SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
HỆ THỐNG PHƯƠNG PHÁP VIẾT
ĐỒNG PHÂN CẤU TẠO HÓA HỌC
HỮU CƠ TRONG CHƯƠNG TRÌNH
PHỔ THÔNG
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................. 1
A – LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................... 2
B – NỘI DUNG ĐỀ TÀI ....................................................................................... 4
I. THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC ...................................................................... 4
II. ĐỒNG PHÂN VÀ NGUYÊN TẮC VIẾT ĐỒNG PHÂN ............................... 4
II.1. Khái niệm ....................................................................................................... 4
II.2. Các loại đồng phân cấu tạo ........................................................................... 4
II.3. Nguyên tắc tổng quát khi viết đồng phân cấu tạo ........................................ 4
II.4. Phương pháp xác định số đồng phân của một gốc hiđrocacbon hóa
trị I ......................................................................................................................... 10
III. ÁP DỤNG NGUYÊN TẮC VIẾT ĐỒNG PHÂN TỔNG QUÁT VÀO
VIỆC VIẾT ĐỒNG PHÂN CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ CỤ THỂ
TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC PHỔ THÔNG ..................................... 11
III.1. Nguyên tắc viết đồng phân ankan ............................................................... 12
III.2. Nguyên tắc viết đồng phân anken, ankin .................................................... 12
III.3. Nguyên tắc viết đồng phân ancol, andehit và axit cacboxylic .................... 13
III.4. Nguyên tắc viết đồng phân ete và xeton ...................................................... 15
III.5. Nguyên tắc viết đồng phân amin ................................................................. 17
III.6. Nguyên tắc viết đồng phân este ................................................................... 18
III.7. Nguyên tắc viết đồng phân một số hợp chất có vòng benzen .......................... 19
III.8. Nguyên tắc viết đồng phân loại nhóm chức .................................................... 22
IV. MỘT SỐ CÔNG THỨC TÍNH NHANH TỔNG SỐ ĐỒNG PHÂN ............ 26
C – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 29
A – LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hóa học là môn khoa học thực nghiệm, nên trong quá trình học tập
thường đi kèm với các thí nghiệm và hiện tượng. Ngoài ra sử dụng toán trong
hóa học ngày càng được chú trọng nhiều hơn phù hợp với sự đổi mới của
giáo dục nhất là trong hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay.
Tuy nhiên trong quá trình học tập ngoài việc tiếp thu kiến thức và
phương pháp của thầy giáo thì đòi hỏi người học phải biết tổng hợp kiến
thức, suy luận và vận dụng một cách linh hoạt vào trong mỗi bài học, trong
đó có viết đồng phân của hợp chất hữu cơ.
Từ thực tế giảng dạy ở trường THPT Trị An tôi nhận thấy rằng đa phần
học sinh viết đồng phân cấu tạo của các hợp chất hữu cơ không tốt, thường
thừa hoặc thiếu trong khi đối với yêu cầu thi trắc nghiệm hiện nay đòi hỏi học
sinh phải viết được không những đúng mà phải đủ số đồng phân. Mặt khác,
sự phân bố thời gian của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo trong các tiết dạy các hợp
chất hóa học hữu cơ có đồng phân thường ít thời gian vì ngĩ rằng ở những bài
trước các em đã viết rồi nên bài sau tương tự. Tuy nhiên, thực tế khác như
vậy, tác giả nhận thấy học sinh vẫn gặp nhiều khó khăn, nguyên nhân là do
các em không hệ thống được sự giống nhau trong nguyên tắc viết đồng phân
của các hợp chất hữu cơ nên giáo viên thường mất nhiều thời gian dành cho
phần viết đồng phân nên thường thiếu thời gian. Ngược lại, nếu không dành
nhiều thời gian cho học sinh viết đồng phân thì các em lại không làm được.
Chính từ thực trạng đó, tôi xin trình bày sáng kiến kinh nghiệm : “Hệ
thống phương pháp viết đồng phân cấu tạo hóa học hữu cơ trong chương
trình phổ thông” để giúp học sinh hệ thống được nguyên tắc viết đồng phân
của các hợp chất khác nhau thực chất cũng có cùng nguyên tắc, giống như
một “sợi dây liên lạc” từ bài này sang bài khác giúp cho học sinh cảm thấy
viết đồng phân là một mảng lí thuyết không khó và có nhiều hứng thú, từ đó
nâng cao được chất lượng giảng dạy môn Hóa Học ở trường THPT.
Nội dung của đề tài lần trước do hạn chế về thời gian, tác giả chỉ đề
cập đến phần viết đồng phân của các hợp chất hữu cơ mạch hở. Trong đề tài
này tác giả sẽ tiếp tục mở rộng thêm ở phần viết đồng phân của một số các
hợp chất hữu cơ mạch vòng phổ biến trong chương trình phổ thông (các hợp
chất có vòng thơm, tác giả không trình bày đồng phân xicloankan vì đã được
giảm tải trong chương trình phổ thông). Đây là một mảng viết đồng phân
thường gặp trong các đề kiểm tra cũng trong các đề thi đại học, cao đẳng mà
học sinh thường gặp nhiều khó khăn để viết đủ số đồng phân. Đề tài cũng
được tác giả thực nghiệm và đạt được hiệu quả tích cực trong quá trình giảng
dạy ở trường THPT Trị An.
Tác giả xin trình bày các mục đã mở rộng (so với đề tài trước) để
người đọc tiện theo dõi:
+ Mục II.3 – Bước 1 – thí dụ : 5, 6, 7.
+ Mục III.7
+ Mục III.8
Ngoài ra, trong các phần khác của đề tài này đã được tác giả bổ sung
chi tiết hơn, đầy đủ hơn.
Trong đề tài, để đơn giản khi trình bày các công thức cấu tạo, tác giả
chỉ viết ở dạng mạch cacbon, không điền hiđro.
B – NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC
I.1. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau
theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là
cấu tạo hóa học . Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa
học, sẽ tạo ra chất mới.
I.2. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Nguyên tử
cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố
khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon.
I.3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử ( bản
chất, số lượng các nguyên tử ) và cấu tạo hóa học ( thứ tự liên kết các nguyên
tử).
II. ĐỒNG PHÂN VÀ NGUYÊN TẮC VIẾT ĐỒNG PHÂN
II.1. Khái niệm
Đồng phân là những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công
thức phân tử.
Như vậy, theo nội dung thứ nhất (mục B.I.1) của thuyết cấu tạo hóa
học, nguyên nhân xuất hiện đồng phân cấu tạo trong hóa học hữu cơ là do sự
thay đổi về trật tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử.
II.2. Các loại đồng phân cấu tạo
a) Đồng phân mạch cacbon
b) Đồng phân vị trí liên kết bội
c) Đồng phân vị trí nhóm chức
d) Đồng phân loại nhóm chức
II.3. Nguyên tắc tổng quát khi viết đồng phân cấu tạo
Bước 1: Viết các dạng mạch cacbon có thể có
Các dạng mạch cacbon ở đây có thể là mạch hở hoặc mạch vòng (tùy
thuộc vào cấu tạo của các hợp chất có thể có). Khi giảng dạy, giáo viên cần
phải làm cho học sinh nắm rõ được ở phần này, vì đây là phần quan trọng
nhất, cho dù viết đồng phân của loại hợp chất hữu cơ nào (trừ đồng phân este
nguyên tắc có thay đổi chút ít) còn thường thì các loại khác đều tương tự
nhau nên nếu làm chắc ở một phần thì những phần khác tương tự, nhưng làm
sai thì học sinh vẫn cứ sai hoài và khó khắc phục. Bên cạnh đó, ở mỗi mạch
