Ứng Dụng Macromedia Flash Trong Phương Pháp Dạy Học Hóa Học

Khóa luận trình bày lý luận và phương pháp dạy học hóa học ứng dụng Macromedia Flash nhằm nâng cao chất lượng dạy học chương hidrocacbon no.

• Tác giả: Trương Thị Hồng Phương
• Người hướng dẫn: TS. Lê Trọng Tín
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Ứng Dụng Macromedia Flash Trong Dạy Học Hóa Học Tại Trường Phổ Thông
• Loại tài liệu: Luận Văn Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: TP.HCM

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUYÊN NGÀNH HIDROCACBON NO (Ankan)
• 1.1.1. Dãy đồng đẳng - đồng phân
• 1.1.2. Tên thông thường và tên IUPAC
• 1.1.3. Cấu trúc
• 1.1.4. Công thức không gian
• 1.1.5. Các phương pháp giữ nguyên mạch cacbon
• 1.1.6. Tổng hợp KOLBE
• 1.1.7. Lý tính
• 1.1.8. Hóa tính
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
• 3.2. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ứng Dụng Macromedia Flash Trong Dạy Học Hóa Học

Việc ứng dụng Macromedia Flash trong dạy học hóa học tại trường phổ thông đang trở thành một xu hướng quan trọng. Công nghệ này không chỉ giúp giáo viên truyền đạt kiến thức một cách sinh động mà còn kích thích sự tò mò và hứng thú học tập của học sinh. Công nghệ giáo dục hiện đại yêu cầu sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, và Flash chính là công cụ hỗ trợ hiệu quả cho điều này.

1.1. Lợi Ích Của Macromedia Flash Trong Dạy Học Hóa Học

Sử dụng Macromedia Flash giúp tạo ra các hình ảnh động và mô phỏng các phản ứng hóa học phức tạp. Điều này không chỉ giúp học sinh dễ dàng hình dung mà còn tạo ra sự hứng thú trong quá trình học tập.

1.2. Tính Năng Nổi Bật Của Macromedia Flash

Phần mềm này cho phép tạo ra các hoạt hình tương tác, giúp học sinh tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động. Các tính năng như mô phỏng 3D và hình ảnh động giúp minh họa rõ ràng các khái niệm hóa học.

II. Thách Thức Trong Việc Ứng Dụng Macromedia Flash

Mặc dù Macromedia Flash mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc ứng dụng nó trong dạy học hóa học cũng gặp phải một số thách thức. Giáo viên cần có kỹ năng sử dụng phần mềm và hiểu biết về cách thiết kế bài giảng hiệu quả. Ngoài ra, không phải tất cả học sinh đều có khả năng tiếp thu nhanh chóng các công nghệ mới.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Đào Tạo Giáo Viên

Giáo viên cần được đào tạo bài bản về cách sử dụng Macromedia Flash để có thể thiết kế bài giảng hiệu quả. Việc này đòi hỏi thời gian và nguồn lực đáng kể.

2.2. Sự Khác Biệt Trong Khả Năng Tiếp Nhận Của Học Sinh

Mỗi học sinh có một cách tiếp thu khác nhau. Một số học sinh có thể nhanh chóng nắm bắt công nghệ mới, trong khi những học sinh khác có thể gặp khó khăn trong việc theo kịp.

III. Phương Pháp Giảng Dạy Kết Hợp Với Macromedia Flash

Để nâng cao hiệu quả dạy học, giáo viên có thể áp dụng các phương pháp giảng dạy kết hợp với Macromedia Flash. Việc này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học mà còn tạo ra môi trường học tập tích cực.

3.1. Phương Pháp Dạy Học Tương Tác

Sử dụng Macromedia Flash để tạo ra các bài học tương tác, nơi học sinh có thể tham gia vào các hoạt động học tập thông qua các trò chơi và mô phỏng.

3.2. Mô Hình Hóa Các Phản Ứng Hóa Học

Giáo viên có thể sử dụng Flash để mô phỏng các phản ứng hóa học, giúp học sinh dễ dàng hình dung và hiểu rõ hơn về các quá trình xảy ra.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Macromedia Flash Trong Dạy Học Hóa Học

Việc ứng dụng Macromedia Flash trong dạy học hóa học đã cho thấy những kết quả tích cực. Nhiều trường học đã áp dụng công nghệ này và nhận thấy sự cải thiện trong kết quả học tập của học sinh.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Từ Các Trường Học

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng Macromedia Flash trong giảng dạy giúp học sinh nâng cao khả năng tiếp thu kiến thức và cải thiện điểm số trong các bài kiểm tra.

4.2. Phản Hồi Từ Học Sinh Về Việc Sử Dụng Flash

Học sinh thường phản hồi tích cực về việc học tập thông qua Flash, cho rằng nó giúp họ dễ dàng hiểu bài hơn và tạo ra sự hứng thú trong học tập.

V. Kết Luận Về Ứng Dụng Macromedia Flash Trong Dạy Học Hóa Học

Tương lai của việc ứng dụng Macromedia Flash trong dạy học hóa học rất hứa hẹn. Công nghệ này không chỉ giúp cải thiện chất lượng giảng dạy mà còn tạo ra môi trường học tập tích cực cho học sinh.

5.1. Triển Vọng Phát Triển Công Nghệ Giáo Dục

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc ứng dụng Macromedia Flash sẽ ngày càng trở nên phổ biến trong giáo dục, đặc biệt là trong dạy học hóa học.

5.2. Khuyến Khích Sự Sáng Tạo Trong Giảng Dạy

Giáo viên nên được khuyến khích sáng tạo trong việc sử dụng Flash để thiết kế bài giảng, từ đó tạo ra những trải nghiệm học tập thú vị cho học sinh.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong quá trình đổi mới giáo dục phổ thông, việc trực quan hóa các kiến thức trừu tượng đóng vai trò then chốt trong việc phát triển tư duy khoa học của học sinh. Theo các khảo sát sư phạm, có khoảng 70% học sinh trung học phổ thông gặp khó khăn khi tiếp cận các khái niệm vi mô và cơ chế phản ứng hóa học vô hình. Môn Hóa học là khoa học thực nghiệm, nhưng nhiều phản ứng hữu cơ ở thể khí như phản ứng thế của ankan rất khó thực hiện thí nghiệm trực tiếp trong lớp học hoặc hiện tượng xảy ra quá nhanh khiến người học khó quan sát.

Nghiên cứu này tập trung giải quyết nút thắt trên bằng cách tích hợp công nghệ đồ họa Macromedia Flash MX vào phương pháp dạy học phức hợp, lấy dạy học nêu vấn đề làm trung tâm. Mục tiêu cụ thể của luận văn là xây dựng hệ thống bài giảng điện tử trực quan hóa toàn bộ cơ chế phản ứng thế gốc tự do, phản ứng cracking và cấu trúc lập thể của chương Hiđrocacbon no.

Đề tài được tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm trong niên khóa 2003 - 2004 tại Trường Trung học phổ thông Bùi Thị Xuân, Thành phố Hồ Chí Minh. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc nâng cao khả năng tiếp thu kiến thức của học sinh, giúp tăng tỷ lệ học sinh đạt điểm khá giỏi môn Hóa học lên hơn 20%, đồng thời rút ngắn 35% thời gian giải thích lý thuyết trừu tượng của giáo viên trên lớp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn kết hợp hai nền tảng lý thuyết sư phạm và hóa học hiện đại nhằm tạo ra mô hình giảng dạy tối ưu.

Thứ nhất là lý thuyết dạy học phức hợp kết hợp dạy học nêu vấn đề Ơrixtic. Phương pháp này liên kết hữu cơ giữa hoạt động giảng dạy của thầy và hoạt động tìm tòi của trò thông qua 4 kiểu tình huống có vấn đề: tình huống nghịch lý, tình huống bế tắc, tình huống lựa chọn và tình huống nhân quả. Quá trình giải quyết bài toán nhận thức được phân cấp theo 3 mức độ từ thuyết trình Ơrixtic, đàm thoại Ơrixtic đến nghiên cứu Ơrixtic tự lực.

Thứ hai là lý thuyết cấu tạo hóa học và nhiệt động học hóa hữu cơ. Các khái niệm cốt lõi bao gồm cấu trúc tứ diện lai hóa sp3 của nguyên tử cacbon, cơ chế phản ứng thế gốc tự do với năng lượng phân ly liên kết C-H ở đầu mạch là 98 kcal/mol và liên kết C-H ở cacbon bậc hai là 95 kcal/mol (chênh lệch 3 kcal/mol), cùng sự ổn định của gốc tự do theo thứ tự bậc ba lớn hơn bậc hai và bậc một.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm sư phạm đối chứng kết hợp phân tích thống kê toán học.

Nguồn dữ liệu được thu thập từ mẫu nghiên cứu gồm 180 học sinh khối 11 tại Trường Trung học phổ thông Bùi Thị Xuân, Thành phố Hồ Chí Minh trong thời gian 8 tuần thực nghiệm. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng tương đương về trình độ học lực đầu vào, chia đều thành hai nhóm: nhóm thực nghiệm gồm 90 học sinh học bài giảng tương tác Flash và nhóm đối chứng gồm 90 học sinh học theo phương pháp truyền thống.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích định lượng qua tham số điểm số trung bình, độ lệch chuẩn và tỷ lệ phần trăm là nhằm đảm bảo tính khách quan tuyệt đối, giúp kiểm định rõ rệt sự khác biệt về năng lực nhận thức và khả năng ghi nhớ cơ chế phản ứng của học sinh.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình thực nghiệm và phân tích dữ liệu mang lại những phát hiện quan trọng về mặt định lượng và chất lượng giảng dạy:

Thứ nhất, việc mô phỏng cơ chế phản ứng clo hóa propan ở 25 độ C giúp học sinh nắm vững tỷ lệ tạo thành 43% sản phẩm 1-clopropan và 57% sản phẩm 2-clopropan, tương ứng hoạt tính của nguyên tử hiđro bậc hai cao gấp 4 lần hiđro bậc một. Tương tự, hoạt cảnh phản ứng của 2-metylpropan minh họa rõ tỷ lệ sản phẩm thế 36% ở cacbon bậc ba và 64% ở cacbon bậc một, thể hiện tỷ lệ hoạt tính 5.1 so với 1.

Thứ hai, kết quả kiểm tra định kỳ cho thấy điểm trung bình của nhóm thực nghiệm đạt 7.85 điểm, vượt trội so với mức 6.42 điểm của nhóm đối chứng (chênh lệch 1.43 điểm, tương đương mức tăng 22.3%).

Thứ ba, tỷ lệ học sinh đạt xếp loại giỏi từ 8.0 điểm trở lên ở nhóm thực nghiệm đạt 38.9%, cao hơn 18.9% so với nhóm đối chứng chỉ đạt 20.0%. Tỷ lệ học sinh yếu kém ở nhóm thực nghiệm giảm sâu xuống còn 2.2% so với 11.1% ở nhóm đối chứng.

Dữ liệu này được tổng hợp chi tiết qua bảng phân phối tần số điểm số và đồ thị cột so sánh chất lượng học tập giữa hai nhóm, minh chứng cho sự chuyển biến tích cực về phổ điểm.

Thảo luận kết quả

Sự vượt trội của nhóm thực nghiệm xuất phát từ việc đồ họa động Macromedia Flash chuẩn 24 khung hình trên giây đã trực quan hóa hoàn hảo trạng thái chuyển tiếp và các giai đoạn khơi mào, phát triển chuỗi, đứt mạch. Khi học sinh được tận mắt quan sát sự dịch chuyển của electron và sự phân cắt đồng ly liên kết, mâu thuẫn nhận thức được giải quyết triệt để.

So sánh với các nghiên cứu đổi mới phương pháp giảng dạy hóa học truyền thống, việc phối hợp dạy học nêu vấn đề với hoạt cảnh mô phỏng giúp học sinh duy trì độ tập trung cao hơn 1.5 lần và tăng khả năng ghi nhớ kiến thức bền vững sau 30 ngày. Điều này khẳng định công nghệ mô phỏng không chỉ hỗ trợ thị giác mà còn thúc đẩy tư duy logic sâu sắc.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy tối đa hiệu quả của phương pháp dạy học phức hợp ứng dụng công nghệ thông tin, luận văn đưa ra 4 khuyến nghị hành động cụ thể:

Thứ nhất, xây dựng và chuẩn hóa thư viện số gồm 50 module hoạt cảnh mô phỏng cơ chế phản ứng hữu cơ, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp cùng các trường Đại học Sư phạm hoàn thành trong thời gian 12 tháng tới.

Thứ hai, tổ chức 10 khóa tập huấn kỹ năng biên soạn giáo án điện tử tương tác và kỹ thuật xử lý hoạt cảnh vector cho khoảng 300 giáo viên bộ môn Hóa học THPT trong vòng 6 tháng.

Thứ ba, triển khai tích hợp bài giảng mô phỏng vào tối thiểu 45% thời lượng các tiết học lý thuyết Hóa học hữu cơ tại các trường phổ thông nhằm nâng tỷ lệ học sinh hiểu bài tại lớp lên trên 85%.

Thứ tư, áp dụng quy trình kiểm tra đánh giá đa chiều theo 3 mức độ nhận thức Ơrixtic tại các tổ chuyên môn nhà trường, hướng đến mục tiêu giảm tỷ lệ học sinh dưới trung bình xuống dưới 3% trong mỗi năm học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

Giáo viên Hóa học cấp trung học phổ thông: Cung cấp nguồn học liệu mẫu, kịch bản sư phạm trực quan và phương pháp thiết kế bài giảng giúp tiết kiệm 40% thời gian chuẩn bị giáo án.

Sinh viên chuyên ngành Sư phạm Hóa học: Đóng vai trò là tài liệu tham khảo giá trị trong học phần lý luận dạy học, rèn luyện kỹ năng thực tập sư phạm và phương pháp nghiên cứu khoa học.

Cán bộ quản lý giáo dục và phát triển chương trình: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng tiêu chuẩn học liệu số và chỉ đạo đổi mới phương pháp dạy học theo hướng lấy người học làm trung tâm.

Chuyên viên công nghệ giáo dục: Khai thác quy trình kết hợp giữa sư phạm và kỹ thuật đồ họa vector để phát triển các phần mềm mô phỏng thí nghiệm ảo hóa học có tính tương tác cao.

Câu hỏi thường gặp

Phần mềm Macromedia Flash mang lại ưu thế gì vượt trội so với PowerPoint trong dạy học Hóa học? Flash sử dụng đồ họa vector giúp hình ảnh phân tử không bị vỡ nét khi phóng to, dung lượng tệp nhẹ và hỗ trợ tạo hoạt cảnh biến hình hình dạng mượt mà với tốc độ 24 khung hình trên giây, giúp mô tả chính xác sự chuyển động của các tiểu phân nguyên tử mà PowerPoint khó thực hiện.

Dạy học nêu vấn đề Ơrixtic được ứng dụng như thế nào trong bài học ankan? Giáo viên tạo các tình huống nghịch lý hoặc tại sao thông qua hoạt cảnh mô phỏng, ví dụ đặt câu hỏi vì sao phản ứng clo hóa lại ưu tiên thế vào hiđro ở cacbon bậc cao hơn, từ đó dẫn dắt học sinh tự khám phá quy luật độ bền của gốc tự do.

Dữ liệu thực nghiệm sư phạm có đảm bảo độ tin cậy khoa học không? Nghiên cứu thực hiện trên mẫu 180 học sinh với nhóm đối chứng và thực nghiệm có học lực tương đương, được xử lý qua phương pháp thống kê toán học chuẩn với mức chênh lệch điểm trung bình 1.43 điểm đạt ý nghĩa thống kê rõ rệt.

Giáo viên không thành thạo công nghệ thông tin có áp dụng được mô hình này không? Hoàn toàn có thể áp dụng vì luận văn đã đóng gói sẵn các biểu tượng phân tử trong thư viện dùng chung, giáo viên chỉ cần thực hiện các thao tác lắp ghép cơ bản để tạo bài giảng hoàn chỉnh trong khoảng 15 đến 20 phút.

Tại sao cơ chế phản ứng ankan bắt buộc phải dùng mô hình hóa thay vì thí nghiệm thật? Vì các phản ứng thế halogen của ankan xảy ra giữa các chất khí như metan và clo, phản ứng diễn ra rất nhanh hoặc có nguy cơ cháy nổ, sản phẩm vô hình nên thí nghiệm thực tế không thể giúp học sinh nhìn thấy các giai đoạn phân cắt liên kết vi mô.

Kết luận

Đề tài đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu lý luận và thực tiễn qua 5 nội dung trọng tâm:

• Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về phương pháp dạy học phức hợp và dạy học nêu vấn đề Ơrixtic trong bộ môn Hóa học.
• Xây dựng thành công quy trình mô hình hóa cơ chế phản ứng hóa học bằng công nghệ đồ họa hoạt hình vector Flash MX.
• Thiết kế hệ thống giáo án mẫu trực quan cho các bài lên lớp trọng điểm thuộc chương Hiđrocacbon no lớp 11.
• Chứng minh tính hiệu quả vượt trội của giải pháp qua thực nghiệm sư phạm với mức tăng điểm số trung bình đạt 22.3%.
• Đề xuất lộ trình nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy hóa học hữu cơ trong giai đoạn 12 đến 24 tháng tới.

Các tổ bộ môn và quý thầy cô giáo hãy chủ động khai thác, áp dụng các giải pháp mô phỏng này vào thực tiễn giảng dạy để không ngừng nâng cao chất lượng giáo dục Hóa học hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 ` CƠ SỞ LY THUYET CUA ĐỀ TÀI Ll. CƠ SỞ LÝ THUYET CHUYEN NGANH HIDROCACBON NO (Ankan) I. DAY DONG DANG - DONG PHAN L1. Dãy đổng ding: Day đồng đẳng gồm các chất hữu cơ có cấu tạo tương tự nhau, do đó hóa tính cũng tương tự, nhưng thành phần phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm metilen CH).

Công thức chung: C,H>,,2 1. Đồng phân mạch cacbon: (đồng phân cấu trúc) Trong dãy đổng đẳng trên bất đầu từ propan có hai loại hidrocacbon không đồng nhất: 6H ở hai nhóm CH;, 2H ở nhóm CH; s* Nếu thế H của nhóm CH; thu được n-butan. % Nếu thế H của nhóm CH), thu được butan mạch nhánh, gọi là isobutan. Isobutan được gọi là đồng phân của n-butan.

Số déng phân tăng nhanh khi số nguyên tử cacbon tăng. CH, -CH; - CH, CH; L1. Đồng phân cấu trạng: Định nghĩa: Đồng phân cấu trạng là những đồng phân không gian (lập thể) do sự quay xung quanh liên kết đơn, các đồng phân này khác nhau về nội năng, ở trạng thái cân bằng động và không thể tách riêng ra được. Trang 3 Khi quay các nhóm metyl trong etan một góc 360 thi phân tử nhận ba lần dạng A và ba lần dạng B.

® Dang A; Các nguyên tử ở cách xa nhau hơn, giảm tương tác nên năng lượng thấp hơn, bén hơn gọi là cấu trang xen kẽ ® Dạng B; Các nguyên tử hidro ở kể nhau tương tác đẩy lớn hơn, nội năng lớn hơn nên kém bền gọi là cấu trạng che khuất. Bậc của nguyên tử cacbon: Trong phân tử chất hữu cơ, người ta phân biệt nguyên tử cacbon bậc |, 2, 3 và 4 tùy theo nó liên kết với bao nhiêu nguyên tử cacbon khác. H-CH; - CH; HạC CH; Cacbon bậc | : Liên kết với 1 cacbon khác. Cacbon bậc 2 : Liên kết với 2 cacbon khác.

Cacbon bậc 3 : Liên kết với 3 cacbon khác. Cacbon bậc 4 : Liên kết với 4 cacbon khác. Tên thông thường: L. Ankan: Có số nguyên tử cacbon là e n=] ->4:Tên mang tính lịch sử.

e n>=5: én ankan= chữ số Hy Lap +A Các tiếp đầu ngữ : n- ; iso ; neo được dùng dé phân biệt các Ankan 4, 5 hay 6 cacbon. + Tiếp đầu ngữ n- dùng chung cho các Ankan mạch thẳng liên tục không phân nhánh. CHạ -CH;- CH;-CHy CH;-CH;- CH) - CH; - CH; - CH; n-butan n-hexan + Iso; Thường dùng cho các Ankan < 6 cacbon có nhóm CH;- gắn trên dây thứ nhì của dây thẳng. CH; DA -CH,-CH,; CH, T - CH; - CH, - CH; Hy Hy Isopentan Isohexan + Tiếp đầu ngữ neo dùng cho Ankan < 5 cacbon có hai nhóm CH; - gắn trên cacbon thứ nhì của dây thẳng Trang 4 Tên của ANKAN FG 7 O yt ctradecan CHỊ, |Heptan |CpHạ|Nonandeean ` CgH„ |Octan |CạmHạ|Eieosan | CaHạ |Nonan |CạHạ | Triacontan | I.

Ankyl: Là nhóm hidrocacbon no, hóa trị I xuất phát từ phân tử Ankan, bớt di một nguyên tử hidro. Do đó nhóm Ankyl có công thức tổng quát là C„H; „. s% C;H; có 2 dạng : CH; -CH; = CH, = CH; 7 lo n-propyl H isopropyl % C,Hycé 4 dang: CH, - CH; - CH; - CH; - CH; sca CH; -CH; - CH - ct. 3 -butyi CH; s-butyl CH CH eno =! isobutyl : ` 11.2, TênIUPAC: Theo dạnh pháp IUPAC : Đối với các ankan mạch thẳng hay phân nhánh đơn giản, tên thông thường với các tiếp đầu ngữ vẫn được chấp nhận :đối với các ankan phân nhánh phức tạp, tên gọi được qui định như sau : 1.

Chọn mạch chính :là mach cacbon dài nhất (nếu 2 mach dai như nhau thì ưu tiên cho mạch có nhiều nhóm thế hơn). Tên mạch chính là tên ankan tương ứng. Đánh số từ 1 đầu mạch chính gần nhánh nhất, để được một bộ các chỉ số là nhỏ nhất, 2. Nhánh: Gọi chung là nhóm ankyl hay nhóm thế (như Halogen, Nitro.

Tên nhánh phải kèm chỉ số trước tên gọi. Trang 5 e Nếu có nhiều nhánh giống nhau, ta dùng các tiếp đầu ngữ: Đi(2), Tri(3), Tetra(4),. để chỉ số lượng nhánh giống nhau đó. e Nếu có nhiều nhánh khác nhau thứ tự sắp xếp thường theo thứ tự mẫu tự.

Tên ankyl: Gồm các nhánh gọi trước, cuối cùng là tên mạch chính. #ˆ Khi viết li ý: e© Dấu phẩy (,) dùng để phân cách giữa các chỉ số. e Dấu nối (-) dùng để phân cách giữa chỉ số và tên nhánh. e Tên nhánh cuối cùng viết liền với tên mạch chính.

Trường hợp các nhánh phức tạp, có nhánh phụ: Tên nhánh phức tạp này cũng dựa trên quy ước như đối với tên mạch chính e Chi gấn vào nguyên tử cacbon gắn vào mạch chính. e Tên nhánh phức tạp đặt trong ngoặc đơn. e© Nếu có nhiều nhánh phức tạp giống nhau người ta dùng các tién tố: Bis (2), Tris (3), Tetrakis (4). CẤU TRÚC LI.

Cô thức n phẳn g g: Trong phân tử ankan, Các cacbon đều lai hóa sp” nên phân tử được biểu diễn bằng đường ziczac và để đơn giản, người ta chỉ biểu diễn mạch cacbon bằng đường ziczac, các nguyên tử cacbon ở các góc, còn hiđro không biểu diễn: n-heptan Các ankan có mạch nhánh cũng biểu diễn tương tự: XCớU uấu 2,2-dimetylheptan 3-etylhexan chi có các nhóm thế khác ngoài hiđrocacbon thì phải ghi rõ, chẳng hạn : A r 3 8 > 2-clo -3-metylbutan 2,2-điclopentan Trang 6 L1. Công thức không gian Những công thức trên được biểu diễn trong một mặt phẳng gọi là công thức phẳng. Cấu trúc không gian của ankan gây ra bởi cấu trúc tứ diện của cacbon (van't Hoff LeBel), được biểu diễn theo hình tứ diện: Hình tứ diện đều nếu 4 nhóm thế giống hệt nhau, lệch nếu các nhóm thế khác nhau. Nguyên tử đỉnh với 4 nhóm thế khác nhau gọi là cacbon bất đối xứng hay là trung tâm không trùng ảnh vật hay trung tâm chiral.

Trung tâm này gây ra tính bất đối xứng hay tính không trùng ảnh vật của phân tử gây ra tính hoạt động quang học của phân tử. Chẳng hạn: H Hạ H ` H ATH H H metan metylmetan 4 trục đối xứng 1 trục đối xứng 6 mặt phẳng đối xứng 3 mặt phẳng đối xứng s.P - H và C- C - H tạo thành do sự xen phủ của orbitan sp” của kếtên © Li C với orbian 1s của H với năng lượng liên kết là 104 kcal/mol: so Cy53 His MQ, Chẳng han sự tạo thành phân tử metan: Trang 7 + “ 4@ - t e— N 8 e s orbitan liên kết C - H của metan e Liên kết C - C tạo thành do sự xen phủ của 2 orbitan lai hóa sp’ của C với năng lượng liên kết là 298 kcal/mol: orbitan sp” độ xen phủ MO, %.Cc Chẳng han, sự tao thành phân tử etan: Sự tạo thành liên kết C - C trong phân tử ctan có thể hình dung bằng sự tương tác của 2 orbitan chứa | electron của 2 gốc etyl để thành MO ơ trong phân tử etan: 1. Các phương pháp giữ nguyên mach cacbon 1.1, Khử các ankyihalogennur R-X: e Dùng HI đặc (80%) với xúc tác P đỏ (pp BERTHELOT.1863) thường khử dẫn xuất iot R-I 8°a§Ạ9 180-200 trong ống kín: E:IE+f:1<EN:H‡E Cách này có thể khử được alcol thành ankan -HạO Pđỏ/t © Dùng hidro dang sinh: (H] có thể được điểu chế từ bột Mg hay bột kẽm Hidracid (như HCl) 2R-X + Zn +2H* —>2R-H + Zn?' +2X © Khử gián tiếp bằng thủy phân hợp chất cơ Ma-nhê RMgX (hợp chất GRINARD) N RX + page te RMgX RMgX + H-OH —> R-H + Mg Phương pháp này hữu hiệu để điều chế ankan khí trong phòng thí nghiệm Trang 8 L. Hidro hóa alken hoặc alkin: Tác nhân là Hạ phân tử với xúc tác bột Ni, Pt hay Pd đun nóng ở 200’ C.

R-CH=CH-R' + Hyp R-CTM CR + _ Tông R-CH;-CH;-R' 1. Khử hợp chất cacbonyl: e© Phương CLEMENSEN: pháp Dun ceton với dung dich HCI vá hỗn hống Zn-Hg trong dung môi benzen, nhóm cacbonyl bị khử hành nhóm metilen, ‘cio o e Phương WOLF-KISHNER: pháp Dun ceton vơi Hdrazin để chuyển thành Hidrazon, rồi đun tiếp với bar mạnh ở 180” C trong nồi hấp. R-X +2Na +X-R eee i + 2NaX Phương pháp này dùng để điểu chế ankan đối xứng có số nguyên tử cacbon tăng gấp đôi so với chất ban đầu “ Hạn chế: pp WURTZ không dùng nếu R-X có thêm nhóm chức khác có nguyên tử Hidro linh động như -OH, -COOH,. vì chúng sẽ nhanh chóng tác dụng với Na.

% Cơ chế của phản ứng WURTZ phức tạp: Đầu tiên có sự tạo thành hợp chất cơ natri, sau đó chất này phản ứng với phân tử R- X thứ nhì tạo thành ankan. “ Khả năng phản ứng của R-X R: bậc 1"> bậc 2°> bậc 3” X:] >Br >Cl I. Tổng hợp KOLBE (1849:Đức) Trang 9 Điện phân dung dịch muối natri Carboxylat sẽ được ankan ở anod. RR + 2co} +2NaOH +H; 1.3, lương n giả x : Nung khan muối natri taerotri với hỗn hợp vôi —XÚt, sẽ được ankan có mạch kém một nguyên tử cacbon so với axit ban đầu.

Phương pháp này thuận lợi để điều chế metan trong phòng thí nghiệm. LY TÍNH Hằng số vật lý của ankan Dẫn điện (20°C) Mean |CH, | 183 | 160 | | [Bian |CH+CH | -172 | 88s | — Prpan |CHr-CHzCH | 187 | 42 | ` nho n-Octan__| [CiiHxEi| 905 [oe | ae ( CH;CH3)-CH | | 126 _|_- 0,570 7_ 3 n-Nonan_| CH3(CHz)-CH; | -54 | 151 | 0,718 _n-Decan |CH;(CH;)CH;| -30 | 174 | 0.730 Trong phân tử ankan các liên kết C-C và C-H là liên kết cộng hóa trị không phân cực, do đó phân tử ankan không hữu cực, các lực tương tác giữ các phân tử không hữu cực với nhau là lực Van Der Waals rất yếu. d của ankan thẳng tăng theo số nguyên tử cacbon. Ở điều kiện thường (25°C, 760 mmHg), các ankan: © C¡—>C, :Chất khí © Cs => C,;:Chất lỏng © Cys: Chất rắn 11.

Điểm sôi (Đ,: Nói chung khi phân tử M tăng, Ð, tăng (do lực Van Der Waals tăng) nhưng hiệu số Ð, giữa hai n-ankan đầu day dé tách khỏi nhau bằng chưng cất phân đoạn hơn các ankan cao.Ngoai trừ các ankan quá thấp, Ð, ankan tăng 20-30” C cho mỗi cacbon tăng thêm vào mạch cacbon. Ankan có độ phân nhánh càng cao. Điểm nóng chảy @,.): ~ Đối với các n-ankan: Có số nguyên tử cacbon chan sẽ có Є. hơi cao hơn n-ankan có số nguyên tử cacbon lẻ.

- Đối với ankan phân nhánh, Ð,. có thấp đi nhưng không thành qui luật Các pack có d theo phân tử lượng M, và biến thiên trong khoảng d=0, 626 (C;H;) đến 0, 769 (C, 5H 2) đều nhỏ <1, Ankan nhẹ hơn nước. Độ tan (S): Trang 11 - Ankan dễ tan trong dung môi không hữu cực như Benzen, Eten, Cloroform. - Ankan không tan trong nước cũng như các dung môi hữu cực khác.