Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập hóa học hữu cơ thường gặp ở trường THPT

hệ những người lao động đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành giáo dục đào tạo phải tiến hành đổi mới trên mọi mặt: nội dung, phương pháp, hình thức, phương tiện,… Trong đó, trọng tâm là đổi mới phương pháp, đổi mới phương tiện là quan trọng. Công cuộc đổi mới PPDH và phương tiện dạy học (PTDH) đã được Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII chỉ rõ: “Đổi mới PPDH – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học, từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh” Trong đổi mới hoạt động dạy học hóa học, vai trò của BTHH đặc biệt quan trọng nhằm thực hiện tốt các nhiệm vụ của bộ môn hóa học, đi tới mục tiêu nâng cao một bước cơ bản chất lượng học tập cho học sinh (HS), tạo ra một môi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là “thầy đọc, trò  chép” như kiểu truyền thống, HS được khuyến khích và tạo điều kiện để  chủ động tìm kiếm tri thức, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện của bản thân mình. Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, do đó dạy và học hóa học không chỉ dừng lại ở việc truyền đạt và lĩnh hội kiến thức khoa học mà còn phải nâng cao tính thực tiễn của môn học: rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo thực hành, nâng cao khả năng vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn sản xuất. Trong dạy học hóa học, bài tập hóa học (BTHH) là nguồn quan trọng để HS thu nhận kiến thức, củng cố khắc sâu những lí thuyết đã học phát triển tư duy sáng tạo của học sinh, nâng cao năng lực nhận thức. Tuy nhiên việc bố trí thời lượng trong làm bài cho phần kiến thức, bài tập hóa học rất ít đặc biệt với các bài tập trắc nghiệm. Do vậy đa số học sinh THPT hiện nay gặp rất nhiều khó khăn trong việc phân loại và tìm ra phương pháp giải phù hợp theo yêu cầu của ngành giáo dục về “Đổi mới phương thức kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh trong dạy học hóa học ở trương THPT” theo đó các bài tập được ra theo hướng tăng cường bản chất hóa học hạn chế những tính toán quá phức tạp trong một bài tập, vì vậy học sinh cần nắm được bản chất hóa học của đề bài để từ đó đưa ra phương pháp giải tối ưu nhất. Với những lý do trên, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài: “ Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập hóa học hữu cơ thường gặp ở trường THPT ”. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng một số dạng bài tập hoá học hữu cơ và phương pháp giải nhanh trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 11,12 THPT nhằm đổi mới PPDH và nâng cao chất lượng DHHH ở trường phổ thông. 3. Giả thuyết khoa học Giáo viên (GV) xây dựng một số dạng bài tập thường gặp trong chương trình THPT ứng với mỗi dạng đưa ra một số phương pháp giải nhanh một cách hợp lí trong QTDH sẽ góp phần đổi mới PPDH, nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học. 4. Khách thể nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học (QTDH) hóa học ở trường THPT. 4.2. Đối tượng nghiên cứu: Nội dung, chương trình hóa học THPT, lý luận dạy học, PPDH hóa học, một số chương trình liên quan. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích đề ra, đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau: Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới PPDH hóa học và thực tiễn dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng bài tập hoá học trong QTDH hóa học. Nghiên cứu vai trò của bài tập hoá học trong dạy học hóa học hữu cơ ở trường THPT. Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa hóa học, trong đó chú trọng đến chương trình hóa học hữu cơ lớp 11,12 ( bao gồm cả các sách nâng cao). Tiến hành xây dựng một số b ài tập tiêu biểu trong chương trình THPT. Tiến hành xây dựng một số bài tập thực nghiệm trong chương trình hoá học hữu cơ 11,12 THPT. Đề xuất biện pháp sử dụng các ph ương pháp giải nhanh một số dạng bài tập hợp chất hữu cơ đã xây dựng trong dạy học hóa học hữu cơ ở trường THPT. Tiến hành thực nghiệm sư phạm với các bài đã thiết kế để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học. 6. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng một số dạng bài tập cơ bản thường gặp và phương pháp giải nhanh của từng dạng ở trường THPT. 7. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu chính sau đây: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học có liên quan đến đề tài: + Nghiên cứu cập nhật lý luận về tổ chức QTDH nhằm phát huy cao độ tính tự lực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong quá trình lĩnh hội kiến thức mới. + Nghiên cứu xác định vị trí, vai trò, ý nghĩa của BTHH (đặc biệt là bài tập liên quan hợp chất hữu cơ) Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Tìm hiểu thực tiễn sử dụng BTHH trong dạy học hóa học ở trường THPT. Đồng thời tham khảo ý kiến của các chuyên gia, GV giàu kinh nghiệm để hoàn thiện phương pháp sử dụng BTHH trong QTDH hóa học ở trường THPT. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả và tính khả thi của việc sử dụng hợp lý các dạng BTHH hữu cơ trong QTDH hóa học ở trường phổ thông. Phương pháp thống kê toán học Áp dụng toán thống kê để xử lý số liệu thu thập được trong thực nghiệm sư phạm, trên cơ sở đó rút ra kết luận về tính hiệu quả của đề tài nghiên cứu. 8. Những điểm mới của đề tài - Góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận của việc sử dụng BTHH trong dạy học hóa học. - Đã đưa ra quy trình thiết kế các bước giải bài tập phù hợp với từng dạng bài. - Đã đưa ra cách sử dụng các bài tập trong QTDH hóa học ở trường phổ thông. - Sưu tầm và xây dựng những bài tập hay làm tư liệu mà giáo viên hóa học có thể tham khảo và sử dụng trong QTDH hóa học ở trường phổ thông. NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PPGN BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 1.1. Thực trạng dạy học hóa học ở trường THPT hiện nay……...…… Đổi mới chương trình giáo dục phổ thông, mà trọng tâm là đổi mới PPDH đã thực sự được chuẩn bị từ những năm đầu của thập kỷ 90 của thế kỷ XX, đặc biệt là sau Nghị quyết số 40/2000/QH10 của Quốc hội khóa X, cho đến nay đã thực hiện được một số thành công mới: Chú trọng tới vấn đề tăng cường hoạt động tích cực nhận thức của HS. Khuyến khích sử dụng các PPDH tích cực trong hoạt động dạy học. Đầu tư phương tiện dạy học hiện đại. Nâng cao tính cơ bản, tính thực tiễn, tính hiện đại của chương trình học. HS hoạt động độc lập, tích cực hơn và có khả năng làm việc theo nhóm cao hơn trước đây. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện ở mỗi địa phương, do các nguyên nhân khách quan và chủ quan, thực trạng dạy học nói chung và PPDH hoá học nói riêng còn nhiều hạn chế, chất lượng chưa đều: - Trong các giờ học luyện tập, ôn tập kiến thức PPDH còn nặng về thuyết trình, hoạt động của HS còn thụ động, ít hoạt động tư duy, chủ yếu là nghe giảng, ghi bài (hoặc đọc chép) khi làm bài tập hóa học và làm bài kiểm tra kỹ năng giải toán còn chậm không đáp ứng được yêu cầu đổi mới hình thức ra đề kiểm tra đặc biệt là đề thi tốt nghiệp THPT và thi tuyển sinh Đại học hiện nay. - Chủ yếu sử dụng các PPDH thụ động, Các PPDH thường dùng là thuyết trình (giảng giải), đàm thoại, thầy ra đề hướng dẫn trò làm từng bước giải chi tiết nên mất rất nhiều thời gian . Có trình bày nêu vấn đề nhưng chưa giúp HS giải quyết vấn đề mà mới chỉ là nêu vấn đề và chuyển tiếp vấn đề, chưa có chú ý hình thành từng bước năng lực tự giải quyết vấn đề từ thấp lên cao dần cho HS. - Gắn việc giảng dạy với thực tiễn chưa đầy đủ. HS đặc biệt lúng túng khi phải giải đáp, giải quyết những vấn đề thực tiễn (thuộc vận dụng kiến thức trong học tập hoặc trong đời sống sản xuất). - Trong giờ học, HS ít vận động đặc biệt là vận động tư duy dẫn đến HS thường chỉ chú ý tới việc tiếp thu rồi tái hiện lại những điều GV giảng hoặc đã viết sẵn trong sách giáo khoa nên có thể trả lời đúng các câu hỏi ở mức độ thấp nhất là những câu hỏi biết, trong khi đó lại lúng túng ở những câu hỏi ở mức độ cao hơn – những câu hỏi yêu cầu hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá. 1.2. Các xu hướng hiện nay trong việc xây dựng bài tập hóa học. - Loại bỏ các bài tập có nội dung nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật toán phức tạp để giải. Loại bỏ các bài tập có nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tập, xa rời hoặc phi thực tiễn hóa học. - Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm. - Tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan. - Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. - Xây dựng bài tập có nội dung phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản nhẹ nhàng. 1.3. Nội dung chương trình hóa học hữu cơ lớp 11 THPT ……… Chương Tên chương Số tiết luyện tập Tổng số tiết 4 Đại cương về hóa học hữu cơ 2 9 5 Hiđrocacbon no 2 6 6 Hiđrocacbon không no 2 8 7 Hiđrocacbon thơm – Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên 1 7 8 Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol 3 9 9 Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic 3 8 Nhận xét: - Theo quy định của chương trình, số tiết hóa học ở lớp 11 THPT theo chương trình nâng cao tăng (2,5 tiết/tuần), do đó nội dung tăng (không chỉ đẩy 2 chương ở lớp 12 cũ xuống mà còn có nhiều kiến thức mới được bổ sung, nhiều định nghĩa, khái niệm, quy tắc được chỉnh sửa cho chuẩn xác). - Phần hóa học hữu cơ ở trường THPT có 10 chương, trong đó lớp 11 có 6 chương, lớp 12 có 4 chương. Các khái niệm cơ bản và khó của hóa học hữu cơ, các nhóm chất hữu cơ cơ bản đều tập trung ở lớp 11, nhất là chương “Đại cương”. - Chương trình hóa học hữu cơ THPT nói chung nặng và khó cho cả người dạy và người học. Chính vì thế cần có những GV giỏi để tổ chức và điều khiển đúng hướng hoạt động nhận thức của HS. 1.4. Các dạng bài tập trắc nghiệm hóa học hữu cơ thường gặp ở trường THPT 1.4.1. Ý nghĩa tác dụng của việc sử dụng bài tập hóa học [19; 7-8] Việc dạy học không thể thiếu bài tập. Sử dụng bài tập để luyện tập là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học. Bài tập hóa học có ý nghĩa tác dụng to lớn về nhiều mặt. - Ý nghĩa trí dục: + Làm chính xác hóa khái niệm hóa học, củng cố đào sâu và mở rộng kién thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. + Ôn tập hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất. + Rèn luyện các kỹ năng hóa học như: cân bằng PTHH, tính toán theo PTHH… - Ý nghĩa phát triển: Phát triển ở học sinh ở năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo. - Ý nghĩa giáo dục: Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học hóa học.Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động. 1.4.2. Các dạng bài tập trắc nghiệm thường gặp ở trường THPT - Câu trắc nghiệm đúng sai - Câu trắc nghiệm có nhiều câu hỏi để lựa chọn - Câu trắc nghiệm ghép đôi - Câu trắc nghiệm điền khuyết hay có câu trả lời ngắn. 1.5 Một số phương pháp giải toán hóa học hữu cơ ở THPT 1.5.1 Phương pháp bảo toàn - Bảo toàn điện tích - Bảo toàn khối lượng 1.5.2 Phương pháp đại số 1.5.3 Phương pháp trung bình ( khối lượng trung bình, số nguyên tử trung bình) 1.5.4 Phương pháp ghép ẩn số 1.5.5 Phương pháp tăng giảm khối lượng 1.5.6 Phương pháp đường chéo 1.5.7 Phương pháp biện luận Kết luận chương 1 Trên đây là những nghiên cứu của tôi về những vấn đề cơ sở lý luận và thực tiễn của hoạt động dạy và học hóa học ở trường phổ thông hiện nay, sử dụng BTHH, mà cụ thể là BTHH hữu cơ vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi, luyện thi Đại học… Qua đó, có thể nhận thấy rằng: - Từ thực trạng của việc dạy học hóa học hiện nay, việc giảng dạy môn hóa học ở trường phổ thông cần có sự đổi mới một cách đồng bộ và toàn diện, mà trọng tâm là đổi mới PPDH để phù hợp với sự phát triển khoa học kỹ thuật và trình độ của người học. - Trong dạy học hóa học hữu cơ, bài tập hóa học có vai trò hết sức quan trọng, là nguồn cung cấp kiến thức cho HS. Yêu cầu đặt ra cho người GV là phải có PPDH hóa học nói chung, phương pháp rèn kỹ năng giải bài tập một cách hiệu quả để các BTHH hợp chất Hữu cơ phát huy được tất cả những vai trò của nó trong dạy học. - Trong những năm gần đây, phương thức kiểm kiểm tra, đánh giá, chất lượng học sinh, cách ra đề thi đã có nhiều thay đổi theo hướng đưa những bài tập đa dạng về kiến thức đi sâu vào bản chất hóa học, không yêu cầu những tính toán quá phức tạp, hình thức ra đề chủ yếu các bài tập trắc nghiệm yêu cầu học sinh nắm vững bản chất hóa học, thuật giải toán cơ bản để giải nhanh… nhằm mục tiêu cuối cùng là nâng cao hiệu quả hoạt động dạy và hoạt động học, tạo ra một môi trường  giáo dục mang tính tương tác cao, HS được khuyến khích và tạo điều kiện để  chủ động tìm kiếm tri thức, phát triển trí tuệ, hiểu được bản chất hóa học hơn là những tính toán mang tính lí thuyết, sắp xếp hợp lý quá trình tự học tập, tự rèn luyện  của bản thân mình. Chương 2 XÂY DỰNG MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ THƯỜNG GẶP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CHO TỪNG DẠNG. 2.1. Xây dựng mô hình một số dạng bài tập trắc nghiệm hóa học hữu cơ thường gặp và phương pháp giải nhanh cho từng dạng. Dựa trên công thức tổng quát của hiđrocacbon Thí dụ: Công thức tổng quát của hiđrocacbonA có dạng (CnH2n+1)m. A thuộc dãy đồng đẳng nào? PA) Ankan B) Anken C) Ankin D) Aren Suy luận: CnH2n+1 là gốc hidrocacbon hóa trị I. Vậy phân tử chỉ có thể do 2 gốc hydrocacbon hóa trị I liên kết với nhau, vậy m = 2 và A thuộc dãy ankan: C2nH2n+4. Khi đốt cháy hidrocacbon thì cacbon tạo ra và hidro tạo ra H2O. Tổng khối lượng C và H trong CO2 và H2O phải bằng khối lượng của hidrocacbon. Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 17,6g CO2 và 10,8g H2O. m có giá trị là: A) 2g B) 4g PC) 6g D) 8g. Suy luận: Mhỗn hợp = mC + mH =. Khi đốt cháy ankan thu được nCO2 > nH2O và số mol ankan cháy bằng hiệu số của số mol H2O và số mol CO2. CnH2n+2 + nCO2 + (n + 1) H2O Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 11,45g H2O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là: A. 37,5g B. 52,5g C. 15g D. 42,5g Đáp án: A Suy luận: nankan = nCO2 - nCO2 → nCO2 = nH2O - nankan nCO2 = = 0,15 = 0,375 mol CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O nCaCO3 = CO2 = 0,375 mol mCaCO3 = 0,375.100 = 37,5g Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 12,6g H2O. Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào? PA. Ankan B. Anken C. Ankin D. Aren Suy luận: nH2O = = 0.7 > 0,5. Vậy đó là ankan Thí dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liêm tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2(đktc) và 25,2g H2O. Hai hidrocacbon đó là: PA. C2H6 và C3H8 B. C3H8 và C4H10 C. C4H10 và C5H12 D. C5H12 và C6H14 Suy luận: nH2O = = 1,4 mol ; nCO2 = 1mol nH2O > nCO2 2 chất thuộc dãy ankan. Gọi n là số nguyên tử C trung bình: C2H6 C3H8 + O2 → CO2 + H2O Ta có: → = 2,5 → Thí dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, bình 2 tăng 6,16g. Số mol ankan có trong hỗn hợp là: A. 0,06 B. 0,011 C. 0,03 D. 0,045 Suy luận: nH2O = = 0,23 ; nCO2 = = 0,14 nankan = nH2O – nCO2 = 0,23 – 0,14 = 0,011 mol Thí dụ 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp gồm CH4, C4H10 và C2H4 thu được 0,14 mol CO2 và 0,23 mol H2O. Số mol ankan và anken có trong hỗn hợp lần lượt là: PA. 0,011 và 0,01 B. 0,01 và 0,011 C. 0,08 và 0,02 D. 0,02 và 0,08 Suy luận: nankan = 0,23 – 0,14 = 0,011 ; nanken = 0,1 – 0,011 mol Dựa vào phản ứng cộng của anken với Br2 có tỉ lệ mol 1: 1. Thí dụ: Cho hỗn hợp 2 anken đi qua bình đựng nước Br2 thấy làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8g Br2. Tổng số mol 2 anken là: A. 0,1 PB. 0,05 C. 0,025 D. 0,005 Suy luận: nanken = nBr2 = = 0,05 mol Dựa vào phản ứng cháy của ankan mạch hở cho nCO2 = nH2O Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở trong cùng dãy đồng đẳng thu được 11,2 lít CO2 (đktc) và 11g H2O. Hai hidrocacbon đó thuộc dãy đồng đẳng nào? A. Ankan PB. Anken C. Ankin D, Aren Suy luận: nCO2 = mol ; nH2O = nH2O = nCO2 Vậy 2 hidrocacbon thuộc dãy anken. Thí dụ 2: Một hỗm hợp khí gồm 1 ankan và 1 anken có cùng số nguyên tử C trong phân tử và có cùng số mol. Lấy m gam hỗn hợp này thì làm mất màu vừa đủ 80g dung dịch 20% Br2 trong dung môi CCl4. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp đó thu được 0,6 mol CO2. Ankan và anken đó có công thức phân tử là: A. C2H6, C2H4 PB. C3H8, C3H6 C. C4H10, C4H8 D. C5H12, C5H10 Suy luận: nanken = nBr2 = 0,1 mol CnH2n + O2 → n CO2 + n H2O 0,1 0,1n Ta có: 0,1n = 0,3 n = 3 C3H6. Đốt cháy ankin: nCO2 > nH2O và nankin (cháy) = nCO2 – nH2O Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) một ankin thể khí thu được CO2 và H2O có tổng khối lượng 25,2g. Nếu cho sản phẩm cháy đi qua dd Ca(OH)2 dư thu được 45g kết tủa. V có giá trị là: A. 6,72 lít B. 2,24 lít C. 4,48 lít PB. 3,36 lít Suy luận: nCO2 = nCaCO3 = 0,45 mol nH2O = 0,3 mol nankin = nCO2 – nH2O = 0,45 – 0,3 = 0,15 mol Vankin = 0,15.22,4 = 3,36 lít Công thức phân tử của ankin là: A. C2H2 PB. C3H4 C. C4H6 D. C5H8 nCO2 = 3nankin. Vậy ankin có 3 nguyên tử C3H4 Thí dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn V lít (đktc) 1 ankin thu được 10,8g H2O. Nếu cho tất cả sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng nước vôi trong thì khối lượng bình tăng 50,4g. V có giá trị là: A. 3,36 lít B. 2,24 lít PC. 6,72 lít D. 4,48 lít Suy luận: Nước vôi trong hấp thu cả CO2 và H2O mCO2 + mH2O = 50,4g ; mCO2 = 50,4 – 10,8 = 311,6g nCO2 = 0,11 mol nankin = nCO2 – nH2O = 0,3 mol Đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no được bao nhiêu mol CO2 thì sau đó hidro hóa hoàn toàn rồi đốt cháy hỗn hợp các hidrocacbon không no đó sẽ thu được bấy nhiêu mol CO2. Đó là do khi hidro hóa thì số nguyên tử C không thay đổi và số mol hidrocacbon no thu được luôn bằng số mol hidrocacbon không no. Thí dụ: Chia hỗn hợp gồm C3H6, C2H4, C2H2, thành 2 phần đều nhau: Đốt cháy phần 1 thu được 2,24 lít CO2 (đktc). Hidro hóa phần 2 rồi đốt cháy hết sản phẩm thì thể tích CO2 thu được là: PA. 2,24 lít B. 1,12 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít 8. Sau khi hidro hóa hoàn toàn hidrocacbon không no rồi đốt cháy thì thu được số mol H2O nhiều hơn so với khi đốt lúc chưa hidro hóa. Số mol H2O trội hơn chính bằng số mol H2 đã tham gia phản ứng hidro hóa. Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Hidro có công thức tổng quát CnH2n thu được 0,2 mol H2O. Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol hợp chất này rồi đốt cháy thì số mol H2O thu được là: A. 0,3 PB. 0,4 C. 0,5 D. 0,6 Suy luận: Ankin cộng hợp với H2 theo tỉ lệ mol 1:2. Khi cộng hợp có 0,2 mol H2 phản ứng nên số mol H2O thu được thêm cũng là 0,2 mol , do đó số mol H2O thu được là 0,4 mol Dựa và cách tính số nguyên tử C và số nguyên tử C trung bình hoặc khối lượng mol trung bình… + Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp: + Số nguyên tử C: + Số nguyên tử C trung bình: ; Trong đó: n1, n2 là số nguyên tử C của chất 1, chất 2 a, b là số mol của chất 1, chất 2 + Khi số nguyên tử C trung bình bằng trung bình cộng của 2 số nguyên tử C thì 2 chất có số mol bằng nhau. Ví dụ 1: Hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng liên tiếp có khối lượng là 24,8g. Thể tích tương ứng của hỗn hợp là 11,2 lít (đktc). Công thức phân tử ankan là: A. CH4, C2H6 B. C2H6, C3H8 P B. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12 Suy luận: ; 2 hidrocacbon là C3H8 và C4H10. Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon mạch hở, liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2 (đktc) và 25,2g H2O. Công thức phân tử 2 hidrocacbon là: A. CH4, C2H6 PB. C2H6, C3H8 C. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12 Ví dụ 3: Cho 14g hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng liên tiếp đi qua dung dịch nước Br2 thấy làm mất màu vừa đủ dd chứa 64g Br2. Công thức phân tử của các anken là: PA. C2H4, C3H6 B. C3H8, C4H10 C. C4H10, C5H12 D. C5H10, C6H12 2. Tỷ lệ số mol 2 anken trong hỗn hợp là: A. 1:2 B. 2:1 C. 2:3 PD. 1:1 Suy luận: 1. ; Đó là : C2H4 và C3H6 Thí dụ 4: Cho 10,2g hỗn hợp khí A gồm CH4 và anken đồng đẳng liên tiếp đi qua dd nước brom dư, thấy khối lượng bình tăng 7g, đồng thời thể tích hỗn hợp giảm đi một nửa. Công thức phân tử các anken là: PA. C2H4, C3H6 B. C3H6, C4H10 C. C4H8, C5H10 D. C5H10, C6H12 2. Phần trăm thể tích các anken là: A. 15%, 35% B. 20%, 30% PC. 25%, 25% D. 40%. 10% Suy luận: 1. ; ; . Hai anken là C2H4 và C3H6. Vì trung bình cộng nên số mol 2 anken bằng nhau. Vì ở cùng điều kiện %n = %V. → %V = 25%. Thí dụ 5: Đốt cháy 2 hidrocacbon thể khí kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được 48,4g CO2 và 28,8g H2O. Phần trăm thể tích mỗi hidrocacbon là: A. 110%, 10% B. 85%. 15% PC. 80%, 20% D. 75%. 25% Thí dụ 6: A, B là 2 rượu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho hỗn hợp gồm 1,6g A và 2,3g B tác dụng hết với Na thu được 1,12 lít H2 (đktc). Công thức phân tử 2 rượu là: PA. CH3OH, C2H5OH B. C2H5OH, C3H7OH C. C3H7OH, C4H11OH D. C4H11OH, C5H11OH 10. Dựa trên phản ứng tách nước của rượu no đơn chức thành anken → nrượu và sô nguyên tử C không thay đổi. Vì vậy đốt rượu và đốt anken tương ứng cho số mol CO2 như nhau. Thí dụ: Chia a gam ancol etylic thành 2 phần đều nhau. Phần 1: mang đốt cháy hoàn toàn → 2,24 lít CO2 (đktc) Phần 2: mang tách nước hoàn toàn thành etylen, Đốt cháy hoàn toàn lượng etylen → m gam H2O. m có giá trị là: A. 1,6g PB. 1,8g C. 1,4g D. 1,5g Suy luận: Đốt cháy ancol etylic được 0,1 mol CO2 thì đốt cháy tương ứng phần etylen cũng được 0,1 mol CO2. Nhưng đốt anken cho mol CO2 bằng mol H2O. Vậy m = 0,1.18 = 1,8. 11. Đốt 2 chất hữu cơ, phân tử có cùng số nguyên tử C, được cùng số mol CO2 thì 2 chất hữu cơ mang đốt cháy cùng số mol. Thí dụ: Đốt cháy a gam C2H5OH được 0,2 mol CO2. Đốt cháy 6g C2H5COOH được 0,2 mol CO2. Cho a gam C2H5OH tác dụng với 6g CH3COOH (có H2SO4đ xt, t0 Giả sử H = 100%) được c gam este. C có giá trị là: A. 4,4g PB. 8,8g 13,2g D. 17,6g Suy luận: = 0,1 mol. 12. Dựa trên phản ứng đốt cháy anđehit no, đơn chức cho số mol CO2 = số mol H2O. Anđehit rượu cũng cho số mol CO2 bằng số mol CO2 khi đốt anđehit còn số mol H2O của rượu thì nhiều hơn. Số mol H2O trội hơn bằng số mol H2 đã cộng vào anddeehit. Thí dụ: Đốt cháy hỗn hợp 2 anđehit no, đơn chức thu được 0,4 mol CO2. Hidro hóa hoàn toàn 2 anđehit này cần 0,2 mol H2 thu được hỗn hợp 2 rượu no đơn chức. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 rượu thì số mol H2O thu được là: A. 0,4 mol PB. 0,6mol C. 0,8 mol D. 0,3 mol Suy luận: Đốt cháy hỗn hợp 2 anđehit được 0,4 mol CO2 thì cũng được 0,4 mol H2O. Hidro hóa anđehit đã nhận thêm 0,2 mol H2 thì số mol của rượu trội hơn của anđehit là 0,2 mol. Vậy số mol H2O tạo ra khi đốt cháy rượu là 0,4 + 0,2 = 0,6 mol. 13. Dựa và phản ứng tráng gương: cho tỉ lệ nHCHO : nAg = 1 : 4 nR-CHO : nAg = 1 : 2. Thí dụ: Cho hỗn hợp HCHO và H2 đi qua ống đựng bột nung nóng. Dẫn toàn bộ hỗn hợp thu đượu sau phản ứng vào bình nước lạnh để ngưng tụ hơi chất lỏng và hoa tan các chất có thể tan được , thấy khối lượng bình tăng 11,8g. Lấy dd trong bình cho tác dụng với dd AgNO3/NH3 thu được 21,6g Ag. Khối lượng CH3OH tạo ra trong phản ứng hợp H2 của HCHO là: A. 8,3g B. 11,3g PC. 10,3g D. 1,03g Suy luận: H-CHO + H2 CH3OH () chưa phản ứng là 11,8g. HCHO + 2Ag2O CO2 + H2O + 4 Ag . MHCHO = 0,05.30 = 1,5g ; Thí dụ 2: Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol HCOOH và 0,2 mol HCHO tác dụng hết với dd AgNO3/NH3 thì khối lượng Ag thu được là: PA. 108g B. 10,8g C. 216g D. 21,6g Suy luận: 0,1 mol HCOOH → 0,2 mol Ag 0,2 mol HCHO → 0,8 mol Ag → Đáp án A. Thí dụ 3: Chất hữu cơ X thành phần gồm C, H, O trong đó %O: 53,3 khối lượng. Khi thực hiện phản ứng trang gương, từ 1 mol X → 4 mol Ag. CTPT X là: PA. HCHO B. (CHO)2 C. CH2(CHO)2 D. C2H4(CHO)2 14. Dựa vào công thức tính số ete tao ra từ hỗn hợp rượu hoặc dựa vào ĐLBTKL. Thí dụ 1: Đun hỗn hợp 5 rượu no đơn chức với H2SO4đ , 1400C thì số ete thu được là: A. 10 B. 12 PC. 15 D. 17 Suy luận: Áp dụng công thức : ete → thu được 15 ete. Thí dụ 2: Đun 132,8 hỗn hợp gồm 3 rượu đơn chức với H2SO4 đặc, 1400C → hỗn hợp các ete có số mol bằng nhau và có khối lượng là 111,2g. Số mol ete là: A. 0,1 mol PB. 0,2 mol C. 0,3 mol D. 0,4 mol Suy luận: Đun hỗn hợp 3 rượu tạo ra 6 ete. Theo ĐLBTKL: mrượu = mete + → = 132,8 – 111,2 = 21,6g Do nmỗi ete = . 15. Dựa vào phương pháp tăng giảm khối lượng: Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chất khác để xác định khối lượng 1 hỗn hợp hay 1 chất. Cụ thể: Dựa vào pt tìm sự thay đổi về khối lượng của 1 mol A → 1mol B hoặc chuyển từ x mol A → y mol B (với x, y là tỉ lệ cân bằng phản ứng). Tìm sự thay đỏi khối lượng (A→B) theo bài ở z mol các chất tham gia phản ứng chuyển thành sản phẩm. Từ đó tính được số mol các chất tham gia phản ứng và ngược lại. P Đối với rượu: Xét phản ứng của rượu với K: Hoặc ROH + K → ROK + H2 Theo pt ta thấy: cứ 1 mol rượu tác dụng với K tạo ra 1 mol muối ancolat thì khối lượng tăng: 311 – 1 = 38g. Vậy nếu đề cho khối lượng của rượu và khối lượng của muối ancolat thì ta có thể tính được số mol của rượu, H2 và từ đó xác định CTPT rươụ. P Đối với anđehit: xét phản ứng tráng gương của anđehit R – CHO + Ag2O R – COOH + 2Ag Theo pt ta thấy: cứ 1mol anđehit đem tráng gương → 1 mol axit m = 45 – 211 = 16g. Vậy nếu đề cho manđehit, maxit → nanđehit, nAg → CTPT anđehit. P Đối với axit: Xét phản ứng với kiềm R(COOH)x + xNaOH → R(COONa)x + xH2O Hoặc RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O 1 mol → 1 mol → m = 22g P Đối với este: xét phản ứng xà phòng hóa RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH 1 mol → 1 mol → m = 23 – MR’ P Đối với aminoaxit: xét phản ứng với HCl HOOC-R-NH2 + HCl → HOOC-R-NH3Cl 1 mol → 1mol → m = 36,5g Thí dụ 1: Cho 20,15g hỗn hợp 2 axit no đơn chức tác dụng vừa đủ với dd Na2CO3 thì thu được V lít CO2 (đktc) và dd muối.Cô cạn dd thì thu được 28,116g muối. Giá trị của V là: A. 4,84 lít PB. 4,48 lít C. 2,24 lít D. 2,42 lít E. Kết quả khác. Suy luận: Gọi công thức trung bình của 2 axit là: Ptpu: 2 + Na2CO3 → 2 + CO2 + H2O Theo pt: 2 mol → 2 mol 1 mol m = 2.(23 - 11) = 44g Theo đề bài: Khối lượng tăng 28,116 – 20,15 = 8,81g. → Số mol CO2 = → Thể tích CO2: V = 0,2.22,4 = 4,48 lít Thí dụ 2: Cho 10g hỗn hợp 2 rượu no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng vừa đủ với Na kim loại tạo ra 14,4g chất rắn và V lít khí H2 (đktc). V có giá trị là: A. 1,12 lít PB. 2,24 lít C. 3,36 lít D. 4,48 lít Suy luận: Theo ptpư: R – OH + Na R - ONa + ½ H2 1 mol rượu phản ứng → 1mol ancolat + 0,5 mol H2 thì khối lượng tăng: 23 -1 = 22g Vậy theo đầu bài: x mol muối ancolat và y mol H2 bay ra thì tăng 14,4 – 10 = 4,4g. → Số mol H2 = → Thể tích H2: V = 0,1.22,4= 2,24 lít. Thí dụ 3: Khi thủy phân hoàn toàn 0,05 mol este của 1 axit đơn chức với 1 rượu đơn chức tiêu tốn hết 5,6g KOH. Mặt khác, khi thủy phân 5,475g este đó thì tiêu tốn hết 4,2g KOH và thu được 6,225g muối. Vậy CTCT este là: PA. (COOC2H5)2 B. (COOCH3)2 C. (COOCH2CH2CH3)2 D. Kết quả khác Suy luận: Vì nKOH = 2neste → este 2 chức tạo ra từ axit 2 chức và rượu đơn chức. Đặt công thức tổng quát của este là R(COOR’)2 : R(COOR’)2 + 2KOH → R(COOK)2 + 2R’OH 1 mol 2 mol → 1 mol thì m = (311,2 – 2R’)g 0,0375 mol 0.075 mol → 0,0375 mol thì m = 6,225 – 5,475 = 0,75g. → 0,0375(78 – 2R’) = 0,75 → R’ = 211 → R’ = C2H5- Meste = → MR + (44 + 211)2 = 146 → MR = 0 Vậy công thức đúng của este là: (COOC2H5)2 16. Dựa vào ĐLBTNT và ĐLBTKL: - Trong các phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các sản phẩm tạo thành. A + B → C + D Thì mA + mB = mC + m D Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng MS là tổng khối lượng các chất sau phản ứng Dù phản ứng vừa đủ hay còn chất dư ta vẫn có: mT = mS - Sử dụng bảo toàn nguyên tố trong phản ứng cháy: Khi đốt cháy 1 hợp chất A (C, H) thì → Giả sử khi đốt cháy hợp chất hữu cơ A (C, H, O) A + O2 → CO2 + H2O Ta có: Với mA = mC + mH + mO Thí dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y: C2H6, C3H4, C4H8 thì thu được 12,118g CO2 và 5,76g H2O. Tính giá trị m? (Đáp số: 4,18g) Thí dụ 2: cho 2,83g hỗn hợp 2 rượu đơn chức tác dụng vừa đủ với Na thì thoát ra 0,8116 lít H2 (đktc) và m gam muối khan. Giá trị của m là: A. 5,411g B. 4,115g C. 5,114g PD. 4,511g Thí dụ 3: Cho 4,2g hỗn hợp gồm rượu etylic, axit axetic, axit fomic tác dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra 0,672 lít H2 (đktc) và 1dd. Cô cạn dd thu được hỗn hợp rắn X. Khối lượng của X là: A. 2,55g PB. 5,52g C. 5,25g D. 5,05g Suy luận: Cả 3 hợp chất trên đều có 1 nguyên tử H linh động → Số mol Na = 2nH2 = 2.0,03 = 0.06 mol Áp dụng ĐLBTKL: → mX = 4,2 + 0,06(23 - 1) = 5,52g. Thí dụ 4: Chia hỗn hợp 2 anđehit no đơn chức làm 2 phần bằng nhau: P1: Đem đốt cháy hoàn toàn thu được 1,08g H2O P2: Tác dụng với H2 dư (Ni, t0) thì thu hỗn hợp A. Đem A đốt cháy hoàn toàn thì thể tích CO2 (đktc) thu được là: A. 1,434 lít B. 1,443 lít PC. 1,344 lít { D. 1,444 lít Suy luận: Vì anđehit no đơn chức nên số mol CO2 = sô mol H2O = 0,06 mol → Theo BTNT và BTKL ta có: → → lít Thí dụ 4: Tách nước hoàn toàn từ hỗn hợp Y gồm 2 rượu A, B ta được hỗn hợp X gồm các olefin. Nếu đốt cháy hoàn toàn Y thì thu được 0,66g CO2. Vậy khi đốt cháy hoàn toàn X thì tổng khối lượng CO2 và H2O là: A. 0,1103g B. 0,311g C. 0,114g PD. 0,113g 17. Phương pháp nhóm nguyên tử trung bình: Nhóm ở đây có thể là số nhóm -OH, -NH2, NO2 Thí dụ1: Nitro hóa benzen thu được 14,1g hỗn hợp gồm 2 chất nitro có khối lượng phân tử hơn kém nhau 45 đvc. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 chất nitro này được 0,07mol N2. Hai chất nitro đó là: C6H5NO2 và C6H4(NO2)2 C6H4(NO2)2 và C6H3(OH)3 C6H3(NO2)3 và C6H2(NO2)4 C6H2(NO2)4 vàC6H(NO2)5 Suy luận: Gọi là số nhóm NO2 trung bình trong 2 hợp chất nitro. Ta có CTPT tương đương của 2 hợp chất nitro: (n < < n’ = n +1) → 1 mol → mol N2 = 0,07 mol → , n = 1, n = 2 → Đáp án A. Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 2 rượu no có số nguyên tử bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol X thu được 11,2 lít CO2 (đktc). Mặt khác 0,25 mol X đem tác dụng với Na dư thấy thoát ra 3,112 lít H2 (đktc). Các rượu của X là: C3H7OH và C3H6(OH)2 C4H11OH và C4H8(OH)2 C2H5OH và C2H4(OH)2 C3H7OH và C3H5(OH)3 Đáp án: C Suy luận: Gọi là số nhóm OH trung bình của 2 rượu. Khi đốt cháy: số mol rượu = x mol CO2 CxHy – (OH)n + O2 CO2 + H2O CxHy – (OH)n + Na CxHy – (0Na)n+ H2 nCO2 = 11,2:22,4 = 0,5 mol nrượu = 0,5:x = 0,25 mol -> x =2 Vậy số nguyên tử C là 2 Mặt khác 1mol CxHy – (OH)n phản ứng H2 0,25 mol CxHy – (OH)n phản ứng 0,138 mol H2 = 1,104 => n1 = 1 n2 = 2 Kết luận chương 2 Từ cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng BTHH xây dựng các dạng bài tập trắc nghiệm về hợp chất hữu cơ và phương pháp giải nhanh cho từng dạng chúng tôi thực hiện được các công việc sau: - Sử dụng các bài toán hoá học là một nguồn kiến thức cung cấp cho học sinh nhằm nâng cao năng lực nhận thức, tư duy sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế. - Ứng dụng phương pháp giải nhanh với một số dạng bài toán hữu cơ tiêu biểu, xây dựng các bài tập có nội dung theo xu thế ra đề hiện nay trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 11, 12 THPT. Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích của thực nghiệm sư phạm là để kiểm tra, đánh giá tác dụng của việc sử dụng phương pháp giải nhanh một số dạng toán hóa hữu cơ trong quá trình giảng dạy phần hóa học hữu cơ lớp 11 ( bài tập nâng cao) ở trường THPT. Kết quả thực nghiệm sư phạm phải trả lời được các câu hỏi sau: Sử dụng phương pháp giải nhanh trong dạy học hóa học có nâng cao hứng thú học tập, tăng cường các hoạt động học tập của HS không? So sánh chất lượng học tập của HS có sự tham gia của phương pháp giải nhanh trong QTDH và chất lượng học tập của HS trong QTDH bình thường. 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Nghiên cứu chương trình hóa học hữu cơ lớp 11,12 và các bài tập để lựa chọn các nội dung thực nghiệm sư phạm. - Tìm hiểu thực tiễn dạy học ở trường phổ thông về các mặt: giảng dạy lý thuyết và vận dụng lý thuyết làm bài tập. - Tổ chức thực nghiệm sư phạm một số bài dạy cụ thể có sử dụng phương pháp giải nhanh để khẳng định tính hiệu quả và tính khả thi. 3.3. Quy trình thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm Thời gian: Học kỳ II năm học 2008 – 2009. Thực nghiệm sư phạm ở hai trường: Trường THPT . Trường THPT Ở lớp thực nghiệm: GV sử dụng bài giảng được thiết kế có sử dụng các phương pháp giải toán nhanh Ở lớp đối chứng dạy hoàn toàn theo PPDH truyền thống thông thường. 3.3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm a. Chọn đối tượng thực nghiệm sư phạm Chọn HS: chọn ngẫu nhiên và chọn luôn cả lớp. Do điều kiện khách quan, chúng tôi chọn những lớp học ban A. - Trường THPT1: chọn 2 lớp, trong đó có 1 lớp thực nghiệm (có tổng là 20 HS) và lớp đối chứng ( có tổng là 18 HS). - Trường THPT2: chọn 2 lớp, trong đó có 1 lớp thực nghiệm (có HS) và lớp đối chứng (có HS). Các lớp thực nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC) được chọn tại mỗi trường tương đương nhau về số lượng HS, điều kiện học tập, trình độ nhận thức… và đều do cùng một GV dạy, cuối đợt thực nghiệm đều kiểm tra chung một đề trắc nghiệm khách quan. b, Tiêu chí đánh giá. Kết quả thực nghiệm sư phạm được đánh giá qua các mặt sau: Chất lượng hiểu bài, nắm vững kiến thức của HS: Được đánh giá qua bài kiểm tra và trao đổi với GV trực tiếp giảng dạy. Hiệu quả giờ học: Được đánh giá qua: Hiệu quả truyền đạt thông tin: Sự tiếp thu thông tin qua các phương pháp giải toán nhanh, sự tiếp thu các thông tin khác trong bài học… Tính tích cực, chủ động của HS thông qua việc trao đổi thông tin với nhau, chia sẻ quan điểm trong việc suy luận giải thích các kết quả bài toán, kỹ năng làm việc tập thể của HS… Sự hứng thú và hiệu quả học tập: Sự chú ý, thái độ học tập, xây dựng bài, ghi chép, thực hiện phiếu học tập, kết quả bài kiểm tra… Thời gian GV dành cho việc tổ chức, hướng dẫn,… trong QTDH. Quan sát giờ học: theo các nội dung sau: Tiến trình lên lớp của GV và hoạt động của HS trong tiết học. Tính tích cực của HS trong hoạt động xây dựng bài. Khả năng lĩnh hội kiến thức của HS qua các bài kiểm tra. Trao đổi với GV và HS. Các bài kiểm tra. Đánh giá việc nắm kiến thức. Đánh giá khả năng minh họa của các thí dụ. Đánh giá khả năng vận dụng kiến thức thông qua các bài tập Ý kiến chuyên gia: Trao đổi ý kiến với các GV trực tiếp giảng dạy. Trao đổi ý kiến với các GV giàu kinh nghiệm. 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.1. Kết quả qua quan sát các giờ dạy Qua quan sát các giờ dạy ở lớp TN và lớp ĐC, chúng tôi rút ra một số nhận xét như sau: So với giờ dạy truyền thống thông thường, ở các lớp dạy học có sử dụng phương pháp giải nhanh, không khí học tập sôi nổi hơn hẳn, HS cũng chú ý vào bài giảng và tham gia xây dựng bài tích cực hơn. Những lập luận logic khoa học giúp HS có thể ghi nhớ và ghi nhớ lâu nội dung bài học. Ở các tiết dạy thực nghiệm, thời gian trình bày bài giảng, hứng dân giải ít, do đó thời gian để GV tổ chức các hoạt động tư duy khác cho HS, tổ chức thảo luận tăng lên. Nhờ đó, thời gian HS nghe giảng ít hơn nhưng các vấn đề được đưa ra nhiều hơn và được giải quyết triệt để hơn, số HS phát biểu xây dựng bài nhiều hơn. Thông qua các phương pháp suy luận logic được thiết kế, GV có thể rèn luyện các thao tác, kỹ năng giải toán cho HS. 3.4.2. Kiểm tra giả thiết thống kê Nhằm so sánh và đánh giá mức độ hiểu bài của HS ở lớp TN và lớp ĐC, tôi lập bảng thống kê điểm số, bảng phân phối tần suất và tần số lũy tích, bảng phân phối theo học lực, bảng thống kê các tham số. Qua các bảng tôi vẽ đồ thị phân phối tần suất và biểu đồ phân loại HS ở lớp TN và lớp ĐC. Các tham số mà chúng tôi sử dụng: Giá trị trung bình cộng: Đặc trưng cho sự tập trung số liệu Phương sai: Độ lệch chuẩn: (Độ lệch chuẩn càng nhỏ, số liệu càng ít phân tán) Sai số trung bình cộng (sai số tiêu chuẩn): Hệ số biến thiên: (V cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu. V càng nhỏ, kết quả có độ tin cậy càng cao) - Độ tin cậy (Td): Độ tin cậy sai khác giữa hai giá trị trung bình phản ánh kết quả của phương án thực nghiệm và đối chứng. Với: n1, n2 là số HS được kiểm tra ở các khối lớp TN và ĐC. s, s là phương sai của các khối lớp TN và ĐC. , là điểm trung bình cộng của các khối lớp TN và ĐC. Giá trị tới hạn của td là ta. Chọn xác suất a ( từ 0,00 0,05 ) và bậc tự do k = n1+ n2 - 2. Tra trong bảng phân phối Student + Nếu | td | ≥ ta thì sự sai khác của các giá trị trung bình cộng TN và ĐC là có ý nghĩa với mức xác suất a . + Nếu | td | < ta thì sự sai khác của các giá trị trung bình cộng TN và ĐC là chưa có đủ ý nghĩa với mức xác suất a . a. Kết quả bài kiểm tra số 1: Lớp thực nghiệm: 11A (THPT Thanh Thủy) và 11A1 (THPT Tản Đà). Lớp đối chứng: 11B (THPT Tản Đà) và 11A2 (THPT Thanh Thủy) Bảng 3.1. Bảng kết quả điểm của bài kiểm tra số 1 Nhóm lớp Tổng số HS Điểm số (Xi) Điểm TB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thực nghiệm 101 0 0 0 8 11 12 22 16 18 14 7.36 Đối chứng 100 0 0 7 12 15 19 15 14 11 7 6,44 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất Nhóm lớp Tổng số HS Số % HS đạt điểm Xi 1 2 3 4 5 6 7 8 11 10 Thực nghiệm 101 0 0 0 7,9 10,9 11,9 21,8 15,8 17,8 13,9 Đối chứng 100 0 0 7 12 15 19 15 14 11 7 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất lũy tích Nhóm lớp Tổng số HS Số % HS đạt điểm Xi trở xuống 1 2 3 4 5 6 7 8 11 10 Thực nghiệm 101 0 0 0 7.9 18.8 30.7 52.5 68.3 86.1 100 Đối chứng 100 0 0 7 19 34 53 68 82 93 100 Bảng 3.4. Bảng phân loại kết quả học tập của HS qua bài kiểm tra số 1 Nhóm lớp Điểm số Kém (1-2) Yếu (3-4) TB (5-6) Khá (7-8) Giỏi (11-10) Thực nghiệm 0 7.9 22.97 37.62 31.68 Đối chứng 0 19 34 29 18 Từ bản 3.3. tiến hành vẽ đồ thị đường tích lũy cho nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng (trục tung chỉ % số HS đạt điểm Xi trở xuống, trục hoành chỉ điểm số). Từ bảng 3.4. tiến hành vẽ biểu đồ theo lực học cho nhóm lớp thực nghiệm và lớp đối chứng (trục tung chỉ % số HS theo xếp loại, trục hoành chỉ các loại xếp hạng). Từ các kết quả thể hiện qua bảng số liệu và đồ thị, biểu đồ, có thể rút ra một số nhận xét như sau: Điểm trung bình của nhóm lớp TN cao hơn nhóm lớp ĐC. Độ biến thiên V% ở nhóm lớp TN nhỏ hơn nhóm ĐC, chứng tỏ khi sử dụng các mô phỏng vào quá trình giảng dạy là có hiệu quả. Đường lũy tích ứng với lớp TN nằm phía dưới đường lũy tích ứng với lớp ĐC. Tiến hành kiểm định t: = 1.18 So sánh t với giá trị t0 tra trong bảng phân phối student với mức ý nghĩa a = 0,05 và bậc tự do f = nTN – nĐC – 2 => ta = 1,116 Ta thấy td > ta, vì vậy giả thiết H0 bị bác bỏ, chấp nhận giả thiết H1 nghĩa là sự khác nhau giữa các giá trị điểm trung bình của nhóm lớp TN và ĐC có ý nghĩa thóng kê. Như vậy, điểm trung bình của nhóm lớp TN cao hơn nhóm lớp ĐC do áp dụng phương pháp thực nghiệm. Kết luận chương 3: Qua quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã có cơ sở để khẳng định giả thuyết của mình về hiệu quả của việc vận dụng hệ thống các PPGN vào giảng dạy phần BTHH hóa học hữu cơ lớp 11,12. Cụ thể: Khi sử dụng hệ thống các PPGN áp dụng cho BTHH hữu cơ vào giảng dạy một cách hợp lý cho thấy hiệu quả truyền đạt thông tin cao hơn, đặc biệt là các kỹ năng giải toán hóa học: HS có kỹ năng tư duy sáng tạo, dựa trên những suy luận logic phù hợp với đặc trưng bộ môn. Theo kết quả điều tra: Về phía HS: HS thích học môn hóa học hơn, những tiết học luyện tập, ôn tập kiến thức lôi cuốn HS hơn và các hoạt động tư duy vừa sức được tăng lên làm cho HS hứng thú hơn, chống lại thói quen lười biếng trí tuệ trong giờ học. Về phía GV: Sử dụng các PPGN làm người GV đỡ mất nhiều thời gian hướng dẫn giải chi tiết theo phương pháp truyền thống dài dòng, để GV dành nhiều thời gian hơn cho việc tổ chức cho HS thảo luận hoặc phân tích, mở rộng một vấn đề. Thông qua quan sát tiến trình dạy học trên lớp: với các giờ học có sử dụng PPGN, nội dung kiến thức của bài học được đảm bảo, đồng thời các kiến thức trọng tâm và kiến thức về bản chất hóa học được giảng kỹ hơn. Các bài tập được giải trong thời gian ngắn hơn, không mất nhiều thời gian vào công việc tính toán đại số. Nhờ đó GV có thời gian để khai thác các dạng bài tập nhiều hơn. GV đưa ra nhiều câu hỏi hơn cho HS và có thời gian tổ chức cho HS thảo luận trên lớp, nhờ đó hứng thú học tập và hoạt động nhận thức của HS được nâng cao, lôi cuốn HS tham gia xây dựng bài. Thông qua bài kiểm tra: Bài kiểm tra được tiến hành sau khi HS học xong bài, bao gồm bài tập định tính và bài tập định lượng. Với việc xử lý bằng phương pháp thống kê có thể khẳng định: việc sử dụng các PPGN một số BTHH hữu cơ một cách hợp lý góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học hóa học ở trường phổ thông. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Qua việc nghiên cứu đề tài: “RÈN KỸ NĂNG GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HỌC HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP THPT” chúng tôi đã đạt được một số kết quả như sau: Chúng tôi đã nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học hóa học ở trường phổ thông. Nghiên cứu về PPDH trong chương trình hóa học, đặc biệt các dạng bài tập thường gặp trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 11,12 THPT. Trên cơ sở kế thừa và hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu về lý luận dạy học đã góp phần làm sáng tỏ nhu cầu và định hướng đổi mới dạy học hóa học, trọng tâm là đổi mới PPDH hóa học theo hướng phát huy tính tích cực của hoạt động nhận thức của HS. Đồng thời đề tài đã khai thác các kỹ năng giải toán hóa phù hợp với định hướng ra đề thi hiện nay. Thiết kế kế hoạch dạy học, đề xuất biện pháp sử dụng hệ thống PPGN để nâng cao chất lượng dạy và học hóa học hữu cơ THPT theo các PPDH mang tính tích cực cao. Tổ chức thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng và hiệu quả của việc sử dụng PPGN trong dạy học hóa học hữu cơ. Việc sử dụng PPGN một cách hợp lý với các PPDH tích cực kết hợp với hình thức dạy học phong phú, đa dạng sẽ nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học hóa học. Kiến nghị và đề xuất - Đổi mới PPDH hiện đang là vấn đề cốt lõi để nâng cao chất lượng dạy học. Đó là một trong những mục tiêu quan trọng  nhất trong cải cách giáo dục ở nước ta hiện nay. Tuy nhiên, việc sử dụng các phương pháp giải toán phải tiến hành thường xuyên, có hệ thống, theo từng chủ đề, từng chương các bài tập phải đa dạng và chú ý tới bản chất hóa học nhiều hơn, hạn chế những tính toán mang tính lý thuyết ít xảy ra trong thực tế. Qua đó củng cố khắc sâu kiến thức cho học sinh về những kiến thức đã học, coi BTHH là nguồn kiến thức để HS khám phá. Do đó, để đẩy mạnh việc áp dụng và  phát triển PPGN trong dạy học một cách có hiệu quả,  không có gì khác hơn, là nhà nước, các cơ quan quản lý Giáo dục tăng cường công tác tập huấn cho giáo viên (đặc biệt là các chuyên đề) để không ngừng nâng cao, hoàn thiện và hiện đại hoá PPDH, công nghệ dạy học; đồng thời hoàn thiện hạ  tầng CNTT và truyền thông để mọi trường học đều có thể kết nối  vào mạng Internet để giáo viên có điều kiện trao đổi kinh nghiệm, học tập lẫn nhau thông qua các trang Web, các diễn đàn về hóa học. Bên cạnh đó, có sự chỉ đạo đầy đủ, đồng bộ, thống nhất bằng  các văn bản của Nhà nước mang tính pháp quy để các tỉnh, thành có cơ sở lập đề  án, huy động nguồn vốn đầu tư cho hoạt động này, góp phần làm thay đổi nội dung,  phương pháp, hình thức dạy học và quản lý giáo dục, tạo nên được sự kết hợp giữa  nhà trường, gia đình và xã hội thông qua mạng, làm cơ sở tiến tới một xã hội học  tập - Với những ưu điểm của hệ thống các PPGN toán hóa phù hợp với hình thức ra đề thi hiện nay Vì vậy theo tôi các Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường Sư phạm cần tổ chức mở rộng phương pháp giải nhanh cho toàn bộ các phần kiến thức trong chương trình SGK THPT, hướng dẫn cho GV, sinh viên hóa học sử dụng phương pháp này để truyền thụ cho học sinh một cách hiệu quả và phù hợp với đặc thù riêng của mỗi vùng. - Trong khuôn khổ của đề tài, tôi mới chỉ thiết kế một số phương pháp giải nhanh áp dụng cho một số dạng toán hóa học hữu cơ tiêu biểu trong chương trình hóa học hữu cơ lớp 11,12 THPT. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài này, có thể triển khai tiếp hướng nghiên cứu của đề tài với các nội dung của toàn bộ bộ môn hóa học (Chương trình sách giáo khoa mới). TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Ngọc An (2007), Tuyển chọn và phân loại các dạng bài tập lý thuyết và bài tập hóa học 11, NXBGD, Hà Nội. Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (2006), Lý luận dạy học Sinh học, NXBGD, Hà Nội. Phạm Đức Bình (2006), Phương pháp giải bài tập hóa học hữu cơ có nhóm chức, NXBGD, Hà Nội. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 11 môn hóa học, NXBGD, Hà Nội. Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung (2006), PPDH hóa học, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng (2003), Hóa học hữu cơ 1, NXBGD, Hà Nội. Lê Thị Hồng, Lê Ngọc Lan, Nguyễn Văn Thàng (2001), Tâm lí học lứa tuổi và tâm lý học sư phạm, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội. Trần Bá Hoành, Cao Thị Thặng, Phạm Thị Lan Hương (2003), Áp dụng dạy và học tích cực trong môn hóa học. Đặng Thị Oanh, Nguyễn Thị Sửu (2006), PPDH các chương mục quan trọng trong chương trình – sách giáo khoa hóa học phổ thông. Trần Thị Tuyết Oanh, Phạm Khắc Chương, Nguyễn Văn Diện, Lê Tràng Định, Phạm Viết Vượng (2005), Giáo trình Giáo dục học tập 1, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội. Trần Thị Tuyết Oanh, Phạm Khắc Chương, Nguyễn Văn Diện, Lê Tràng Định, Phạm Viết Vượng (2005), Giáo trình Giáo dục học tập 2, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội. Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Nguyễn Thị Thanh Phong (2005), Hóa học hữu cơ 2, NXBGD, Hà Nội. Trần Quốc Sơn (1982), Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ tập 1, NXBGD, Hà Nội. Nguyễn Thị Sửu, Đặng Thị Oanh (2005), Đổi mới phương pháp dạy học hóa học, Tài lệu nội bộ, Hà Nội. Lê Xuân Trọng, Nguyễn Hữu Đĩnh, Lê Chí Kiên, Lê Mậu Quyền (2007), Sách giáo khoa hóa học 11 nâng cao, NXBGD, Hà Nội. Lê Xuân Trọng, Trần Quốc Đắc, Phạm Tuấn Hùng, Đoàn Việt Nga, Lê Trọng Tín (2007), Sách GV hóa học 11 nâng cao, NXBGD, Hà Nội. Lê Xuân Trọng, Từ Ngọc Ánh, Phạm Văn Hoan, Cao Thị Thặng (2007), Sách bài tập hóa học 11 nâng cao, NXBGD, Hà Nội. Nguyễn Xuân Trường (2005), PPDH hóa học ở trường phổ thông, NXBGD, Hà Nội. Nguyễn Xuân Trường (2006), Sử dụng bài tập trong dạy học hóa học ở trường phổ thông, NXBĐHSP Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Thị Sửu, Đặng Thị Oanh, Trần Trung Ninh (2005), Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên GV trung học phổ thông chu kì III (2004-2007) môn hoá học, NXB Đại học Sư Phạm, Hà Nội. Một số trang web được sử dụng: PHỤ LỤC 1 Đề kiểm tra Câu 1: Cho 1,24g hỗn hợp 2 rượu đơn chức tác dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra 336ml H2 (đktc) và m (g) muối Natri. Khối lượng muối Natri thu được là: A. 1,113g B. 2,113g C. 1,11g D. 1,47g Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hidrocacbon liêm tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO2(đktc) và 25,2g H2O. Hai hidrocacbon đó là: A. C2H6 và C3H8 B. C3H8 và C4H10 C. C4H10 và C5H12 D. C5H12 và C6H14 Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Y: C2H6, C3H4, C4H8 thì thu được 12,118g CO2 và 5,76g H2O. Giá trị m(g)là: A. 2,3 B. 5,2 C. 4,18 D. 4,6 Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Hidro có công thức tổng quát CnH2n thu được 0,2 mol H2O. Nếu hidro hóa hoàn toàn 0,1 mol hợp chất này rồi đốt cháy thì số mol H2O thu được là: A. 0,3 B. 0,4 C. 0,5 D. 0,6 Câu 5: Cho hỗn hợp 2 anken đi qua bình đựng nước Br2 thấy làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8g Br2. Tổng số mol 2 anken là: A. 0,1 B. 0,05 C. 0,025 D. 0,005 Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp 2 ankan thu được 11,45g H2O. Cho sản phẩm cháy vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì khối lượng kết tủa thu được là: A. 37,5g B. 52,5g C. 15g D. 42,5g Câu 7: Cho hỗn hợp M gồm 2 hiđrocacbon thơm X, Y đều thuộc dãy đồng đẳng benzen. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M thu được 18,04 gam CO2 và 4,68 gam H2O. Nếu X, Y có số nguyên tử cacbon trong phân tử không quá 10 thì CTPT của X, Y là: A. C7H8 và C9H12 B. C8H10 và C9H10 C. C9H10 và C10H12 D. C9H12 và C10H14 Câu 8: Để oxi hoá hết 10,6 gam o-xilen (o – (CH3)2C6H4) bằng dung dịch KMnO4 0,5M trong H2SO4 cần bao nhiêu lít dung dịch KMnO4 0,5M. Giả sử dùng dư 20% so với lý thuyết: A. 0,12 B. 0,576 C. 0,24 D. 2,88 Câu 9: Cho 9,2g hỗn hợp hai ancol no đơn chức hơn kém nhau 2 cacbon trong dãy đồng đẳng, phản đủ với 6g hỗn hợp Na, K tạo ra 15g hỗn hợp muối. Xác định CTPT 2 rượu. A. C2H5 - OH, C3H7OH B. CH3OH, C3H7OH C. C2H5OH, C4H9OH D. Đáp số khác Câu 10: Cho 1,24g hỗn hợp 2 rượu đơn chức tác dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra 336ml H2 (đktc) và m (g) muối Natri. Khối lượng muối Natri thu đượclà: A. 1,93g B. 2,93g C. 1,9g D. 1,47g Đáp án 1- C; 2-A; 3-C; 4- B; 5-B; 6- A; 7-A; 8 - D; 9 - B; 10 - C