Tài liệu Skkn cách viết công thức cấu tạo các đồng phân của ankanol.

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC ----*---I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: 1. Họ và tên: Huỳnh Thanh Long 2. Ngày tháng năm sinh: 3. Nam, nữ: 4. Địa chỉ: Khu Cầu Xéo –Thị Trấn Long Thành – Đồng Nai 5. Điê ên 10- 10- 1967 Nam thoại:(CQ)/0613559023-NR: 061.3547.395-ĐTDĐ: 01225.765.695 6. Fax: 7. Chức vụ: 8. Đơn vị công tác: E-mail: [email protected] Giáo viên Trường THPT Long Phước II. TRÌNH ĐÔÔ ĐÀO TẠO: 1. Học vị cao nhất: Đại học 2. Năm nhâ nê bằng: 1992 3. Chuyên ngành đào tạo: Hóa học III. KINH NGHIÊÔM KHOA HỌC: 1. Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiê êm: Giảng dạy hóa học 2. Số năm có kinh nghiê êm: 20 năm 3. Các sáng kiến kinh nghiê êm đã có trong những năm gần đây:  Cách viết đồng phân của ankan.  Toán về kim loại tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh.  Dự đoán phản ứng hóa học xảy ra khi cho các chất tác dụng lẫn nhau. Trang 1 CÁCH VIẾT CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC ĐỒNG PHÂN CỦA ANKANOL I- LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI  Qua thời gian giảng dạy môn hóa học ở lớp 11, khi dạy đến bài ancol tôi nhận thấy đa số học sinh kể cả học sinh khá, khi gặp phải dạng bài tập về “Viết công thức cấu tạo các đồng phân của ankanol”, các em học sinh không biết phải làm như thế nào, không biết phải bắt đầu từ đâu. Nên thường mất nhiều thời gian, nhưng khi viết công thức cấu tạo sai, số đồng phân viết bị dư nhưng lại thiếu, vì trùng công thức cấu tạo.  Từ những khó khăn của học sinh khi làm dạng bài tập về “Viết công thức cấu tạo các đồng phân của ankanol”, cứ thúc dục tôi phải tìm ra phương pháp nào dễ hiểu, để hướng dẫn học sinh làm dạng bài tập này được dễ dàng, mà hiệu quả cao. II- NỘI DUNG, BIỆN PHÁP THỰC HIỆN: 1. Cơ sở lí luận Theo tôi để làm tốt dạng bài tập này, thì học sinh phải tiến hành theo các bước sau: Bước 1: Phải nắm được đặc điểm cấu tạo của ankanol (liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liên kết đơn C – C, có một nhóm hiđroxyl và mạch cacbon hở). Từ đó vẽ các dạng mạch cacbon (chỉ sườn cacbon).  Lưu ý: +Hợp chất từ bốn nguyên tử cacbon trở lên mới có nhiều dạng mạch. +Cách vẽ các dạng mạch cacbon (đã nói trong phần viết đồng phân cấu tạo của ankan). Nhắc lại: Đầu tiên vẽ mạch thẳng nằm ngang Trang 2 Cắt một cacbon làm nhánh, rồi di chuyển nhánh đó trên mạch cacbon còn lại (mạch chính). Khi di chuyển phải xem có đối xứng với dạng mạch trước hay không (dựa vào trục đối xứng hay cacbon đối xứng). Cắt thêm một nguyên tử cacbon làm một nhánh nữa và di chuyển như trường hợp một nhánh. −Lưu ý: Số nguyên tử cacbon làm nhánh phải nhỏ hơn số nguyên tử cacbon ở mạch chính ít nhất hai nguyên tử cacbon. Nếu nhánh có x nguyên tử cacbon thì phải gắn từ nguyên tử cacbon có số thứ tự (x+1) trở đi, tính từ đầu mạch. Bước 2: Xác định trục đối xứng hay cacbon đối xứng của mạch chính.  Lưu ý: +Nếu số nguyên tử cacbon của mạch chính là số chẵn và mạch chính không có nhánh thì ta chọn trục đối xứng, nếu số nguyên tử cacbon mạch chính là số lẽ hoặc mạch chính có nhánh thì ta chọn cacbon đối xứng. +Nếu mạch chính có nhánh, thì chọn nguyên tử cacbon đối xứng là nguyên tử cacbon có gắn nhánh, còn mạch chính không nhánh thì chọn nguyên tử cacbon ở giữa làm cacbon đối xứng. Bước 3: Gắn nhóm hiđroxyl (OH) vào từng dạng mạch và di chuyển. Khi di chuyển nhóm hiđroxyl trên mạch cacbon nhớ quan sát xem các đồng phân có trùng nhau không (nếu nhóm hiđroxyl đối xứng qua trục đối xứng hoặc cacbon đối xứng thì trùng nhau) Bước 4: Điền số nguyên tử hiđro vào mỗi nguyên tử cacbon trong từng đồng phân để cacbon có hóa trị IV (áp dụng công thức: số nguyên tử hiđro = 4–số gạch nối xung quanh nguyên tử cacbon) và kiểm tra lại. 2. Các dạng bài tập minh họa: Thí dụ 1: Ancol C3H8O có bao nhiêu đồng phân cấu tạo? Viết công thức cấu tạo của các đồng phân.  Các bước thực hiện:  Bước 1: Vẽ các dạng mạch cacbon. Trang 3 +Đối với hợp chất no, mạch hở và ba nguyên tử cacbon thì chỉ có một dạng mạch cacbon duy nhất là: C—C—C  Bước 2: Xác định trục đối xứng hay cacbon đối xứng. +Vì số nguyên tử cacbon trong mạch chính là số lẻ, nên ta xác định cacbon đối xứng (là cacbon có dấu *) C * C C  Bước 3: Gắn nhóm hiđroxyl vào mạch cacbon di chuyển 1 C 2* C 3 C +Ta thấy nguyên tử cacbon số 1 đối xứng với nguyên tử cacbon số 3 qua nguyên tử cacbon số 2 (*), do đó chỉ còn gắn nhóm hiđroxyl vào hai vị trí là nguyên tử cacbon số 1 hoặc nguyên tử cacbon số 3 và nguyên tử cacbon số 2: 1 C 2* C 3 1 C C OH (A)  2* C 3 C OH (B) Vậy ancol C3H8O có 2 đồng phân cấu tạo là A, B  Bước 4: Điền số nguyên tử hiđro vào mỗi nguyên tử cacbon và kiểm tra lại: +Hợp chất A: Nguyên tử cacbon số 1 có một gạch nối xung quanh nên điền ba nguyên tử hiđro, nguyên tử cacbon số 2 và nguyên tử cacbon số 3 có hai gạch nối xung quanh nên điền 2 nguyên tử hiđro. CH2 CH2 CH3 OH (A) +Hợp chất B: Nguyên tử cacbon số 1 và nguyên tử cacbon số 3 có một gạch nối xung quanh nên điền ba nguyên tử hiđro, nguyên tử cacbon số 2 có ba gạch nối xung quanh nên điền một nguyên tử hiđro Trang 4 CH3 CH CH3 OH (B) Thí dụ 2: Hợp chất hữu cơ C4H10O có tổng số đồng phân cấu tạo ancol là bao nhiêu? Viết công thức cấu tạo của đồng phân trên.  Các bước thực hiện:  Bước 1: Vẽ các dạng mạch cacbon +Ancol C4H10O là ancol no, đơn chức, mạch hở và phân tử có bốn nguyên tử cacbon nên có hai dạng mạch cacbon chính: C C C C C C C C (B) (A)  Bước 2: Xác định trục đối xứng hoặc cacbon đối xứng. +Đối với dạng mạch A: Xác định trục đối xứng (vì mạch chính có số nguyên tử cacbon chẵn và mạch không nhánh) 1 2 C 3 C 4 C C (truïc ñoái xöùng) (A) +Đối với dạng mạch B : Xác định cacbon đối xứng là cacbon số 2 (vì mạch chính có số nguyên tử cacbon lẻ) 1 C 2* C 3 C 4 C (B)  Bước 3: Gắn nhóm hiđroxyl (OH) vào từng dạng mạch cacbon và di chuyển. +Dạng mạch A: Có các vị trí đối xứng nhau là nguyên tử cacbon số 1 đối xứng với nguyên tử cacbon số 4 và nguyên tử cacbon số 2 đối xứng với nguyên tử cacbon số 3, nên chỉ gắn vào hai vị trí là nguyên tử cacbon số 1 Trang 5 và nguyên tử cacbon số 2 hoặc nguyên tử cacbon số 3 và nguyên tử cacbon số 4: 1 2 C 3 C OH 4 C 1 C 2 C 3 C 4 C C OH (A2) (A1) +Dạng mạch B: nguyên tử cacbon số 1, nguyên tử cacbon số 3 và nguyên tử cacbon số 4 đối xứng nhau qua cacbon số 2, nên chỉ gắn vào hai vị trí là nguyên tử cacbon số 1 hoặc nguyên tử cacbon số 3 hoặc nguyên tử cacbon số 4 và nguyên tử cacbon số 2 OH OH 1 2 C C 3 1 C 2 C C 4 4 C (B2) C (B1)  3 C Vậy ancol C4H10O có 4 đồng phân cấu tạo là A1, A2, B1và B2  Bước 4: Điền số nguyên tử hiđro vào mỗi nguyên tử cacbon trong từng hợp chất và kiểm tra lại. CH2 CH2 OH CH2 CH3 CH3 CH CH3 OH (A2) (A1) OH OH CH2 CH2 CH CH3 CH3 C CH3 CH3 (B2) CH3 (B1) Thí dụ 3: Xác định tổng số đồng phân cấu tạo của ancol có công thức phân tử C5H12O. Viết công thức cấu tạo của các đồng phân trên.  Các bước thực hiện:  Bước 1: Vẽ các dạng mạch cacbon Trang 6 +Ancol C5H12O là ancol no, đơn chức, mạch hở và phân tử có năm nguyên tử cacbon nên có ba dạng mạch cacbon chính là: C C C C C C C C C C (X) C C C C C (Z) (Y)  Bước 2: Xác định trục đối xứng hoặc cacbon đối xứng. +Ta xác định cacbon đối xứng đối với tất cả các dạng mạch. Vì dạng mạch cacbon của X không nhánh và có số nguyên tử cacbon lẻ, dạng mạch cacbon của Y và dạng mạch cacbon của Z có nhánh (cacbon có dấu  là đối xứng). 4 1 C 2 C 3 * C 4 C 5 C 1 C * C 2 3 C 4 C 1 C 2 5 (X) C* 5 C (Y) C 3 C C (Z)  Bước 3: Gắn nhóm hiđroxyl vào từng dạng mạch và di chuyển. +Dạng mạch (X): Có nguyên tử cacbon số 1 đối xứng với nguyên tử cacbon số 5, nguyên tử cacbon số 2 đối xứng với nguyên tử cacbon số 4. Do đó nhóm hyđroxyl chỉ gắn vào ba vị trí là nguyên tử cacbon số 1 hoặc nguyên tử cacbon số 5, nguyên tử cacbon số 2 hoặc nguyên tử cacbon số 4 và nguyên tử cacbon số 3. Trang 7 1 C 2 * C 3 C 4 5 1 C C 3* 2 C C OH 4 C 5 C C OH (X1) (X2) 1 2 C C 3* C 4 5 C C OH (X3) +Dạng mạch (Y): Có nguyên tử cacbon số 1 đối xứng với nguyên tử cacbon số 5. Do đó nhóm hyđroxyl chỉ gắn vào bốn vị trí là: nguyên tử cacbon số 1 hoặc nguyên tử cacbon số 5, nguyên tử cacbon số 2, nguyên tử cacbon số 3 và nguyên tử cacbon số 4. OH 1 OH 2* C 3 C 5 4 C 1 C 2 C * C 5 C 3 C * C 5 C C (Y2) OH OH 2 4 C (Y1) 1 C 3 C 4 1 C C 2* C 5 3 C 4 C C (Y4) (Y3) +Dạng mạch (Z): Cả bốn nguyên tử cacbon đều đối xứng với nhau là nguyên tử cacbon số 1, nguyên tử cacbon số 3, nguyên tử cacbon số 4 và nguyên tử cacbon số 5. Do đó nhóm hyđroxyl chỉ gắn vào một vị trí là: nguyên tử cacbon số 1 hoặc nguyên tử cacbon số 3 hoặc nguyên tử cacbon số 4 hoặc nguyên tử cacbon số 5, còn nguyên tử cacbon số 2 thì đủ hóa trị. Trang 8 4 1  C * C C 2 OH 5 3 C C (Z) Vậy C5H12O có 8 đồng phân cấu tạo của ancol là X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3, Y4 và Z  Bước 4: Điền nguyên tử hiđro vào mỗi nguyên tử cacbon trong từng hợp chất và kiểm tra lại. CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 OH CH3 CH2 CH2 CH3 CH2 CH CH2 CH3 OH CH3 CH OH CH2 CH CH3 CH2 OH OH CH3 OH C CH2 CH3 CH3 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH CH CH2 OH OH CH3 CH2 CH2 C CH3 CH3 CH3 Nhận xét :Để tính tổng ( � ) số đồng phân của ancol no, đơn chức mạch hở ta dựa vào công thức: ng pha� n ancol �so��o� =2 n–2 (n là số nguyên tử cacbon trong phân tử ancol, 5≥n≥2). III- HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI: Trang 9  Khi áp dụng vào các lớp dạy có nhiều học sinh trung bình và yếu, thì tôi nhận thấy các em làm bài tập đạt hiệu quả hơn. Từ đó tạo được sự tự tin, hứng thú cho các em trong quá trình học môn hóa học.  Kết quả khi áp dụng đề tài: 11A11 11A8 11A9 (Lớp yếu) (Lớp TB) (Lớp TB) Trước khi áp dụng 36,5% 50,2% 51,6% Sau khi áp dụng 65,9% 84,8% 88,5% Lớp Tỉ lệ học sinh có điểm ≥ 5 IV- ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG:  Giáo viên áp dụng đề tài này cho đối tượng học sinh khối 11, kể cả học sinh khá và giỏi.  Giáo viên nên yêu cầu mỗi học sinh về tự hệ thống hóa cách viết đồng phân cấu tạo của ankan.  Rất mong Sở Giáo Và Đào Tạo Phổ biến rộng rãi (qua trang web của sở) các sáng kiến kinh nghiệm được xếp loại giỏi của bộ môn qua các năm hay các kì hội thi giáo viên dạy giỏi cấp tỉnh để giáo viên các trường học tập. V- TÀI LIÊU THAM KHẢO:  Sách giáo khoa hóa học11.  Sách bài tập hóa học11. Trên đây là một ít kinh nghiệm của tôi trong thời gian giảng dạy và đã áp dụng có hiểu quả tốt cho học sinh ở các lớp. Mong được sự góp ý của các Thầy, Cô và các bạn đồng nghiệp, tôi xin chân thành cảm ơn. Long phước, ngày 25 tháng 05 năm 2012 Người viết HUỲNH THANH LONG Trang 10 SỞ GD & ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Long Phước Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Long Phước, ngày 25 tháng 5 năm 2012 PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2011-2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: CÁCH VIẾT CÔNG THỨC CẤU TẠO CÁC ĐỒNG PHÂN CỦA ANKANOL Họ và tên tác giả : HUỲNH THANH LONG Đơn vị : Tổ Hóa-Sinh-Công nghệ. Trường THPT Long Phước. Lĩnh vực: −Quản lý giáo dục  −Phương pháp dạy học bộ môn  −Phương pháp giáo dục  −Lĩnh vự khác  1. Tính mới:  Có giải pháp hoàn toàn mới   Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có  2. Hiệu quả:  Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong ngành có hiệu quả cao   Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao   Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả cao   Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và áp dụng tại đơn vị có hiệu quả  3. Khả năng áp dụng:  Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách: •Tốt  •Khá  •Đạt  Trang 11  Đưa ra các giải pháp kiến nghị có khả năng ứng dụng thực tiễn, dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc sống: •Tốt  •Khá  •Đạt   Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng •Tốt  •Khá  •Đạt  XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN Trang 12 HIỆU TRƯỞNG