(SKKN CHẤT 2020) thiết kế hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học lớp 9

MỤC LỤC PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU III PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU V GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VII ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI PHÂN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÝ LUẬN II CƠ SỞ THỰC TIỄN III NỘI DUNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ 1: CHO KHÍ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM MOH (NaOH, KOH) I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG CO2 VỚI DUNG DỊCH KIỀM MOH (NaOH, KOH) II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MUỐI TẠO THÀNH III CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG CỤ THỂ Dạng 1: Biết số mol oxit bazơ Xác định muối tạo thành Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa Dạng 2: Cho số mol MOH khối lượng muối, tìm thể tích CO2 Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa Dạng 3: Cho số mol CO2 khối lượng muối, tìm số mol MOH Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa Dạng 4: Biết số mol oxit bazơ dạng tổng quát Xác định muối tạo thành Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa CHUYÊN ĐỀ 2: CHO KHÍ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM THỔ R(OH)2 (Ca(OH)2, Ba(OH)2) I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG CO2 VỚI DUNG DỊCH R(OH)2 download by : skknchat@gmail.com 4 4 4 5 5 5 6 6 8 10 10 10 11 11 11 12 12 II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MUỐI TẠO THÀNH III CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG CỤ THỂ Dạng 1: Xác định muối tạo thành, Biết số mol CO2 R(OH)2 Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa Dạng 2: Biện luận khối lượng muối, theo số mol CO2 Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa Dạng 3: Biện luận khối lượng muối, theo số mol R(OH)2 Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa Dạng 4: Biện luận khối lượng chất tham gia, theo khối lượng muối Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa CHUYÊN ĐỀ 3: CHO KHÍ CO2 TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP DUNG DỊCH MOH VÀ R(OH)2 I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG CO2 VỚI HỖN HỢP MOH VÀ R(OH)2 II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MUỐI TẠO THÀNH III CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG CỤ THỂ Dạng 1: Nếu kết tủa không cực đại (nRCO < nR(OH) ) Lúc biện luận toán theo trường hợp: Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa 12 13 13 13 13 15 15 15 16 16 16 17 17 18 22 22 22 22 22 22 22 Dạng 2: Nếu lượng kết tủa cực đại (nRCO = nR(OH) ) Lúc biện luận toán theo trường hợp: Cơ sở lý thuyết Bài tập minh họa IV KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM 1: Bảng 1: so sánh trước sau áp dụng đề tài Bài học kinh nghiệm PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1: Kết luận 2: Kiến nghị 24 PHẦN IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 download by : skknchat@gmail.com 24 24 26 26 26 27 27 27 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM TRONG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đại hội lần thứ XI Đảng nêu rõ: “Giáo dục đào tạo với công nghệ quốc sách hàng đầu” Để đáp ứng mục tiêu đó, mơn Hố Học trường THCS có vai trị quan trọng việc thực đào tạo bậc học, cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông, chuẩn bị cho học sinh kiến thức để học lên có kỹ sống Mục tiêu đổi phương pháp dạy học nhằm góp phần thực mục tiêu đổi giáo dục nước nhà Theo Luật Giáo dục Việt Nam, Điều có rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học, lòng say mê học tập ý chí vươn lên”; Muốn đổi giáo dục phải đổi cách dạy cách học, người giáo viên cần coi trọng việc hình thành phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh, đặc biệt lực tư duy, lực hành động Cần tạo điều kiện cho học sinh có ý thức biết vận dụng tổng hợp kiến thức vào sống thực tiễn, đồng thời ý rèn luyện cho học sinh lực tư sáng tạo; ý thao tác tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá… Như vậy, muốn đổi phương pháp dạy học phải chống thói quen áp đặt, truyền thụ kiến thức theo chiều mà phải tạo hội cho học sinh phát kiến thức tiếp cận kiến thức để giải vấn đề cách linh hoạt sáng tạo Qua kinh nghiệm giảng dạy thân ý kiến số giáo viên chuyên môn nhận thấy chất phản ứng oxit axit CO với dung dịch kiềm phức tạp, khó hiểu nên học sinh thường lúng túng gặp tốn có liên quan đến phản ứng CO2 với dung dịch kiềm Trong 12 năm công tác giảng dạy 10 năm bồi dưỡng học sinh giỏi lớp trường THCS, nhận thấy đề thi học sinh giỏi năm, học sinh nhiều lúng túng việc giải dạng toán oxit axit CO tác dụng với dung dịch kiềm Trong loại tập khơng thể thiếu chương trình hố học trung học sở, đặc biệt bồi dưỡng học sinh giỏi cấp Xuất phát từ lý trên, tìm tịi, nghiên cứu tư liệu tham khảo ý kiến đồng nghiệp nên đưa đề tài: “Thiết kế hệ thống tập phương pháp giải tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học lớp ” nhằm giúp em khắc phục sai lầm biết cách giải dạng tập cách hiệu quả, đạt kết cao kỳ thi download by : skknchat@gmail.com II ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu chất dạng tập phản ứng CO tác dụng với dung dịch kiềm kim loại hóa trị I (MOH) kim loại hóa tri II R(OH)2 III PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu áp dụng cho học sinh giỏi đặc biệt dành bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi mơn hóa học lớp cấp thị xã thi học sinh giỏi cấp tĩnh cấp cao IV MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu Đề tài nhằm mục đích làm rõ chất phản ứng oxit axit CO với dung dịch kiềm, qua hình thành cho học sinh kĩ giải toán hoá học có liên quan đến phản ứng hố học Đề tài nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo giải tốn hóa học học sinh, góp phấn nâng cao chất lượng kết đội tuyển học sinh giỏi Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn đề tài - Thiết kế hệ thống tập CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm - Xác định phương pháp giải tập CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học V GIẢ THUYẾT KHOA HỌC - Dự kiến: Đề tài thiết kế sau lấy ý kiến giáo viên dạy hóa học tổ chun mơn, dạy thể nghiệm cho đối tượng học sinh giỏi đội tuyển học sinh giỏi cấp thị - Dự báo: Đề tài áp dụng có hiệu ơn thi học sinh giỏi cấp VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong đề tài, vận dụng phương pháp nghiên cứu khoa học như: - Phương pháp phân tích lý thuyết để tìm sở lý luận - Phương pháp khảo sát để rút kết luận - Phương pháp phân tích kết thực nghiệm - Phương pháp so sánh thống kê toán học… Tham khảo tài liệu để thiết kế nội dung tập trực tiếp giảng dạy đội tuyển học sinh giỏi, trao đổi với giáo viên có kinh nghiệm, trị chuyện với học sinh, kiểm tra đánh giá so sánh kết lần thi VII ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Góp phần làm sáng tỏ chất CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm - Thiết kế tập CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm - Xây dựng phương pháp giải tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học download by : skknchat@gmail.com PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÝ LUẬN - Giải tập hóa học kết hợp tượng chất hóa học với kỹ tốn học nhiên muốn giải xác tốn hóa học trước tiên phải viêt đầy đủ xác phương trình hóa học xẩy - Trong hệ thống tập hóa học nâng cao có nhiều loại tập mà chất phản ứng phức tạp, học sinh thường viết thiếu phương trình phản ứng xác định sai sản phẩm, khơng thể có kết xác Một loại tập phức tạp CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm Để giải tốt tập học sinh phải hiểu chất phản ứng II CƠ SỞ THỰC TIỄN - Trong trình giảng dạy học sinh thường gặp vướng mắc trình giải Vì em thụ động khơng có hứng thú, số học sinh có kỹ tính tốn nhanh hiểu sai chất dẫn đến kết sai - Từ vướng mắc học sinh, nhiều năm ôn thi học sinh giỏi đưa đề tài “Thiết kế hệ thống tập phương pháp giải tập CO tác dụng với dung dịch kiềm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học lớp 9” III NỘI DUNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ CHO KHÍ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM MOH (NaOH, KOH) I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MOH Giả sử dẫn V lít CO2 vào dung dịch chứa b mol MOH - Đầu tiên tạo muối trung hòa CO2 + 2MOH M2CO3 + H2O (1) - Nếu CO2 dư M2CO3 bị tan tạo thành muối axit CO2 + M2CO3 + H2O 2MHCO3 (2) - Tổng hợp (1) (2) ta có phương trình CO2 + MOH MHCO3 (3) II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MUỐI TẠO THÀNH Đặt: T = T Quan hệ mol T1 1 14,6 (gam) (loại) - Nếu phản ứng tạo NaHCO3 Ptpư: CO2 + NaOH NaHCO3 0,3 0,3 0,3 (mol) = 84.0,3 = 35,2 9gam) > 14,6(gam) (loại) - Nếu phản ứng tạo hai muối NaHCO3 Na2CO3, 15,9 < m < 25,2 loại + Sau phản ứng NaOH dư tạo muối trung hòa Ptpư: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O x 2x x x (mol) dư = 0,3 - 2x Ta có : 106x + 40.(0,3 - 2x) = 14,6 giải x = 0,1 (mol) V = 0,1 22,4 = 2,24 (lít) Dạng 3: Bài tốn cho số mol CO2 sản phẩm thu sau phản ứng Tìm số mol MOH ? Cơ sở lí thuyết Tính số mol chất cho Xét hai trường hợp - Nếu CO2 dư - Nếu CO2 hết xét trường hơp: + Tạo hai muối + Tạo muối trung hòa + Tạo muối trung hòa MOH dư Bài tập minh họa Bài tập 1: Nhiệt phân hoàn toàn 59,1 gam BaCO3 Dẫn từ từ khí sinh qua 200ml dd NaOH thu dd A Cô cạn từ từ dd A điều kiện thích hợp để nước bay hết, thu 16,8 gam chất rắn B Tính nồng độ mol dd NaOH? (Trích tuyển tập đề thi học sinh giỏi, tác giả: Đào Hữu Vinh) Hướng dẫn nBaCO ptpư: = BaCO3 0,3 (mol) BaO + CO2 0,3 0,3 (mol) download by : skknchat@gmail.com ptpư: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH NaHCO3 + Nếu CO2 hết: - Nếu tạo Na2CO3 : mB = 106.0,3 = 31,8 gam > 16,8 loại - Nếu tạo hai muối NaHCO3 Na2CO3 25,2 < mB < 31,8 loại - Nếu NaOH dư: mB = dư > 31,8 loại + Nếu CO2 dư, phản ứng tạo NaHCO3: = = (mol) = 1M Dạng 4: Cho số mol CO2 số mol MOH dạng tổng quát Xác định chất có sau phản ứng? Cơ sở lí thuyết Viết pt hóa học Biện luận chất thu theo trường hợp sau: + Nếu T > + Nếu T = + Nếu T < + Nếu T = + Nếu < T < 2 Bài tập minh họa Bài tập 1: Cho a mol CO2 từ từ qua dd chứa b mol NaOH, thu dd X Hãy cho biết dd X gồm chất nào, số mol chất ? (Trích tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi, tác giả: Vũ Anh Tuấn) Hướng dẫn ptpư: CO2 + 2NaOH CO2 + NaOH Biện luận trường hợp xảy ra; Na2CO3 + NaHCO3 H2O (1) (2) + Nếu: T >2 → b > 2a Thì dd tạo chứa a mol: Na2CO3; NaOH dư = b - 2a (mol) + Nếu: T = → b =2a dd X chứa b=2a mol Na2CO3 + Nếu: T < → a >b dd X chứa b mol NaHCO3 ; CO2 dư a - b (mol) + Nếu : T = → a=b dd X chứa a=b mol NaHCO3 + Nếu : 0,2 => Vô lý Theo ptpư: + TH2: 42,5 gam toàn muối Ba(HCO3)2 11 download by : skknchat@gmail.com => nBa(HCO ) 2= ptpư: (mol) 2CO2 + Ba(OH)2 0,32 0,16 Ba(HCO3)2 0,16 (mol) nBa(OH ) = 0,16 < 0,2 => Vô lý Theo ptpư: + TH3: Phản ứng tạo hỗn hợp muối Đặt x, y số mol BaCO3 Ba(HCO3)2 ptpư: CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O x x x x (mol) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 2y y y (mol)  x  0,15  x  y  0, Ta có hệ pt:    197 x  259 y  42,  y  0, 05 => nCO2 = x + 2y = 0,25 (mol) Vậy: %VCO2 = 56%; %VCO = 44 CHUYÊN ĐỀ 3: CHO KHÍ CO2 TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP DUNG DỊCH KIỀM DẠNG MOH R(OH)2 I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG CO2 TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP KIỀM DẠNG R(OH)2 MOH Khi sục khí CO2 SO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp kiềm dạng R(OH)2 MOH phản ứng xảy theo trình tự sau: CO2 + R(OH)2 RCO3 + H2O (1) CO2 + MOH M2CO3 + H2O (2) CO2 + H2O + M2CO3 2MHCO3 (3) CO2 + H2O + RCO3 R(HCO3)2 (4) II PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH CO2 DỰA VÀO KẾT TỦA - Nếu kết tủa không cực đại ( nRCO3  nR(OH )2 ) Lúc biện luận toán theo trường hợp: + TH1: Chỉ xảy (1) R(OH)2 dư + TH2: Xảy (1), (2), (3) (4) kết tủa RCO3 tan phần - Nếu lượng kết tủa cực đại ( nRCO3  nR(OH )2 ) phản ứng (4) khơng xảy Lúc biện luận toán theo trường hợp: + TH1: Chỉ xảy phản ứng (1) + TH2: Xảy (1) (2) + TH3: Xảy (1), (2) (3) 12 download by : skknchat@gmail.com III CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬN DỤNG CỤ THỂ IV KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM Kết đạt Bảng 1: Bảng điểm so sánh trước sau áp dụng đề tài Số học sinh Số HS dự thi Số HS đạt giải Số HS gọi vào đội tuyển dự thi cấp tĩnh Điểm trước áp dụng đề tài năm học Điểm sau áp dụng đề tài năm học 2014-2015 2015-2016 2016-2017 3 2017-2018 6 0 Qua bảng cho thấy đề tài góp phần nâng cao chất lượng học tập học sinh việc bồi dưỡng học sinh giỏi cho trường THCS Kỳ Phương có kết Đề tài giúp em tích cực tự tin việc tìm kiếm hướng giải cho tập Từ chỗ lúng túng khó phân biệt cách làm gặp toán dạng CO2 tác dụng với dung dịch kiềm MOH, R(OH) 2, em khơng nắm mà cịn biết vận dụng kĩ bồi dưỡng để giải thành thạo nhiều toán phức tạp Qua đề tài này, kiến thức, kĩ HS củng cố sâu sắc, vững hơn, kết học tập nâng cao Kết thi đạt hiệu rõ rệt Bài học kinh nghiệm Trong trình vận dụng đề tài, rút số kinh nghiệm sau: Giáo viên phải chuẩn bị kĩ nội dung cho dạng tập, xây dựng phương pháp giải tập từ mức độ dễ đến khó Việc hình thành kĩ giải dạng tốn nêu đề tài phải thực theo hướng đảm bảo tính kế thừa phát triển Phải tập mẫu, hướng dẫn, phân tích đề để học sinh xác định hướng giải tự giải Sau dạng tập phải trọng đến việc kiểm tra, đánh giá kết quả, sửa chữa rút kinh nghiệm nhấn mạnh sai sót mà học sinh thường mắc phải đem lại kết qua mong muốn PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Phân loại tập hoá học xây dựng hướng giải hợp lý yêu cầu quan trọng giáo viên để kích thích học sinh học tập cách say mê hứng thú, đồng thời vận dụng hiểu biết vào sống Muốn làm điều này, đòi hỏi giáo viên phải có trình độ chun mơn vững vàng, có hiểu biết sâu sắc, có lịng u nghề đam mê môn dạy 13 download by : skknchat@gmail.com Sau hoàn thành đế tài áp dung hai năm học 2016 - 2017 2017 – 2018 tơi thấy q trình giảng dạy bồi dưỡng chủ động, linh hoạt đặc biệt học sinh tiếp cận ghi nhớ tốt đạt kết cao hẳn năn học trước Trong viết đề tài này, chắn chưa thấy hết ưu điểm tồn tiến trình áp dụng, mong áp dụng đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện Kiến nghị Ban giám hiệu nhà trường cần phải tạo điều kiện thời gian để giáo viên nhóm mơn hố học trao đổi, tiếp cận dạng tập hoá học nâng cao nói chung, dạng tập phản ứng oxit axit CO2 với dung dịch kiềm MOH, R(OH)2 nói riêng phương pháp giải dạng tập Sau hoàn thành đề tài áp dụng hai năm học 2016 - 2017 2017 2018 có đạt kết rõ rệt Tơi tha thiết kính đề nghị q thầy lãnh đạo phịng GD – ĐT Thị xã Kỳ Anh tạo điều kiện thời gian tổ chức chuyên đề liên trường, để đề tài nhân rộng Tôi xin chân thành cảm ơn / TÀI LIỆU THAM KHẢO Bảng 2: Danh mục tài liệu tham khảo TT Tên tài liệu Tác giả Bồi dưỡng hoá học THCS Vũ Anh Tuấn Hoá học nâng cao Quan Hán Thành Bài tập trắc nghiệm hoá học PGS Nguyễn Xuân Trường Hoá học nâng cao Ngơ Ngọc An Sách giáo khoa Hố học Lê Xuân Trọng (chủ biên) Luyện kỹ giải nhanh hóa học Cù Thanh Tồn Tuyến tập dạng đề ôn thi học sinh giỏi Đào Hữu Vinh 14 download by : skknchat@gmail.com Mạng Internet, trường học kết nối Xác nhận tổ trưởng chuyên môn Nguyễn Trung Thiết 15 download by : skknchat@gmail.com ... CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm - Thiết kế tập CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm - Xây dựng phương pháp giải tập CO2 tác dụng với dung dịch kiềm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học download by : skknchat@gmail.com... dung dịch kiềm bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học lớp 9? ?? III NỘI DUNG BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ CHO KHÍ CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM MOH (NaOH, KOH) I BẢN CHẤT CỦA PHẢN ỨNG CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH... kết đội tuyển học sinh giỏi Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn đề tài - Thiết kế hệ thống tập CO2 tác dụng với dụng dịch kiềm - Xác định phương pháp giải tập CO2 tác dụng với