SKKN Nâng cao khả năng tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua một số dạng bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol
Hóa học là một môn khoa học cơ bản trong trường phổ thông và là môn học quan trọng có nhiều ứng dụng trong thực tế. Môn Hoá học đã được đưa vào chương trình giáo dục từ rất lâu nhưng chúng ta luôn không ngừng cải tiến nội dung và phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục. Bài tập Hoá học có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức, mở sâu kiến thức một cách sinh động, phong phú và qua đó ôn tập lại, hệ thống hoá kiến thức một cách thuận lợi nhất. Trong quá trình học, việc nhận ra những đặc điểm của các dạng bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện được tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập và nâng cao khả năng tư duy cho các em. Một bài tập Hoá học thường có nhiều cách giải khác nhau để đưa ra kết quả cuối cùng. Là một giáo viên tôi luôn mong muốn đưa ra cho học sinh mình một phương pháp giải toán Hoá học ngắn ngọn, chính xác và dễ hiểu nhất.
Từ việc tham khảo các đề thi Đại học, Cao đẳng nhiều năm gần đây cá nhân tôi nhận thấy vấn đề kiến thức trong đề thi là rất rộng, yêu cầu học sinh phải giải quyết thật nhanh, chính xác cho phù hợp với thời gian và số lượng câu hỏi trong đề. Đặc biệt, khi dạy học sinh về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol thì tôi nhận thấy số lượng bài tập về phần này trong sách giáo khoa và sách bài tập không nhiều. Trong quá trình giảng dạy tôi đã tích lũy được một số đặc điểm và đưa ra phương pháp giải thích hợp cho một số dạng oxi hóa không hoàn toàn ancol. Việc xác định các dạng bài, phân tích được đặc điểm cụ thể của từng dạng, đưa ra phương pháp giải đã tỏ ra có nhiều ưu điểm, phù hợp với hình thức thi theo kiểu trắc nghiệm khách quan như hiện nay. Qua đó, tiết kiệm được thời gian giải bài tập cho các em để đưa ra kết quả cuối cùng đúng. Vì vậy, “Nâng cao khả năng tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua một số dạng bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol” là một vấn đề tôi tâm đắc và quyết định lựa chọn làm đề tài nghiên cứu của mình.
MỤC LỤC Trang 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài 1.2. Mục đích nghiên cứu 1.3. Đối tượng nghiên cứu 1.4. Phương pháp nghiên cứu 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1.1. Định nghĩa, phân loại ancol 2.1.2. Tính chất vật lí của ancol 2.1.3. Tính chất hóa học cuả ancol 2.1.3.1. Phản ứng thế H của nhóm OH 2.1.3.2. Phản ứng thế nhóm OH 2.1.3.3. Phản ứng tách nước 2.1.3.4. Phản ứng oxi hoá 2.1.4. Các phương pháp áp dụng 2.1.4.1. Phương pháp bảo toàn khối lượng 2.1.4.2. Phương pháp bảo toàn nguyên tố 2.1.5. Phương pháp giải bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol bằng CuO, đun nóng 2.2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.3. CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.3.1. Dạng I: Bài toán liên quan đến xác định công thức của ancol 2.3.1.1. Các ví dụ 2.3.1.2. Bài tập vận dụng 2.3.2. Dạng II: Bài toán liên quan đến tính khối lượng ancol hoặc khối lượng chất rắn giảm 2.3.2.1. Các ví dụ 2.3.2.2. Bài tập vận dụng 2.3.3. Dạng III: Bài toán liên quan đến hiệu suất oxi hóa ancol 2.3.3.1. Các ví dụ 2.3.3.2. Bài tập vận dụng 2.4. HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.4.1. Nghiên cứu 2.4.2. Thực hiện giảng dạy 3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Tài liệu tham khảo Danh mục các đề tài SKKN đã được Hội đồng SKKN Ngành Giáo dục huyện, tỉnh và các cấp cao hơn đánh giá từ loại C trở lên 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 5 5 5 5 7 7 7 7 9 11 11 13 14 14 16 16 16 16 18 19 20 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Hóa học là một môn khoa học cơ bản trong trường phổ thông và là môn học quan trọng có nhiều ứng dụng trong thực tế. Môn Hoá học đã được đưa vào chương trình giáo dục từ rất lâu nhưng chúng ta luôn không ngừng cải tiến nội dung và phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục. Bài tập Hoá học có tác dụng rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức, mở sâu kiến thức một cách sinh động, phong phú và qua đó ôn tập lại, hệ thống hoá kiến thức một cách thuận lợi nhất. Trong quá trình học, việc nhận ra những đặc điểm của các dạng bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện được tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập và nâng cao khả năng tư duy cho các em. Một bài tập Hoá học thường có nhiều cách giải khác nhau để đưa ra kết quả cuối cùng. Là một giáo viên tôi luôn mong muốn đưa ra cho học sinh mình một phương pháp giải toán Hoá học ngắn ngọn, chính xác và dễ hiểu nhất. Từ việc tham khảo các đề thi Đại học, Cao đẳng nhiều năm gần đây cá nhân tôi nhận thấy vấn đề kiến thức trong đề thi là rất rộng, yêu cầu học sinh phải giải quyết thật nhanh, chính xác cho phù hợp với thời gian và số lượng câu hỏi trong đề. Đặc biệt, khi dạy học sinh về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol thì tôi nhận thấy số lượng bài tập về phần này trong sách giáo khoa và sách bài tập không nhiều. Trong quá trình giảng dạy tôi đã tích lũy được một số đặc điểm và đưa ra phương pháp giải thích hợp cho một số dạng oxi hóa không hoàn toàn ancol. Việc xác định các dạng bài, phân tích được đặc điểm cụ thể của từng dạng, đưa ra phương pháp giải đã tỏ ra có nhiều ưu điểm, phù hợp với hình thức thi theo kiểu trắc nghiệm khách quan như hiện nay. Qua đó, tiết kiệm được thời gian giải bài tập cho các em để đưa ra kết quả cuối cùng đúng. Vì vậy, “Nâng cao khả năng tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua một số dạng bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol” là một vấn đề tôi tâm đắc và quyết định lựa chọn làm đề tài nghiên cứu của mình. 1.2. Mục đích nghiên cứu Hướng dẫn học sinh phân dạng và đưa ra phương pháp giải bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol nhằm: - Giúp học sinh hiểu được bản chất của phản ứng xảy ra khi oxi hóa các ancol bậc khác nhau. - Phân tích được ưu, nhược điểm của các phương pháp và chọn được phương pháp thích hợp nhất cho mỗi bài toán cụ thể. Từ đó, phát huy được tính tích cực, rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo, khả năng giải nhanh các bài toán Hóa học trắc nghiệm khách quan, tạo được hứng thú trong trong việc giải bài tập Hóa học cũng như trong học tập cho các em. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Đề tài này đưa ra phương pháp giải bài tập oxi hóa không hoàn toàn ancol sao cho phù hợp với đối tượng học sinh và thực tiễn đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Bản thân tôi đã áp dụng đề tài này đối với học sinh lớp 11B3, 11B4 ở trường THPT Quảng Xương II trong năm học 2017 - 2018. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu này tôi đã sử dụng một số phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết. - Phương pháp nêu vấn đề, phân tích, tổng hợp. - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, so sánh và đúc rút kinh nghiệm. 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1.1. Định nghĩa, phân loại ancol 2.1.1.1. Định nghĩa [1] Ancol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm hiđroxyl (–OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no. - Nguyên tử C no là nguyên tử C chỉ tạo liên kết đơn với các nguyên tử khác. - Điều kiện tồn tại ancol bền: + Nhóm –OH phải liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no. + Mỗi nguyên tử C chỉ liên kết tối đa với 1 nhóm –OH Ví dụ: CH3OH, CH3CH2OH, CH2=CH–CH2OH, CH2OH–CHOH–CH2OH - Bậc của ancol được tính bằng bậc của nguyên tử C liên kết với nhóm –OH. 2.1.1.2. Phân loại [1], [8] CƠ SỞ PHÂN LOẠI" $ Dựa vào số lượng nhóm –OH Ancol đơn chức: chứa 1 nhóm –OH Ancol đa chức: chứa từ 2 nhóm –OH trở lên Dựa vào cấu tạo của gốc hiđrocacbon (mạch hở, mạch vòng) Ancol no, mạch hở a) Ancol no, đơn chức, mạch hở. CTTQ: CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (n ³ 1) e) Ancol no, mạch hở, đa chức. CnH2n+2-x(OH)x hay CnH2n+2Ox (n ³ 1, x ³ 1, n³ x) Ancol không no, mạch hở b) Ancol không no, đơn chức, mạch hở chứa 1 liên kết đôi. CTTQ: CnH2n-1OH hay CnH2nO (n ³ 3) Ancol thơm c) Ancol thơm, đơn chức. CTTQ: CnH2n-7OH hay CnH2n-6O (n ³ 7) Ancol no, mạch vòng d) Ancol vòng no, đơn chức. CTTQ: CnH2n-1OH hay CnH2nO (n ³ 3) Trong số các ancol trên, có: Dựa vào bậc của ancol * Ancol bậc I: là ancol có nhóm –OH liên kết với cacbon bậc I. CTTQ: R – CH2OH (R là H hoặc gốc hiđrocacbon) * Ancol bậc II: là ancol có nhóm–OH liên kết với cacbon bậc II. CTTQ: R – CHOH – R’ (R, R’ là các gốc hiđrocacbon) * Ancol bậc III: là ancol có nhóm –OH liên kết với cacbon bậc III. CTTQ: R – CR’’(OH) – R’ (R, R’, R’’ là các gốc hiđrocacbon) 2.1.2. Tính chất vật lí của ancol [1], [8] - Các ancol tan nhiều trong nước. Từ C1 đến C3 tan vô hạn trong nước. - Ancol có nhiệt độ sôi cao hơn các hiđrocacbon có cùng phân tử khối hoặc đồng phân ete tương ứng. - Ancol từ C1 đến C12 ở thể lỏng (khối lượng riêng d < 1), từ C13 trở lên ancol ở thể rắn. 2.1.3. Tính chất hóa học cuả ancol [1], [8] 2.1.3.1. Phản ứng thế H của nhóm OH * Tính chất chung của ancol: Tác dụng với kim loại kiềm (Na, K): Phản ứng tổng quát: 2ROH + Na ® 2RONa + H2 2R(OH)n + 2Na ® 2R(ONa)n + nH2 * Tính chất đặc trưng của ancol đa chức có các nhóm OH cạnh nhau trong phân tử: Ví dụ: 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 ® [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O Glixerol Đồng (II) glixerat Màu xanh lam Þ Tính chất này dùng để nhận biết ancol đa chức có từ 2 nhóm –OH cạnh nhau trong phân tử trở lên và để phân biệt với ancol đơn chức. 2.1.3.2. Phản ứng thế nhóm OH * Phản ứng với axit vô cơ: Ví dụ: C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O Phản ứng tổng quát: R – OH + HA R – A + H2O * Phản ứng với ancol (tạo ete): Phản ứng tổng quát: R – OH + H – O– R’ R – O – R’ + H2O Ví dụ: C2H5OH + C2H5OH C2H5OC2H5 + H2O Cách tính số ete = (với n là số ancol) 2.1.3.3. Phản ứng tách nước Ví dụ: CH3 – CH2 – OH CH2 = CH2 + H2O Nhận xét: Khi tách nước ancol thu được sản phẩm là anken thì suy ra đó là ancol no, đơn chức, mạch hở. Phản ứng tổng quát: CnH2n +1OH CnH2n + H2O 2.1.3.4. Phản ứng oxi hoá * Phản ứng oxi hoá hoàn toàn: Khi bị đốt ancol cháy, tỏa nhiều nhiệt, thu được sản phẩm là CO2 và H2O. Phản ứng đốt cháy ancol no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+2O + O2 nCO2 + (n+1)H2O * Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: Bài tập về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn là một dạng bài tập thường gặp với ancol. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn của ancol thường xảy ra khi cho ancol tác dụng với CuO, đun nóng hoặc với O2 có xúc tác là Cu, đun nóng. Tùy theo bậc của ancol mà tạo ra các sản phẩm khác nhau: Ancol bậc I Anđehit Phản ứng tổng quát: + Nếu ancol đơn chức: R – CH2OH + CuO → R – CHO + Cu + H2O + Nếu ancol đa chức: R(CH2OH)x + xCuO → R(CHO)x + xCu + xH2O Ví dụ: Ancol bậc II Xeton Phản ứng tổng quát: R – CHOH – R’ + CuO → R – CO – R’ + Cu + H2O Ví dụ: Ancol bậc III (không bị oxi hóa) - Ancol bậc ba khó bị oxi hóa (coi như không bị oxi hóa), khi bị oxi hóa sẽ đứt mạch cacbon cho nhiều sản phẩm khác nhau. Chú ý: Phản ứng này thường được dùng để phân biệt các ancol có bậc khác nhau (kết hợp với phản ứng tráng bạc). 2.1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG 2.1.4.1. Phương pháp bảo toàn khối lượng [3] - Nguyên tắc: Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các sản phẩm: m trước phản ứng = m sau phản ứng - Trong bài toán xảy ra nhiều phản ứng, không nhất thiết phải viết phương trình phản ứng mà chỉ cần lập sơ đồ phản ứng để có quan hệ tỉ lệ mol giữa các chất. 2.1.4.2. Phương pháp bảo toàn nguyên tố [3] - Nguyên tắc: Trong các phản ứng hóa học thông thường, các nguyên tố luôn được bảo toàn. Nghĩa là, tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố bất kì trước và sau phản ứng luôn bằng nhau: n nguyên tử nguyên tố trước phản ứng = n nguyên tử nguyên tố sau phản ứng 2.1.5. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP OXI HÓA KHÔNG HOÀN TOÀN ANCOL BẰNG CuO, ĐUN NÓNG [8] Thông thường bài toán oxi hóa không hoàn toàn ancol liên quan đến ancol đơn chức và dùng tác nhân oxi hóa là CuO, đun nóng. Khi giải bài tập tùy thuộc vào các dữ kiện đề cho có thể sử dụng một số phương pháp sau: 2.1.5.1. Để tiện cho tính toán có thể quy bài toán oxi hóa ancol bằng CuO, đun nóng thành oxi hóa ancol bằng nguyên tử O: - Đối với ancol bậc I: + Nếu ancol đơn chức: R – CH2OH + O → R – CHO + H2O Tùy thuộc vào bài toán, sản phẩm oxi hóa ancol bậc I ngoài anđehit, nước còn có thể có axit cacboxylic: R – CH2OH + 2O → R – COOH + H2O + Nếu ancol đa chức: R(CH2OH)x + xO → R(CHO)x + xH2O - Đối với ancol bậc II: R – CHOH – R’ + O → R – CO – R’ + H2O 2.1.5.2. Sau phản ứng: mchất rắn giảm = mCuO phản ứng - mCu tạo thành = mOpư Nếu sản phẩm oxi hóa ancol bậc I chỉ gồm anđehit, nước thì: nancol pư = nanđehit = nnước = nOpư = mOpư /16 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mancol pư + mOpư = manđehit + mnước 2.1.5.3. Nếu sản phẩm sau phản ứng oxi hóa ancol gồm: anđehit, nước, ancol dư, rồi cho tác sản phẩm đó tác dụng với Na dư thì nước và ancol dư sẽ phản ứng với Na theo các sơ đồ: H2O → 1/2H2; Ancol dư → 1/2H2 Þ nnước + nancol dư = nancol pư + nancol dư = nancol bđ = 2 2.1.5.4. Nếu sản phẩm sau phản ứng oxi hóa ancol gồm: axit cacboxylic, anđehit, nước, ancol dư, rồi cho sản phẩm đó tác dụng với Na dư thì axit cacboxylic, nước và ancol dư sẽ phản ứng với Na theo các sơ đồ: Axit cacboxylic → 1/2H2 H2O → 1/2H2; Ancol dư → 1/2H2 Þ naxit cacboxylic + nnước + nancol dư = naxit cacboxylic + nancol pư + nancol dư = 2 Þ naxit cacboxylic + nancol bđ = 2 Þ naxit cacboxylic = 2 - nancol bđ 2.1.5.5. Nếu đề chưa cho biết bậc của ancol nhưng sản phẩm thu được tham gia phản ứng tráng gương (có anđehit) hoặc tác dụng được với dung dịch NaOH (có axit cacboxylic) Þ Đó là ancol bậc I. 2.1.5.6. Phương trình phản ứng của anđehit đơn chức với dung dịch AgNO3/NH3, đun nóng (phản ứng tráng bạc hay phản ứng tráng gương): RCHO + 2AgNO3 + H2O + 3NH3RCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag$ Chú ý: - Nếu anđehit là HCHO Þ ancol ban đầu là CH3OH, khi đó: HCHO → 4Ag - Nếu có axit cacboxylic là HCOOH thì HCOOH cũng tham gia phản ứng tráng gương và HCOOH → 2Ag 2.1.5.7. Trong trường hợp chưa biết bậc của ancol và loại sản phẩm tạo thành mà mới biết đó là ancol no, đơn chức, mạch hở thì có thể sử dụng phương trình phản ứng: CnH2n + 1OH + O → CnH2nO + H2O 2.1.5.8. Oxi hóa 2 ancol đơn chức rồi cho sản phẩm tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư thì có thể xảy ra các khả năng sau: - Nếu: nAg < 2nancol pư Þ trong 2 ancol sẽ có 1 ancol bậc I và 1 ancol bậc cao. - Nếu: nAg = 2nancol pư Þ cả 2 ancol đều là ancol bậc I (khác CH3OH). - Nếu: nAg > 2nancol Þ trong 2 ancol có 1 ancol là ancol bậc I (RCH2OH) khác CH3OH và 1 ancol là CH3OH. Ta có sơ đồ phản ứng: R – CH2OH → R – CHO → 2Ag CH3OH → HCHO → 4Ag 2.2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Qua thực tế giảng dạy ở các lớp, bản thân tôi nhận thấy học sinh thường lúng túng khi gặp bài toán về phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol bằng CuO, đun nóng. Đa số các em đều chọn cách viết lại các phương trình phản ứng, gọi ẩn, lập các phương trình đại số để làm nếu chưa được phân tích, định hướng phương pháp giải thích hợp. Cách làm như vậy rất phức tạp và dễ dẫn đến kết quả sai lệch đồng thời mất nhiều thời gian, công sức biến đổi. Với kiểu thi trắc nghiệm như hiện nay thì cách làm đó không còn phù hợp với các em nữa. Các em cần phải tư duy nhanh, vận dụng được các phương pháp, các định luật bảo toàn để đưa ra kết quả nhanh và chính xác nhất. Khi đã áp dụng thành thạo các định luật bảo toàn vào dạng toán này thì học sinh cũng sẽ vận dụng linh hoạt các định luật đó vào các dạng bài tập Hóa học khác. Từ đó góp phần rèn luyện khả năng tư duy Hóa học nhanh, tạo hứng thú học môn Hóa học hơn cho các em. 2.3. CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Để nâng cao khả năng tư duy Hóa học cho học sinh THPT, tôi có đưa ra một số dạng bài tập thường gặp để hướng dẫn các em phương pháp giải thích hợp về bài toán oxi hóa không hoàn toàn ancol (chủ yếu bằng CuO, đun nóng) và đưa ra một số bài tập vận dụng để các em tự nghiên cứu thêm ở nhà. * Lưu ý: Mỗi dạng bài tập có nhiều cách giải khác nhau, để học sinh không bị lúng túng khi không biết chọn cách nào để giải thì trong đề tài này mỗi ví dụ đưa ra tôi chỉ giới thiệu một phương pháp cho học sinh dễ hiểu và dễ vận dụng khi giải các bài tập liên quan. 2.3.1. Dạng I: Bài toán liên quan đến xác định công thức của ancol 2.3.1.1. Các ví dụ Ví dụ 1 [6]: Oxi hóa 6 gam một ancol no, đơn chức X bằng CuO, đun nóng thu được 5,8 gam một anđehit. Công thức cấu tạo của ancol X là: A. CH3CH2OH. B. CH3CH(OH)CH3. C. CH3CH2CH2OH. D. Kết quả khác. Hướng dẫn giải: Vì oxi hoá ancol đơn chức X tạo anđehit nên X là ancol đơn chức, bậc I. Sơ đồ phản ứng: R – CH2OH + O → R – CHO + H2O Mol: x x x Gọi x là số mol của ancol. Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: 6 + 16x = 5,8 + 18x Þ x = 0,1 Þ Mancol = R + 31 = 6/0,1 = 60 Þ R = 29 Þ R là nhóm –C2H5 Þ X là CH3CH2CH2OH Þ Chọn C. Ví dụ 2 [6]: Oxi hoá ancol đơn chức X bằng CuO, đun nóng thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất là xeton Y (tỉ khối hơi của Y so với khí hiđro bằng 29). Xác định công thức cấu tạo của X? A. CH3CHOHCH3. B. CH3COCH3. C. CH3CH2CH2OH. D. CH3CH2CHOHCH3. Hướng dẫn giải: Vì oxi hoá ancol đơn chức X tạo xeton Y nên X là ancol đơn chức, bậc II. Sơ đồ phản ứng: R – CHOH – R’ + O → R – CO – R’ + H2O MY = R + 28 + R’ = 29. 2 = 58 Þ R + R’ = 30 Þ R = 15, R’ = 15 Þ Y là CH3 – CO – CH3 Þ X là CH3 – CHOH – CH3 Þ Chọn A. Ví dụ 3 [8]: Oxi hóa 4,6 gam ancol đơn chức A bằng oxi không khí (có xúc tác, đun nóng) thu được 6,2 gam hỗn hợp anđehit, ancol dư và nước. A có công thức phân tử là: A. CH3OH. B. C2H5OH. C. C3H5OH. D. C3H7OH. Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: R – CH2OH + O → R – CHO + H2O PƯ: 0,1 0,1 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mancol bđ + mO pư = mhh spư Þ mO pư = 6,2 – 4,6 = 1,6 gam Þ nO pư = 1,6/16 = 0,1 mol Þ nancol pư = nO pư = 0,1 Þ nancol bđ > 0,1 mol Þ Mancol < 4,6/0,1 = 46 Þ Ancol là CH3OH Þ Chọn A. Rút kinh nghiệm: Trong quá trình phản ứng nếu chưa được hướng dẫn thì hầu hết các em đều nhầm tưởng 0,1 mol là số mol ban đầu của ancol và suy ra ancol là C2H5OH. Do đó, việc định hướng phương pháp giải cho các em là rất cần thiết, các em cần phải hiểu khi ancol dư thì phản ứng oxi hóa ancol sẽ không hoàn toàn, nghĩa là nancol bđ > nancol pư. Ví dụ 4 [8]: Dẫn m gam hơi ancol đơn chức X qua ống đựng CuO (dư), nung nóng. Sau khi phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm 0,5m gam. Ancol X có tên là: A. propan-2-ol. B. Etanol C. Propan-1-ol. D. Metanol Hướng dẫn giải: Sơ đồ phản ứng: Ancol X + O → Anđehit (hoặc xeton) + H2O Þ mrắn giảm = mO pư = 0,5m (gam) Þ nO pư = 0,5m/16 = m/32 (mol) = nancol Þ Mancol = 32 Þ Ancol là CH3OH Þ Chọn D. Ví dụ 5 [7]: Oxi hoá hết 0,2 mol hai ancol A, B liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng bằng CuO, đun nóng thu được hỗn hợp X gồm 2 anđehit. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 được 54 gam Ag. Vậy A, B là: A. C2H5OH và C3H7OH B. CH3OH và C2H5OH C. C2H4(OH)2 và C3H6(OH)2 D. CH3OH và C3H7OH Hướng dẫn giải: Vì nAg = 0,5 mol > 2nancol Þ A, B là hai ancol đơn chức và có một ancol là CH3OH Þ ancol còn lại là C2H5OH vì A, B liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng Þ Chọn B. Ví dụ 6 [8]: Hỗn hợp A gồm ancol metylic và một ancol no, đơn chức X. Cho 7,6 gam A tác dụng với Na dư, thu được 1,68 lit H2 (ở đktc). Mặt khác, oxi hóa hoàn toàn 7,6 gam A bằng CuO, đun nóng rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư tạo thành 21,6 gam Ag. Công thức cấu tạo của X là: A. C2H5OH B. CH3CH2CH2OH C. CH3CH2CH(OH)CH3 D. CH3CH(OH)CH3 Hướng dẫn giải: Ta có: nAg = 21,6/108 = 0,2 mol; Trường hợp 1: X là ancol bậc I. Gọi công thức của X là R – CH2OH Sơ đồ phản ứng: R – CH2OH → R – CHO → 2Ag Mol: x 2x CH3OH → HCHO → 4Ag Mol: y 4y Þ nAg = 2x + 4y = 0,2 (I)và nancol = x + y = 0,15 (II) Þ x = 0,2; y = -0,05 < 0 Þ Loại trường hợp này. Trường hợp 2: X là ancol bậc II. Gọi công thức của X là ROH Sơ đồ phản ứng: CH3OH → HCHO → 4Ag Mol: 0,05 0,2 Þ mX = 7,6 – 0,05 . 32 = 6 gam; nX = 0,15 – 0,05 = 0,1 mol Þ MX = 6/0,1 = 60 = R + 17 Þ R =.43 Þ R là nhóm –C3H7 Vì X là ancol bậc II Þ X là CH3CH(OH)CH3 Þ Chọn D. 2.3.1.2. Bài tập vận dụng Câu 1 [8]: Oxi hoá không hoàn toàn ancol isopropylic bằng CuO nung nóng, thu được chất hữu cơ X. Tên gọi của X là: A. propanal B. metyl vinyl xeton C. metyl etyl xeton D. đimetyl xeton Câu 2 [8]: Oxi hoá hết 40,848 gam ancol X thu được 38,295 gam anđehit no, đơn chức, mạch hở. Công thức cấu tạo của X là: A. CH3OH B. C2H5OH C. CH3CH(OH)CH3 D. (CH3)2CH-CH2OH Câu 3 [8]: Cho 81,696 gam hơi của một ancol no, đơn chức, mạch hở qua ống đựng CuO đốt nóng, dư. Sau phản ứng thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm đi 28,416 gam. Công thức cấu tạo của ancol đó là: A. CH3OH B. C2H5OH C. CH3CH2CH2OH D. CH3[CH2]3OH Câu 4 [8]: Cho bột CuO đốt nóng, dư vào bình đựng 81,282 gam ancol A no, mạch hở. Lượng chất rắn sau phản ứng tác dung dịch HNO3 loãng, dư thu được 39,1552 lít khí NO duy nhất (ở đktc). Xác định công thức cấu tạo của A? A. C2H5OH B. CH3[CH2]2OH C. C2H4(OH)2 D. C3H6(OH)2 Câu 5 [7]: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được 5,6 lit CO2 (ở đktc) và 6,3 gam nước. Mặt khác, oxi hai ancol đó bằng CuO dư, đốt nóng,thì thu được một anđehit và một xeton. Công thức cấu tạo của hai ancol là: A. CH3OH và C2H5OH B. CH3CH2CH2OH và CH3CH2CHOHCH3 C. C2H5OH và CH3CH2CH2OH D. CH3CH(OH)CH3 và CH3CH2OH Câu 6 [8]: Đem oxi hóa 3,2 gam ancol đơn chức A bằng 15,6 ga
Tài liệu đính kèm:
- skkn_nang_cao_kha_nang_tu_duy_sang_tao_cho_hoc_sinh_thong_qu.doc