SKKN Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để xử lí một số dạng bài tập hữu cơ phức tạp
Do yêu cầu đổi mới về phương pháp dạy học (PPDH) và chương trình hóa học phổ thông. Đổi mới chương trình sách giáo khoa (SGK) trong giáo dục phổ thông được đặt trọng tâm vào việc đổi mới PPDH. Định hướng đổi mới PPDH đã được cụ thể hóa trong chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo đã nêu: “ Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc trưng của môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh.
Hóa học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn hóa học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực. Giáo viên bộ môn hóa học cần hình thành ở các em một kỹ năng và thói quen học tập khoa học để làm nền tảng cho việc giáo dục và phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy. Qua đó giáo dục cho học sinh những đức tính cần thiết như : tính cẩn thận, kiên trì trung thực, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình và xã hội.
Trong dạy học hóa học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng. Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học, bài tập hóa học còn là phương tiện cơ bản để rèn luyện các thao tác tư duy một số kỹ năng về hóa học. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, nâng cao hứng thú trong học tập.
Hiện nay việc sử dụng thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) trong các kì thi THPT quốc gia đòi hỏi người giáo viên dạy hóa học cần có những phương pháp giải phù hợp với từng dạng toán để làm sao phát triển được tối đa tư duy của học sinh thông qua những bài tập rèn luyện khả năng suy luận giúp cho các em đạt được kết quả tốt nhất trong các kì thi.
1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài . Do yêu cầu đổi mới về phương pháp dạy học (PPDH) và chương trình hóa học phổ thông. Đổi mới chương trình sách giáo khoa (SGK) trong giáo dục phổ thông được đặt trọng tâm vào việc đổi mới PPDH. Định hướng đổi mới PPDH đã được cụ thể hóa trong chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo đã nêu: “ Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc trưng của môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh. Hóa học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn hóa học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực. Giáo viên bộ môn hóa học cần hình thành ở các em một kỹ năng và thói quen học tập khoa học để làm nền tảng cho việc giáo dục và phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy. Qua đó giáo dục cho học sinh những đức tính cần thiết như : tính cẩn thận, kiên trì trung thực, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình và xã hội. Trong dạy học hóa học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng. Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã học, bài tập hóa học còn là phương tiện cơ bản để rèn luyện các thao tác tư duy một số kỹ năng về hóa học. Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, nâng cao hứng thú trong học tập. Hiện nay việc sử dụng thi trắc nghiệm khách quan (TNKQ) trong các kì thi THPT quốc gia đòi hỏi người giáo viên dạy hóa học cần có những phương pháp giải phù hợp với từng dạng toán để làm sao phát triển được tối đa tư duy của học sinh thông qua những bài tập rèn luyện khả năng suy luận giúp cho các em đạt được kết quả tốt nhất trong các kì thi. Khái niệm đồng đẳng hóa đã có trong bài mở đầu hóa học hữu cơ 11 và học sinh cũng được học để xây dựng các dãy đồng đẳng như : ankan, anken,...Tuy nhiên nó chỉ dừng lại ở phần lý thuyết. Việc sử dụng kĩ thuật đồng đồng đẳng hóa vào giải bài tập hữu cơ phức tạp là một bước phát triển tư duy, sáng tạo mới đối với học sinh trong kì thi THPT QG, đặc biệt là các câu bài tập hữu cơ ở mức điểm 9 hoặc 10. Hiện nay việc sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa vào giải bài tập hóa học hữu cơ để phát triển tư duy, sáng tạo cho học sinh đang còn rất hạn chế, các tài liệu, đề tài nghiên cứu về vấn đề nay đang còn rất ít. Với các lí do trên cùng với thực tế dạy học hóa học ở trường THPT tôi chọn đề tài: “ Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để xử lí một số dạng bài tập hữu cơ phức tạp” làm đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình. 1.2. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn một số dạng toán hữu cơ phức tạp hay gặp, từ đó đề xuất phương pháp giải phù hợp với tư duy để HS làm bài tập một cách có hiệu quả. Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa trong quá trình dạy học một số dạng toán hữu cơ phức tạp theo hướng phát triển tư duy cho HS. Đánh giá tính khả thi thông qua khả năng nhận thức của HS và hiệu quả của phương pháp sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa thông qua các bài tập hóa học. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 1.3.1.Đối tượng Một số dạng bài tập hóa hữu cơ phức tạp trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 11 và 12. 1.3.2. Khách thể Học sinh lớp 12 - THPT. 1.3.3. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu và đổi mới một số dạng bài tập hữu cơ phức tạp và đề xuất phương pháp giải nhằm phát triển khả năng tư duy đạt hiệu quả cao. 1.4. Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Nghiên cứu lí thuyết Đọc, nghiên cứu các dạng bài tập hóa học hữu cơ phức tạp. Đọc, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu viết về phương pháp sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để giải bài tập hữu cơ. 1.4.2. Nghiên cứu thực tiễn Tìm hiểu, quan sát quá trình học tập, giải BTHH của học sinh. Khảo sát các đề thi thi đại học, cao đẳng, THPT QG, đề minh họa của Bộ giáo dục và đề thi học sinh giỏi của tỉnh Thanh Hoá trong các năm học. Chọn 02 lớp 12 trong đó có 01 lớp học ban cơ bản A, 01 lớp học ban cơ bản để triển khai đề tài. Ban đầu tôi chưa áp dụng đề tài đối với cả 02 lớp, sau một thời gian tôi áp dụng đề tài cho cả 02 lớp. Qua đó tôi so sánh, đối chiếu kết quả trước và sau khi thực hiện đề tài để rút ra kết luận. 2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1. Cơ sở lí luận 2.1.1. Khái niệm về đồng đẳng Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng. 2.1.2. Đổi mới PPDH theo hướng tích cực 2.1.2.1. Cơ sở của vấn đề đổi mới PPDH - Thực trạng giáo dục Việt Nam. - Sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam. 2.1.2.2. Định hướng đổi mới PPDH - Bám sát mục tiêu giáo dục trung học phổ thông. - Phù hợp với nội dung dạy học cụ thể. - Phù hợp với cơ sở vật chất và các điều kiện dạy học của nhà trường. - Phù hợp với việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả dạy và học. - Kết hợp việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu quả các PPDH tiên tiến với việc khai thác những yếu tố tích cực của PPDH truyền thống. - Tăng cường sử dụng các phương tiện, thiết bị dạy học. 2.1.2.3. Phương hướng đổi mới PPDH hóa học - Dạy học lấy học sinh làm trung tâm. - Dạy học theo hướng hoạt động hóa người học. - Quan điểm kiến tạo trong dạy học. - Quan điểm dạy học tương tác. 2.1.2.4. PPDH tích cực 2.1.2.4.1. Đặc trưng của PPDH tích cực - Dạy học tăng cường tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. - Dạy học chú trọng rèn luyện và phát huy năng lực tự học của HS. - Dạy học phân hóa kết hợp với học tập hợp tác. - Kết hợp đánh giá của GV với đánh giá của HS và tự đánh giá của HS. - Tăng cường khả năng, kỹ năng vận dụng vào thực tế. 2.1.2.4.2. Một số PPDH tích cực - Đặt vấn đề và giải quyết vấn đề. - Dạy học hợp tác. - Vấn đáp. - Đàm thoại. 2.1.3. Tổng quan về bài tập hóa học 2.1.3.1. Khái niệm về bài tập hóa học Theo các nhà lý luận dạy học của Liên Xô cũ : “Bài tập hóa học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và câu hỏi, mà trong khi hoàn thành, học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định”. 2.1.3.2. Phân loại bài tập hóa học - Dựa vào nội dung có thể phân bài tập hóa học thành 4 loại : bài tập định tính; bài tập định lượng; bài tập thực nghiệm; bài tập tổng hợp. - Dựa vào hình thức thể hiện có thể phân bài tập hóa học thành 2 loại : bài tập trắc nghiệm khách quan; bài tập tự luận. - Phân theo mục tiêu sử dụng thì có 2 loại là bài tập dùng trong quá trình giáo viên trực tiếp giảng dạy và các bài tập cho HS tự luyện tập. - Phân loại theo mức độ bài tập thì có bốn loại : bài tập mức độ biết ; bài tập mức độ hiểu ; bài tập mức độ vận dụng thấp ; bài tập mức độ vận dụng cao. 2.1.3.3. Những xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay - Loại bỏ những bài tập có nội dung kiến thức nghèo nàn, mang tính đánh đố HS. - Loại bỏ những bài tập lắt léo, giả định, xa rời hoặc sai với thực tiễn. - Tăng cường sử dụng các bài tập thực nghiệm hoặc bài tập có gắn liền với thực tế. - Tăng cường sử dụng các bài tập theo hình thức TNKQ. - Xây dựng hệ thống bài tập mới về hóa học với môi trường. - Xây dựng các bài tập rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề. - Sử dụng bài tập trong phát triển tự học của HS. 2.2. Thực trạng của vấn đề Qua thực tế trực tiếp giảng dạy ở trường THPT 4 Thọ Xuân cho thấy rằng HS thường gặp lúng túng và không giải được các bài tập hữu cơ phức tạp. Nguyên nhân của tình trạng trên xuất phát từ nhiều phía : * Về phía HS : Nhiều HS chưa tự giác tích cực, chưa phát huy được khả năng tư duy sáng tạo. * Về phía GV : GV không thể cung cấp hết kiến thức, phương pháp giải bài tập cho HS được trong thời gian ngắn trên lớp. * Về phía phụ huynh : Sự quan tâm của một số phụ huynh đến việc học tập của con em mình còn hạn chế. 2.3. Giải pháp và tổ chức thực hiện để giải quyết vấn đề 2.3.1. Nội dung phần hóa học hữu cơ trong chương trình THPT Phần hóa học hữu cơ được sắp xếp trong chương trình hóa học lớp 11 và lớp 12. - Phần hóa học hữu cơ lớp 11 được sắp xếp thành 6 chương : + Chương 4 : Đại cương về hóa học hữu cơ. + Chương 5 : Hiđrocacbon no. + Chương 6 : Hiđrocacbon không no. + Chương 7 : Hiđrocacbon thơm. Nguồn hiđrocacbon. + Chương 8 : Dẫn xuất halogen - Ancol - Phenol. + Chương 9 : Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic. - Phần hóa học hữu cơ lớp 12 được sắp xếp thành 4 chương : + Chương 1 : Este - Lipit. + Chương 2 : Cacbohiđrat. + Chương 3 : Amin - Aminoaxit - Peptit và protein. + Chương 4 : Polime và vật liệu polime. 2.3.2. Các điểm cần lưu ý khi sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa Muốn sử dụng linh hoạt phương pháp sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để giải bài tập hữu cơ cần lưu ý các điểm sau : - Các chất thuộc cùng một dãy đồng đẳng hơn kém nhau một hoặc nhiều nhóm CH2. Vì vậy có thể thêm vào hoặc bớt đi CH2 từ một chất hữu cơ bất kì để được một chất chất khác đồng đẳng với nó. Dựa vào ý tưởng này, ta có thể quy đổi hỗn hợp phức tạp về các chất đơn giản hơn (thường là các chất đầu dãy) kèm theo một lượng CH2 tương ứng. Chẳng hạn như : C3H8 CH4 + 2CH2 ; C3H6(OH)2 C2H4(OH)2 + CH2 C4H7COOH C2H3COOH + 2CH2 ; C2H5COOC3H7 HCOOCH3 + 4CH2. - Nhóm CH2 là thành phần khối lượng. Vì vậy nó có mặt trong các phương trình liên quan tới khối lượng (khối lượng hỗn hợp ban đầu, khối lượng muối, khối lượng chất rắn,...), phản ứng đốt cháy (đốt cháy hỗn hợp ban đầu, đốt cháy muối hay chất rắn sinh ra,...). - Nhóm CH2 không phải là một chất. Do đó, nó không được tính vào số mol hỗn hợp hoặc các dữ kiện khác liên quan tới số mol các chất. - Để chuyển (ghép) CH2 vào các chất đầu dãy thì chúng ta phải tính được số mol của CH2 và số mol của các chất cần nghép CH2 vào. Chẳng hạn như chúng ta tạo lại hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng kế tiếp nhau từ hỗn hợp đã quy đổi gồm 0,5 mol CH3OH và 0,3 mol CH2. Ta làm như sau : + Gọi a và b lần lượt là số mol của hai ancol cần tìm ; n và m là số nhóm CH2 cần chuyển (ghép) vào hai ancol. + Ta có hệ : a + b = 0,5 (1) và n.a + m.b = 0,3 (2) Với m = (n + 1) n.a + (n + 1).b = 0,3 (a + b).n + b = 0,3 0,5n + b = 0,3. Đến đây ta thấy n chỉ có thể là 0 và b = 0,3 a = 0,2. + Vậy hai ancol là CH3OH 0,2 mol và C2H5OH 0,3 mol. 2.3.3. Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để xử lí một số dạng toán hữu cơ phức tạp Dạng 1. Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để giải bài tập peptit phức tạp * Cơ sở lý thuyết và phương pháp - Glyxin : NH2-CH2-COOH ta có thể chuyển thành (NH-CH2-CO + H2O). - Alanin : NH2-CH(CH3)-COOH ta có thể chuyển thành (NH-CH2-CO + CH2 + H2O). - Valin : CH3-CH(NH2)-CH(CH3)-COOH ta có thể chuyển thành (NH-CH2-CO + H2O + 3CH2). - n-peptit : H-[NH-CH2-CO]n-OH + mCH2 ta có thể chuyển thành (NH-CH2-CO + mCH2 + H2O). - Giả sử hỗn hợp E gồm hỗn hợp các peptit và có thể có cả các a-aminoaxit, khi đó ta sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa quy hỗn hợp E thành C2H3ON x mol CH2 y mol H2O z mol - Phản ứng đốt cháy : C2H3ON x mol N2 0,5x CH2 y mol + O2 ® CO2 (2x + y) H2O z mol H2O (1,5x + y + z) - Phản ứng với dung dịch kiềm : C2H3ON x mol C2H4O2NM x mol CH2 y mol + MOH ® muối + H2O z mol H2O z mol CH2 y mol - Đốt cháy muối : C2H4O2NM x mol N2 0,5x + O2 ® CO2 (1,5x + y) CH2 y mol M2CO3 0,5x H2O (2x + y) - Chú ý : + Ta tính được = nMOH (đủ). + z chính là số mol hỗn hợp E. + y = nAla + 3nVal ; x = nGly + nAla + nVal. + Độ dài trung bình của peptit (số mắt xích trung bình) n = x/z. - Tính khối lượng hỗn hợp E thì chính là tổng khối lượng của (C2H3ON + CH2 + H2O). - Tính khối lượng muối thu được chính là tổng khối lượng của C2H4O2NM và CH2. - Tìm cấu tạo các peptit ban đầu hoặc khối lượng muối nào đó trong hỗn hợp : Khi đó ta đã tìm được các giá trị x = nGly + nAla + nVal ; y = nAla + 3nVal ; z = nE ; n = x/z. + Giả sử ta tìm các peptit X và Y được cấu tạo từ Aly và Ala thì ta làm như sau : Đặt X là GlyaAlan-a a mol ; Y là GlybAlam-b b mol Ta dùng BT các gốc ta tìm được các cặp a, b. * Một số ví dụ minh họa Ví dụ 1. Cho m gam hỗn hợp M gồm đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z và pentapeptit T (đều mạch hở) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được hỗn hợp Q gồm muối của Gly, Ala và Val. Đốt cháy hoàn toàn Q bằng một lượng oxi vừa đủ, thu lấy toàn bộ khí và hơi đem hấp thụ vào bình đựng nước vôi trong dư, thấy khối lượng bình tăng 13,23 gam và có 0,84 lít khí (đktc) thoát ra. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam M, thu được 4,095 gam H2O. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 7,0. B. 6,5. C. 6,0. D. 7,5. HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy M thành (C2H3ON x mol, CH2 y mol, H2O z mol) - Phản ứng với dung dịch kiềm : C2H3ON x mol C2H4O2NNa x mol CH2 y mol + NaOH ® muối H2O z mol CH2 y mol - Đốt cháy muối : C2H4O2NNa x mol N2 0,0375 + O2 ® CO2 (1,5x + y) CH2 y mol Na2CO3 0,5x H2O (2x + y) - BT (N) ta tính được x = 0,075 mol; BT (C) ta tính được = (0,1125 + y). BT (H) ta tính được = (0,15 + y) 18(0,15 + y) + 44(0,1125 + y) = 13,23 y = 0,09 mol. - Phản ứng đốt cháy : C2H3ON 0,075 N2 CH2 0,09 + O2 ® CO2 H2O z mol H2O 0,2275 BT (H) : 0,075.3 + 0,09.2 + 2z = 0,2275.2 z = 0,025 mol m = 57.0,075 + 14.0,09 + 18.0,025 = 5,985 gam. Chọn đáp án C. Ví dụ 2. Đun nóng 0,16 mol hỗn hợp E gồm hai peptit X (CxHyOzN6) và Y (CnHmO6Nt) cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 1,5M chỉ thu được dung dịch chứa a mol muối của glyxin và b mol muối của alanin. Mặt khác đốt cháy 30,73 gam E trong O2 vừa đủ thu được hỗn hợp CO2, H2O và N2, trong đó tổng khối lượng của CO2 và nước là 69,31 gam. Giá trị a : b gần nhất với A. 0,810. B. 0,730. C. 0,756. D. 0,962. HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy 0,16 mol E thành (C2H3ON, CH2, H2O 0,16 mol). - Khi tác dụng với NaOH ta tính được C2H3ON 0,9 mol. - Giả sử phần 2 gấp k lần phần 1 - Phản ứng đốt cháy : C2H3ON 0,9k mol N2 30,73g E CH2 y mol + O2 ® CO2 (1,8k + y) H2O 0,16k mol H2O (1,51k + y) Ta có hệ phương trình : 57.0,9k + 14y + 18.0,16k = 30,73 (1) 44(1,8k + y) + 18(1,51k + y) = 69,31 (2) Giải ra ta được : y = 0,26 ; k = 0,5. 0,16 mol E (C2H3ON 0,9 mol ; CH2 0,26.2 mol; H2O 0,16 mol) - Khi cho 0,16 mol E tác dụng với NaOH thu được a mol muối natri của gly và b mol muối natri của ala Ta có : = = 0,52 mol = - = 0,9 - 0,52 = 0,38 mol. Vậy a : b = 0,38 : 0,52 = 0,73076. Chọn đáp án B. Ví dụ 3. Chia m gam hỗn hợp T gồm các peptit mạch hở thành hai phần bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn phần một, thu được N2, CO2 và 7,02 gam H2O. Thủy phân hoàn toàn phần hai, thu được hỗn hợp X gồm alanin, glyxin, valin. Cho X vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 0,5M và KOH 0,6M, thu được dung dịch Y chứa 20,66 gam chất tan. Để tác dụng vừa đủ với Y cần 360 ml dung dịch HCl 1M. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là A. 21,32 B. 24,20 C. 24,92 D. 19,88 HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy hỗn hợp T thành (C2H3ON 2x mol ; CH2 2y mol và H2O 2z mol) * Phản ứng đốt cháy 1/2T : C2H3ON x mol N2 0,5x CH2 y mol + O2 ® CO2 (2x + y) H2O z mol H2O (1,5x + y + z) BT (H) : 3x + 2y + 2z = 0,39.2 (1) * Phản ứng thủy phân 1/2T : - (C2H3ON x, CH2 y, H2O z) X (NH2CH2COOH x, CH2 y) - (NH2CH2COOH x, CH2 y) + (NaOH 0,1; KOH 0,12) ® dung dịch Y - dd Y + HCl (0,36) ® (ClNH3CH2COOH x; CH2 y) + NaCl (0,1) + KCl (0,12) - BT (Cl) ta tính được x = 0,14. - Khối lượng Y : 75.0,14 + 14y + 40.0,1 + 56.0,12 - 18.0,14 = 20,66 y = 0,14 Thay x = 0,14 và y = 0,14 vào (1) z = 0,04 m = 21,32. Chọn đáp án A. Ví dụ 4. Cho 0,7 mol hỗn hợp T gồm hai peptit mạch hở là X (x mol) và Y (y mol), đều tạo bởi glyxin và alanin. Đun nóng 0,7 mol T trong lượng dư dung dịch NaOH thì có 3,8 mol NaOH phản ứng và thu được dung dịch chứa m gam muối. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn x mol X hoặc y mol Y thì đều thu được cùng số mol CO2. Biết tổng số nguyên tử oxi trong hai phân tử X và Y là 13, trong X và Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4. Giá trị của m là A. 396,6 B. 340,8 C. 409,2 D. 399,4 HD : Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa ta quy 0,7 mol T thành (C2H3ON 3,8 mol ; CH2 y mol; H2O 0,7 mol) * Phản ứng với dung dịch kiềm : C2H3ON 3,8 C2H4O2NNa 3,8 CH2 y mol + NaOH (3,8) ® muối + H2O H2O 0,7 CH2 y mol - Tổng số nguyên tử O trong hai peptit là 13 tổng số N trong hai peptit là 11. - Trong X và Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4, tức là từ 4 trở đi khi đó số nguyên tử N trong mỗi peptit là từ 5 trở đi. Ta chỉ có cặp : X là pentepeptit (X5) và Y là hexapeptit (Y6) là thỏa mãn. - Ta có độ dài trung bình của hỗn hợp peptit là = 3,8/0,7. Theo đường chéo ta 1 Trong mục 2.3.3 dạng 1 : Ví dụ 1, ví dụ 2, ví dụ 3, ví dụ 4 được tham khảo từ TLTK số 1. tính được X5 = 0,4 mol ; Y6 = 0,3 mol - Giả sử X5 là GlyaAla5-a và Y6 là GlybAla6-b. Khi đốt cháy 0,4 mol X5 hoặc 0,3 mol Y6 đều thu được CO2 bằng nhau 0,4[(2a + 3(5 - a)] = 0,3[(2b + 3(6 - b)] 4a = 3b + 6 có cặp nghiệm là a = 3 và b = 2. Vậy X5 là Gly3Ala2 0,4 mol = 2.0,4 = 0,8 ; và Y6 là Gly2Ala4 0,3 mol = 4.0,3 = 1,2 mol = 2 mol. Vậy mmuối = 97.3,8 + 14.2 = 396,6 gam. Chọn đáp án A. * Một số bài tập tự luyện Bài 1. Hỗn hợp X gồm các peptit mạch hở, đều được tạo thành từ các amino axit có dạng H2NCaHbCOOH. Đun nóng 9,26 gam X với dung dịch KOH dư, thu được dung dịch chứa 16,38 gam muối. Nếu đốt cháy hoàn toàn 9,26 gam X cần 8,4 lít O2 (đktc). Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy (CO2, H2O, N2) vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứng thu được m gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 43,74 gam. Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây ? A. 70,0 B. 60,0 C. 65,0 D. 55,0 Bài 2. Thủy phân m gam hỗn hợp X gồm 1 tetrapeptit A và 1 pentapeptit B (A và B đều có mạch hở, chứa đồng thời các gốc Glyxin và Alanin trong phân tử) bằng 1 lượng dung dịch NaOH vừa đủ. Cô cạn dung dịch thu được (m + 15,8) gam hỗn hợp muối. Đốt cháy toàn bộ lượng muối sinh ra bằng 1 lượng oxi vừa đủ, thu được Na2CO3 và hỗn hợp hơi Y gồm CO2, H2O và N2. Dẫn Y đi qua bình đựng dung dịch NaOH đặc dư, thấy khối lượng bình tăng thêm 56,04 gam so với ban đầu và có 4,928 lít khí duy nhất (đktc) thoát ra khỏi bình. Xem như N2 không bị nước hấp thụ, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thành phần phần trăm khối lượng của B trong hỗn hợp X là A. 58,92%. B. 46,94%. C. 50,92%. D. 35,37% . Bài 3. Đun nóng hỗn hợp E chứa peptit X (CxHyOzN7) và peptit Y (CnHmO7Nt) với 500 ml dung dịch NaOH 1M (lấy dư 25% so với phản ứng) thu được hỗn hợp F có chứa a mol muối A và b mol muối B (A, B là muối của a-amino axit no chứa 1 nhóm –NH2 và 1 nhóm –COOH; A hơn B một nhóm CH2). Đốt cháy toàn bộ F thu được hỗn hợp gồm CO2, H2O, N2 và Na2CO3; trong đó tổng khối lượng của CO2 và H2O là 49,42 gam. Tỉ lệ a : b gần nhất với A. 0,60. B. 0,65. C. 0,70. D. 0,75. Bài 4. Hỗn hợp X gồm tripeptit Y, tetrapeptit Z và pentapeptit T (đều mạch hở) chỉ được tạo ra từ Gly, Ala và Val. Đốt cháy hoàn toàn m gam X, rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy (chỉ gồm CO2, H2O và N2) vào bình đựng 140 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy có 840 ml (đktc) một khí duy nhất thoát ra và thu được dung dịch có khối lượng tăng 11,865 gam so với khối lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu. Giá trị của m gần với giá trị nào nhất sau đây ? 2 Trong mục 2.3.3 dạng 1 : Các bài tập tự luyện bài 1, bài 3 và bài 4 được tham khảo từ TLTK số 2 ; Bài tập tự luyện bài 2 được tham khảo từ TLTK số 3. A. 7,26 B. 7,25. C. 8,25. D. 6,26. Dạng 2. Sử dụng kĩ thuật đồng đẳng hóa để giải bài toán hữu cơ phức tạp gồm este, ancol và axit cacboxylic * Cơ sở lý thuyết và phương pháp - Đối với một ancol bất kì, khi ta biết được đặc điểm cấu tạo của nó ta sẽ quy về ancol đầu dãy và các nhóm CH2. Chẳng hạn như : + Ancol no, đơn chức, mạch hở thì ta quy về CH3OH + nCH2. + Ancol no, hai chức, mạch hở thì ta quy về C2H4(OH)2 + mCH2. - Đối với một axit cacboxylic bất kì, khi ta biết được đặc điểm cấu tạo của nó ta sẽ quy về axit đầu dãy và các nhóm CH2. Chẳng hạn như : + Axit cacbox
Tài liệu đính kèm:
- skkn_su_dung_ki_thuat_dong_dang_hoa_de_xu_li_mot_so_dang_bai.doc
- Bia.doc
- Muc luc.doc