(SKKN mới NHẤT) SKKN rèn luyện kỹ năng giải một số dạng toán định lượng hóa học 9

Rèn luyện kỹ giải số dạng toán định lượng Hóa học 1.Phần mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài Hố học mơn khoa học thực nghiệm, có tầm quan trọng trường phổ thơng thực tiễn đời sống người Tuy nhiên lại môn học mà học sinh tiếp cận muộn  so với môn  khoa học tự nhiên khác như: Tốn, Lí … Vì kinh nghiệm môn, kỹ giải dạng tập học sinh lớp nói riêng với học sinh THCS nói chung cịn lúng túng, khó giải dạng tập lớp từ khó học lên THPT Với mơn Hóa học có hai dạng tập tập định tính nhận biết hóa chất dạng dung dịch, rắn, khí lập phương trình, viết chuổi phản ứng hóa học… Dạng thứ hai làm tập định lượng tính khối lượng, thể tích chất tham gia, chất tạo thành, lập cơng thức hóa học… Đối với dạng tập định lượng phải nắm tính chất hóa học chất phải nắm cơng thức, kỹ tính tốn đặc biệt kỹ năng, phướng pháp giải dạng tốn định lượng Hóa học Với đặc thù Hóa học mơn học mà đa số học sinh ở  cấp trung học sở nói chung học sinh lớp nói riêng cho mơn học khó, nhàm chán chí cảm giác sợ học số học sinh học sinh yếu Trong chương trình Hóa học lớp 9, tiết luyện tập có sau chương sau nghiên cứu tính chất chất Trong tiết dạy có 45 phút, thời gian để rèn luyện cho em kỹ giải tập tốn định lượng download by : skknchat@gmail.com Hóa học khơng nhiều nên nhìn chung  học sinh đa số yếu chí khơng tự tin học tập môn Trường THCS trường thuộc vùng miền đặc biệt khó khăn, dân cư làm nghề thủ cơng Mây – Đan nên tồn thời gian nhà em dùng để đan Mây, đan Nón có thời gian học nên kỹ môn yếu Rèn luyện kỹ  giải số  dạng  bài tập định lượng Hóa học  9 là biện pháp quan trọng để cố nắm vững định luật, khái niệm tính chất hóa học chất Nhưng thực tế trường, thời gian giải tập lớp em ít, thân học sinh chưa nắm vững cách giải hệ thống hóa dạng tập, em khơng thể tự học nhà học sinh lớp Kết học sinh làm tập, học lí thuyết sng, khơng đáp ứng u cầu mơn Hóa học đề ra, từ từ em cảm thấy sợ học mơn Hóa Là giáo viên dạy Hóa 8-9, băn khoăn, trăn trở nhiều vấn đề Từ thực trạng nêu trên, thiết nghĩ cần phải có tài liệu hệ thống hóa kỹ giải số dạng tập định lượng, bậc THCS nói chung lớp nói riêng nhằm giúp em tự học, tự giải tập nhà, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng học tập mơn Hóa học sinh Trong đề tài tơi sẻ nghiên cứu “Rèn luyện kỹ  giải số dạng toán định lượng Hóa học 9” cho học sinh lớp trường THCS  nhằm có nhìn rõ nét thực tế vấn đề này, giúp tìm nguyên nhân khó khăn mà học sinh gặp phải q trình học tâp Đồng thời, đề tài  đưa số giải pháp để  góp phần nâng cao kỹ giải số dạng tốn  định lượng Hóa học cho học sinh lớp download by : skknchat@gmail.com Trong phạm vi đề tài đồng nghiệp chưa có nhiên cứu, mặt khác trình giảng dạy trường, thực tế  kỹ năng  giải số dạng  tốn  định lượng hóa học cúa học sinh lớp nói riêng tồn học sinh nói chung cịn yếu nên tơi mạnh dạn nghiên cứu đề tài để nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy mơn trường sở 1.2 Phạm vi áp dụng cho đề tài           Đề tài áp dụng cho học sinh lớp nói chung học sinh THCS nói riêng áp dụng cụ thể cấp THCS cũng  có thể  tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp dạy học sinh học mơn Hóa học địa phương Phần nội dung 2.1.Thực trạng nội dung cần nghiên cứu Học sinh trường THCS đa số học sinh em  nhà nông, làm rẫy, làm nghề mây tre đan, nón lá… kinh tế gia đình khó khăn ảnh hưởng khơng nhỏ đến tình hình học tập học sinh Thực tế học sinh chất lượng đại trà  thấp, kỹ giải toán môn Đặc biệt khối em muốn học khơng số em bị gốc, thiếu phương pháp học tập, thiếu kỹ  giải dạng tốn mơn Nhiều em khơng có hứng thú học tập, thấy sợ đến tiết học Hóa học tiếp xúc với cơng thức, phương trình, tập giải Vì vậy  nhiều em lớp khơng tham gia vào hoạt động học khơng hiểu Các em đơn ngồi chờ kết từ bạn giỏi từ phía thầy cơ…Dù học Hóa học từ năm lớp đầu năm lớp 9  kỷ giải tốn định lượng  hóa học học sinh cịn yếu, lên lớp tơi ln gặp ánh mắt lo âu.  Giờ học trầm…Trong lớp có vài học sinh hoạt động tích cực tiết học cịn lại ngồi  im, làm cho khơng khí lớp học  buồn tẻ, thiếu sinh download by : skknchat@gmail.com khí , chênh lệch Đây vấn đề làm tơi  suy nghĩ,trăn trở  tìm giải pháp để khắc phục Như biết, Hóa học mơn khoa học thực nghiệm, mẻ  và  tương đối khó học sinh Đặc biệt  học sinh nông thôn, học sinh thuộc vùng khó khăn Vì vấn đề  “Rèn luyện kỹ năng  giải số dạng  tốn  định lượng hóa học 9” cho học sinh câu hỏi thường xuyên mà tơi trăn trở  muốn tìm câu trả lời để khắc phục thực trạng Là giáo viên trực tiếp giảng dạy, tơi phải tâm tìm giải pháp cho em thấy điều lý thú học Hóa học, khơi dậy ham hiểu biết học sinh giúp tất đối tượng học có kỹ giải tốn Hóa học… Qua nhiều năm học hỏi, tham khảo tài liệu kinh nghiệm rút ra  thông qua dạy thực tế lớp, thân  tơi tìm phương pháp dạy phù hợp, thu hút phần lớn học sinh tham gia  học cách chủ động, sáng tạo tiết dạy luyện tập, ơn tập có sử dụng kỹ giải  dạng tập tốn Hóa học   Tình hình khảo sát  chất lượng đầu năm năm học 2017 – 2018  khi chưa áp dụng  giải pháp ở  lớp trường THCS  sau:     * Nguyên nhân: Qua trình giảng  dạy tìm hiểu học sinh khối tơi tìm số nguyên nhân dẫn đến kỹ giải dạng tập định lượng Hóa học  ở học sinh cịn thấp là: download by : skknchat@gmail.com   Về học sinh : Hóa học mơn khoa học thực nghiệm đòi hỏi học sinh vừa phải nắm lý thuyết, vừa phải có kỷ thực hành, mặt khác dạng tập lại rộng khó Muốn giải dạng tập định lượng chương trình hóa học lớp thành cơng địi hỏi học sinh phải nắm tính chất hóa học chất,có lịng hăng say, u thích mơn phải có phương pháp giải dạng tốn…Với mơn học em tiếp cận năm lớp 8, bên cạnh cách học thụ động, đọc thuộc lý thuyết, thiếu tính thực hành, thiếu rèn luyện, kỹ giải tập cụ thể… hạn chế khơng nhỏ đến chất lượng học tập môn em Là  mơn địi hỏi học sinh phải chăm chỉ, thường xuyên học bài, thường xuyên luyện tập em chưa dành nhiều thời gian cho học tập điều kiện gia đình khó khăn Một số học sinh lười học ỷ lại lớn.Tinh thần tự học chưa cao, thiếu phương pháp học tập Có học sinh khơng học khơng soạn trước đến lớp  chí có em khơng biết học nói vấn đề gì? Một số khác ham chơi, em khơng tha thiết với việc học Học sinh nơng thơn cịn nhút nhát, tự ti thấy tập khó nhụt chí khơng chịu học hỏi bạn, thầy để giải nên kỹ giảỉ toán dạng tốn định lượng hóa học bị mai một, dần gốc Về giáo viên :  Bản thân qua trình dự kiến  tập số tiết, tơi thấy giáo viên có  nhiều thiếu sót việc lên lớp Trong tiết dạy giáo viên tập trung thời gian để truyền tải lí thuyết học tính chất hóa học download by : skknchat@gmail.com chất, thời gian để rèn luyện cho học sinh kỹ giải toán chưa nhiều phần cố học phần kiểm tra củ nên học sinh đa số yếu  khâu Bên cạnh tập định lượng liên quan đến nhiều kỹ tính tốn khó, nhiều thời gian nên giáo viên cịn chưa quan tâm thích đáng đến đối tượng yếu-kém sợ khơng hết bài, trọng đến đối tượng -giỏi rèn luyện cho nhóm đối tượng này.Việc hướng dẫn học sinh học nhà giáo viên chưa thực trọng nên dẫn đến tình trạng học sinh cách làm  Về  nhà trường Việc đẩy mạnh phương pháp dạy học nhằm tạo hệ học sinh vừa giỏi lý thuyết, vừa giỏi thực hành mơn Hóa học trường sở cịn gặp nhiều khó khăn sở vật chất Tại trường THCS, mơn Hóa học chưa đưa vào dạy bổ trợ kiến thức trái buổi mơn Tốn, văn nên thời gian rèn luyện kỹ giải dạng  toán định lượng hóa học cho học sinh chưa thích đáng 2.2 Các giải pháp Từ thực tế  kết khảo sát vốn kĩ giải dạng tập định lượng học sinh lớp trường trực tiếp giảng dạy thấp nên  suy nghĩ, trăn trở  và tìm  nhiều  giải pháp để nâng cao chất lượng môn rèn luyện cho em có kĩ giải tập định lượng chương trình THCS đáp ứng chuẩn kiến thức, kĩ Trong nhiều giải pháp tơi tâm đắc định sử dụng hệ thống hướng dẫn giãi dạng  tập định lượng chương trình  THCS  để giúp học sinh lớp có kĩ giãi dạng tập định lượng đáp ứng nhu cầu mơn tơi mạnh dạn trình bày kinh nghiệm thực tế trước đồng nghiệp để trao đổi, học tập, góp ý nhằm khơng ngừng nâng download by : skknchat@gmail.com cao tay nghề với  mục đích cuối là  cho học sinh dể hiểu, say mê  mơn Hóa học nhằm bước nâng cao chất lượng dạy học      Sau nghiên cứu kỹ dạng toán định lượng chương trình, sách giáo khoa  Hóa học tơi đưa ra  số dạng tốn như  sau để giúp học sinh lớp trường sở nghiên cứu, học tập, rèn luyện và  đồng nghiệp tham khảo: Dạng 1: Tốn tính theo phương trình hóa học tìm chất tham gia hoặc  chất tạo thành Dạng 2: Tốn tính theo phương trình hóa học biết chất phản ứng Dạng 3: Tốn xác định cơng thức hợp chất vơ Dạng 4: Tốn xác định thành phần hỗn hợp Dạng 5: Toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm Để làm dạng tập học sinh  phải hệ thống lại bắt buộc nắm vững nội dung lí thuyết sau để phục vụ việc giải tốn: * Nắm vững tính chất chất chương trình hóa học 8, viết phương trình phản ứng * Nắm hệ thống cơng thức, định luật sau chương trình hóa học 8,9 như: – Tìm số mol chất + Dựa khối lượng chất download by : skknchat@gmail.com Trong đó:  · m: khối lượng chất (g)· M: khối lượng mol (g)            +  Dựa vào thể tích chất khí đo điều kiện tiêu chuẩn (đktc) Trong đó: · V: thể tích chất khí đo đktc (lít)           +  Dựa vào nồng độ mol dung dịch Trong đó: · CM: nồng độ mol dung dịch (mol/lít)· n = CM.V V: thể tích dung dịch (lít)  – Cơng thức tính nồng độ phần trăm (C%) mct: khối lượng chất tan (g) mdd: khối lượng dung dịch (g) mdd = mct + mdm -Khi cho khối lượng riêng dung dịch D(g/ml) mdd = D.V -Khi trộn nhiều chất lại với mdd =  mtổng các chất phản ứng – mchất không tan – mchất khí –  Tỉ khối chất khí Trong đó: · MA: khối lượng mol khí A.· MB: khối lượng mol khí B *Chú ý: Nếu B khơng khí MB = 29 download by : skknchat@gmail.com –  Định luật bảo tồn khối lượng Định luật: Trong phản ứng hóa học tồng khối lượng chất phản ứng tổng khối lượng chất sản phẩm Phản ứng hóa học:              A + B ® C + D Ta có:  mA + mB = mC + mD – Ngồi việc giải tốn hóa học địi hỏi học sinh phải biết cách giải phương trình bậc ẩn số, giải hệ phương trình bậc hai ẩn số, … Sau phương pháp giải số ví dụ cụ thể minh chứng cho dạng tốn định lượng hóa học nêu nhằm rèn luyện cho học sinh lớp có  kỹ giải  tốn tốt Dạng 1: Dạng tốn tính theo phương trình hóa học để  tìm chất tham gia hoặc  chất tạo thành * Phương pháp: – Chuyển đổi  đại lượng toán cho khối lượng (m), thể tích chất khí (V) số mol(n) – Viết phương trình hóa học cho phản ứng cân phương trình – Đặt tỉ lệ số mol chất tham gia chất tạo thành theo phương trình – Từ phương trình suy số mol chất cần tìm từ số mol chất cho – Tính khối lượng thể tích chất khí đề yêu cầu theo công thức: m = n*M (gam) V(đktc) = n* 22,4(lít) download by : skknchat@gmail.com Ví dụ: Cho 5,6 gam sắt tác dụng với vừa đủ với khí oxi nhiệt độ cao tạo thành oxit sắt từ a/ Tính khối lượng  oxit sắt từ tạo thành? b/ Tính thể tích khí oxi điều kiện tiêu chuẩn tham gia phản ứng.? Hướng dẫn giải Số mol Fe  = 5,6/ 56 = 0,1 (mol) Phương trình:   3Fe      +   O2       t0       Fe3O4 0,1 mol        0,07mol           0,03 mol a/ Từ phương trình ta có số mol  Fe3O4  = 0,03 ( mol) Khối lượng  Fe3O4  = 0,03*  232=  6,96  ( gam) b/ Thể tích khí oxi( đktc) = 0,07 * 22,4 = 1,57 ( lít) Dạng 2: Tính theo phương trình hóa học biết chất phản ứng( dạng toán dư) * Phương pháp: – Chuyển đổi lượng chất cho số mol – Viết phương trình hóa học:    A  +  B  ® C  +  D Số mol chất A (theo đề bài) – Lập tỉ số: Số mol chất B (theo đề bài) Hệ số chất A (theo phương Và Hệ số chất B(theo phương trình) trình) download by : skknchat@gmail.com So sánh hai tỉ số này, số lớn chất dư, chất phản ứng hết Tính tốn (theo u cầu đề bài) theo chất phản ứng hết Ví  dụ : Hoà tan 2,4 g CuO 200 gam dung dịch HNO 3 15,75% Tính nồng độ phần trăm chất có dung dịch sau phản ứng kết thúc Hướng dẫn giải nCuO = 2,4 : 80 = 0,03 (mol) mHNO3 =  = 31,5 (g) Þ nHNO3 = 31,5 : 63 = 0,5 (mol) PTHH:           CuO         +       2HNO3   Cu(NO3)2          + H2O mol ban đầu:   0,03                  0,5 mol phản ứng  0,03        ®         0,06        ®       0,03 Lập tỉ số: Þ  <  Þ HNO3 dư, CuO hết ta tính theo CuO Các chất sau phản ứng kết thúc gồm: Cu(NO 3)2 và HNO3 còn dư mCu(NO3)2 = 0,03 188 = 5,64(g)    mHNO3dư = (0,5- 0,06).63 = 27,72(g) mdd sau phản ứng = mCuO  + mdd HNO3 = 2,4 + 200 = 202,4(g) C% ddCu(NO3)2 =  = 2,78% C% ddHNO3 dư =  = 13,7% Dạng 3: Xác định công thức hợp chất vô download by : skknchat@gmail.com     Đối với dạng toán giải học sinh gặp nhiều trừng hợp khác nhau, xét trường hợp cụ thể sau:      *Lập CTHH oxit sắt    Phương pháp: – Đặt công thức oxit sắt FexOy – Dựa vào kiện đề ta đưa tỉ số   Thí dụ :  =  Þ Fe2O3, … – Khi giải toán ta cần phải ý sắt có oxit sau: FeO, Fe2O3, Fe3O4 Thí dụ 1: Một oxit sắt có thành phần phần trăm khối lượng sắt oxit 70% Tìm cơng thức oxit sắt             Hướng dẫn giải Đặt công thức oxit sắt FexOy %Fe = =  = 0,7 Û 16,8x = 11,2y Þ   = =  Þ x = 2, y = Cơng thức oxit sắt Fe2O3 Thí dụ 2: Xác định công thức hai oxit sắt A Biết 23,2 gam A tan tan vừa đủ 0,8 lít HCl 1M Hướng dẫn giải nHCl = 1.0,8 = 0,8 (mol) Đặt công thức oxit sắt FexOy download by : skknchat@gmail.com PTHH:                  FexOy + 2yHCl  ®  xFeCl2y/x  +  yH2O mol:     ¬   0,8 MFexOy = 56x + 16y =   = 58y Û 56x = 42y Þ   = =  Þ x = 3, y = Công thức oxit sắt Fe2O3 * Lập CTHH dựa vào phương trình hóa học (PTHH)                 Phương pháp: – Phân tích đề xác khoa học – Quy đổi kiện số mol (nếu được) – Viết phương trình hóa học – Dựa vào lượng chất cho tính theo PTHH Tìm M ngun tố Thí dụ : Cho 2,4 gam kim loại R hoá trị II tác dụng với dung dịch H 2SO4 lỗng dư thấy giải phóng 2,24lít H2 (đktc) Hãy xác định kim loại M                        Hướng dẫn giải nH2  = 2,24 : 22,4 = 0,1mol   PTHH:        R + H2SO4 đ RSO4 + H2 mol: 0,1    0,1 MR =  =  = 24 g Vậy R kim loại Magie (Mg) download by : skknchat@gmail.com Dạng 4: Bài toán xác định thành phần hỗn hợp                            *Phương pháp – Qui đổi kiện số mol – Phân tích đề cách khoa học xem hỗn hợp chất phản ứng, chất không phản ứng hay hỗn hợp tham gia phản ứng – Đặt ẩn số cho chất phản ứng (thường số mol) viết PTHH – Dựa vào PTHH kiện đề để lập hệ phương trình (nếu cần thiết) – Tính thành phần hỗn hợp theo cơng thức: %Atrong hỗn hợp = 100% Thí dụ 1: Cho 10,5g hỗn hợp kim loại Cu, Zn vào dung dịch H 2SO4 loãng dư, người ta thu 2,24 lít khí (đktc) Tính thành phần % lượng chất hỗn hợp kim loại Hướng dẫn giải nH2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol) Cu không tác dụng với dung dịch H2SO4 lỗng PTHH:                  Zn + H2SO4  ®  ZnSO4 + H2 mol:    0,1          ¬                         0,1 mZn = 0,1.65 = 6,5 (g)                       mCu = 10,5 – 6,5 = (g) %Zn = % = 61,9%              %Cu = 100% – 61,9% = 38,1% download by : skknchat@gmail.com Thí dụ 2: Cho 3,15 gam hai kim loại vụn nguyên chất gỗm Al Mg tác dụng hết với H2SO4 lỗng thu 3,36 lít chất khí (đktc) Xác định thành phần % kim loại hỗn hợp                        Hướng dẫn giải nH2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 (mol) Gọi x, y số mol Mg Al 24x + 27y = 3,15 (*) PTHH:        Mg  +   2HCl    ®    MgCl2  +   H2          (1) mol:   x                  ®                         x 2Al   +  6HCl       ®   2AlCl3   +  3H2                (2)                    mol:   y                  ®                           1,5y Theo (1), (2):   nH2 = x + 1,5y = 0,15 (**) Giải (*), (**) ta được:          x = 0,075 ; y = 0,05 mMg = 0,075.24 = 1,8 (g)                      mZn = 0,05.27 = 1,35 (g) %Mg = % = 57,14 %               %Al = 100% – 57,14% = 42,86 % Dạng 5:  Dạng toán CO2 tác dụng với kiềm     * CO2 (hoặc SO2) tác dụng với dung dịch NaOH (hoặc KOH)       Phương pháp: Các phương trình hóa học: download by : skknchat@gmail.com NaOH + CO2 ® NaHCO3                    (1) 2NaOH + CO2 ® Na2CO3 + H2O                   (2) – Dựa vào kiện đề tìm số mol CO 2 và số mol NaOH – Lập tỉ số:    – Từ tỉ số ta có số trường hợp sau:  Nếu T £ 1 thì tạo NaHCO3, khí CO2 cịn dư ta tính tốn dựa vào số mol NaOH theo phương trình (1), dấu “=” xảy phản ứng vừa đủ  Nếu T ³ 2 tạo Na2CO3, NaOH cịn dư ta tính tốn dựa vào số mol CO2 chỉ theo phương trình (2), dấu “=” xảy phản ứng vừa đủ  Nếu 1