Huongdanvn com –Có hơn 1000 sáng kiến kinh nghi

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

TÍNH CHAÁT CUÛA HIDROCACBON

Người thực hiện: Lê Văn Phê

Lĩnh vực nghiên cứu:

Quản lý giáo dục:

Phương pháp dạy học bộ môn:

Phương pháp giáo dục:

Lĩnh vực khác :

C

ó đính kèm:

M

ô hình: Phần mềm: Phim ảnh: Hiện vật khác:

1. 
   THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN:
   

1. 
   Họ và tên: Lê Văn Phê
   
2. 
   Ngày tháng năm sinh: 15 – 08 – 1963
   
3. 
   Nam, nữ: Nam
   
4. 
   Địa chỉ: 140/14 – Trần Phú – Thị xã Long Khánh – Đồng Nai
   
5. 
   Điện thoại: cơ quan 0613877245 Nhà riêng: 0613870508
   

6. 
   Fax Email: Vanphe@gmail.com
   
7. 
   Chức vụ: Giáo viên
   
8. 
   Đơn vị công tác: Trường THPT Long Khánh
   

2. 
   TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO:
   

• 
  Trình độ chuyên môn: Cử nhân ĐHSP
  
• 
  Năm nhận bằng: 1985
  
• 
  Chuyên ngành đào tạo: Hóa học
  

3. 
   KINH NGHIỆM KHOA HỌC:
   

• 
  Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy hóa học bậc THPT
  
• 
  Số năm kinh nghiệm: 27
  

(Phần cấu trúc phân tử và tính chất của Hidrocacbon)

1. 
   LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
   

+ Khả năng tiếp thu và vận dụng những kiến thức khó, chuyên sâu của học sinh còn hạn chế.

+ Tài liệu, nội dung bồi dưỡng học sinh giỏi ở nhiều trường còn thiếu và chất lượng chưa đáp ứng yêu cầu.

+ Một số trường mới thành lập hoặc mới chuyển sang công lập giáo viên chưa có kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi.

Trường THPT Long Khánh là đơn vị có phong trào dạy – học có uy tín tham gia đầy đủ các kì thi học sinh giỏi do Tỉnh tổ chức từ trước tới nay và được đánh giá là đơn vị có chất lượng học sinh tham gia dự thi khá tốt. Tuy nhiên số học sinh dự thi và đạt giải cấp quốc gia còn rất khiêm tốn hầu hết không đủ khả năng vượt qua kì thi ở vòng 2 cấp tỉnh để dự thi cấp quốc gia. Theo kế hoạch của nhà trường từ năm 2013 trở đi phấn đấu có học sinh giỏi cấp quốc gia. Đây là một nhiệm vụ khó khăn đối với Tổ Hóa học trường THPT Long Khánh. Qua thực tiễn giảng dạy tôi nhận thấy để đạt được yêu cầu trên thì việc tổ chức bồi dưỡng học sinh ở trên lớp là chưa đủ. Nhất thiết phải coi trọng việc phát hiện học sinh có năng khiếu và hướng dẫn học sinh tự học, tự tra cứu tìm tòi qua mạng Internet.

Qua nhiều năm tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi tôi nhận thấy học sinh chưa chú trọng đến cơ sở lý thuyết hóa học, chưa nắm vững mối quan hệ giữa cấu trúc phân tử đến tính chất của các chất vì thế chưa giải quyết tốt các bài tập chuyên sâu về hóa học. Từ những lý do trên tôi chọn đề tài:

Đề tài này mới chỉ giới hạn trong khuôn khổ phần cấu trúc phân tử

và tính chất của Hidrocacbon (chương trình hữu cơ 11)

Nội dung gồm 4 chủ đề chính:

+ Cấu trúc phân tử và đồng phân của hợp chất hữu cơ

+ Quan hệ giữa cấu trúc phân tử đến một số tính chất vật lý của chất hữu cơ

+ Phản ứng hữu cơ

+ Phản ứng của hidrocacbon

2. 
   THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI:
   
   1. 
      Thuận lợi:
      
      • 
        Trường THPT Long Khánh đang được xây dựng theo mô hình trường trọng điểm chất lượng cao nên đầu vào của học sinh đang được nâng lên, số học sinh giỏi tăng. Cơ sở vật chất được cải thiện đáp ứng nhu cầu về phòng học, phương tiện dạy học trong nhà trường.
        
      • 
        Nhà trường có truyền thống dạy tốt – học tốt, đội ngũ giáo viên có nhiều kinh nghiệm; học sinh chăm ngoan tinh thần hiếu học là cơ sở để nâng cao chất lượng đào tạo học sinh giỏi.
        
   2. 
      Khó khăn:
      
      • 
        Việc bồi dưỡng học sinh có đủ khả năng vào đội tuyển cấp tỉnh dự thi cấp quốc gia là một nhiệm vụ khó khăn không những đòi hỏi học sinh phải giỏi mà chất lượng đội ngũ giáo viên phải thực sự vững vàng. Với trường phổ thông không chuyên thì số học sinh thực sự có năng khiếu đam mê môn học rất ít; kinh nghiệm giảng dạy của giáo viên theo hướng chuyên sâu còn nhiều hạn chế.
        
      • 
        Thời gian bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường không quá 4 tiết/tuần nên nội dung bồi dưỡng chưa đầy đủ so với yêu cầu đề thi. Áp lực học tập của học sinh khối 12 nặng nề trong đó mục tiêu thi đậu đại học là ưu tiên hàng đầu nên các em thiếu thời gian đầu tư cho nội dung thi học sinh giỏi.
        
      • 
        Chế độ đãi ngộ cho giáo viên và học sinh tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi eo hẹp chủ yếu là động viên khuyến khích về mặt tinh thần.
        
   3. 
      Số liệu thống kê:
      
      • 
        Từ năm học 2009 - 2010 trở về trước nhà trường chưa tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi khối 10, 11. Các lớp bồi dưỡng học sinh giỏi bắt đầu từ năm học 12 cho đến khi Sở giáo dục tổ chức thi học sinh giỏi vòng 1 (tháng 11) vì thế nội dung bồi dưỡng chưa chú trọng đến kiến thức chuyên sâu mà chỉ dừng lại ở những nội dung đáp ứng kỳ thi vòng 1.
        
      • 
        Từ năm học 2010 – 2011 với nhiệm vụ xây dựng trường THPT trọng điểm chất lượng cao nhà trường chú trọng nâng cao chất lượng học sinh giỏi tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi từ lớp 11 vì thế tổ bộ môn đã có kế hoạch bồi dưỡng học sinh theo hướng chuyên sâu về bộ môn.
        

3. 
   NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
   
   1. 
      Cơ sở lý luận:
      
      • 
        Chương trình giảng dạy hóa hữu cơ là nội dung quan trọng trong sách giáo khoa bậc THPT và giáo trình đào tạo chuyên ngành hóa học của các trường Đại học. Những nội dung đó đã được các nhà giáo dục, nhà khoa học có uy tín biên soạn và phổ biến rộng rãi dùng cho giáo viên giảng dạy trong nhà trường.
        
      • 
        Bồi dưỡng phát hiện học sinh giỏi là một yêu cầu của ngành giáo dục phổ thông. Kế hoạch năm học hàng năm của nhà trường luôn có nội dung yêu cầu các tổ bộ môn tổ chức biên soạn tài liệu và bồi dưỡng học sinh giỏi bộ môn dự thi theo kế hoạch chung của Sở giáo dục.
        
      • 
        Nội dung chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi có tính đặc thù cho từng trường phổ thông tùy thuộc vào trình độ học sinh và chất lượng đội ngũ mà có những yêu cầu mức độ cao thấp khác nhau. Vì vậy mỗi trường có những giải pháp, kinh nghiệm bồi dưỡng riêng. Đối với trường THPT Long Khánh trong giai đoạn sắp đến đã có định hướng phấn đấu có học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp Quốc gia nên Tổ bộ môn tổ chức biên soạn tài liệu, đánh giá rút kinh nghiệm nhằm có học sinh vượt qua vòng 2 để tham gia vào đội tuyển học sinh giỏi của tỉnh.
        
   2. 
      Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài.
      
      • 
        Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề về lý thuyết hóa hữu cơ thuộc chương trình 11 bậc THPT không chuyên giới hạn phần đại cương Hóa hữu cơ và Hidrocacbon. Những nội dung này trước đây đã được cung cấp cho học sinh giỏi khối 12 các năm 2009; 20120; 2011đọc thêm ở nhà (do thiếu thời gian). Bắt đầu từ Học kì 2 năm học 2011 – 2012 các nội dung trên được biên soạn đầy đủ hơn và đưa vào bồi dưỡng cho học sinh giỏi khối 11.
        
      • 
        Điểm mới của đề tài là bước đầu xây dựng và hệ thống hóa những nội dung về lý thuyết hóa hữu cơ dùng bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường THPT Long Khánh làm cơ sở để các năm tiếp theo tiếp tục chỉnh sửa theo hướng phấn đấu có học sinh 12 vượt qua vòng 2 tiếp tục tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi trong đội tuyển của Tỉnh Đồng Nai. Đề tài này cũng có tác dụng nhất định trong việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên để ai cũng có thể tham gia đào tạo học sinh giỏi.
        
      • 
        Đề tài này được sự góp ý của Tổ chuyên môn để trở thành tài liệu dùng chung của Tổ đồng thời cung cấp cho học sinh giỏi để học tập.
        

+ Lai hóa sp²: 1 AOs và 2 AOp tổ hợp với nhau tạo ra 3 AO lai hóa hướng ra 3 đỉnh của tam giác đều có trục các AO tạo ra góc 120⁰.

+ Lai hoa 1sp : 1 AOs và 1 AOp tổ hợp với nhau tạo ra 2 AO lai hóa hướng ra 2 đầu của 1 đoạn thẳng.

Tỉ lệ % AOs trong AO lai hóa càng cao thì độ âm điện của ng.tử C càng lớn  Độ âm điện Csp > Csp² > Csp³.

NL phân li LK phụ thuộc vào bản chất hai nguyên tử tham gia LK và độ bội LK giữa chúng. NLPLLK C-C < C=C < CC. Ngoài ra NLPLLK còn phụ thuộc cấu trúc hai phần phân tử có chung LK bị phân cắt.

NLPLLK C-H thứ 2 khác với LK thứ nhất, thứ 3 khác thứ 2…vì thế thường lấy giá trị TB cho cả phân tử. Vd: CH₄  C + 4H có H = 1659KJ/mol thì NLPLLK trung bình = 415KJ/mol. NLPLLK trung bình C-H của ankan là 410KJ/mol.

Tuy nhiên giá trị NLLK TB không đúng đối với 1 số hợp chất thậm chí 1 LK cụ thể nào cả tuy vậy nó vẫn dùng để so sánh độ bền LK, độ bền nhiệt động của các tiểu phân hoặc tính gần đúng hiệu ứng nhiệt của phản ứng…

Vd: Cho NLLK C=C; =C-H; C-O; O-H; C-C; C=O; C-H lần lượt là 614; 435; 359; 431; 351; 736; 410 (KJ/mol). Xét xem khi cộng H₂O vào axetylen sẽ tạo ra chất nào sau đây:

CHCH + HOH  CH₂=CHOH  CH₃-CH=O

Nhiệt tạo thành H = -2709 -2752

Vậy axetandehit bền hơn etenol vì NL hình thành của nó âm hơn 43KJ/mol.

Độ dài liên kết C-C của Csp = 1,2A⁰, Csp² = 1,34A⁰, Csp³ = 1,54A⁰. Độ dài liên kết C-H tương ứng của các ng.tử C đó là : 1,05A⁰; 1,07A⁰ và 1,09A⁰.

Trong nhiều trường hợp thường dùng độ dài LK trung bình của 1 LK nhất định ở nhiều hợp chất khác nhau.

Độ dài LK và NLLK có mối liên hệ chặt chẽ. Độ dài LK càng nhỏ thì NLLK càng lớn chúng LK với nhau càng bền vững.

+ Liên kết sigma: Hai ng.tử có độ âm điện khác nhau liên kết với nhau thì liên kết sẽ phân cực về phía ng.tử có độ âm điện lớn hơn ( 1 đầu âm và 1 đầu dương) và được biểu diễn bằng mũi tên thẳng. Mức độ phân cực được đánh giá bằng mo men lưỡng cực điện  (đơn vị là Debai. 1D = 0,333.10^-30 C.m).  càng lớn thì sự phân cực càng mạnh.  = q.l (q là giá trị điện tích; l là độ dài lưỡng cực điện).

+ Liên kết pi: Sự phân cực liên kết pi về phía ng.tử có độ âm điện lớn hơn được biểu thị bằng mũi tên cong.

II) CÁC LIÊN KẾT YẾU:

II. 1) LIÊN KẾT VANDEVAN (lực hút VanDeVan):

Là LK yếu giữa các phân tử cũng có bản chất tĩnh điện gây ra do lực hút giữa các lưỡng cực và giảm nhanh theo khoảng cách giữa các phân tử.

a) Lực tương tác lưỡng cực – lưỡng cực: Trong p.tử do có nhiều ng.tử có độ âm điện khác nhau nên tạo ra các LK phân cực làm cho p.tử trở thành lưỡng cực (trừ các liên kết phân cực tạo momen lưỡng cực triệt tiêu nhau). Các lưỡng cực co xu hướng sắp xếp sao cho các cực trái dấu lại gần nhau vì thế gọi là tương tác định hướng (lực định hướng). Lực này tỉ lệ thuận với độ lớn của 2 lưỡng cực vì vậy các p.tử phân cực mạnh sẽ tương tác với nhau mạnh làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi.

b) Lực tương tác lưỡng cực – lưỡng cực cảm ứng: Dưới tác dụng của 1 ion hay 1 lưỡng cực một p.tử không phân cực sẽ trở thành phân cực tạm thời là lưỡng cực cảm ứng; lưỡng cực này tương tác với lưỡng cực cố định bởi 1 lực nhất định gọi là tương tác cảm ứng (lực cảm ứng).

c) Lực tương tác lưỡng cực cảm ứng – lưỡng cực cảm ứng: Các p.tử không phân cực trong một thời điểm nào đó vẫn có thể sinh ra một lưỡng cực nhất thời do sự chuyển động của các electron gây ra. Lưỡng cực này tác động đến các electron của p.tử bên cạnh gây ra lưỡng cực cảm ứng khác vì thế các p.tử vẫn có tương tác với nhau. Tương tác này gọi là tương tác khuếch tán (lực khuếch tán).

2) HÌNH DẠNG PHÂN TỬ:

Phân tử có cấu trúc và kích thước xác định nên có hình dạng xác định. Nhiều tính chất lí, hóa...các chất phụ thuộc vào hình dạng phân tử.

+ P.tử có hình dạng đối xứng càng cao càng sắp xếp chặt khít hơn các p.tử kém đối xứng làm tăng lực hút VandeVan sẽ tăng nhiệt độ nóng chảy. Ở thể lỏng p.tử có kích thước càng gần với hình cầu sẽ có diện tích bề mặt nhỏ hơn dẫn tới sự tiếp xúc giữa các p.tử nhỏ hơn, lực VandeVan bé hơn nên nhiệt độ sôi thấp hơn.

Khi 2 p.tử hoặc 2 nhóm ng.tử trong p.tử lại gần nhau hơn khoảng cách tạo bởi lực hút VandeVan giữa chúng sẽ xuất hiện lực đẩy chúng ra xa nhau là sự đẩy VandeVan.

Liên kết hidro hình thành khi ng.tử H LKCHT với 1 ng.tử có độ âm điện mạnh nên tích điện dương lớn ( X-H với X là O, F, N) tương tác tĩnh điện yếu với ng.tử Y có cặp electron tự do ( Y là F,O hay N). Điện tích của ng.tử H và ng.tử Y càng lớn thì liên kết hidro càng bền.

Độ bền LK hidro phụ thuộc nhiều yếu tố:

+ LK hidro mạnh nhất khi 3 ng.tử X-H…Y thẳng hàng.

+ Độ âm điện X và Y càng lớn thì LK hidro càng mạnh vì thế LK hidro yếu dần theo chiều F>O>N.

Ngoài ra LKH còn chịu ảnh hưởng bởi phần còn lại của phân tử.

3) Phân loại:

LK hidro liên phân tử và liên kết hidro nội phân tử.

LK hidro mà hợp phần cho và hợp phần nhận ở 2 p.tử khác nhau hoặc giống nhau gọi là LK hidro liên phân tử. Nếu hợp phần cho và hợp phần nhận đều ở cùng 1 p.tử gọi là LK hidro nội phân tử. Trong trường hợp này hợp phần cho và nhận phải ở 2 vị trí sao cho H có thể tiếp cận với AO chứa đôi e chưa liên kết của Y.

Vd: o-dihidroxylbenzen tạo được LK hidro nội p.tử còn đồng phân m, p thì không.

LKH nội p.tử thường bền hơn LK hidro liên p.tử nên nếu ng.tử H đã tạo LK hidro nội p.tử thì chúng không tham gia LK hidro liên p.tử nữa.

4) Ảnh hưởng của LK Hidro đến tính chất vật lí:

+ Những chất có p.tử khối, momen lưỡng cực, hình dạng p.tử không khác nhau nhiều thì chất nào tạo được LK hidro liên p.tử chất đó có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn.

+ Những chất tạo được LK hidro với nhau thì tan tốt vào nhau.

+ Chất tạo LK hidro nội phân tử thì t_nc, t_s thấp hơn ; độ tan trong dung môi phân cực thấp hơn; độ tan trong dung môi không phân cực cao hơn so với chất tạo LKH liên phân tử có cấu tạo tương tự.

1. 
   ĐỒNG PHÂN CẤU TẠO:
   

a) Đồng phân mạch cacbon.

b) Đồng phân vị trí nhóm chức.

c) Đồng phân nhóm chức.

Trong chương trình phổ thông chỉ xét 3 loại đồng phân đầu.

Ví dụ: C₃H₆BrCl thì a = 0; C₅H₈N₂O₂Cl₂ thì a = 2 ( với N hóa trị 3).