SKKN Một số kinh nghiệm giúp học sinh viết đồng phân hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ 
TRƯỜNG THPT THỌ XUÂN 5
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
 MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIÚP HỌC SINH VIẾT ĐỒNG PHÂN HỢP CHẤT HỮU CƠ NO, MẠCH HỞ, ĐƠN CHỨC.
Người thực hiện: Lê Văn Bình
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Hóa học
THANH HÓA NĂM 2017
THANH HOÁ, NĂM 2014
MỤC LỤC
I.MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong học tập phần hóa học hữu cơ, việc viết đúng đồng phân các hợp chất hữu cơ có một ý nghĩa rất quan trọng. Ngoài việc rèn luyện kỹ năng viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ nói chung, hợp chất hữu cơ có nhóm chức nói riêng, nó góp phần rất lớn trong việc giúp đỡ học sinh hiểu rõ cơ chế phản ứng trong hóa học hữu cơ và giải thích được những tính chất vật lý của chúng liên quan đến cấu tạo phân tử. 
Nhưng qua nhiều năm giảng dạy ở trường THPT, tôi thấy kỹ năng viết công thức cấu tạo của các chất hữu cơ của học sinh còn nhiều lúng túng, bỡ ngỡ. Đặc biệt là là hợp chất hữu cơ có nhóm chức các em viết không có hệ thống, viết không logic, viết không có qui tắc... Do đó, học sinh viết không đầy đủ công thức cấu tạo các đồng phân, hoặc viết sai về thứ tự liên kết, sai hóa trị v.v
Trong chương trình hóa học cơ bản, chương trình tập chung đi sâu nghiên cứu hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức. Nếu học sinh nắm vững công thức cấu tạo của hiđrocacbon no, mạch hở và sự hình thành gốc hóa trị 1 của chúng, thì học sinh dễ dàng viết đúng, viết đủ, viết nhanh các đồng phân hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức. Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm khách quan hiện nay, học sinh dễ dàng xác định nhanh được số đồng phân.
Vì vậy, tôi xin đề xuất một số kinh nghiệm giúp đỡ học sinh trường tôi có thể viết một cách có hệ thống, viết đúng, viết đủ, viết nhanh các đồng phân hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:
2.1. Nghiên cứu các kinh nghiệm về bồi dưỡng kỹ năng hóa học cho học sinh.
2.2. Rèn luyện kỹ năng viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU:
3.1. Đối tượng nghiên cứu : 
Đề tài này nghiên cứu các kỹ năng viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức.
3.2. Khách thể nghiên cứu : 
Khách thể nghiên cứu là học sinh THPT 
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU: 
Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài này nhằm giải quyết một số vấn đề cơ bản sau đây :
4.1.Những vấn đề lý luận về công thức phân tử, công thức cấu tạo và gốc hiđrocacbon hóa trị 1, no, mạch hở.
4.2. Kỹ năng viết công thức cấu tạo gốc hiđrocacbon hóa trị 1, no, mạch hở từ hiđrocacbon no, mạch hở tương ứng.
4.3. Cách viết công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ no, đơn chức, mạch hở, đơn chức thông qua gốc hiđrocacbon hóa trị 1, no, mạch hở.
4.4.Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút ra bài học kinh nghiệm góp phần nâng cao chất lượng trong công tác giảng dạy học sinh.
5- PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
Do hạn chế về thời gian và nguồn lực nên về mặt không gian đề tài này chỉ nghiên cứu giới hạn trong phạm vi của trường THPT tôi đang dạy. 
6- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
6.1. Phương pháp chủ yếu
Căn cứ vào mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinh nghiệm, được thực hiện theo các bước:
 Xác định đối tượng: xuất phát từ những khó khăn vướng mắc của học sinh, tôi xác định đối tượng cần phải nghiên cứu là kỹ năng viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ có nhóm chức (tập chung hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức).
Phát triển đề tài và đúc kết kinh nghiệm : Năm học 2014-2015, chất lượng HS làm bài còn nhiều yếu kém; phần đông các em thường viết không đầy đủ các công thức cấu tạo các đồng phân, hoặc viết sai về thứ tự liên kết, sai hóa trị v.v
Trong quá trình vận dụng đề tài, tôi đã suy nghĩ tìm tòi, học hỏi và áp dụng nhiều biện pháp: Tổ chức trao đổi trong nhóm Hóa của trường, trò chuyện cùng HS, thể nghiệm đề tài, kiểm tra và đánh giá kết quả dạy và học những nội dung trong đề tài. Đến nay, trình độ kỹ năng viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ có nhóm chức (tập chung hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức) ở HS đã được nâng cao đáng kể.
6.2. Các phương pháp hỗ trợ
Ngoài các phương pháp chủ yếu, tôi còn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương pháp nghiên cứu tài liệu và điều tra nghiên cứu: 
Đối tượng điều tra: Các HS đã được học và không được học phương pháp này.
Câu hỏi điều tra: chủ yếu tập trung các nội dung xoay quanh việc dạy và học viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ có nhóm chức (tập chung hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức) ; điều tra tình cảm thái độ của HS đối với việc tiếp xúc với các bài tập viết công thức cấu tạo.
II. NỘI DUNG
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1. Khái niệm về công thức phân tử, công thức cấu tạo và gốc hiđrocacbon
a. Công thức phân tử (CTPT):
Công thức phân tử là công thức biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử [1].
Ví dụ: CH4 ; C2H6 ; C2H6O ; C2H4O2 .
b. Công thức cấu tạo (CTCT):
Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử [1].
Ví dụ: CH3-CH2-CH3 ; CH3- CH2 -CH2-CH3 ; CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 
c. Gốc hiđrocacbon:
Khi lấy bớt một nguyên tử hiđro trong phân tử hiđrocacbon no, mạch hở, ta được gốc ankyl [1].
Ví dụ: CH3-CH2-CH2- ; CH3- CH2-CH2-CH2- ; CH3- CH2-CH2-CH2-CH2- 
1.2. Mối quan hệ giữa công thức phân tử, công thức cấu tạo hiđrocacbon no, mạch hở và gốc hiđrocacbon hóa trị 1, no, mạch hở. 
CTPT
CTCT
Gốc 
CH4
CH4
CH3 -
C2H6
CH3-CH3
CH3 - CH2 -
C3H8
CH3 - CH2 - CH3
 CH3 - CH3 - CH2-
C4H10
CH3 - CH2 - CH2 - CH3
 CH3 - CH2 - CH2 - CH2 –
C5H12
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 –
2. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
2.1. Thuận lợi:
- Bản thân có nhiều năm giảng dạy chương trình hoá học cấp THPT.
- Được sự quan tâm, động viên của BGH, sự đóng góp ý kiến, của các giáo viên trong nhóm Hóa học.
- Khi kiểm nghiệm đề tài học sinh tiếp thu rất tốt, tạo niềm tin cho tôi thực hiện.
2.2. Khó khăn:
- Kiến thức hoá học ở các lớp cấp dưới còn rỗng.
- Kỹ năng viết công thức cấu tạo của học sinh còn hạn chế. Đặc biệt là đối với hợp chất hữu cơ có nhóm chức, số lượng đồng phân tăng nhiều so với hiđrocacbon tương ứng. Học sinh viết rất lúng túng, viết không có hệ thống, không có qui luật. Do đó, các em viết thiếu đồng phân, viết sai thứ tự liên kết, viết sai hóa trị v.v
3 . GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN
3.1. Giải pháp: 
Rèn luyện cho học sinh kỹ năng viết CTCT các đồng phân của hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức thông qua gốc hidđrocacbon hóa trị 1, no, mạch hở (bản chất là sự kết hợp giữa gốc hiđrocacbon hóa trị 1, no, mạch hở với nhóm chức)
3.2. Tổ chức thực hiện
a. Đối với nhóm chức hóa trị 1: -OH, - CHO, - COOH: 
Cách viết : Đính nhóm chức hóa trị 1: - OH, - CHO, - COOH vào gốc hóa trị 1.
Ví dụ 1: Viết CTCT các đồng phân ancol no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
CTCT thu gọn
CTCT của ancol
CH4O
CH3 - OH
 CH3 - OH
C2H6O
C2H5 - OH
 CH3 - CH2 - OH
C3H8O
C3H7 - OH
 CH3 - CH2 - CH2 - OH
C4H10O
C4H9 -OH
 CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - OH
C5H12O
C5H11- OH
 CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - OH
Ví dụ 2: Viết CTCT các đồng phân anđehit no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
CTCT thu gọn
CTCT của Anđehit
CH2O
H - CH=O
H - CH=O
C2H4O
CH3 - CH=O
CH3 - CH=O
C3H6O
C2H5 - CH=O
CH3 - CH2 – CH = O
C4H8O
C3H7 - CH=O
CH3 - CH2 - CH2 – CH = O
C5H10O
C4H9 - CH=O
CH3-CH2-CH2-CH2-CH=O
C6H12O
C5H11-CH=O
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 – CH = O
Ví dụ 3: Viết CTCT các đồng phân axit cacboxylic no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
CTCT thu gọn
CTCT của axit cacboxylic
CH2O2
H - COOH
H - COOH
C2H4O2
CH3 - COOH
CH3 - COOH
C3H6O2
C2H5 - COOH
CH3 - CH2 - COOH
C4H8O2
C3H7 - COOH
CH3 - CH2 - CH2 - COOH
C5H10O2
C4H9 - COOH
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - COOH
C6H12O2
C5H11-COOH
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
b. Đối với nhóm chức hóa trị 2: -O- , - CO- , -COO- :
Cách viết: Đính 2 gốc vào nhóm chức hóa trị 2: - CO- , -COO- , .v,v.. 
Ví dụ 1: Viết CTCT các đồng phân ete no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
CTCT thu gọn
CTCT của xeton
C2H6O
CH3 - O - CH3
CH3 - O - CH3
C3H8O
CH3 - O - C2H5
CH3 - O - CH2 - CH3
C4H10O
CH3 - O - C3H7
CH3 - O - CH2 - CH2 - CH3
C2H5 - O - C2H5
CH3 - CH2 - O - CH2 - CH3
C5H12O
CH3 - O - C4H9
CH3 - O - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
C2H5 - O - C3H7
CH3 - CH2 - O - CH2 - CH2 - CH3
Ví dụ 2: Viết CTCT các đồng phân xeton no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
CTCT thu gọn
CTCT của xeton
C3H6O
CH3 - CO - CH3
CH3 - CO - CH3
C4H8O
CH3 - CO - C2H5
CH3 - CO - CH2 - CH3
C5H10O
CH3 - CO - C3H7
CH3 - CO - CH2 - CH2 - CH3
C2H5 - CO - C2H5
CH3 - CH2 - CO - CH2 - CH3
C6H12O
CH3 - CO - C4H9
CH3 - CO - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
C2H5 - CO - C3H7
CH3 - CH2 - CO - CH2 - CH2 - CH3
Ví dụ 3: Viết CTCT các đồng phân este no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
CTCT thu gọn
CTCT của xeton
C3H6O2
CH3 - COO - CH3
CH3 - COO - CH3
C4H8O2
CH3 – COO - C2H5
CH3 - COO - CH2 - CH3
C5H10O2
CH3 – COO - C3H7
CH3 - COO - CH2 - CH2 - CH3
C2H5 – COO - C2H5
CH3 - CH2 - COO - CH2 - CH3
C6H12O2
CH3 - COO - C4H9
CH3 - COO - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
C2H5 - COO - C3H7
CH3 - CH2 - COO - CH2 - CH2 - CH3
c. Đối với hợp chất amin : Tùy bậc amin, dùng một trong hai cách trên.
Ví dụ: Viết CTCT các đồng phân amin no, mạch hở, đơn chức:
CTPT
Bậc amin
CTCT thu gọn
CTCT
CH5N
1
CH3 NH2
CH3 - NH2
C2H7N
1
C2H5NH2
CH3 - CH2 - NH2
2
(C2H6)NH
CH3 - NH - CH3
C3H9N
1
C3H7NH2
CH3 - CH2 - CH2 - NH2
2
(C3H8)NH
CH3-NH-CH2-CH3
3
(C3H9)N
C4H11N
1
C4H9NH2
CH3-CH2-CH2-CH2-NH2
2
(C4H10) NH
CH3-NH-CH2-CH2-CH3
CH3 - CH2 - NH - CH2 - CH3
3
(C4H11) N
3.3. Một số dạng bài tập vận dụng
Bài tập 1: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ancol đồng phân của nhau ứng với công thức phân tử C5H12O [1]. 
Bài tập 2: Thế nào là anđehit? Viết công thức cấu tạo của các anđehit ứng với công thức phân tử C4H8O và gọi tên [1].
Bài tập 3:Thế nào là axit cacboxylic? Viết công thức cấu tạo và gọi tên các axit ứng với công thức phân tử C4H8O2 [2].
Bài tập 4: Ứng với công thức phân tử C4H8O2 có bao nhiêu este đồng phân của nhau?
A.2;	B.3;	C.4;	D.5. [3] 
Bài tập 5: Có bao nhiêu chất đồng phân có cùng công thức phân tử C4H11N?
A.4;	B.6;	C.7;	D.8. [4] 
Bài tập 6: Có bao nhiêu amin bậc 2 có cùng công thức phân tử C5H13 N ? 
A. 4 	B. 5	C. 6 	D. 7 [4]
Bài tập 7: Số amin ứng với công thức phân tử C3H9N là ? 
A. 2 	B. 3 	C. 4 	D. 5 [5]..
3.4. Kết quả thực hiện.
- Khi thực hiện đề tài này, tôi đã áp dụng trong hai năm học 2015- 2016 và năm học 2016-2017. Mỗi năm tôi tiến hành 2 lớp với chất lượng ngang nhau: Một lớp áp dụng kinh nghiệm trên và một lớp đối chứng.
- Kết quả học sinh có thể viết đúng, đủ các đồng phân hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức như sau:
* Đề kiểm tra 15 phút
 	Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ancol đồng phân của nhau ứng với công thức phân tử C5H12O [1]. 
* Năm học 2015-2016
Lớp thực nghiệm
11A3
Lớp đối chứng
11B4
Sĩ số
41
46
Viết đúng, đủ
27
15
Viết chưa đủ, viết sai
14
31
* Năm học 2016-2017
Lớp thực nghiệm
11B2
Lớp đối chứng
11B5
Sĩ số
36
39
Viết đúng, đủ
25
12
Viết chưa đủ, viết sai
11
27
III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
1. KẾT LUẬN
 Qua sáng kiến kinh nghiệm này tôi càng nhận thức sâu sắc hơn tác dụng của việc rèn luyện kỹ năng viết công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ no, mạch hở, đơn chức. Việc viết đúng công thức cấu tạo là tiền đề để học sinh có thể viết được phương trình hóa học của chúng và giải thích được một số tính chất vật lí cũng như hóa học của chúng.
Đặc biệt với hình thức thi trắc nghiệm khách quan hiện nay, học sinh rất dễ dàng xác định nhanh được số đồng phân.
2. ĐỀ XUẤT
Do năng lực có hạn, thời gian thực nghiệm chưa được nhiều, vấn đề mà tôi tìm hiểu và trình bày tronng sáng kiến kinh nghiệm này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến bổ sung cho đề tài, để đề tài thực sự góp phần giúp học sinh học tập ngày càng tốt hơn. 
Xin chân thành cảm ơn.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 6 tháng 6 năm 2017
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác.
Lê Văn Bình