phương pháp giải bài tập hóa học hữu cơ

Phương pháp giải bài tập hoá học Hữu
cơ
Mục lục
I HƯỚNG DẪN CHUNG
1 PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC
2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI
TẬP
3 ĐIỀU KIỆN ĐỂ HOC SINH GIẢI BÀI
TẬP ĐƯỢC TỐT
4 CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TẬP TRÊN LỚP


5 CƠ SỞ THỰC TIỄN
II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CẦN NẮM
VỮNG
1 THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC
2 ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN
3 CÁC LOẠI CÔNG THỨC HÓA HỮU
CƠ
4 TÓM TẮT HÓA TÍNH CÁC
HYDROCACBON
5 ĐIỀU CHẾ CÁC HYDROCACBON
III BÀI TẬP GIÁO KHOA
1 BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC CẤU TẠO –
ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN – DANH
PHÁP
2 CHUỖI PHẢN ỨNG – ĐIỀU CHẾ
3 TÁCH – TINH CHẾ
4 NHẬN BIẾT – PHÂN BIỆT
5 BÀI TẬP VIẾT PHƯƠNG TRÌNH PHẢN

ỨNG GIỮA CÁC CHẤT
6 BÀI TẬP SO SÁNH GIẢI THÍCH CẤU


TẠO, TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA CÁC
HYDROCACBON
7 BÀI TOÁN LẬP CTPT
HYDROCACBON
8 BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN
HỖN HỢP CÁC HIDROCACBON ĐÃ BIẾT
CTPT
9.BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ
HYDROCACBON
IV.MỘT SỐ CÂU HỎI TRẮC
NGHIỆM BỔ SUNG PHẦN BÀI TẬP VỀ
HYDROCACBON TRONG CHƯƠNG
TRÌNH HÓA HỌC THPT


I HƯỚNG DẪN
CHUNG


1. PHÂN LOẠI BÀI TẬP
HÓA HỌC
Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập
khác nhau trong các tài liệu giáo khoa. Vì vậy,
cần có cách nhìn tổng quát về các dạng bài tập
dựa vào việc nắm chắc các cơ sở phân loại.
1.

Phân loại dựa vào nội dung toán học
của bài tập:
•
Bài tập định tính (không có tính
toán)
•
Bài tập định lượng (có tính toán)
2.
Phân loại dựa vào hoạt động của học
sinh khi giải bài tập:
•
Bài tập lý thuyết (không có tiến
hành thí nghiệm)
•
Bài tập thực nghiệm (có tiến hành
thí nghiệm)
3.
Phân loại dựa vào nội dung hóa học


của bài tập:
•
Bài tập hóa đại cương
- Bài tập về chất khí
- Bài tập về dung dịch
- Bài tập về điện phân …
•
Bài tập hóa vô cơ
- Bài tập về các kim loại
- Bài tập về các phi kim

- Bài tập về các loại hợp chất oxit, axit,
bazơ, muối, …
•
Bài tập hóa hữu cơ
- Bài tập về hydrocacbon
- Bài tập về rượu, phenol, amin
- Bài tập về andehyt, axit cacboxylic, este,
…
4.
Dựa vào nhiệm vụ và yêu cầu của bài
tập:
•
Bài tập cân bằng phương trình
phản ứng
•
Bài tập viết chuỗi phản ứng


•
•
•

Bài tập điều chế
Bài tập nhận biết
Bài tập tách các chất ra khỏi hỗn

•

Bài tập xác định thành phần hỗn

hợp
hợp
•
Bài tập lập CTPT.
•
Bài tập tìm nguyên tố chưa biết
5.
Dựa vào khối lượng kiến thức, mức
độ đơn giản hay phức tạp của bài tập:
•
Bài tập dạng cơ bản
•
Bài tập tổng hợp
6.
Dựa vào cách thức tiến hành kiểm tra:
•
Bài tập trắc nghiệm
•
Bài tập tự luận
7.
Dựa vào phương pháp giải bài tập:
•
Bài tập tính theo công thức và
phương trình.
•
Bài tập biện luận
•
Bài tập dùng các giá trị trung

bình…
8.
Dựa vào mục đích sử dụng:
•
Bài tập dùng kiểm tra đầu giờ
•
Bài tập dùng củng cố kiến thức
•
Bài tập dùng ôn tập, ôn luyện,
tổng kết
•
Bài tập dùng bồi dưỡng học sinh
giỏi
•
Bài tập dùng phụ đạo học sinh
yếu,…
Mỗi cách phân loại có những ưu và nhược
điểm riêng của nó, tùy mỗi trường hợp cụ thể mà
giáo viên sử dụng hệ thống phân loại này hay hệ
thống phân loại khác hay kết hợp các cách phân
loại nhằm phát huy hết ưu điểm của nó.
Thường giáo viên sử dụng bài tập theo
hướng phân loại sau:
Bài tập giáo khoa:
Thường dưới dạng câu hỏi và không tính
toán nhằm làm chính xác khái niệm; củng cố, hệ


thống hóa kiến thức; vận dụng kiến thức vào
thực tiễn.

Các dạng hay gặp: viết phương trình phản
ứng, hoàn thành chuỗi phản ứng, nhận biết, điều
chế, tách chất, giải thích hiện tượng, bài tập về
tính chất hóa học các chất, …
Có thể phân thành 2 loại :
+ Bài tập lý thuyết (củng cố lý thuyết đã học)
+ Bài tập thực nghiệm : vừa củng cố lý
thuyết vừa rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo thực
hành, có ý nghĩa lớn trong việc gắn liền lý thuyết
với thực hành.
Bài tập toán:
Là những bài tập gắn liền với tính toán, thao
tác trên các số liệu để tìm được số liệu khác, bao
hàm 2 tính chất toán học và hóa học trong bài.
Tính chất hóa học: dùng ngôn ngữ hóa học &
kiến thức hóa học mới giải được (như vừa đủ,
hoàn toàn, khan, hidrocacbon no, không no, …)
và các phương trình phản ứng xảy ra.


Tính chất toán học: dùng phép tính đại số ,
qui tắc tam suất, giải hệ phương trình, …
Hóa học là một môn khoa học tự nhiên, tất
yếu không tránh khỏi việc liên môi với toán, lý,
đặc điểm này cũng góp phần phát triển tư duy
logic cho học sinh. Hiện nay, hầu hết các bài tập
tóa hóa đánh nhấn việc rèn luyện tư duy hóa học
cho học sinh, giảm dần thuật toán.

2.MỘT SỐ PHƯƠNG
PHÁP GIẢI BÀI TẬP
1Tính theo công thức và phương trình
phản ứng
2- Phương pháp bảo toàn khối lượng
3- Phương pháp tăng giảm khối lượng
4- Phương pháp bảo toàn electron
5Phương pháp dùng các giá trị trung
bình
• Khối lượng mol trung bình
• Hóa trị trung bình
• Số nguyên tử C, H, … trung bình
• Số liên kết p trung bình
• Gố hydrocacbon trung bình
• Số nhóm chức trung bình, …
6- Phương pháp ghép ẩn số
7- Phương pháp tự chọn lượng chất
8- Phương pháp biện luận …


3.ĐIỀU KIỆN ĐỂ HOC
SINH GIẢI BÀI TẬP ĐƯỢC
TỐT:
1.
Nắm chắc lý thuyết: các định luật, qui
tắc, các quá trình hóa học, tính chất lý hóa học
của các chất.
2.
Nắm được các dạng bài tập cơ bản,
nhanh chóng xác định bài tập cần giải thuộc dạng

bài tập nào.
3.
Nắm được một số phương pháp giải
thích hợp với từng dạng bài tập
4.
Nắm được các bước giải một bài toán
hỗn hợp nói chung và với từng dạng bài nói riêng
5.
Biết được một số thủ thuật và phép
biến đổi toán học, cách giải phương trình và hệ
phương trình bậc 1,2, …


4.CÁC BƯỚC GIẢI BÀI
TẬP TRÊN LỚP:
1.
Tóm tắt đầu bài một cách ngắn gọn
trên bảng. Bài tập về các quá trình hóa học có
thể dùng sơ đồ.
2.
Xử lý các số liệu dạng thô thành dạng
căn bản (có thể bước này trước khi tóm tắt đầu
bài)
3.
Viết các phương trình phản ứng xảy ra
(nếu có)
4.
Gợi ý và hướng dẫn học sinh suy nghĩ
tìm lời giải:
Phân tích dữ kiện của đề bài

xem từ đó cho ta biết được những gì
Liên hệ với các dạng bài tập cơ
bản đã giải
Suy luận ngược từ yêu cầu của
bài toán


5.
Trình bày lời giải
6.
Tóm tắt, hệ thống những vấn đề cần
thiết, quan trọng rút ra từ bài tập (về kiến thức,
kĩ năng, phương pháp)


5.CƠ SỞ THỰC TIỄN:
Thực tế nhiều trường phổ thông, số tiết
hóa trong tuần ít, phần lớn dùng vào việc giảng
bài mới và củng cố các bài tập cơ bản trong sách
giáo khoa. Bài tập giáo khoa mở rộng và các bài
tập toán chỉ được đề cập ở mức thấp. Khi đọc
đề bài tập hóa nhiều học sinh bị lúng túng không
định hướng được cách giải, nghĩa là chưa hiểu rõ
bài hay chưa xác định được mối liên hệ giữa giả
thiết và cái cần tìm.
Các nguyên nhân làm học sinh lúng túng và
sai lầm khi giải bài tập hóa học:
•
Chưa hiểu một cách chính xác các
khái niệm, ngôn ngữ hóa học (ví dụ như : nồng

độ mol, dd loãng, đặc, vừa đủ, … )
•
Chưa thuộc hay hiểu để có thể viết
đúng các phương trình phản ứng, chưa nắm
được các định luật cơ bản của hóa học
•
Chưa thành thạo những kĩ năng cơ


bản về hóa học, toán học (cân bằng phản ứng,
đổi số mol, V, nồng độ, lập tỉ lệ, …)
•
Không nhìn ra được mối tương
quan giữa các giả thiết, giả thiết với kết luận để
có thể lựa chọn và sử dụng phương pháp thích
hợp đối với từng bài cụ thể.


II CƠ SỞ LÝ
THUYẾT CẦN NẮM
VỮNG


1 THUYẾT CẤU TẠO HÓA
HỌC :
Nội dung :
1. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử
liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một
thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu
tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự sẽ đó tạo nên

chất mới.
2. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon
có hóa trị IV. Những nguyên tử cacbon có thể
kết hợp không những với những nguyên tử của
các nguyên tố khác mà còn kết hợp trực tiếp với
nhau thành những mạch cacbon khác nhau (mạch
không nhánh, có nhánh, mạch vòng).
3. Tính chất của các hợp chất phụ thuộc vào
thành phần phân tử (bản chất và số lượng các
nguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết
các nguyên tử)


2 ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG
PHÂN :
1.
Đồng đẳng :
- Đồng đẳng là hiện tượng các chất có cấu
tạo và tính chất tương tự nhau, nhưng về thành
phần phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm
CH2. Những chất đó được gọi là những chất
đồng đẳng với nhau, chúng hợp thành một dãy
đồng đẳng.
2.
Đồng phân :
- Đồng phân là hiện tượng các chất có cùng
CTPT, nhưng có cấu tạo khác nhau nên có tính
chất hóa học khác nhau. Các chất đó được gọi
là những chất đồng phân.

3 CÁC LOẠI CÔNG THỨC
HÓA HỮU CƠ
Việc nắm vững ý nghĩa của mỗi loại
công thức hóa hữu cơ có vai trò rất quan trọng.
Điều này cho phép nhanh chóng định hướng
phương pháp giải bài toán lập CTPT, dạng toán
cơ bản và phổ biến nhất của bài tập hữu cơ. Các
bài toán lập CTPT chất hữu cơ nhìn chung chỉ có
2 dạng :
- Dạng 1 : Lập CTPT của một chất
- Dạng 2 : Lập CTPT của nhiều chất.
Với kiểu 1, có nhiều phương pháp
khác nhau để giải như : tìm qua CTĐG, tìm trực
tiếp CTPT…Kiểu 2 chủ yếu dùng phương pháp
trị số trung bình (xem phần trị số trung bình).
Nhưng dù dùng phương pháp nào chăng nữa thì
công việc đầu tiên là đặt công thức tổng quát của
chất đó, hoặc công thức tương đương cho hỗn


hợp một cách thích hợp nhất ,việc đặt công thức
đúng đã chiếm 50% yếu tố thành công.
1.
Công thức thực nghiệm : cho biết
thành phần định tính, tỉ lệ về số lượng các nguyên
tử trong phân tử.
Ví dụ : (CH2O)n (n ³ 1, nguyên dương
nhưng chưa xác định )
2.

Công thức đơn giản : có ý nghĩa như
công thức thực nghiệm nhưng giá trị n = 1
3.
Công thức phân tử : cho biết số lượng
nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử, tức
là cho biết giá trị n
4.
Công thức cấu tạo : ngoài việc cho biết
số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong
phân tử còn cho biết trật tự liên kết giữa các
nguyên tử trong phân tử.
•
Có nhiều loại CTCT khác nhau, chẳng
hạn CTCT đầy đủ, CTCT vắn tắt, CTCT bán
khai triển…Nguyên tắc chung để viết CTCT bán
khai triển là có thể bớt các liên kết đơn giữa các


nguyên tử các nguyên tố, các liên kết bội trong
nhóm chức (nếu thấy không cần thiết) nhưng
nhất thiết không được bỏ liên kết bội giữa các
C-C.
•
Các loại công thức CTTN, CTĐG,
CTPT trùng hau khi giá trị n = 1.
•
Công thức tổng quát : cho biết thành
phần định tính chất được cấu tạo nên từ những
nguyên tố nào, đối với CTTQ của một dãy đồng
đẳng cụ thể thì còn cho biết thêm tỉ lệ nguyên tử

tối giản hoặc mối liên hệ giữa các thành phần cấu
tạo đó.
Ví dụ : CTTQ của hydrocacbon là CxHy
hoặc Cn H2n+2-2k nhưng với hydrocacbon cụ thể
là ankan thì CTTQ là : Cn H2n+2, anken là :
Cn H2n ,…


4 TÓM TẮT HÓA TÍNH
CÁC HYDROCACBON
•
ANKAN :
Hydrocacbon no, mạch hở, trong phân
tử chỉ có liên kết đơn giữa C-C và C-H
- CTTQ : Cn H2n +2 , n≥1, nguyên
a) Tính chất hoá học :
1.
Phản ứng oxihóa :
+ Phản ứng oxy hóa hoàn toàn :
Cn H2n +2 + (3n +1)/2 O2
n CO2 +
(n+1)H2O
Nếu thiếu oxi :
Cn H2n +2 + (n +1)/2 O2
nC +
(n+1)H2O
+ Phản ứng oxy hóa không hoàn toàn : nếu
có xúc tác thì ankan sẽ bị oxi hóa tạo nhiều sản
phẩm : andehyt, axit
CH4 + O2

HCHO + H2O


(andehyt fomic)
n-C4H10 + 5/2 O2
2CH3COOH +
H2O
2.
Phản ứng phân hủy
+ Bởi nhiệt :
Cn H2n +2
n C + (n+1)H2↑
+ Bởi Clo :
Cn H2n +2 + (n +1)Cl2
nC +
2(n+1)HCl
3.
Phản ứng thế với các halogen :
Cn H2n +2 + mX2
Cn H2n+2-m
Xm + mHX↑
4.
Phản ứng đềhidro hóa (tách hydro) :
tạo sản phẩm có thể có một hay nhiều nối đôi
hoặc khép vòng.
Cn H2n +2
Cn H2n + H2
(n ³
2)
Ví dụ :

CH3─CH3
CH2═CH2 + H2