I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong các năm trước đây đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hoá học lớp 12 THPT nhìn chung có thể coi là những đề thi hay, tương đối chuẩn xác về mặt khoa học và mặt sư phạm, tiếp cận được các vấn đề hiện đại của hoá học, có tính thời sự (như bài về melamin, amigdalin, điều chế các loại thuốc…), có khả năng phân loại học sinh, có nội dung nâng cao trên cơ sở khung chương trình chuyên. Tuy nhiên trong đề thi một vài năm gần đây, ở phần hoá hữu cơ có một số câu thiếu chuẩn xác, không rõ ràng, không có giới hạn dẫn tới vô số lời giải. Hơn thế ở phần hướng dẫn giải (coi như là đáp án) thường có những lời giải hoặc áp đặt, hoặc lầm lẫn thiếu cơ sở lý thuyết và thực tế.
Những sai sót về đề thi và đáp án không những gây hoang mang cho học sinh, gây khó khăn cho việc chọn học sinh giỏi của kì thi mà còn gây tác động tiêu cực lâu dài cho quá trình dạy và học. Với mong muốn rằng các đề thi sẽ chuẩn xác hơn, hay hơn, có tác động tích cực cho việc học tập và giảng dạy đối với học sinh và giáo viên THPT, trong bài báo này chúng tôi trình bày ý kiến của mình về một vài câu trong đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hoá học lớp 12 THPT năm 2010.
II. Nội dung
Câu 7.1a ở Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn hoá học lớp 12 THPT năm 2010 có nội dung sau:
Viết công thức của sản phẩm tạo thành từ các phản ứng sau:
Mọi học sinh đều hiểu rằng chiều hướng của một phản ứng hữu cơ không những phụ thuộc vào bản chất của các chất tham gia mà còn phụ thuộc vào điều kiện tiến hành phản ứng (nhiệt độ, dung môi, nồng độ) [1, 4, 5, 6].
Vì ở câu này không cho biết OH- lấy từ hợp chất nào (KOH, NaOH, dd NH3, [Ag(NH3)2]OH….), ở dạng nào (rắn hay dung dịch? đặc hay loãng?), lượng dùng là bao nhiêu (dùng với lượng xúc tác hay với tỉ lệ mol 1:1; 1:2; …?), dung môi cho phản ứng là gì (nước, ancol hay ancol-nước… ?), nhiệt độ tiến hành hành phản ứng thế nào? nên theo thông lệ người ta phải hiểu là ở những điều kiện bình thường, tức là: dùng dung dịch nước của NaOH hoặc KOH, nồng độ không cao, ở nhiệt độ phòng.
Trên cơ sở kiến thức về phản ứng của các chất hữu cơ, học sinh sẽ trả lời câu hỏi này theo các hướng sau:
1. Vì hợp chất đã cho thuộc loại dẫn xuất halogen có khả năng phản ứng cao [5] nên dễ dàng xảy ra phản ứng thế ngay ở nhiệt độ thường với dung dịch kiềm loãng sau đó sản phẩm tạo ra không bền nên bị tách HCl tạo thành anđehit.
Hoặc cũng có thể:
Để tạo ra được chất B ở trên thì phải tiêu tốn ít nhất 1 mol OH- cho 1 mol A.
2. Hợp chất A là một xeton có Hα linh động nên chỉ cần một lượng nhỏ OH- làm xúc tác, ngay ở nhiệt độ phòng cũng đủ gây ra phản ứng kiểu andol hoá:
3. Ở C và D đều có thể xảy ra phản ứng thế nội phân tử (SNi) [5] như sau:
Phản ứng SNi tương tự như các phản ứng tạo ra E và F xảy ra khá dễ dàng và đã được nêu ra trong nhiều tài liệu [2, 4, 5, 7, 8, 9, 10] và cũng là dễ hiểu đối với học sinh.
4. Các nguyên tử clo ở D, E, F đều dễ dàng bị thuỷ phân rồi tách HCl tạo ra nhiều sản phẩm, thí dụ:
4. Các nguyên tử clo ở D, E, F đều dễ dàng bị thuỷ phân rồi tách HCl tạo ra nhiều sản phẩm, thí dụ:
5. Hợp chất D còn có thể bị tách nước (E1cb) tương tự như giai đoạn tách nước ở phản ứng ngưng tụ croton tạo ra hợp chất K, nếu tiếp tục bị thuỷ phân thì cho hợp chất L:
Năm hướng trên đều dễ dàng xảy ra trong điều kiện bình thường và cũng phù hợp với tư duy logic của học sinh giỏi và của mọi người có kiến thức về hoá hữu cơ.
Với câu hỏi:
Học sinh không hiểu người ra đề bắt học sinh phải phân tích cả 5 hướng phản ứng nêu trên hay chỉ cần nêu ra một hướng là đủ? Học sinh và giáo viên đành phải đợi khi có “hướng dẫn chấm đề thi chính thức môn hoá học của Bộ”
Và đây là đáp án của Bộ:
Để hiểu được đáp án này học sinh phải được học phản ứng Cannizaro. Đó là phản ứng của một số anđehit không có Hα khi bị đun nóng trong dung dịch NaOH hoặc KOH đậm đặc (nồng độ khoảng 50%) [3, 4, 10, 11] thí dụ:
Cơ chế của phản ứng này là khó đối với nhiều học sinh, tuy vậy một học sinh giỏi khi đọc nhiều cũng có thể biết được rằng ở phản ứng Cannizaro từ hai phân tử anđehit không có Hα dưới tác dụng của kiềm đặc và đun nóng đã tạo ra một phân tử axit và một phân tử ancol tương ứng.
Nếu ở đầu bài cho thêm yếu tố nồng độ và đun nóng, chẳng hạn: Hãy viết sản phẩm của phản ứng sau:
Thì một học sinh giỏi biết về phản ứng Cannizaro sẽ có lời giải hợp lý (tuy chưa đúng với thực tế) là:
Trong một vài tài liệu [10, 11], khi viết về phản ứng Cannizaro, người ta còn ghi rằng có thể xảy ra phản ứng Cannizaro nội phân tử như sau:
Nếu phản ứng Cannizaro là một phản ứng bất thường thì phản ứng Cannizaro nội phân tử như trên lại là trường hợp đặc biệt của một phản ứng bất thường.
Qua phân tích như trên chúng ta thấy câu 7.1a không thể coi là một đề bài đạt được mức bình thường.Tuy vậy chúng ta cũng bàn về câu trả lời cho đề bài đó:
Nếu giới hạn chỉ xét một phản ứng trọn vẹn đầu tiên thì câu trả lời đúng là hợp chất B hoặc D. Nếu muốn khai thác đến phản ứng thứ hai tiếp theo thì câu trả lời đúng là hợp chất E, F, G, H, I, K, L. Ở đầu bài không cho điều kiện “đun nóng với kiềm đặc” nên không thể có câu trả lời là M và N và càng không thể là S được vì theo các tài liệu [10, 11] thì S được tạo ra khi đun nóng B với kiềm đặc chứ không phải là cho A tác dụng với OH- như đề bài đã ra.
Như vậy thật không thể hiểu nổi vì sao tác giả lại lấy hợp chất S làm đáp án chính thức? Vậy thì chủ đích của tác giả ra đề câu 7.1a là để chọn được một học sinh “thần đồng” hay là để chọn một học sinh đã được cho biết về trường hợp đặc biệt của phản ứng Canizaro ở một nơi nào đó.
Phạm Hồng Hải, Giáo viên trường THPT Chuyên Đại học Sư phạm Hà Nội
0 nhận xét:
Đăng nhận xét
Click to see the code!
To insert emoticon you must added at least one space before the code.