SKKN Xây dựng hệ thống bài tập thông qua khái niệm đồng đẳng

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THÔNG QUA KHÁI NIỆM
ĐỒNG ĐẲNG"
1
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khái niệm hoá học là một phần rất quan trọng trong quá trình dạy học và là nền tảng cho
việc nghiên cứu, phân loại các vấn đề lý thuyết và bài tập hoá học. Hiểu, nắm bắt và vận
dụng tốt khái niệm giúp cho việc lĩnh hội kiến thức được sâu hơn. Vận dụng khái niệm
vào việc củng cố kiến thức lý thuyết, phân loại bài tập sẽ mang đến sự tích cực hoá trong
việc dạy và học.
Trong hóa học hữu cơ, khái niệm về đồng đẳng, đồng phân được xem là cơ sở để học
sinh tiếp cận với việc học hoá hữu cơ. Nếu như khái niệm về đồng phân giải thích được
sự đa dạng phong phú của hợp chất hữu cơ, thì khái niệm đồng đẳng đang còn là vấn đề
chưa thực sự rõ ràng đối với học sinh. Trong sách giáo khoa có nêu khái niệm: “Những
hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH
2
nhưng có
tính chất hóa học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng
đẳng.” Khái niệm khai thác ở 2 nội dung là thành phần phân tử và cấu tạo. Nếu như về
thành phần phân tử đã rất rõ ràng thì về tính chất đang còn thể hiện rất chung không cụ
thể. Ở mức độ biết của học sinh thì không thể lĩnh hội một cách chủ động kiến thức ở vế
hai của khái niệm. Mức độ vận dụng thì học sinh có thể suy luận từ tính chất tương tự suy
ra cấu tạo tương tự. Nhưng việc khắc sâu kiến thức, vận dụng với những vấn đề cụ thể
không phải dễ với đối tượng học sinh phổ thông. Để giúp học sinh vận dụng khái niệm,
củng cố kiến thức về thuyết cấu tạo hoá học, sâu chuỗi tính chất của các hợp chất tương
tự, nắm vững được công thức chung của các hợp chất , làm quen với các dạng toán hữu
cơ tôi mạnh dạn khai thác xây dựng hệ thống bài tập xoay quanh khái niệm nhằm trang
bị kiến thức cơ sở cho học sinh tiếp cận các bài toán hữu cơ một cách hệ thống hơn.
2
Đối với mỗi đối tượng học sinh có thể khai thác khái niệm ở các mức độ khác nhau. Học

sinh lớp 11 bắt đầu tiếp cận và làm quen với kiến thức hoá hữu cơ, với các bài tập ban
đầu tôi xây dựng hệ thống bài tập theo mức độ biết và vận dụng. Đối với học sinh lớp 12
và đối tượng học sinh lớp 11 sau khi học xong phần lý thuyết về hợp chất hữu cơ chứa
nhóm chức tôi xây dựng hệ thống kiến thức ở mức độ tư duy và kỹ năng. Ngoài ra thông
qua giải bài tập về đồng đẳng tôi xây dựng thêm hệ thống bài tập hữu cơ có phương pháp
giải bằng cách sử dụng các đại lượng trung bình. Đây cũng là một dạng bài tập lớn trong
hoá hữu cơ, đồng thời gợi ý cho học sinh khá giỏi tiếp thu thêm nhiều phương pháp giải
bài tập.
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
A. Cơ sở lý luận của vấn đề
Từ nội dung của khái niệm đồng đẳng, qua thực tế giảng dạy ở nhiều đối tượng học sinh
tôi nhận thấy việc triển khai kiến thức về đồng đẳng cho học sinh tương đối khó. Nếu chỉ
để học sinh nắm được khái niệm đồng đẳng từ đó xây dựng một số dãy đồng đẳng thì học
sinh nhanh quên, không vận dụng được cho việc tiếp thu lượng kiến thức lớn liên quan
đến lý thuyết và bài tập hóa hữu cơ. Nhưng khai thác sâu hơn về khái niệm đồng đẳng,
biến những phát biểu của khái niệm thành phạm trù kiến thức giúp học sinh hiểu và vận
dụng thì chưa có nhiều tài liệu đề cập đến vấn đề này. Khái niệm đồng đẳng không chỉ
đơn thuần là các phát biểu thuần túy thực nghiệm, mà bao hàm cả các giả thuyết định tính
3
trong đó. Việc xây dựng hệ thống bài tập nhằm tập chung phân dạng bài tập về định tính
và định lượng từ mức độ dễ đến khó nhằm làm sáng tỏ khái niệm đồng đẳng, đồng thời
giúp học sinh hiểu, vận dụng tốt kiến thức hoá học trong việc giải bài tập.
B. Thực trạng của vấn đề
Việc khai thác một khái niệm để trang bị kiến thức cho học sinh phụ thuộc nhiều và khả
năng của giáo viên. Biến một khái niệm thành các hệ thống bài tập sẽ tạo thành chuẩn
kiến thức để người dạy và người học tìm đến cái chung, cái bản chất của khái niệm. Hệ
thống bài tập trong sáng kiến kinh nghiệm được xây dựng theo các phát biểu của khái
niệm, và sự tương quan giữa các đại lượng như sau:
- Các chất đồng đẳng có thành phần phân tử hơn kém nhau những nhóm –CH
2

- Các chất đồng đẳng có tính chất hoá học tương tự nhau và chúng có cấu tạo tương tự
nhau.
- Các chất đồng đẳng có cùng công thức chung
- Các chất đồng đẳng có khối lượng mol lập thành cấp số cộng với công sai d=14.
C. Giải pháp và tổ chức thực hiện
Với cách đặt vấn đề trên việc tổ chức hệ thống bài tập của nội dung sáng kiến được xây
dựng như sau:
I. Các chất đồng đẳng có thành phần phân tử hơn kém nhau những nhóm –CH
2

Bài tập về lập công thức chung của dãy đồng đẳng thông qua thành phần phân tử
hoặc qui tắc hoá trị.
1.1. Bài tập mẫu
4
Bài tập 1. Dựa vào định nghĩa về đồng đẳng xây dựng công thức chung (công thức tổng
quát) của các chất trong dãy đồng đẳng với :
a. CH
4
b. Stiren (C
6
H
5
C
2
H
3
) c.HCHO
Giải
1. Mức độ biết:

Học sinh dựa vào khái niệm đồng đẳng, viết công thức các chất đồng đẳng tiếp theo của
CH
4
thành dãy: CH
4
, C
2
H
6
, C
3
H
8
, C
4
H
10
, ,
Sau đó tìm mối quan hệ theo qui nạp:
4 = 1 x 2 + 2
6 = 2 x 2 + 2 Tổng quát: Số nguyên tử H = số nguyên tử C x 2 + 2
8 = 3 x 2 + 2
Vậy công thức chung: C
n
H
2n+2
(n >0)
Học sinh dựa vào khái niệm đồng đẳng, viết công thức các chất đồng đẳng tiếp theo của
C
6

H
5
C
2
H
3
thành dãy: C
6
H
5
C
2
H
3
, C
6
H
5
C
3
H
5
, C
6
H
5
C
4
H
7

, C
6
H
5
C
5
H
9
, ,
Sau đó nhận xét: Các chất đồng đẳng phải chứa nhóm C
6
H
5
, chỉ khác thành phần về C, H
ở nhánh. Từ đó tìm mối quan hệ theo qui nạp:
3 = 2 x 2 - 1
5 = 3 x 2 -1 Tổng quát: số nguyên tử H(ở nhánh) = số nguyên tử C x 2 -1.
7 = 4 x 2 -1
Vậy công thức chung: C
6
H
5
C
n
H
2n-1
(n >1).
5
Khi học sinh đã học xong bài phân loại hợp chất hữu cơ (SGK -11- Chương trình nâng
cao) tức là đã nắm được khái niệm nhóm chức. Từ công thức HCHO học sinh biết phân

biệt 2 thành phần phần chức (CHO), phần gốc H.
Học sinh dựa vào khái niệm đồng đẳng, viết công thức các chất đồng đẳng tiếp theo của
HCHO thành dãy: HCHO, CH
3
CHO, C
2
H
5
CHO, C
3
H
7
CHO, ,
Sau đó tìm mối quan hệ theo qui nạp:
3 = 1 x 2 + 1
5 = 2 x 2 + 1 Tổng quát: số nguyên tử H (ở gốc) = số nguyên tử C x 2+ 1
7 = 3 x 2 + 1
Vậy công thức chung: C
n
H
2n+1
CHO

(n >0)
Ta có thể hướng dẫn học sinh vận dụng khái niệm đồng đẳng để xây dựng công thức
chung cho một dãy đồng đẳng bất kì một cách dễ hiểu hơn như sau.
2. Mức độ vận dụng:
 Theo định nghĩa công thức chung của các chất trong dãy đồng đẳng với CH
4
có dạng

là:
CH
4
(CH
2
)
k
(trong đó k≥0)
↔ C
1+k
H
2+2k
đặt 1+k = n suy ra: 2+2k = n+2
Vậy công thức chung cho dãy là: C
n
H
2n+2
(n ≥1)
 Theo định nghĩa công thức chung của các chất trong dãy đồng đẳng với C
6
H
5
C
2
H
3
có
dạng là: C
6
H

5
C
2
H
3
(CH
2
)
k
(trong đó k≥0) ↔ C
6
H
5
C
2+k
H
3+2k
đặt k+2 = n.
Vậy công thức chung cho dãy là: C
6
H
5
C
n
H
2n-1
(n >1).
6
 Theo định nghĩa công thức chung của các chất trong dãy đồng đẳng với HCHO

có
dạng là: H(CH
2
)
k
(CHO)

(trong đó k≥0) ↔ C
k
H
1+2k
CHO đặt k = n
suy ra: 1+2k = 2n+1
Vậy công thức chung cho dãy là: C
n
H
2n+1
CHO

(n ≥0)
Bài tập 2. A, B là các hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng đã học (M
B
>M
A
). Khi đốt cháy
hoàn toàn cùng lượng mol của A và B thì tỉ lệ (số mol CO
2
: số mol H
2
O) từ A nhỏ hơn tỉ

lệ đó thu được từ B. Hỏi A, B thuộc dãy đồng đẳng nào.
Giải
Gọi công thức của A là C
x
H
y
. Theo định nghĩa đồng đẳng công thức của B là C
x+k
H
y+2k
.
Phản ứng cháy : C
x
H
y
+ (x+y/4)O
2
→ xCO
2
+y/2H
2
O
C
x+k
H
y+2k
+ [x+k+(y+2k)/4]O
2
→ (x+k)CO
2

+(y+2k)/2H
2
O
Theo giả thuyết có: x /y < (x+k)/ (y+2k) Suy ra: y> 2x. (1)
Mặt khác theo qui tắc hoá trị ta luôn có: 2≤y ≤ 2x + 2 (2)
Từ (1), (2) suy ra : y =2x + 2.
A, B thuộc dãy đồng đẳng của metan (các ankan)
1.2. Bài tập đề nghị.
• Bài tập tự luận
Bài tập 1. Dựa vào định nghĩa về đồng đẳng xây dựng công thức chung (công thức tổng
quát) cho các hidrocacbon thuộc dãy đồng đẳng của
a. etylen (C
2
H
4
)
b. axetilen (C
2
H
2
)
7
c. benzen (C
6
H
6
)
Bài tập 2. Dựa vào định nghĩa về đồng đẳng xây dựng công thức chung (công thức tổng
quát) cho mỗi dãy đồng đẳng khi biết công thức phân tử đơn giản nhất của chất đầu tiên
trong mỗi dãy.

a. CH
4
O b. CH
5
N c. C
2
H
2
O
2
d. C
2
H
2
O
4
Đáp án:
Bài tập 1. Công thức chung (công thức tổng quát) của các hidrocacbon là
a.C
n
H
2n
(n ≥ 2) b.C
n
H
2n-2
(n ≥ 2) c. C
n
H
2n-2

(n ≥ 6)
Bài tập 2. Công thức chung (công thức tổng quát) của các hợp chất hữu cơ chứa nhóm
chức là
a. C
n
H
2n+1
OH (n ≥ 1) b. C
n
H
2n+1
NH
2
(n ≥ 1)
c. C
n
H
2n
(CHO)
2
(n ≥ 0) d. C
n
H
2n
(COOH)
2
(n ≥ 0)
• Bài tập trắc nghiệm
Bài tập 1. A, B là 2 hợp chất hữu cơ đơn chức cùng dãy đồng đẳng, phân tử chỉ chứa
chức có H linh động (M

B
>M
A
). Khi đốt cháy hoàn toàn cùng lượng mol của A và B thì tỉ
lệ (số mol H
2
O

: số mol CO
2
) từ B nhỏ hơn tỉ lệ đó thu được từ A. A, B có thể thuộc dãy
đồng đẳng là:
A. ancol no, hở đơn chức B. ancol không no, hở đơn chức
C. axit hữu cơ no, hở đơn chức D. phenol đơn chức
Bài tập 2. A, B là 2 axit hữu cơ cùng dãy đồng đẳng (M
B
>M
A
). Khi đốt cháy hoàn toàn
cùng lượng mol của A và B thì tỉ lệ (số mol H
2
O

: số mol CO
2
) từ B lớn hơn tỉ lệ đó thu
được từ A. Công thức chung của A, B là:
8
A. C
n

H
2n-2
O
2
B. C
n
H
2n-2
O
4
C. C
n
H
2n
O
2
D. C
n
H
2n
O
2
Bài tập 3. Khi đốt cháy một amin no mạch hở đơn chức thu được tỉ lệ số mol CO
2
/H
2
O là
T. Giá trị T biến thiên trong khoảng nào sau đây. Chọn đáp án đúng nhất.
A.
23

20
T
7
4
≤≤
B. 0,4 ≤ T < 1 C. 0,4 ≤ T ≤ 1 D.
23
20
T
5
2
≤≤
Câu 4. Lần lượt đốt cháy 4 chất hữu cơ thuộc dãy đồng đẳng của: Metan ; axetilen;
benzen; stiren. Thu được tỉ lệ số mol H
2
O/CO
2
theo thứ tự lần lượt là: 1,25; 0,75; 0,625;
0,5. Nếu đốt cháy hỗn hợp cùng số mol 4 chất thu được tỉ lệ số mol H
2
O/CO
2
là
A. 1,33 B. 0,45 C. 0,625 D. 0,75
Đáp án
Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4
A C B D
II. Các chất đồng đẳng có tính chất hoá học tương tự nhau và chúng có cấu tạo
tương tự nhau.
Bài tập về xác định cấu tạo của các chất đồng đẳng khi biết cấu tạo của một chất.

2.1. Bài tập mẫu.
Bài tập 1. Cho dãy đồng đẳng gồm: C
2
H
4
, C
3
H
6
, C
4
H
8
, C
5
H
10
, Cho biết đặc điểm cấu
tạo của cả dãy và số đồng phân cấu tạo của chất thứ 5 trong dãy.
Giải
Do C
2
H
4
là chất đầu tiên trong dãy và chỉ có cấu tạo: CH
2
= CH
2
.
9

Nên đặc điểm cấu tạo chung của các chất trong dãy: mạch hở, có 1 liên kết đôi (bao gồm
δ, π).
Chất thứ 5 có công thức phân tử: C
2
H
4
(CH
2
)
4
hay C
6
H
12
.
Có đồng phân cấu tạo gồm: Đồng phân mạch C, đồng phân vị trí liên kết đôi
(1) CH
2
=CH-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
3
; (2) CH
3
-CH=CH-CH
2

-CH
2
-CH
3
;
(3) CH
3
-CH
2
-CH=CH-CH
2
-CH
3
; (4)CH
2
=C(CH
3
)-CH
2
-CH
2
-CH
3
;
(5)CH
3
-C(CH
3
)=CH-CH
2

-CH
3
; (6)CH
3
-CH(CH
3
)-CH=CH-CH
3
;
(7)CH
3
-CH(CH
3
)-CH
2
-CH=CH
2
; (8)CH
3
-C(CH
3
)
2
-CH=CH
2
;
(9)CH
2
=C(CH
3

)-CH(CH
3
) –CH
3
; (10)CH
3
-C(CH
3
)=C(CH
3
) –CH
3
;
(11)CH
2
=C(CH
3
)-CH(CH
3
) –CH
3
;
Đối với mức độ học sinh khá giỏi, hoặc học sinh đã học xong phần hợp chất hữu cơ chứa
C, H, O. Có thể khai thác vế thứ hai về khái niệm đồng đẳng
“ các chất đồng đẳng tính chất hoá học tương tự nhau” như sau.
Bài tập 2. Cho các chất có công thức cấu tạo như sau:
CH CH
3
CH
3

OH
CH
3
CH
2
OH;
;
CH
3
CH
2
CH
2
OH
CH
2
OH CH
2
CH
2
CH
3
; CH
3
CHOH
CH
2
CH
3
; CH

3
OH
(
1
)
(
2
)
(
3
)
(
4
)
(
5
)
(
6
)
Những chất nào là đồng đẳng của nhau. Sắp xếp chúng thành dãy đồng đẳng với thứ tự
khối lượng mol tăng dần.
Giải
10
Đây là những câu hỏi khó, chỉ thích hợp khi học sinh đã học tính chất của các hợp chất
hữu cơ có nhóm chức. Mức độ câu hỏi đòi hỏi học sinh phải vững kiến thức và tư duy tốt.
Các công thức trên đều là ancol no, mạch hở đơn chức. Về mức độ biết thì các em chỉ cần
so sánh thành phần phân tử rồi đi đến kết luận:
Các chất đồng đẳng của nhau là: (6), (2), (1), (4) hoặc (6), (2), (3), (4) hoặc (6), (2), (1),
(5) hoặc (6), (2), (3), (5).

Nhưng về mức độ tư duy thì những học sinh khá giỏi có thể đưa ra nhận xét: (6), (2) là
các ancol bậc 1 có những tính chất hoá học khác với ancol bậc 2, ancol bậc 3. Nên dãy
đồng đẳng chỉ gồm các chất (6), (2), (3), (5).
2.2. Bài tập đề nghị.
Bài tập 1. Cho biết đặc điểm cấu tạo của các chất trong dãy đồng đẳng sau:
a. CH
2
O; C
2
H
4
O, C
3
H
6
O,
b. C
2
H
2
O
4
; C
3
H
4
O
4
; C
4

H
6
O
4
;
c. C
2
H
2
; C
3
H
4
; C
4
H
6
;
Bài tập 2. X là đồng đẳng của CH
2
OH- CH
2
OH, công thức phân tử của X là C
3
H
8
O
2
.
Công thức cấu tạo của X là

A. CH
2
OH- CHOH- CH
3
B. CH
2
OH-CH
2
-CH
2
OH
C. CH
2
OH-CH
2
-O-CH
3
D. CH
3
- O- CH
2
– O- CH
3
Bài tập 3. Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo thoả mãn với chất X có công thức phân tử là
C
7
H
8
O. Biết rằng X là đồng đẳng của phenol
A. 1 B. 3 C. 4 D. 5

11
Bài tập 4. Một hỗn hợp X gồm 2 este. Nếu đun nóng 15,7g hỗn hợp X với dung dịch NaOH
dư thì thu được một muối của axit hữu cơ đơn chức và 7,6 gam hỗn hợp hai ancol no đơn
chức bậc 1 kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Mặt khác nếu 15,7gam hỗn hợp Y cần dùng
vừa đủ 21,84 lit O
2
(đktc) và thu được 17,92 lít CO
2
(đktc). Xác định công thức của 2 este:
A. CH
3
COOCH
3
và CH
3
COOC
2
H
5
B. C
2
H
3
COOC
2
H
5
và C
2
H

3
COOC
3
H
7
C. CH
3
COOC
2
H
5
và CH
3
COOC
3
H
7
D. C
2
H
5
COOC
2
H
5
và C
2
H
5
COOC

3
H
7
Đáp án
Bài 1 Bài 2 Bài 3
A B B
III. Các chất đồng đẳng có cùng công thức chung
Bài tập về lập công thức phân tử, xác định số đồng phân của hợp chất trong dãy
đồng đẳng khi biết công thức chung của dãy đồng đẳng.
3.1.Bài tập mẫu.
A là đồng đẳng của benzen, trong thành phần của A chứa 9,43%H về khối lượng. Xác
định công thức phân tử và số lượng đồng phân A thoả mãn.
Giải
Học sinh đã biết dãy đồng đẳng của benzen có :
Công thức chung là: C
n
H
2n-6
(n≥6)
Theo giả thiết : %H = (2n-6).100/ (14n-6) = 9,43
12
Vậy : n= 8 , CTPT A: C
8
H
10
Các đồng phân của A thoả mãn :
3.2. Bài tập đề nghị:
Bài tập 1. A là đồng đẳng của C
2
H

4
. Đốt cháy hoàn toàn 1,12 lít A (đktc) thu được sản
phẩm có tổng khối lượng là 15,5 gam. Công thức CTPT và số đồng phân cấu tạo của A
thoả mãn là.
A. C
5
H
10
; 5 đồng phân B. C
4
H
8
; 3 đồng phân
C. C
5
H
10
; 6 đồng phân D. C
6
H
12
; 7 đồng phân
Bài tập 2. Có 2 amin bậc 1: A là đồng đẳng của anilin, B là đồng đẳng của metylamin.
Đốt cháy hoàn toàn 3,21 gam A thu được sản phẩm gồm CO
2
; H
2
O và 336 ml khí N
2
(đktc). Đốt cháy hoàn toàn B thu được tỉ lệ mol CO

2
: mol H
2
O là 2:3. Số đồng phân cấu
tạo của A, B thoả mãn lần lượt là.
A. 2; 3 B. 3, 4 C. 4,4 D. 3,3
Bài tập 3. Trung hoà 19,4 gam hỗn hợp 2 axit cacboxylic no đơn chức đồng đẳng liên
tiếp bằng dung dịch KOH vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thu được 30,8 gam hỗn hợp muối.
Công thức phân tử của 2 axit thoả mãn là.
A. C
2
H
4
O
2
; C
3
H
6
O
2
. B. C
3
H
4
O
2
; C
4
H

6
O
2
.
C. CH
2
O
2
; C
2
H
4
O
2
. D. C
3
H
6
O
2
; C
4
H
8
O
2
.
13
Bài tập 4. Đốt cháy hoàn toàn m gam một hỗn hợp gồm 2 este no đơn chức cần 3,976 lít
O

2
(đktc) sản phẩm cháy thu được 6,38 gam CO
2
. Mặt khác cho lượng este này tác dụng
vừa đủ với KOH thu được hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng liên tiếp và 3,92 gam muối của
một axit hữu cơ. Giá trị m và CTCT của 2 este là
A. 3,31 ; CH
3
COOCH
3
và CH
3
COOC
2
H
5
B. 3,31 ; HCOOCH
3
và HCOOC
2
H
5
C. 3,13 ; CH
3
COOC
2
H
5
và CH
3

COOC
3
H
7
D.3,13 ; HCOOC
2
H
5
và HCOOC
3
H
7
Bài tập 5. cho V lít hỗn hợp 2 olefin khí đồng đẳng kế tiếp hợp nước (xúc tác H
2
SO
4
) thu
được 12,9 gam hỗn hợp A gồm 3 ancol. Đun hỗn hợp A với H
2
SO
4
đặc ở 140
0
C thu được
10,65 gam hốn hợp B gồm 6 ete khan. Tính V và công thức phân tử của 2 olefin.
A. 5,6 lít; C
2
H
4
và C

3
H
6
B. 11,2 lít; C
3
H
6
và C
4
H
8
C.5,6 lít; C
3
H
6
và C
4
H
8
D. 10,08 lít; C
2
H
4
và C
3
H
6
Đáp án
Bài 1 Bài 2 Bài 3 Bài 4 Bài 5
A B A B A

IV. Các chất đồng đẳng có khối lượng mol lập thành cấp số cộng với công sai d=14.
4.1. Lập công thức phân tử của hỗn hợp các chất hữu cơ đồng đẳng liên tiếp dựa
theo khối lượng mol
4.1.1. Bài tập mẫu.
14
Hỗn hợp A chứa một số hiđrocacbon mạch hở đồng đẳng liên tiếp. Tổng khối lượng mol
của chúng là 252, trong đó khối lượng mol của hiđrocacbon nặng nhất gấp 2 lần khối
lượng mol của hiđrocacbon nhẹ nhất. Tìm CTPT của hiđrcacbon.
Giải.
Giả sử có n hiđrocacbon trong dãy, a
n
là khối lượng mol của hiđrocacbon nặng nhất , a
1
là khối lượng mol của hiđrocacbon nhẹ nhất.
Vì các hiđrocacbon mạch hở đồng đẳng liên tiếp nên :
a
n
= a
1
+ (n-1). 14 = 2 a
1
. Suy ra: a
1
= (n-1). 14 (1)
Áp dụng công thức tính tổng: S = (a
1
+ a
n
). n/2 = 252. Suy ra: a
1

.n = 168 (2)
từ (1), (2) ta có phương trình: n
2
– n – 12 = 0 Vậy n = 4; a
1
= 42
Công thức của chất đầu tiên là C
x
H
y
có : 12x + y = 42 . Suy ra: x =3; y = 6.
Công thức của 4 chất đồng đẳng liên tiếp là: C
3
H
6
; C
4
H
8
;

C
5
H
10
;

C
6
H

12
.
4.1.2. Bài tập đề nghị.
Bài tập 1. Hỗn hợp A gồm một số hiđrocacbon mạch hở đồng đẳng liên tiếp có
M
=
64u. Ở 100
0
C hỗn hợp ở thể khí, làm lạnh đến nhiệt độ phòng thì một số chất trong đó bị
ngưng tụ. Các chất ở thể khí có
M
= 54u , các chất ở thể lỏng có
M
= 74u. Tổng khối
lượng mol của hỗn hợp đầu là 252, trong đó khối lượng mol của hiđrocacbon nặng nhất
gấp 2 lần khối lượng mol của hiđrocacbon nhẹ nhất. CTPT của 2 hiđrocacbon mà tỉ lệ thể
tích của chúng trong hỗn hợp 1:5 là.
A. C
3
H
6
; C
6
H
12
B.C
3
H
6
; C

5
H
10
C. C
4
H
8
; C
6
H
12
D. C
4
H
8
; C
5
H
10
Bài tập 2. Có 3 hiđrocacbon X, Y, Z là đồng đẳng liên tiếp (thuộc dãy đồng đẳng đã học)
có tỉ lệ khối lượng tương ứng trong hỗn hợp là: 6,57%; 30,97%; 62,46% và số mol của Y
15
bằng ½ tổng số mol X, Z. Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp là 99u. CTPT của
chúng lần lượt là
A. C
6
H
6
, C
7

H
8
, C
8
H
10
. B. C
7
H
8
, C
8
H
10
, C
9
H
12
.
C. C
4
H
8
, C
5
H
10
, C
6
H

12
. D. C
4
H
6
, C
5
H
8
, C
6
H
10
.
Bài tập 3. A, B là các ankin tác dụng với AgNO
3
/NH
3
theo tỉ lệ mol 1: 1. hỗn hợp gồm
A, B cùng khối lượng có tỉ khối hơi so với NO là 1,679 . Tên gọi của A, B là
A. axetilen, pent- 1- in B. propin, pent- 1- in
C. propin, but - 1- in D. but - 1- in, pent- 1- in
Bài 1 Bài 2 Bài 3
C B B
4.2. Lập công thức phân tử của các chất đồng đẳng dựa vào đại lượng trung bình
Khi 2 chất hữu cơ thuộc cùng dãy đồng đẳng thì về thành phần nguyên tử, khối lượng
phân tử quan hệ:

kMMM
kyyy

kxxx
14
2
+<<
+<<
+<<
Trong đó
x ; y ; M
lần lượt là số nguyên tử C, số nguyên tử H, khối lượng mol
trung bình, k là số nhóm CH
2
.
4.2.1. Bài tập mẫu.
Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp X gồm 2 hiđrcacbon A, B cùng dãy đồng đẳng (M
A
<
M
B
) thu được 19,712 lít khí CO
2
(đktc), 10,08 gam H
2
O. Dẫn ½ hỗn hợp X qua lượng dư
dung dịch AgNO
3
/NH
3
thu được 33,66gam kết tủa. Xác định công thức cấu tạo của A, B.
16
Giải.

Đặt công thức chung của A, B là C
n
H
2n-2

Phương trình phản ứng: C
n
H
2n-2
+ (3n-1)/2 → nCO
2
+ (n-1) H
2
O
Theo phương trình: số nguyên tử C trunh bình là: n = nCO
2
/(nCO
2
– nH
2
O)= 2,75. Vậy
A là C
2
H
2
. B là C
m
H
2m-2
.

Dẫn hỗn hợp qua dung dịch AgNO
3
/NH
3
xảy ra phản ứng
C
2
H
2
+ 2 [Ag(NH
3
)
2
](OH) → C
2
Ag
2
+ 4 NH
3
+ 2H
2
O (1)
C
m
H
2m-2
+ [Ag(NH
3
)
2

](OH) → C
m
H
2m-3
Ag + 2 NH
3
+ H
2
O (2)
Số mol A, B trong hỗn hợp lần lượt là a, b.
Ta có: a + b = 0,32
2a + mb = 0,88
240 a/2 + (14mb + 105b)/2 = 33,66
Suy ra: a=0,2 ; b = 0,12; m = 4.
Công thức cấu tạo của A, B là:
CH CH; CH CH
CH
2
4.2.2. Bài tập đề nghị
Bài tập 1. Hỗn hợp A gồm 2 anđehit đồng đẳng. Cho m gam hỗn hợp tác dụng với
AgNO
3
dư trong NH
3
thu được 54 gam kết tủa. Mặt khác cho m gam hỗn hợp tác dụng
với H
2
, lấy sản phẩm thu được đem đốt cháy hoàn toàn thu được13,2 gam CO
2
, 8,1 gam

H
2
O. Công thức của 2 anđehit là
A. HCHO; C
2
H
5
CHO B. CH
3
CHO, C
2
H
5
CHO
C. (CHO)
2
, CH
2
(CHO)
2
D. HCHO, C
3
H
5
CHO
17
Bài tập 2. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí gồm 2 hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng. Cho
toàn bộ CO
2
và H

2
O sinh ra đi chậm qua bình 1 đựng Ba(OH)
2
dư, bình 2 đựng H
2
SO
4
đậm đặc dư ( hai bình mắc nối tiếp). Khối lượng bình 1 tăng 6,12 gam, bình 2 tăng 0,62
gam và ở bình 1 sinh ra kết tủa nặng 19,7 gam. Nếu mỗi hiđrocacbon khi thế clo trong
điều kiện thích hợp đều thu được 2 dẫn xuất monoclo thì công thức phân tử là.
A. C
2
H
6
, C
4
H
10
B.C
3
H
8
, C
4
H
10
C.C
3
H
8

, C
6
H
14
D. CH
4
, C
4
H
10
Bài tập 3. Một hỗn hợp A gồm 3 hiđrocacbon khí (trong đó có 2 hiđrocacbon là đồng
đẳng liên tiếp). Trộn 0,14 mol hỗn hợp A với 14,72 gam oxi rồi cho vào bình kín. Tiến
hành phản ứng hoàn toàn hỗn hợp thu được 4,704 lít CO
2
(đktc) 4,86 gam H
2
O. Công
thức phân tử của hiđrocacbon biết số mol của một hđrocacbon nhiều gấp 2,5 lần số mol
của 2 hiđrocacbon đồng đẳng kia.
A. CH
4
, C
2
H
4
, C
3
H
6
B. CH

4
, C
2
H
2
, C
3
H
4
C. CH
4
, C
3
H
4
, C
4
H
6
D. C
2
H
2
, C
2
H
4
, C
3
H

6
Bài 1 Bài 2 Bài 3
A C C
KẾT LUẬN VÀ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Đây là những đúc kết kinh nghiệm của bản thân tôi trong thực tế giảng dạy ở nhiều đối
tượng học sinh THPT. Với cách khai thác vấn đề như trình bày trên tôi nhận thấy được sự
tiến bộ về mặt kiến thức cơ bản của nhiều học sinh ở mức độ trung bình. Đối với đối
tượng học sinh khá giỏi đã khai thác được ở các em hiệu quả của việc phân tích nội dung
khái niệm, biến các phát biểu thuần tuý trong hoá học trở thành những dạng toán cơ bản
18
của hoá học. Việc phân loại bài tập cũng nhằm hệ thống dạng bài tập trong hoá hữu cơ,
giúp cho học sinh định hướng việc giải bài toán hữu cơ.
Trên đây là toàn bộ những nội dung kiến thức mà tôi tích luỹ và đúc kết kinh nghiệm
trong quá trình học tập và giảng dạy. Để kiểm tra mức độ thành công của đề tài tôi tiến
hành test ở một số đối tượng học sinh với hình thức kiểm tra 15 phút. Đề số 1. Trắc
nghiệm mỗi ý đúng 1 điểm
Câu 1. Những chất có thành phần phân tử giống nhau, nhưng khác nhau về cấu tạo, dẫn
đến tính chất khác nhau được gọi là
A. thù hình B. đồng vị C. đồng đẳng D. đồng phân
Câu 2. Phát biểu nào sau đây đúng
A. Các chất thuộc dãy đồng đẳng ankin đều tác dụng với dung dịch AgNO
3
/NH
3
B. Chỉ có dãy đồng đẳng anken khi đốt cháy mới thu được số mol CO
2
bằng số mol
H
2
O

C. Chỉ có dãy đồng đẳng ankan khi đốt cháy mới thu được số mol CO
2
nhỏ hơn số
mol H
2
O
D. Dãy đồng đẳng của ankađien gồm các chất có 2 liên kết đôi xen kẽ bởi 1 liêt kết
đơn.
Câu 3. Tính chất hoá học nào đặc trưng cho dãy đồng đẳng của ankan
A. Tham gia phản ứng cháy tạo CO
2
và H
2
O
B. Tham gia phản ứng thế halogen (Cl
2
, Br
2
) có mặt anhs sáng khuyếch tán
C. Làm mất màu nước brom
D. Tham gia phản ứng với dung dịch AgNO
3
/NH
3
.
19
Câu 4. X, Y là 2 hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp (thuộc dãy đồng đẳng đã học). dX/Y =
1,24. Công thức phân tử của X là
A. C
4

H
10
B. C
4
H
6
C. C
4
H
6
D. C
6
H
6
Câu 5. Hỗn hợp gồm 3 chất thuộc dãy đồng đẳng của benzen A, B, C. A, C có số mol
bằng nhau và cách nhau 2 chất trong dãy. B không có đồng phân là
hợp chất thơm. Đốt cháy 44,8 gam hỗn hợp cần 153,6 gam O
2
. Công thức phân tử của A,
C là
A. C
6
H
6
, C
8
H
10
B.C
7

H
8
, C
9
H
12
C. C
7
H
8
, C
10
H
14
D. C
6
H
6
, C
9
H
12
Câu 6. A, B là 2 hiđrocacbon khí, cùng dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn m (gam) hỗn
hợp thu được 19,712 lít CO
2
(đktc) và 10,08 gam H
2
O. Dẫn hỗn hợp vào dung dịch
AgNO
3

dư trong NH
3
thu được 48 gam kết tủa. Tên gọi của A. B là
A. etin, but – 1- in B. etin, but – 2- in C. etin, propin D. A, C đúng
Câu 7. X, Y, Z, T là các chất hữu cơ cùng thành phần nguyên tố (C, H có thể có oxi),
phân tử chỉ khác nhau số nguyên tử C, H. Chúng lập thành cấp số cộng công sai 14. Mặt
khác M
T
=1,5M
X
. Vậy X, Y, Z, T có thể có công thức chung là
A. C
n
H
2n
B. C
n
H
2n
O C. C
n
H
2n-2
O D. A, C đúng.
Câu 8. A, B là 2 chất hữu cơ đồng đẳng liên tiếp đều chứa oxi. % khối lượng oxi trong A,
B lần lượt là : 53,33% và 43,24%. Công thức phân tử của A, B là
A. CH
2
O ; C
2

H
4
O B. CH
2
O
2
; C
2
H
4
O
2
C. C
2
H
4
O
2
, C
3
H
6
O
2
D. C
2
H
6
O
2

, C
3
H
8
O
2
20
Câu 9. Hỗn hợp X gồm 2 ankanal. Cho 0,25 mol X tác dụng với AgNO
3
dư trong NH
3
thu được 86,4 gam Ag và khối lượng dung dịch giảm 77,5 gam. Xác định công thức của 2
ankanal.
A. HCHO; CH
3
CHO B. HCHO; C
2
H
3
CHO
C.HCHO; C
2
H
5
CHO D. CH
3
CHO; C
2
H
5

CHO
Câu 10. A, B là 2 olefin có M
B
= 2 M
A
. Hiđrô hoá A, B thu được 2 parafin A’, B’. Trộn
A’, B’ theo tỉ lệ mol 1:1 thu được hỗn hợp D có tỉ khối so với oxi là 3,344. A là
A. C
4
H
8
B. C
10
H
20
C. C
8
H
16
D. C
5
H
10
Đáp án:
Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10
C C B A D B D C A D
Đề số 2. Tự luận
Câu 1. ( 6 điểm) A là hiđro cacbon có công thức C
n
H

2n+2-2a
. Viết phương trình phản ứng
cháy và cho biết A thuộc dãy đồng đẳng nào đã học khi mà tỉ lệ mol (b) của CO
2
và H
2
O
có các giá trị sau: b = 0,8 ; b = 1; b = 2. Xác định công thức phân tử của A nếu có thể.
Câu 2. ( 4 điểm) Cho 3,32 gam hỗn hợp X gồm 2 ancol loại H
2
O ở nhiệt độ xúc tác thích
hợp thu được 2 anken đồng đẳng liên tiếp. Dẫn 2 anken vào dung dịch brom dư khối
lượng bình tăng 2,24gam. Xác định công thức của 2 ancol và thể tích khí H
2
thu được ở
đktc khi cho hỗn hợp X tác dụng với Na
Đáp án:
Câu 1. Viết phương trình phản ứng cháy (1 điểm)
A: ankan C
4
H
10
(2 điểm); B:anken (1 điểm);
21
C: ankin, ankađien, aren ( 1 điểm) ; C
2
H
2
, C
6

H
6
( 1 điểm)
Câu 2. Tách H
2
O từ X thu được 2 anken đồng đẳng liên tiếp Công thức chung của 2 ancol
là: C
n
H
2n+1
OH (n>2) 0,5 điểm
Phương trình:
C
n
H
2n+1
OH
C
n
H
2n
H
2
SO
4
>
170
0

+ H
2
O

( 0, 5 điểm)

C
n
H
2n

+
Br
2
C
n
H
2n
Br
2
Lập quan hệ số mol ancol và số mol anken tính được : an= 0,16 ; a=0,06 (a là số mol 2
ancol) ( 1 điểm)
Vậy n=8/3 công thức 2 ancol là: C
2
H
5
OH và C
3
H

7
OH ( 1 điểm)
Tác dụng với Na : C
n
H
2n+1
OH + Na → C
n
H
2n+1
ONa + 1/2H
2
( 0,5 điểm)
Số mol H
2
=1/2 số mol ancol = 0,06
V= 0,06x 22,4 = 1,344 (lít) ( 0, 5 điểm)
Kết quả như sau:
Đối tượng học sinh 11A
1
( lớp ban nâng cao), 11A
2
(lớp ban cơ bản)

, 11A
10
(lớp mũi
nhọn)
Đề số 1. Trắc nghiệm
Lớp Sĩ số điểm giỏi

(>8- 10)
điểm khá
(7 – 8)
điểm trung
bình (5-6)
điểm yếu
(3– 4)
điểm kém
(<3.5)
11A
1
45 2(4,4%) 8 (17,8%) 15(33,3%) 14(31,2%) 6(13,3)
11A
2
45 5 (11,1%) 12(26,7%) 18(40%) 8(17,8%) 2(4,4%)
11A
10
45 23 (50%) 12 (27%) 7 (15,5%) 3(7,5%) 0
22
Đề số 2. Tự luận
Lớp Sĩ số điểm giỏi
(8.5 - 10)
điểm khá
(6 – 8)
điểm trung
bình (5-6.5)
điểm yếu
(3.5 – 4)
điểm kém
(<3.5)

11A
1
45 4(8,9%) 8 (17,8%) 20(44,4%) 12(26,7%) 1(2,2)
11A
2
45 7 (15,5%) 12(26,7%) 20(44,4%) 6(13,4%) 0
11A
10
45 23 (50%) 12 (27%) 7 (15,5%) 3(7,5%) 0
Kết quả kiểm tra thuyết phục được nội dung của đề tài đã có tác động cụ thể đến đối
tượng học sinh. Học sinh tiếp thu kiến thức và vận dụng kiến thức một cách hiệu quả. Từ
đó tôi cũng yêu cầu học sinh sau khi được dạy hoặc đọc xong một khái niệm nên hình
thành thói quen phân tích tìm mối liên hệ giữa các vấn đề lý thuyết với bài tập mẫu để
trau rồi kiến thức và kỹ năng của mình.
Nội dung chỉ là một mảng đề tài nhỏ trong biển kiến thức về bộ môn Hoá học. Các bài
tập đưa ra có bài tham khảo ở nhiều thầy cô giáo có bề dày kinh nghiệm trong dạy và
học, có bài được xây dựng trên cơ sở kiến thức của bản thân. Nội dung không thể tránh
khỏi thiếu sót, mong được sự đóng góp ý kiến thêm để tôi có thể hoàn thành sáng kiến
này một cách khoa học và bổ ích hơn.
23