SKKN PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG lực học SINH THÔNG QUA bồi DƯỠNG học SINH GIỎI môn hóa học PHẦN AXIT tác DỤNG với DUNG DỊCH MUỐI CACBONAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP bảo TOÀN ION

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC HỌC SINH THÔNG QUA BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC PHẦN AXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI CACBONAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN ION LĨNH VỰC: HĨA HỌC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲ HỢP =====  ===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC HỌC SINH THÔNG QUA BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MƠN HĨA HỌC PHẦN AXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI CACBONAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN ION LĨNH VỰC: HĨA HỌC Tên tác giả: Nguyễn Mạnh Hùng Mơn: Hóa Năm học: 2021- 2022 Số điện thoại: 0395389789 MỤC LỤC Trang I ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lý chọn đề tài Tính sáng tạo II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở khoa học 2.2 Năng lực phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông 2.2.1 Khái niệm lực 2.2.2 Các loại lực cấu trúc lực 2.3 Phẩm chất lực 2.4 Số liệu điều tra trước áp dụng đề tài 2.5 Phân tích đánh giá số liệu 2.6 Phương pháp tiến hành để giải vấn đề 2.6.1 Phân tích tốn gốc 10 2.6.2 Phương pháp tổng quát 12 2.6.3 Xây dựng toán từ toán gốc 13 2.6.4 Dạy học sinh tiếp thu phương pháp giải toán nào? 18 2.6.5 Một số tập tương tự 19 2.6.6 Một số dạng tập liên quan 22 2.6.7 Ưu điểm, nhược điểm 23 III KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT 25 Kết luận 25 Kiến nghị đề xuất 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 I ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Mục tiêu chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 phát triển phẩm chất lực cho học sinh Để thực mục tiêu nhiệm vụ giáo dục phổ thơng, nhà trường tích cực đổi phương pháp dạy học, giúp học sinh làm chủ kiến thức, biết vận dụng hiệu kiến thức, kĩ học vào đời sống, ý thức tự học tự học suốt đời có định hướng nghề nghiệp Việc giảng dạy học sinh trường trung học phổ thông, đặc biệt dạy học sinh khá, giỏi, ơn thi đại học - cao đẳng địi hỏi giáo viên phải thường xuyên sưu tầm, cập nhật, giải dạng toán tổng kết phương pháp chung, từ tìm phương pháp giảng dạy phù hợp cho học sinh dễ hiểu Trong thời giảng dạy ôn thi đại học, tơi tìm dạng tập sách, báo, đề thi tập nhỏ từ từ dung dịch axit vào dung dịch muối cacbonat Tôi giải chúng nhiều cách khác rút phương pháp giải nhanh hiệu Do đó, để nâng cao khả giải tập nhanh xác, để có tài liệu giảng dạy, bồi dưỡng học sinh khá, giỏi, ôn thi đại học - cao đẳng, sưu tầm rút phương pháp chung để giải nhanh tập cho từ từ axit vào dung dịch muối cacbonat Qua giúp học sinh tiếp cận, làm quen với phương pháp để đem lại hiệu học tập cao Đồng thời để có thêm hội trao đổi với bạn bè, đồng nghiệp gần xa, lựa chọn đề tài “Phát triển phẩm chất, lực học sinh thông qua bồi dưỡng học sinh giỏi mơn hóa học phần axit tác dụng với dung dịch muối cacbonat phương pháp bảo toàn ion” làm hướng nghiên cứu cho Tính sáng tạo Ta xét tốn Hấp thụ hồn tồn a mol CO2 (đktc) vào dung dịch chứa b mol KOH c mol NaOH thu dung dịch A Cho từ từ đến hết dung dịch chứa d mol axit HCl vào dung dịch A đến phản ứng hoàn toàn thu e mol CO2 dung dịch B Tính a b,c d e biết giá trị cịn lại? Phân tích tốn: Đối với tốn học sinh gặp nhiều khó khăn việc xác định chất dung dịch A học sinh giỏi phải trả lời nhiều câu hỏi như: Trong A có gì? Có kiềm dư khơng? Nếu dư chất dư hay hai chất? Có muối cacbonat khơng? Nếu có muối nào? Có muối hidrocacbonat khơng? Nếu có muối nào? Qua q trình giảng dạy,ơn luyên học sinh giỏi ôn thi THPT Quốc Gia thấy rằng: Mặc dù số học sinh nắm phần giải tốn phương trình ion thu gọn,bảo tồn điện tích,bảo tồn electron,bảo tồn khối lượng,bảo tồn nguyên tố gặp toán bắt buộc em phải xét hai trường hợp: Trường hợp 1: Kiềm dư =>Các ion dung dịch A gồm K + ; CO32− ; OH − ; Na + Trường hợp 2: Kiềm phản ứng hết => dung dịch A chứa ion sau: K + ; CO32− ; HCO3− ; Na + Sau em viết phương trình phản ứng xẩy cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A.Ở em tiếp tục gặp khó khăn sau: - Trong trường hợp 1(nhiều em lại mắc sai lầm thứ tự phản ứng với ion H+) H+ + OH-  H2O (Nếu H+ dư) H+ + CO32 −  HCO3− (Nếu H+ dư) H+ + HCO3−  CO2 + H2O - Bài giải dài (hơn trang) số phương trình phản ứng nhiều (mặc dù viết dạng phương trình thu gọn) lại phải giải hai trường hợp xẩy - Bài toán qúa nhiều bước phức tạp nên dễ gặp sai sót - Thời gian giải toán dài (em giải nhanh hết 30 phút) Với nhượng điểm cách giải khơng thích hợp cho thi trắc nghiệm để khắc phục nhược điểm tơi xin trình bày cách giải “Sử dụng bảo toàn số mol nguyên tố để giải toán cho từ từ axit vào dung dịch muối cacbonat” Trong cách giải ta không xét đến chất dung dịch A, tức dung dịch A chứa muối trung hịa chứa muối axit có thêm dung dịch kiềm chứa hai muối được.Mà ta quan tâm đến dung dịch B Dung dịch thu sau cho từ từ đến hết dung dịnh axit vào Ta nhận thấy: - Khi cho từ từ đến hết dung dịch chứa a mol axit HCl vào dung dịch A đến phản ứng hoàn toàn thu b lít CO2 Vì có khí CO2 nên dung dịch thu khơng có ion CO32− ; OH − thứ tự phản ứng là: H+ + OH-  H2O (Nếu H+ dư) H+ + CO32 −  HCO3− (Nếu H+ dư) H+ + HCO3−  CO2 + H2O - Trong dung dịch thu không chứa HCl(dư), phần điều kiện để axit phản ứng hết trình bày phần 4.2 Phương pháp tổng quát) Như dung dịch B Dung dịch thu sau cho từ từ đến hết dung dịnh axit vào gồm ion sau:  KCl : xmol  NaCl : ymol    KHCO3 : zmol  NaHCO3 : tmol Ở ta sử dụng bảo tồn số mol ngun tố ta có hệ phương trình sau Bảo tồn ngun tố Cl: x+y = d (1) Bảo toàn nguyên tố K Na: x+y+z+t=b+c (2) Bảo toàn nguyên tố C: z + t + e =a (3) Giải hệ (1); (2);(3) tính giá trị đề yêu cầu II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở khoa học a Cơ sở lý luận Trong tập đơn giản dạng này, ta nghĩ đến việc viết phương trình phản ứng, xác định số mol chất sau phản ứng Nhưng toán phức tạp (Cho từ từ dung dịch HCl vào sản phẩm phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch kiềm) lúng túng việc xác định sản phẩm lập cách giải Trong thực tế sản phẩm sau phản ứng cho từ từ axit vào dung dịch muối cacbonat(như nói gồm muối clorua(nếu cho vào axit HCl) muối hiddrocacbonat Do đó, cần quan tâm đến số mol gốc HCO3− ; Cl- cation kim loại b Cơ sở thực tiễn Các tập dạng chưa có tài liệu hệ thống lại đầy đủ thành dạng chưa nêu phương pháp chung để giải Trong đó, chúng thường xuất đề thi đại học - cao đẳng số đề thi học sinh giỏi học sinh thường gặp khó khăn giải chúng Mặt khác thời gian yêu cầu cho tập thi đại học - cao đẳng ngắn, cần thiết phải tìm phương pháp giải nhanh tập dạng Ban đầu, học sinh lúng túng sau giáo viên hướng dẫn phương pháp chung, cho em làm vài ví dụ em thích thú giải dễ dàng Khó khăn lớn dạy cho học sinh tập dạng làm cho em hiểu chất hóa học q trình phản ứng việc tính số mol ion dung dịch Ngoài cần phải kết hợp định luật bảo toàn số mol nguyên tố để giải dạng tập Vì vậy, việc sưu tầm sau cung cấp cho học sinh tập dạng phương pháp giải nhanh quan trọng cần thiết 2.2 Năng lực phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông Phẩm chất lực hai thành phần cấu trúc nhân cách nói chung yếu tố tảng tạo nên nhân cách người Do vậy, thời đại, chương trình giáo dục áp dụng, có khác cấu trúc, phương pháp nội dung giáo dục… hướng tới mục tiêu nhân cách Trong việc hình thành phẩm chất lực người (đức, tài) quan tâm nhấn mạnh Qua thời kỳ với giai đoạn lịch sử khác nhau, yêu cầu nhân cách nói chung phẩm chất, lực nói riêng người với tư cách thành viên xã hội có thay đổi phù hợp với địi hỏi thời đại Theo xu tồn cầu hóa hội nhập quốc tế nay, giáo dục nước ta tiến trình đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Nếu trước giáo dục trọng mục tiêu giáo dục toàn diện cho học sinh giúp người học hình thành hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ ngày nay, điều cịn đúng, cịn cần chưa đủ Thật vậy, điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa với tác động tích cực kinh tế tri thức tiến thông tin, truyền thông, giáo dục cần phải giúp người học hình thành hệ thống phẩm chất, lực đáp ứng với yêu cầu Hệ thống phẩm chất, lực cụ thể hóa phù hợp với phát triển tâm lý, sinh lý người học, phù hợp với đặc điểm mơn học cấp học, lớp học Theo đó, phát triển phẩm chất, lực người học trình giáo dục trình hình thành, phát triển, hồn thiện nhân cách người 2.2.1 Khái niệm lực Khái niệm lực hiểu nhiều cách khác nhau: Năng lực khả đáp ứng thích hợp đầy đủ yêu cầu lĩnh vực hoạt động” (Từ Điển Webster's New 20th Century, 1965) Năng lực biết sử dụng kiến thức kỹ tình có ý nghĩa” (Rogiers, 1996) Năng lực tập hợp kiến thức, kỹ năng, thái độ phù hợp với hoạt động thực tiễn” (Barnett, 1992) Năng lực tập hợp tính chất hay phẩm chất tâm lí cá nhân, đóng vai trị điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực tốt dạng hoạt động định” (Từ điển Tâm lí học,Vũ Dũng, 2000) Năng lực khả kĩ xảo học sẵn có cá thể nhằm giải tình xác định, sẵn sàng động xã hội…và khả vận dụng cách giải vấn đề cách có trách nhiệm hiệu tình linh hoạt” (F.E.Weinert, 2001) Năng lực khả cá nhân đáp ứng yêu cầu phức hợp thực thành công nhiệm vụ bối cảnh cụ thể” (OECD, 2002) Theo Bernd Meier Nguyễn Văn Cường: Năng lực khả thực có trách nhiệm hiệu hành động, giải nhiệm vụ, vấn đề tình thay đổi thuộc lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo kinh nghiệm sẵn sàng hành động” Năng lực thuộc tính cá nhân hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có q trình học tập, rèn luyện, cho phép người huy động tổng hợp kiến thức, kỹ thuộc tính cá nhân khác hứng thú, niềm tin, ý chí, thực thành cơng loại hoạt động định, đạt kết mong muốn điều kiện cụ thể” 2.2.2 Các loại lực cấu trúc lực 2.2.2.1 Các loại lực Theo có loại lực tương ứng với khả cần cho người lao động xã hội tri thức là: - Năng lực tư - Năng lực hành động - Năng lực quan hệ, giao tiếp, thuyết phục, lã nh đạo, làm việc với người khác - Năng lực tiếp thu, đổi mới, sáng tạo phát triển Ngày nay, người ta quan tâm đến việc phát triển NL hành động nhiều Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể xác định lực học sinh gồm: Năng lực cốt lõi NL đặc biệt môn học Năng lực cốt lõi: lực thiết yếu mà cần phải có để sống, học tập làm việc hiệu quả” Năng lực đặc biệt: khiếu trí tuệ, văn nghệ, thể thao, kỹ sống…nhờ tố chất có sẵn người” Cần hình thành phát triển cho HS lực cốt lõi sau: Năng lực chung: Những lực chung tất môn học hoạt động giáo dục góp phần hình thành, phát triển: lực tự chủ tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo” Năng lực chun mơn: hình thành, phát triển chủ yếu thông qua số môn học hoạt động giáo dục định: lực ngơn ngữ, lực tính tốn, lực tìm hiểu tự nhiên xã hội, lực công nghệ, lực tin học, lực thẩm mỹ, lực thể chất” Môn học góp phần vào việc hình thành, phát triển phẩm chất chủ yếu lực chung học sinh đồng thời cịn hình thành phát triển NL đặc thù mơn học Với mơn Hóa học NL đặc thù gồm lực sau: NL vận dụng kiến thức hố học vào thực tiễn, NL sử dụng ngơn ngữ hóa học; NL thực hành hóa học 2.2.2.2 Cấu trúc lực Theo cấu trúc chung lực hành động gồm lực sau: Năng lực chuyên môn: khả thực nhiệm vụ chuyên môn đánh giá kết cách độc lập, có phương pháp xác mặt chuyên môn Năng lực phương pháp: khả hành động có kế hoạch, định hướng mục đích việc giải nhiệm vụ vấn đề Trung tâm lực phương pháp phương thức nhận thức, xử lí, đánh giá, truyền thụ giới thiệu trình bày tri thức Năng lực xã hội: khả đạt mục đích tình xã hội, nhiệm vụ khác phối hợp chặt chẽ với thành viên khác Năng lực cá thể: khả xác định, suy nghĩ đánh giá hội phát triển, giới hạn mình, phát triển khiếu cá nhân, xây dựng kế hoạch cho sống riêng, thực hóa kế hoạch đó; quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức động chi phối hành vi ứng xử Mơ hình bốn trụ cột giáo dục UNESCO ứng với bốn thành phần lực Các thành phần lực Các trụ cột giáo dục UNESCO Năng lực chuyên môn Học để biết Năng lực phương pháp Học để làm Năng lực xã hội Học để chung sống Năng lực cá thể Học để tự khẳng định Trong phạm vi nghiên cứu đề tài, nghiên cứu lực giải tập mơn hóa học phần oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm phương pháp bảo toàn ion HS THPT Đây lực đặc  x + 2b = 0,35  x = −0,25 (loại)  b + 0,05 = 0,3 b = 0,35 Ta có  Cách 2: Số mol ion OH-:0,35 mol; Na+: 0,21 mol;K+:0,14 mol ;H+: 0,3 mol;Cl-: 0,3 mol; CO2: 0,05 mol nHCl Vì cho từ từ HCl vào dung dịch X có khí CO2 thoát = 0,3(mol )  nNa + nK = 0, 21 + 0,14 = 0,35mol nên dung dịch Y thu + + chứa  KCl; NaCl (không chứa muối CO32-)  KHCO ; NaHCO 3  - Bảo tồn ngun tố Cl ta có tổng số mol KCl NaCl là: 0,3 mol - Bảo tồn ngun tố K,Na ta có tổng số mol KHCO3 NaHCO3 là:0,05 mol - Bảo toàn nguyên tố C ta có Số mol CO2 ban đầu = số mol CO2 (thu được) +Số mol C(trong Y)= 0,05+0,05=0,1(mol) Vậy V= 0,1.22,4=2,24 lít 2.6.1.3 Những sai lầm thường gặp học sinh giải tập - Học sinh phương hướng giải - Học sinh thường gặp khó khăn xác định thành phần dung dịch thu - Học sinh phản ứng cho từ từ H+ vào CO32 − xảy - Học sinh chưa làm quyen với bảo toàn số mol nguyên tố 2.6.1.4 Kết luận Để giải tập cần xác định thành phần dung dịch thu cho cho từ từ H+ vào CO32 − phản ứng với ta có hai cách giải trên, cách nhanh cách 2.6.2 Phương pháp tổng quát Ta xét toán Cho từ từ đến hết dung dịch chứa a mol axit HCl vào dung dịch A chứa b mol Na2CO3 đến phản ứng hoàn toàn thu c mol CO2 dung dịch X Tính a b c biết giá trị lại? 12 Bước 1: Xác định thành phần dung dịch X có chất Khi cho từ từ axit HCl vào dung dịch muối Na2CO3 thu khí CO2 dung dịch X ta có phương trình phản ứng xẩy theo thứ tự sau: Na2CO3 + HCl  NaHCO3 + NaCl b b b b (mol) NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O b b b (1) (2) b (mol) HCl dư a-b  a-b  a-b a-b (mol) NaHCO3 dư Vì có thu khí CO2 nên có phản ứng (2).=> (1) HCl(dư) =>Thành phần dung dịch X Tùy thuộc vào số mol a,b,c mà HCl dư NaHCO3 dư   HCl Khi a ≥ 2b 2c ≤ a   NaCl Dung dịch X chứa   NaCl Khi a≤2b c≤b    NaHCO3 Các tập dạng thường HCl dư (1) phản ứng hết (2).Như dung dịch lại chứa NaCl NaHCO3 Bước 2: - Áp dụng định luật bảo toàn số mol nguyên tố Na;Cl; C lập phương trình giải trả lời  số mol nguyên tố X trước phản ứng =  số mol nguyên tố X sau phản ứng 2.6.3 Xây dựng toán từ toán gốc 2.6.3.1 Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch muối bonat, hidrocacbonat 2.6.3.1.a.Tính số mol CO2 Vd: (TSĐH - Khối A- 2009) Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na2CO3 1,5M KHCO3 1M Nhỏ từ từ giọt hết 200 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch X, sinh V lít khí (ở đktc) Giá trị V A 3,36 B 2,24 C 4,48 D 1,12 Bài giải Na+: 0,3 mol;K +:0,1 mol ;H +: 0,2 mol;Cl -: 0,2 mol; CO32 − :0,15 mol; HCO3− :0,1 mol 13 -Vì có khí CO2 nHCl  nNa + nK Nên dung dịch X chứa + + (Bảo toàn Cl)  NaCl; KCl : 0, 2mol   NaHCO3 ; KHCO3 : 0, 2mol (Bảo toàn Na,K) Bảo toàn C ta có:  số mol nguyên tố C trước phản ứng =  số mol nguyên tố C sau phản ứng =>CO2:0,05 (mol) Vậy V = 11,2 lít (Đáp án D) 2.6.3.1 b Tính số mol HCl VD Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa 0,15 mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu 2,24 lít khí (ở đktc) dung dịch X Giá trị a A.0,1 B.0,2 C.0,15 D.0,25 Bài giải Na+: 0,3 mol;H+: a mol;Cl-: a mol; CO32 − :0,15 mol;CO2:0,1 mol - Vì có khí CO2 nCO  nNa CO 2 Nên dung dịch X chứa  NaCl : 0, 25mol   NaHCO3 : 0, 05mol (Bảo toàn Na) (Bảo toàn C) Bảo tồn Cl ta có: nNaCl = nHCl = 0, 25mol 2.6.3.1 c.Tính số mol Na2CO3 Vd Cho từ từ dung dịch chứa 0,18 mol HCl vào dung dịch chứa a mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu 2,24 lít khí (ở đktc) dung dịch X Giá trị a A.0,04 B.0,06 C.0,08 D.0,1 Bài giải Na+: 2a mol;H+: 0,18 mol;Cl-: 0,18 mol; CO32 − :a mol;CO2:0,1 mol -Vì có khí CO2 nCO2  nHCl Nên dung dịch X chứa  NaCl : 0,18mol   NaHCO3 : (a − 0,1)mol (Bảo toàn Cl) (Bảo tồn C) Bảo tồn Na ta có: 0,18+(a-0,1)=2a=> a=0,08=> Đáp án C 14 Chú ý nCO2  nHCl lúc dung dịch chứa NaCl chứa axit dư ví dụ sau: Vd Cho từ từ dung dịch chứa 0,22 mol HCl vào dung dịch chứa a mol Na2CO3 đồng thời khuấy đều, thu 2,24 lít khí (ở đktc) dung dịch X Giá trị a A.0,04 B.0,06 C.0,08 D.0,1 Bài giải Na+: 2a mol;H+: 0,22 mol;Cl-: 0,22 mol; CO32 − :a mol;CO2:0,1 mol -Vì có khí CO2 thoát nCO2  nHCl Nên dung dịch X chứa  NaCl : 2amol   HCl : (0, 22 − 2a)mol (Bảo toàn Na) (Bảo toàn Cl) Bảo tồn C ta có: n nCO = nCO = 0,1(mol ) => Đáp án D 2− 2.6.3.2 Cho từ từ HCl vào sản phẩm phản ứng CO2 tác dụng với kiềm 2.6.3.2.a Tính CO2 sau phản ứng VD Cho 0,15 mol CO2 vào dd chứa 0,4 mol NaOH Sau phản ứng kết thúc thu dd X.Cho từ từ dd chứa 0,3 mol HCl vào X thu V lít khí CO2(đktc).Tính V Bài giải Na+: 0,4 mol;H+: 0,3 mol;Cl-: 0,3 mol; CO2 (ban đầu):0,15 mol - Vì có khí CO2 nCL  nNa Nên dung dịch X chứa −  NaCl : 0,3mol   NaHCO3 : 0,1mol + (Bảo toàn Cl) (Bảo tồn Na) Bảo tồn C ta có: 0,15-0,1=V/22,4=> V=1,12 (lít) Chú ý: Nếu kiềm dư giải theo phương pháp thông thường ý phải viết phản ứng axit với kiềm trước sau axit cịn dư phản ứng tiếp với muối cacbonat 2.6.3.2 b Tính số mol NaOH phản ứng 15 VD Cho 0,15 mol CO2 vào dd chứa a mol NaOH Sau phản ứng kết thúc thu dd X.Cho từ từ dd chứa 0,25 mol HCl vào X thu 1,12 lít khí CO2(đktc).Tính a Bài giải Na+: a mol;H+: 0,25 mol;Cl-: 0,25 mol; CO2 ứng):0,05 mol (ban đầu):0,15 mol; CO2 (sau phản -Vì có khí CO2 CO2 (ban đầu)=0,15 mol> CO2 (sau phản ứng)=0,05 mol Nên dung dịch X chứa  NaCl : 0, 25mol   NaHCO3 : (a − 0, 25)mol (Bảo toàn Cl) (Bảo toàn Na) Bảo tồn C ta có: 0,15-0,05=a-0,25=> a=0,35(mol) Chú ý: Nếu giải theo cách thơng thường phải xét hai trường hợp Trường hợp 1:Dung dịch X chứa NaOH Na2CO3 Trường hợp 2:Dung dịch X chứa NaHCO3 Na2CO3 2.6.3.2 c.Tính số mol HCl phản ứng Vd.Cho 0,25 mol CO2 vào dd chứa 0,3 mol NaOH Sau phản ứng kết thúc thu dd X.Cho từ từ dd chứa a mol HCl vào X thu 3,36 lít khí CO2(đktc).Tính a Bài giải Na+: 0,3 mol;H+: a mol;Cl-: a mol; CO2 (ban đầu):0,25 mol; CO2 (sau phản ứng):0,15 mol -Vì có khí CO2 CO2 (ban đầu)=0,25 mol> CO2 (sau phản ứng)=0,15 mol Nên dung dịch X chứa  NaCl : amol   NaHCO3 : (0,3 − a)mol (Bảo toàn Cl) (Bảo toàn Na) Bảo tồn C ta có: 0,25-(0,3-a)=0,15=> a=0,2(mol) 2.6.3.3 Cho từ từ HCl vào sản phẩm phản ứng CO2 tác dụng với kiềm muối cacbonat 2.6.3.3 a.Tính số mol NaOH sau phản ứng VD Cho 0, mol CO2 vào dd chứa a mol NaOH 0,1 mol Na 2CO3 Sau phản ứng kết thúc thu dd X.Cho từ từ dd chứa 0,25 mol HCl vào X thu 0,05 mol khí CO2(đktc) Tính a 16 Bài giải Na+: (a+0,2) mol;H+: 0,25 mol;Cl-: 0,25 mol; CO2 (ban đầu):0,2 mol; CO2 (sau phản ứng):0,15 mol - Vì có khí CO2 CO2 (ban đầu)=0,25 mol> CO2 (sau phản ứng)=0,15 mol Nên dung dịch X chứa NaCl: 0,25 mol Bảo toàn Cl NaHCO3: (a-0,05) mol Bảo tồn Na Bảo tồn C ta có: 0,3-(a-0,05)=0,05=> a=0,3(mol) 2.6.3.3 b Tính số mol CO2 sau phản ứng Vd.Cho 0, mol CO2 vào dd chứa 0,15 mol NaOH 0,1 mol Na 2CO3 Sau phản ứng kết thúc thu dd X.Cho từ từ dd chứa 0,25 mol HCl vào X thu a mol khí CO2(đktc) Tính a Bài giải Na+: (0,35) mol;H+: 0,25 mol;Cl-: 0,25 mol; CO2 (ban đầu):0,2 mol; CO2 (sau phản ứng):a mol Trong dung dịch X chứa NaCl:0,25 mol NaHCO3: 0,1 mol (Bảo toàn Cl) (Bảo toàn Na) Bảo toàn C ta có: 0,3-0,1=a=> a=0,2(mol) 2.6.3.3 c Tính số mol HCl sau phản ứng VD Cho 0, mol CO2 vào dd chứa 0,15 mol NaOH 0,1 mol Na 2CO3 Sau phản ứng kết thúc thu dd X.Cho từ từ dd chứa a mol HCl vào X thu 0,15 mol khí CO2(đktc) Tính a Bài giải Na+: (0,35) mol;H+: a mol;Cl-: a mol; CO2 ứng):0,15 mol (ban đầu):0,2 mol; CO2 (sau phản - Vì có khí CO2 CO2 (ban đầu)=0,25 mol> CO2 (sau phản ứng)=0,15 mol Nên dung dịch X chứa NaCl: a mol Bảo toàn Cl NaHCO3: 0,35-a mol Bảo toàn Na Bảo tồn C ta có: 0,3-(0,35-a)=0,15=> a=0,1(mol) 17 2.6.4 Dạy học sinh tiếp thu phương pháp giải toán nào? Bước 1: Cho học sinh làm toán đơn giản trước để học sinh tính số mol ion có dung dịch Ví dụ: Một dung dịch có hịa tan 0,1 mol HCl 0,15 mol NaCl.Tính số mol ion dung dịch Giải HCl → H+ + Cl0,1 → 0,1 0,1 (mol) NaCl → Na+ + Cl0,15 → 0,15 0,15 (mol) Vậy dung dịch chứa: H+: 0,1 mol; Na+: 0,15 mol; Cl-: 0,25 mol Bước 2:Cho học sinh làm toán đơn giản có sử dụng bảo tồn số mol ngun tố Vd.Từ 6,2 gam photpho điều chế lít dung dịch H 3PO4 2M (hiệu suất toàn trình phản ứng 80%) A 100 lít B 80 lít C 40 lít D 64 lít Giải: + Nhận thấy lượng P ban đầu bảo toàn thành P HNO3 80% hiệu suất trình điều chế 80%  Đáp án B Bước 2: Yêu cầu học sinh: + Nhận xét dung dịch thu cho CO tác dung với dung dịch bazơ tồn ion nào? + Nhận xét trường hợp tồn ion: dung dịch mà có mặt ion Ca2+ Ba2+ khơng có mặt ion CO32- ngược lại 18 Bước 3: Ra thêm tập khác với mức độ từ dễ đến khó để học sinh làm thành thạo dạng 2.6.5 Một số tập tương tự Bài Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch chứa Na2CO3 0,5M NaOH 0,75M thu dung dịch X Cho dung dịch BaCl dư vào dung dịch X thu kết tủa có khối lượng là: A 9,85gam B 29,55 gam C 19,7gam D 39,4 gam Giải n + = 0,35(mol)  Na Dung dịch X chứa ion sau: nCO32− = a(mol)  nHCO3− = b(mol) Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 2a + b = 0,35 (*) Mặt khác theo bảo tồn ngun tố C ta có: a + b = nCO + nNa CO = 0,2 + 0,1  a + b = 0,3 (**) 2 2a + b = 0,35 a = 0,05  a + b = 0,3 b = 0,25 Từ (*) (**) ta có hệ phương trình sau:  Vậy cho BaCl2 dư vào thì: Ba + + CO32 − → BaCO3  0,05 0,05 (mol) khối lượng kết tủa BaCO3= 0,05.197 = 9,85 gam Đáp số: A Bài Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 2M KOH xM, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Cho toàn Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu 49,25 gam kết tủa, đun nóng dung dịch lại thu thêm kết tủa Giá trị x là? A 1,6 B 1,3 C 1,5 D 1,4 Giải n + = 0,4 + 0,1x(mol)  K Dung dịch Y chứa ion sau: nCO32− = a(mol)  nHCO3− = b(mol) 19 Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có: 2a + b = 0,4+0,1x (*) Ta có nCO = nBaCO = − 3 49,25 = 0,25(mol)  a = 0,25 (**) 197 Mặt khác theo bảo toàn nguyên tố C ta có: a + b = nCO + nK CO = 0,1 + 0,2  a + b = 0,3 (***) 2 2a + b = 0,4 + 0,1x  x = 1,5  Từ (*), (**) (***) ta có hệ phương trình sau: a = 0,25  a = 0,25 a + b = 0,3 b = 0,05   Vậy x=1,5M Đáp số: C Bài Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 x M KOH 0,5 M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Cho toàn Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu 19,7 gam kết tủa, đun nóng dung dịch lại thu thêm kết tủa Giá trị x là: A 2,0 B 1,5 C 2,5 D 1,0 Giải n + = 0,05 + 0,2 x(mol)  K Dung dịch Y chứa ion sau: nCO32− = a(mol)  nHCO3− = b(mol) Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có: 2a + b = 0,05+0,2x (*) Ta có nCO = nBaCO = − 3 19,7 = 0,1(mol)  a = 0,1 (**) 197 Mặt khác theo bảo toàn nguyên tố C ta có: a + b = nCO + nK CO = 0,2 + 0,1x  a + b = 0,2 + 0,1x (***) 2 Từ (*), (**) (***) ta có hệ phương trình sau: 2a + b = 0,05 + 0,2 x  x = 2,5    a = 0,1 a = 0,1 a + b = 0,2 + 0,1x b = 0,35   Vâỵ: x=2,5M Đáp số: C 20 Bài Hấp thụ hồn tồn 8,96 lit khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch NaOH xM, sau phản ứng thu dung dịch X, cô cạn dung dịch X (chỉ làm bay nước) thu 36,9 gam chất rắn khan Giá trị x là? A 1,1 B 1,0 C 2,1 D 2,0 Giải n + = 0,5 x(mol )  Na Dung dịch X chứa ion sau: nCO32− = a(mol)  nHCO3− = b(mol) Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có: 2a + b = 0,5x  2a + b - 0,5x = (*) Mặt khác theo bảo toàn nguyên tố C ta có: a + b = nCO = 0,4  a + b = 0,3 (**) Khối lượng chất rắn thu được: 23.0,5x + 60a + 61b = 36,9  60a + 61b + 11,5x = 36,9(***) Từ (*), (**) (***) ta có hệ phương trình sau: 2a + b − 0,5 x = a = 0,15    b = 0,25 a + b = 0,4 60a + 61b + 11,5 x = 36,9  x = 1,1   Đáp án: A Bài Hấp thụ hoàn toàn 0,896 lit CO2 vào 100ml dung dịch KOH x M, thu dung dịch X, cho X tác dụng với dung dịch CaCl dư sau phản ứng thu a gam kết tủa Mặt khác, hấp thụ hoàn toàn 1,792 lit CO vào 100ml dung dịch NaOH x M, thu dung dịch Y, cho Y tác dụng với dung dịch CaCl dư sau phản ứng thu a gam kết tủa Giá trị x là? A 1,6 B 1,2 C 1,0 D 1,4 Giải n + = 0,1x(mol )  K Dung dịch X chứa ion sau: nCO32− = 0,04(mol)  nOH − = 0,1x − 0,08(mol ) Vì lượng kết tủa thu nên số mol CO 32- dung dịch X Y 21 n + = 0,1x(mol )  Na Dung dịch Y chứa ion sau: nCO32− = 0,04(mol)  nHCO3 − = 0,04(mol ) Áp dụng bảo tồn điện tích cho dung dịch Y ta có: 0,1x = 2.0,04 + 0,04  0,1x = 0,12  x = 1,2 Đáp án: B Ngoài ra, với bốn cách thay đổi nêu trên, độc giả tự tạo cho nhiều tập hay cho học sinh luyện tập (nếu giáo viên) tự đề để rèn luyện tư (nếu học sinh) 2.6.6 Một số dạng tập liên quan Bài Hấp thụ hồn tồn V lít CO2 (đktc) vào 100 ml dung dịch gồm K2CO3 1M KOH 0,8M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Cho toàn Y tác dụng với dung dịch BaCl2 (dư), thu 11,82 gam kết tủa, đun nóng dung dịch lại thu thêm kết tủa Giá trị V là: A.2,240 B.3,136 C.3,360 D.2,688 Đáp số: D Bài Cho hấp thụ hết V lit khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch NaOH 0,01M Ca(OH)2 0,03M, sau phản ứng thu 0,2 gam kết tủa dung dịch A Rót từ từ 200ml dung dịch Ca(OH)2 có nồng độ x(M) vào dung dịch A thu 0,2 gam kết tủa Giá trị V x A 0,112 0,005 B 0,112 0,01 C 0,448 0,005 D 0,448 0,01 Đáp số: A Bài Hấp thụ hồn tồn 11,2 lit khí CO2 (đktc) vào 200ml dung dịch NaOH 1M, KOH 2M sau phản ứng thu dung dịch A Rót từ từ 200ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ 0,5(M) BaCl2 2M vào dung dịch A thu m gam kết tủa dung dịch C Giá trị m A 59,1 B 98,5 C 39,4 D 78,8 Đáp số: A Bài Cho hấp thụ hết 1,792 lit khí CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch 22 NaOH 0,25M, sau phản ứng thu dung dịch A Rót từ từ 200ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ x(M) vào dung dịch A thu 7,88 gam kết tủa dung dịch C Giá trị x A.0,2M B 0,3M C 0,4M D 0,5M Đáp số: A Bài Hấp thụ hồn tồn 1,568 lít CO2 (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH 0,16M thu dung dịch X Thêm 250 ml dung dịch Y gồm BaCl 0,16M Ba(OH)2 a mol/l vào dung dịch X thu 3,94 gam kết tủa dung dịch Z Giá trị a thỏa mãn đề là: A 0,02M B 0,03M C 0,015M D 0,04M Đáp số: A Bài Hấp thụ hoàn toàn 1,12 lit CO2 vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 x M , sau phản ứng thu 5a gam kết tủa Mặt khác, hấp thụ hoàn toàn 1,344 lit CO2 vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 x M, sau phản ứng thu 4a gam kết tủa Giá trị x A 0,65 B 0,70 C 0,60 D.0,50 Đáp số: B 2.6.7 Ưu điểm, nhược điểm Tuy nhược điểm phương pháp áp dụng cho dạng phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch bazơ không khả thi học sinh trung bình, yếu giáo viên học sinh giỏi cần thiết, là: - Giúp giáo viên có thêm kiến thức, kinh nghiệm việc giải tập CO2 muối cacbonat, có thêm tài liệu để giảng dạy, bồi dưỡng học sinh khá, giỏi, ôn thi đại học - cao đẳng - Rèn luyện cho học sinh kỹ vận dụng sáng tạo kiến thức CO2 muối cacbonat định luật bảo toàn hóa học vào giải tập, giúp em tự tin gặp toán CO2 tác dung với dung dich bazơ - Trong trình giảng dạy tơi vận dụng cho học sinh giải tập CO tác dung với dung dịch bazơ sau cho dung dich thu tác dung với dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối đun nóng, em tiếp thu làm tốt hơn, nhanh so với học sinh không tiếp cận phương pháp Cụ thể sau: 23 Để có đánh giá khách quan tơi chọn lớp 11 có học lực tương đương nhau, lớp để làm đối chứng lớp để thực nghiệm Lớp đối chứng tiến hành ơn tập bình thường, lớp thực nghiệm vận dụng giải tập CO2 tác dụng dung dịch bazơ, sau cho dung dich thu tác dung với dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối đun nóng Sau hai lớp làm kiểm tra thời gian tiết, hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan phối hợp với tự luận, nội dung kiểm tra có đầy đủ dạng tập tập CO2 tác dung với dung dịch bazơ sau cho dung dich thu tác dung với dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối đun nóng Sau kết thu được: Phân phối kết kiểm tra % học sinh đạt điểm xi trở xuống Điểm Xi Lần Phương án Lần 11A3 34 TN 0 1 12 11A4 34 ĐC 1 5 Lần 11A3 34 TN 0 1 11A4 34 ĐC 1 kiểm Lớp Sĩ số 10 12 12 10 10 11 5 Phân phối kết kiểm tra tra % học sinh đạt điểm Xi trở xuống Lần 11A3 34 TN 11A4 34 ĐC Lần 11A3 34 TN 11A4 34 ĐC 0 11,76 47,05 82,35 94,12 100 100 2,94 5,88 20,59 35,29 70,59 85,29 97,06 100 100 11,76 41,18 70,59 91,18 97,06 100 2,94 5,88 20,59 35,29 67,65 82,35 97,06 100 100 2,94 2,94 5,88 5,88 Dựa kết thực nghiệm sư phạm cho thấy chất lượng học tập học sinh lớp thực nghiệm cao học sinh lớp đối chứng, điều thể điểm chính: + Tỷ lệ % học sinh yếu lớp thực nghiệm đa số trường hợp thấp so với lớp đối chứng + Tỷ lệ % học sinh đạt trung bình đến khá, giỏi lớp thực nghiệm đa số trường hợp cao so với với lớp đối chứng Như khẳng định kinh nghiệm có tác dụng tới việc nâng cao chất lượng học tập học sinh 24 III KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT Kết luận SKKN giúp tác giả đồng nghiệp có thêm tài liệu để giảng dạy bồi dưỡng học sinh khá, giỏi, ôn thi đại học - cao đẳng, giúp em học sinh giải nhanh hơn, thành thạo tập tập CO2 tác dụng dung dịch bazơ Đề tài viết xuất phát từ yêu cầu thực tế việc đổi phương pháp dạy học - phương pháp giải tập hóa học kinh nghiệm chắt lọc từ trình dạy học thân Mặc dù phạm vi đề cập nhỏ hi vọng sau đề tài có nhiều đề tài dạng khác để góp phần đổi phương pháp dạy học nói chung phương pháp giải tập hóa học nói riêng nhà trường Đề tài áp dụng cho nhiều đối tượng học sinh có trình độ khác Khi áp dụng đề tài này, giáo viên phải linh hoạt sáng tạo việc đưa cho đối tượng học sinh Tuy nhiên thực tế cho thấy, chủ yếu sử dụng phương pháp bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi đại học - cao đẳng Với lịng u nghề, đam mê mơn hóa học, thân tơi ln trăn trở, tìm tịi lựa chọn phương pháp “Vận dụng định luật bảo toàn điện tích để giải tốn CO2 tác dụng với dung dịch bazơ kiềm” Quá trình nghiên cứu đề tài chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận góp ý, bổ sung hội đồng khoa học bạn bè đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện Kiến nghị đề xuất a, Để giải dạng tập CO2 tác dung với dung dịch bazơ theo phương pháp vận dụng định luật bảo tồn điện tích giáo viên cần giúp học sinh: - Hiểu rõ định luật bảo tồn điện tích - Phải nắm vững kiến thức phản ứng CO2 với dung dịch bazơ - Vận dụng sáng tạo, nhuần nhuyễn định luật bảo tồn hóa học giải tập Đặc biệt định luật bào toàn điện tích bảo tồn ngun tố - Biết phân tích tồn khơng tồn ion dung dịch b, Để giải tập CO2 tác dung với dung dịch bazơ cần thiết phải hiểu rõ tồn ion dung dịch sau phản ứng Do đó, giảng dạy để khắc sâu kiến thức giáo viên cần phải cung cấp cho học sinh biết ion tồn dung dịch ion không tồn dung dịch Xin chân thành cảm ơn! 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Sách giáo khoa sách giáo viên môn hóa 11, NXB giáo dục 2011 2/ Đề thi đại học năm từ 2011-2021 3/ Đề thi học sinh giỏi tỉnh lớp 12 tỉnh Nghệ An năm 2013-2021 4/ Đề thi thử đại học - cao đẳng trường 5/ Các tạp chí hóa học ứng dụng 26 ... NGHIỆM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC HỌC SINH THÔNG QUA BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI MƠN HĨA HỌC PHẦN AXIT TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI CACBONAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN ION LĨNH VỰC: HĨA HỌC Tên tác. .. mơn hóa học phần oxit axit tác dụng với dung dịch kiềm phương pháp bảo toàn ion HS THPT Đây lực đặc thù quan trọng cần trọng phát triển triển thông qua nội dung học cấp học 2.3 Phẩm chất lực. .. tập tập CO2 tác dung với dung dịch bazơ sau cho dung dich thu tác dung với dung dịch axit, dung dịch bazơ, dung dịch muối đun nóng Sau kết thu được: Phân phối kết kiểm tra % học sinh đạt điểm