngắn gọn phù hợp với trình độ học sinh, nhất là học sinh yếu kém. b. Đối với học sinh: - Luôn nhớ cacbon có nhiều hoá trị (II, IV) nhưng đặc biết đối với các hợp chất hữu cơ thì cacbon luon có hoá trị IV. - Học thuộc phương trình phản ứng cháy của hợp chất hữu cơ. 3. Giải pháp mới: a. Hướng dẫn cụ thể: * Bài tập: Phân tử của hợp chất hữu cơ A có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3 gam chất A thu được 5,4 gam H2O. Hãy xác định công thức phân tử của A. Biết khối lượng mol của A là 30 gam. * Một số cách giải: Cách 1 : - Vì A là chất hữu cơ nên trong A phải chứa nguyên tố cacbon. Khi đốt cháy A thu được H2O nên trong A phải có hidrô. Theo đề bài, A chứa hai nguyên tố nên công thức của A có dạng CxHy. - Khối lượng của C và H trong 3 gam A 5,4.2 m 0,6(g) H 18 mC 3 0,6 2,4(g) 2,4 0,6 Tỉ lệ x : y : 0,2 : 0,6 1:3 12 1 Công thức đơn giản (CH3)n 12n 3n 30 n 2 Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A là C2H6 Cách 2: - Vì A là chất hữu cơ nên trong A phải chứa nguyên tố cacbon. Khi đốt cháy A thu được H2O nên trong A phải có hidrô. Theo đề bài, A chứa hai nguyên tố nên công thức của A có dạng CxHy. 3 n 0,1(mol) A 30 5,4 n 0,3(mol)PTHH phản ứng cháy của A là: H2O 18
3. 3 t0 4CxHy + (4x + y) O2  4xCO2 + 2yH2O 4 mol 2y mol 0,1 mol 0,3 mol 4 2y Tỉ lệ 1 0,3 Giải ra ta được: y = 6 Mặt khác MA = 12x + y = 30 Thay y = 6 vào ta có: x = 2 Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A là C2H6 b. Một số bài tập mở rộng từ dạng bài tập trên: Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một hidrôcacbon A có công thức phân tử CnH2n+2 rồi cho sản phẩm thu được qua bình 1 đựng H 2SO4 đặc sau đó qua bình 2 đựng Ca(OH)2 dư. Sau phán ứng, khối lượng bình 1 tăng thêm 5,4 gam, ở bình 2 có 20 gam kết tủa. Hãy xác định công thức phân tử của A. Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít hỗn hợp khí X (ở đktc) gồm CH 4 và chất hữu cơ A có 2 nguyên tố thu được 13,2 gam CO2 và 9 gam H2O. Biết số mol của hai chất trong hỗn hợp bằng nhau. Hãy xác định công thức phân tử của A. Bài 3: Hỗn hợp X gồm C2H2 và một hidrôcacbon A có công thức CnH2n+2. Cho 4,48 lít hốn hợp X đi qua bình đựng Brôm dư để phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy thoát ra 2,24 lít khí. Đót cháy 4,48 lít khí hỗn hợp X thu được 17,6 gam CO2. Hãy xác định công thức phân tử của A. Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam chất hữu cơ A cần dùng 11,2 gam oxi và thu được 8,8 gam CO2 và 5,4 gam H2O. Xác định công thức phân tử của A biết 25g < MA <3 5g. * Giải các bài tập trên: Bài 1: Chất A đốt cháy sẽ sinh ra CO2 và H2O Khi qua bình 1 đựng H2SO4 đặc thì H2O bị hấp thụ Vậy khối lượng bình 1 tăng lên 5,4 gam chính là khối lượng của H2O. Qua bình 2 có phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3  + H2O (1) 20 n 0,2(mol) CaCO3 100 Theo (1) n n 0,2(mol) CO2 CaCO3 Khối lượng của H trong 3 gam A: 5,4.2 m 0,6(g) H 18 Khối lượng của C trong 3 gam A là mC 0,2.12 2,4(g)
4. 4 12.n 2,4 Ta có tỉ lệ: 2n 2 0,6 Giải ra ta được n = 2 Vậy công thức phân tử của A là C2H6 Bài 2: 4,48 n n : 2 0,1(mol) CH4 A 22,4 Gọi công thức phân tử của A là CxHy PTHH đốt cháy hỗn hợp X: t0 CH4 + 2O2  CO2  + 2H2O (1) t0 4CxHy + (4x + y)O2  4xCO2  + 2yH2O (2) Theo (1) n n 0,1(mol) CO2 CH4 m 0,1.44 4,4(g) CO2 (1) m 13,2 4,4 8,8(g) CO2 (2) 8,8 n 0,2(mol) CO2 44 Theo(1)n 2.n 2.0,1 0,2(mol) H2O CH4 m 0,2.18 3,6(g) H2O m 9 3,6 5,4(g) H2O(2) 5,4 n 0,3(mol) H2O 18 0 4CxHy + (4x + y)O2 t 4xCO2 + 2yH2O 4 mol 4x mol 2ymol 0,1 mol 0,2 mol 0,3 mol Giải ra ta được x = 2 ; y = 6 Công thức phân tử của A là C2H6 Bài 3: Khi cho hỗn hợp X qua dung dịch Brôm dư, có phản ứng: C2H2 + Br2 C2H2Br2 Vì phản ứng xảy ra hoàn toàn có khí thoát ra nên khí đó là CnH2n+2 2,24 n n 0,1(mol) C2H2 CnH2n 2 22,4 PTHH của phản ứng đốt cháy hỗn hợp X 0 t 2C2H2 + 5O2  CO2 + 2H2O (1) 0 t 2 CnH2n+2 + (3n + 1)O2  2nCO2 + 2(n + 1)H2O (2)
5. 5 Theo (1) n 2n 2.0,1 0,2(mol) CO2 C2H2 m 0,2.44 8,8(g) CO2 (1) m 17,6 8,8 8,8(g) CO2 (2) 8,8 n 0,2(mol) CO2 (2) 44 0 t Ta có: 2 CnH2n+2 + (3n + 1)O2 2nCO2 + 2(n + 1)H2O (2) 2 mol 2n mol 0,1 mol 0,2 mol 2 2n Ta có: n 2 0,1 0,2 Vậy công thức phân tử của A là: C2H6 Bài 4: Sơ đồ phản ứng cháy của A 0 t A + O2  CO2  + H2O Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: m m m m A O2 CO2 H2O m m m m A CO2 H2O O2 8,8 5,4 11,2 3(g) 8,8.12 m 2,4(g) C 44 5,4.2 m 0,6(g) H 18 mO 3 2,4 0,6 0(g) Do đó A chỉ có 2 nguyên tố C và H Gọi công thức phân tử của A là CxHy 12x 2,4 Ta có tỉ lệ: y 0,6 x 1 y 3 Công thức phân tử của A có dạng (CH3)n (n N) Vì: 25 < MA < 35 Nên: 25 < 15n < 35 25 35 n 15 15 n 2 Vậy công thức phân tử của A là: C2H6
6. 6 c. Hướng dẫn học sinh vận dụng những cách giải dạng bài tập công thức hoá học của hợp chất hữu cơ đã từng bước nâng cao chất lượng của học sinh. PHẦN III: KẾT LUẬN Trên đây là vốn kinh nghiệm nhỏ tôi đã trình bày, bước đầu học sinh đã có một số kỹ năng thành thạo trong việc lập CTHH của hợp chất hữu cơ, kích thích hứng thú học tập môn hoá học Rất mong quí đồng nghiệp góp ý kiến để chất lượng dạy học ngày càng tốt hơn. Người viết