(SKKN HAY NHẤT) cơ sở lý thuyết và phân loại bài tập về tinh thể ôn tập học sinh giỏi môn hóa học ở trường THPT

SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN TRƯỜNG THPT TIÊN LỮ  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHÂN LOẠI BÀI TẬP VỀ TINH THỂ ƠN TẬP HỌC SINH GIỎI MƠN HĨA HỌC Ở TRƯỜNG THPT Lĩnh vực/ mơn : Hóa học Họ tên : Vũ Thị Thu Hà Chức vụ : Giáo viên Năm học: 2015 - 2016 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT I Lý chọn đề tài II Mục đích đề tài III Nhiệm vụ đề tài IV Khách thể đối tượng nghiên cứu V Phạm vi nghiên cứu VI Phương pháp phương tiện nghiên cứu VII Kế hoạch thực chuyên đề PHẦN II: NỘI DUNG A LÝ THUYẾT B CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ TINH THỂ C MỘT SỐ BÀI TẬP TỔNG HỢP 16 D ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG 18 PHẦN III: ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ I NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM 20 II NHỮNG ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ ỨNG DỤNG 20 PHẦN I MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Trong chương trình hố học phổ thông, phần trạng thái rắn chất cụ thể tinh thể phần lí thú trừu tượng Đây kiến thức đòi hỏi học sinh phải tư duy, tưởng tưởng để hình dung cấu tạo kiểu mạng tinh thể hạt vi mơ Mặt khác có nhiều kiến thức liên quan đến mơn tốn học sinh phải vận dụng tốt kiến thức hình học để giải tập hóa học Theo phân phối chương trình trung học phổ thơng nội dung liên quan đến mạng tinh thể học tổng thời gian tiết, thời gian ơn tập phần khơng có nhiều Cịn q trình dạy học khóa q trình ơn tập THPT quốc gia, hầu hết giáo viên học sinh thường chưa ý nhiều dạng tập này, nhiên nội dung thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh chọn học sinh giỏi giải tốn hóa học máy tính cầm tay lại nội dung thường gặp Vì giáo viên phải nghiên cứu, tìm tài liệu tham khảo, internet,… để sưu tầm tập chuyên đề Trên thực tế giáo viên có sẵn tài liệu với đầy đủ nội dung lí thuyết dạng tập mạng tinh thể mà hầu hết giáo viên phải tích lũy, phải tìm sách , đề thi…thành tài liệu chuyên đề Với thân tơi giáo viên giảng dạy mơn hóa học, tham gia dạy đội dạy học sinh thi học sinh giỏi nên mạnh dạn viết chuyên đề: “Cơ sở lý thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT” Chuyên đề chắn tài liệu hữu ích cho đồng nghiệp tham khảo sử dụng việc bồi dưỡng học sinh giỏi II Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu sở lý thuyết mạng tinh thể số dạng tập liên quan - Nâng cao hiệu dạy học hóa học trường THPT bồi dưỡng học sinh giỏi III Nhiệm vụ đề tài - Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập tinh thể nguyên tử, tinh thể ion, tinh thể kim loại tinh thể phân tử GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT - Thực nghiệm sư phạm : Kiểm nghiệm giá trị hệ thống tập hóa học qua q trình dạy học sinh giỏi IV Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hóa học trường THPT - Đối tượng nghiên cứu : Lý thuyết tinh thể hệ thống tập tinh thể V Phạm vi nghiên cứu Chương trình hóa học THPT : Ơn tập học sinh giỏi VI Phương tiện phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu, tham khảo tài liệu có liên quan - Tổng hợp, phân tích, đề xuất phương pháp giải tập minh họa - Xây dựng tập tương tự VII Kế hoạch thực đề tài: Nghiên cứu thực trạng học sinh sau học hố 10 sau dạy ơn tập thi học sinh giỏi cho học sinh lớp 12, kiểm tra chất lượng để vào lập kế hoạch xây dựng đề tài từ tháng tháng năm 2015 Đề tài thực nghiệm trình giảng dạy ôn tập học sinh giỏi khối 12 hoàn thành vào tháng 11 năm 2015 PHẦN II NỘI DUNG A.LÝ THUYẾT GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT I Một số khái niệm: 1- Cấu trúc tinh thể: Mạng lưới tinh thể (cấu trúc tinh thể) mạng lưới khơng gian ba chiều nút mạng đơn vị cấu trúc (nguyên tử , ion, phân tử ) - Tinh thể kim loại - Tinh thể ion - Tinh thể nguyên tử ( Hay tinh thể cộng hoá trị) - Tinh thể phân tử 2- Khái niệm ô sở: Là mạng tinh thể nhỏ mà cách tịnh tiến theo hướng ba trục tinh thể ta thu tồn tinh thể Mỗi sở đặc trưng thông số: - Hằng số mạng: a, b, c, a, b, g - Số đơn vị cấu trúc : n - Số phối trí - Độ đặc khít II Các kiểu mạng tinh thể Mạng tinh thể kim loại: 1.1 Mạng lập phương đơn giản: - Đỉnh nguyên tử kim loại hay ion dương kim loại - Số phối trí = - Số đơn vị cấu trúc: 1.2 Mạng lập phương tâm khối: - Đỉnh tâm khối hộp lập phương nguyên tử hay ion dương kim loại GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT - Số phối trí = - Số đơn vị cấu trúc: 1.3 Mạng lập phương tâm diện - Đỉnh tâm mặt khối hộp lập phương nguyên tử ion dương kim loại - Số phối trí = 12 - Số đơn vị cấu trúc:4 1.4 Mạng sáu phương đặc khít (mạng lục phương): - Khối lăng trụ lục giác gồm ô mạng sở Mỗi ô mạng sở khối hộp hình thoi Các đỉnh tâm khối hộp hình thoi nguyên tử hay ion kim loại - Số phối trí = 12 - Số đơn vị cấu trúc: 2 Mạng tinh thể ion: * Tinh thể hợp chất ion tạo thành cation anion hình cầu có bán kính xác định *Lực liên kết ion lực hút tĩnh điện không định hướng * Các anion thường có bán kính lớn cation nên tinh thể người ta coi anion cầu xếp khít theo kiểu lập phương tâm mặt lập phơng đơn giản Các cation có kích thớc nhỏ nằm hốc tứ diện bát diện Tinh thể nguyên tử: * Trong tinh thể nguyên tử, đơn vị cấu trúc chiếm điểm nút mạng nguyên tử, liên kết với liên kết cộng hố trị nên cịn gọi tinh thể cộng hoá trị GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT * Vì liên kết cộng hoá trị liên kết mạnh nên tinh thể nguyên tử có độ cứng đặc biệt lớn, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi cao, không tan dung môi Chúng chất cách điện hay bán dẫn Tinh thể phân tử: * Trong tinh thể phân tử, đơn vị cấu trúc chiếm điểm nút mạng phân tử, liên kết với lực tương tác phân tử (liên kết yếu) * Vì liên kết phân tử yếu nên tinh thể phân tử bền, nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi thấp B CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ TINH THỂ DẠNG 1: CHỨNG MINH ĐỘ ĐẶC KHÍT CỦA CÁC MẠNG TINH THỂ Ví dụ 1: Chứng minh độ đặc khít mạng tinh thể lập phương tâm khối 0,68 Xét đơn vị mạng lưới tinh thể lập phương tâm khối có cạnh = a  V mạng tt = a3 Số nguyên tử kim loại có 1 ô mạng sở = + = (nguyên tử) Các nguyên tử kim loại xếp sát Xét theo đường chéo khối lập phương: 4R = a  R = a Thể tích chốn chỗ ngun tử kim loại:    a 3    VKL =   VKl Vậy độ đặc khít mạng tinh thể = Vtt = GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ  a 3      a3 = 0,68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT  R3 Vc 3 Hoặc: Độ đặc khít P = N Vtb = a a với R = nên P =  a 3      a3 = 0,68 N : số ngun tử có mạng sở tinh Vc : Thể tích nguyên tử dạng cầu, Vtt : Thể tích tồn tế bào tinh thể Ví dụ 2: Chứng minh độ đặc khít mạng tinh thể lập phương tâm diện 0,74 Xét đơn vị mạng lưới tinh thể lập phương tâm khối có cạnh = a  V mạng tt = a3 1 Số nguyên tử kim loại có mạng sở = + = (nguyên tử) Các nguyên tử kim loại xếp sát Xét theo đường chéo mặt hình vng: a 4R = a  R = Thể tích chốn chỗ nguyên tử kim loại:    a 2    VKL =   B A  a 2      a3 = VKl Vậy độ đặc khít mạng tinh thể = Vtt a = 0,74 D E C  R3 Vc a 3 V Hoặc: Độ đặc khít P = N tb = a với R = GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT  a 2      nên P = a3 = 0,74 Ví dụ 3: Chứng minh độ đặc khít mạng tinh thể lục phương 0,74 Ví dụ 4: Tính độ đặc khít mạng tinh thể natri clorua (NaCl) biết R Na = 0,97A0 = r, R Cl = 1,81 A0 = R   Tinh thể có đối xứng lập phương nên cấu trúc NaCl (hình 6): GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Na+ ClNaCl Hình 2.6: Cấu trúc kiểu NaCl Vì NaCl kết tinh dạng lập phương hình vẽ nên 1 Tổng ion Cl- = Cl đỉnh + Cl mặt =8  +  = ion Cl- - Tổng ion Na+ =Na+ 12 cạnh = 121/4=4 ion Na+  số phân tử NaCl ô mạng cở sở =4 NaCl  Kết ion Na+ tạo mạng lptd thứ hai lệch nửa cạnh mạng ion Cl- * Vì ion Na+ Cl- tiếp xúc dọc theo cạnh hình lập phương nên: aNaCl = 2(r + R) = 2(0,97 + 1,81) = 5,56 A0 4.[  r   R ] 16 (0,97  1,813 ) 3 P   0,667 3 a , 56 NaCl * Độ đặc khít Ví dụ 5: ( HSG QG 2007) Thực nghiệm cho biết pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng 19,4 g/cm3 có mạng lưới lập phương tâm diện Độ dài cạnh ô mạng đơn vị 4,070.10-10 m Khối lượng mol nguyên tử vàng là: 196,97 g/cm3 Tính phần trăm thể tích khơng gian trống mạng lưới tinh thể vàng Xác định trị số số Avogadro Giải: GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Ví dụ 2: Tính bán kính nguyên tử gần Fe 200C, biết nhiệt độ khối lượng riêng Fe 7,87 g/cm3 Giả thiết tinh thể ngun tử Fe có hình cầu, có độ đặc khít 68% Cho nguyên tử khối Fe = 55,85 55,85  Thể tích mol Fe = 7,87 = 7,097 cm3 mol Fe chứa NA = 6,02 1023 nguyên tử Fe 7,097 0,68 23 Theo độ đặc khít, thể tích nguyên tử Fe = 6,02 10 = 0,8 1023 cm3 Từ V = =>Bán kính nguyên tử Fe = r = = 3 0,8 1023 4 3,14 = 1,24 108 cm Ví dụ 3: Phân tử CuCl kết tinh kiểu giống mang tinh thể NaCl Hãy biểu diễn mạng sở củaCuCl Xác định bán kính ion Cu+ Cho: d(CuCl) = 4,136 g/cm3 ; rCl- = 1,84 Å ; Cu = 63,5 ; Cl = 35,5 Giải: * Vì CuCl kết tinh dạng lập phương kiêu giống NaCl nên 1 Tổng ion Cl- = Cl -ở đỉnh + Cl- mặt =8  +  = ion Cl- Tổng ion Cu+ = Cu+ 12 cạnh = 121/4=4 ion Cu+  số phân tử CuCl ô mạng cở sở=4 CuCl V hình lập phương= a3 ( a cạnh hình lập phương) GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT M1 phân tử CuCl= MCuCl / 6,023.1023 biết MCuCl= 63,5+35,5 = 99(gam) => D= (499)/ (6,0231023a3) => thay số vào => a= 5,4171 Ao Mà a= 2rCu+ + 2r Cl- => rCu+= 0,86855 Ao Ví dụ 4: Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phương tâm mặt ion Na +, ion Clchiếm lỗ trống tám mặt ô mạng sở ion Na +, nghĩa có ion Cl0 chiếm tâm hình lập phương Biết cạnh a mạng sở 5,58 A Khối lượng mol Na Cl 22,99 g/mol; 35,45 g/mol Cho bán kính Cl - 1,81 A Tính : a) Bán kính ion Na+ b) Khối lượng riêng NaCl (tinh thể) Giải: Các ion Cl - xếp theo kiểu lập phương tâm mặt, cation Na+ nhỏ chiếm hết số hốc bát diện Tinh thể NaCl gồm hai mạng lập phương tâm mặt lồng vào Số phối trí Na+ Cl- Số ion Cl- ô sở: 8.1/8 + 6.1/2 = Số ion Na+ ô sở: 12.1/4 + 1.1 = Số phân tử NaCl ô sở GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT a Có: 2.(r Na+ + rCl-) = a = 5,58.10-8 cm ® r Na+ = 0,98.10-8 cm; b Khối lượng riêng NaCl là: D = (n.M) / (NA.V1 ) ® D = [ 4.(22,29 + 35,45)]/[6,02.1023.(5,58.10-8)3 ] D = 2,21 g/cm3; Ví dụ 5: (HSG QG 2008) Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương Tính bán kính nguyên tử silic Cho khối lượng riêng silic tinh thể 2,33g.cm ; khối lượng mol nguyên tử Si 28,1g.mol-1 So sánh bán kính nguyên tử silic với cacbon (rC = 0,077 nm) giải thích Giải: a Từ cơng thức tính khối lượng riêng D= n.M N A V ® V1 ô = ( 8.28,1)/(2,33.6,02.1023) = 16,027 cm3 a= 5,43.10-8 cm; d = a = 5,43.10-8 1,71 = 9.39.10-8 cm; Bán kính nguyên tử silic là: r = d/8 = 1,17 10-8cm; b Có rSi (0,117 nm) > rC( 0,077 nm) Điều phù hợp với quy luật biến đổi bán kính nguyên tử phân nhóm DẠNG 3: TÍNH KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA MẠNG TINH THỂ Ví dụ 1:Đồng (Cu) kết tinh có dạng tinh thể lập phương tâm diện Tính khối lượng riêng Cu theo g/cm3 biết MCu=64 Giải: Theo hình vẽ ta thấy: mặt khối lập phương tâm diện có AC = a =4 rCu GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT   1, 28 = 3,62 (Å) a= 1 Số nguyên tử Cu tế bào sở = 8 + 6 = (nguyên tử) 64  m 23 8 d = V = 6, 02.10 (3, 62 10 ) = 8,96 g/cm3 B A a D E C Ví dụ 2: Sắt dạng  (Fe) kết tinh mạng lập phương tâm khối, ngun tử có bán kính r = 1,24 Å Hãy tính: Tỉ khối Fe theo g/cm3 Cho Fe = 56 LG a) Mạng tế bào sở Fe (hình vẽ) Theo hình vẽ, số nguyên tử Fe  Ở tám đỉnh lập phương =  =  Ở tâm lập phương = Vậy tổng số nguyên tử Fe chứa tế bào sơ đẳng = + = (nguyên tử) Khối lượng riêng: + mol Fe = 56 gam + Thể tích tế bào sở = a3 chứa nguyên tử Fe + mol Fe có NA = 6,02 1023 nguyên tử GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT 56 m 23 8 Khối lượng riêng d = V =  6,02 10  (2,85 10 ) = 7,95 (g/cm3) Ví dụ 3: Xác định khối lượng riêng Na, Mg, K Biết cấu trúc mạng tinh thể có NTK (đv.C) là: Kim loại Na Mg Al Nguyên tử khối (đv.C) 22,99 24,31 26,98 Mạng tinh thể Lptk Lpck Lptm Giải: Xác định khối lượng riêng kim loại theo công thức: 3.M P D = 4 r N A Sau điền vào bảng so sánh khối lượng riêng kim loại đó, giải thích kết tính Kim loại Na Mg Al Nguyên tử khối (đv.C) 22,99 24,31 26,98 Bán kính nguyên tử ( A ) 1,89 1,6 1,43 Độ đặc khít 0,68 0,74 0,74 0,97 1,74 2,7 Khối lượng riêng thực nghiệm (g/cm3) Nhận xét: Khối lượng riêng tăng theo thứ tự: DNa < DMg < DAl Là biến đổi cấu trúc mạng tinh thể kim loại, độ đặc khít tăng dần khối lượng mol nguyên tử tăng dần DẠNG 4: XÁC ĐỊNH KIM TÊN KIM LOẠI Ví dụ 1: Kim loại M kết tinh theo cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện với bán kính nguyên tử R=143 pm, có khối lượng riêng D=2,7 g/ cm3 Xác định tên kim loại M GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Giải: 1 Số nguyên tử M ô cở sở mạng N=8 + 6 = (nguyên tử) Gọi a độ dài cạnh ô mạng cở sở Khoảng cách ngắn nguyên tử đường chéo mặt bên nên B A a D AC = a =4rM => 2a=4.142/ E C =404 pm m Mà D= V = (4M)/(6,0231023a3) Thay D=2,7; a= 40410-10 cm => M= 26,79 g/mol Vậy M kim loại Al Ví dụ 2: Kim loại M kết tinh theo cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm khối với bán kính nguyên tử R=1,24 Ao, có khối lượng riêng D=7,95 g/ cm3 Xác định tên kim loại M Giải Số nguyên tử M ô cở sở mạng N=8 + 1= 24 (nguyên tử) Gọi a độ dài cạnh ô mạng cở sở Khoảng cách ngắn nguyên tử đường chéo hình lập phương nên AD=a AC =a =4rM => a=4R / GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 3= 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi môn Hóa học trường THPT m Mà D= V = (2M)/(6,0231023a3) Thay D=7,95; a= 2,864 Ao => M= 26,79 g/mol Vậy M kim loại Fe C MỘT SỐ BÀI TẬP TỔNG HỢP Bài 1: Trong tinh thể α (Cấu trúc lập phương tâm khối) nguyên tử cacbon chiếm mặt mạng sở Bán kính kim loại sắt 1,24Ao Tính dộ dài cạnh a ô mạng sở? Bán kính cộng hóa trị cacbon 0,77Ao Hỏi độ dài cạnh a tăng lên sắt α có chứa cacbon so với cạnh a sắt α nguyên chất? Tính độ dài cạnh ô mạng sở cho sắt γ (cấu trúc lập phương tâm diện) tính độ tăng chiều dài cạnh ô mạng biết nguyên tử cacbon chiếm tâm mạng sở bán kính kim loại sắt γ 1,26Ao Có thể kết luận khả xâm nhập cacbon vào loại tinh thể sắt trên? Bài 2: Niken có cấu trúc tinh thể theo kiểu lptd Biết niken có bán kính nguyên tử 1,24 A0 Tính số nguyên tử niken có tế bào sở, số mạng a (cạnh ô mạng sở) khối lượng riêng niken Bài 3: Một kim loại thuộc nhóm IVA có khối lượng riêng 11,35 g/cm kết tinh theo kiểu cấu trúc lptd với độ dài cạnh ô sở 4,95A Tính ngun tử khối gọi tên kim loại Bài 4: Tính thể tích bán kính nguyên tử Mg biết khối lượng riêng Mg 1,74 g/cm3 thể tích cầu Mg chiếm 74% thể tích tồn mạng tinh thể GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Bài 5: Đồng kết tinh theo kiểu mạng lptd, số mạng a = 0,361 nm; d Cu = 8,920g/cm3; nguyên tử khối Cu 63,54 Xác định số Avôgađrô Bài 6: Bạc có bán kính ngun tử R = 1,44 A 0, kết tinh theo mạng lập phương tâm diện Tuỳ vào kích thước mà ngun tử lạ E vào mạng tinh thể bạc tạo dd rắn có tên gọi khác nhau: dd rắn xen kẽ (bằng cách chiếm hốc xen kẽ) dd rắn thay (bằng cách thay nguyên tử Ag) Tính khối lượng riêng bạc nguyên chất Xác định spt độ chặt khít mạng? Bài 7: Nhôm kết tinh theo kiểu mạng lập phương tâm diện, có khối lượng riêng d = 2,7 g/cm3 Xác định số mạng a tế bào nhơm, từ tính bán kính ngun tử nhơm Bài 8: Coban có bán kính ngun tử R = 1,25 A0 kết tinh theo kiểu lp Tính cạnh hình lập phương? Kiểm tra lại khối lượng riêng thực nghiệm coban d = 8,90 g/cm3 Bài 9: Thori kết tinh theo cấu trúc lptk, số mạng a = 4,11 A0 Xác định bán kính nguyên tử thori Xác định khối lượng riêng thori Biết MTh = 232 g/mol Bài 10: Xác định nguyên tố X, biết X có bán kính ngun tử 1,36 A đơn chất kết tinh theo kiểu lptd, khối lượng riêng d = 22,4 g/cm3 Bài 11: Khối lượng riêng rhodi d = 12,4 g/cm Mạng tinh thể lptd, số mạng a = 3,8 A0; MRh = 103 g/mol Suy giá trị gần Avogđro Tính bán kính cực đại r nguyên tử phải có để chiếm hốc bát diện mà không làm thay đổi cấu trúc mạng Xác định độ đặc khít cấu trúc mạng chiếm tất hốc bát diện cầu có bán kính r vừa tìm GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Bài 12: Kali florua (KF) kết tinh theo kiểu cấu trúc NaCl có khối lượng riêng 2,481 g/cm3 Tính số mạng a tế bào KF khoảng cách ngắn ion K+ ion F- Bài 13: Mạng lưới tinh thể KCl giống mạng lưới tinh thể NaCl Ở 18 oC khối lượng riêng 1,9893g/cm3, độ dài cạnh ô mạng sở (xác định thực nghiệm) 6,29082 Ao Xác định số Avogadro biết K = 39,098 , Cl = 35,453 D ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG: Cụ thể năm học 2015-2016 áp dụng chuyên đề cho học sinh ôn tập học sinh giỏi cấp Tỉnh thi học sinh giỏi giải toán máy tính cầm tay cho học sinh khối 12 có kiểm tra khảo sát chất lượng D ĐỀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG Câu 1: Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn dạng Fe a với cấu trúc lập phương tâm khối, từ 1185K đến 1667K dạng Feg với cấu trúc lập phương tâm diện 293K sắt có khối lượng riêng d = 7,874g/cm3 a) Hãy tính bán kính nguyên tử Fe b) Tính khối lượng riêng sắt 1250K (bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể dãn nở nhiệt) Câu 2: Máu thể người có màu đỏ chứa hemoglobin ( chất vận chuyển oxi chứa sắt) Máu số động vật nhuyễn thể khơng có màu đỏ mà cá màu khác chứa kim loại khác ( X) Tế bào đơn vị ( ô mạng sở) lập phương tâm diện tinh thể X có cạnh 6,62.10-8 cm Khối lượng riêng nguyên tố 8920 kg/m3 Tính thể tích nguyên tử tế bào phần trăm thể tích tế bào bị chiếm nguyên tử Đáp án: Câu 1:a) Số nguyên tử Fe mạng sở lập phương tâm khối là: GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT d Fe  m 2.55,847 2.55,847 8   a   2,87.10 cm  2,87 A V 6, 022.1023.a 6, 022.1023.7,874 a  4r  r  a  1, 24 A b) nhiệt độ 1250 sắt tồn dạng Feg với cấu trúc mạng lập phương tâm diện Ta có: a  2.r  2.1, 24  3,51 A ; d Fe  4.55,847 g  8,58 g / cm3 23 8 6, 022.10 (3,51.10 cm) Câu 2: Số nguyên tử tế bào: 8.1/8 + 6.1/2 = Tính bán kính nguyên tử: r = 1,276.10-8 cm Thể tích bị chiếm nguyên tử V nguyên tử = 4.4/3.p.r3 = 3,48.10-23 cm3 Thể tích mạng sở V 1ơ = a3 = 4,7.10-23 cm3 Phần trăm thể tích tế bào bị chiếm nguyên tử: 74% Khi áp dụng chuyên đề thu kết khả quan:  Khi chưa áp dụng học sinh gặp nhiều khó khăn giải tập tinh thể học sinh không định hướng cách làm mà nhớ máy móc nên hay mắc sai làm tính tốn kết không cao  Khi áp dụng chuyên đề: Học sinh dễ dàng nhận dạng dạng tập loại tinh thể Từ học sinh vận dụng phương pháp để giải tập cách dễ dàng khoa học Điểm giỏi Điểm Điểm TB Điểm TB Kết trước dạy 50% 10% 40% Kết sau dạy 50% 25% 25% GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi môn Hóa học trường THPT PHẦN III :KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM Qua thực tế giảng dạy trường THPT Tiên Lữ nghiên cứu áp dụng nội dung vào việc dạy chuyên đề hoá học lớp 10,12 ; đặc biệt dạy ơn thi học sinh giỏi qua rút số kêts luận sau: - Thứ nhất: Với việc hướng dẫn lý thuyết dạy các dạng tập theo dạng giúp học sinh dễ hiểu giải nhanh tập tinh thể mà trước em cảm thấy khó - Thứ hai: Với việc nắm bắt phương pháp giải học sinh chọn cho cách giải nhanh xác - Thứ ba: Các dạng tập có phương pháp giải mẫu nên giúp em dễ hiểu vận dụng tốt tập tương tự II NHỮNG ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ ỨNG DỤNG: 1- Đề xuất kiến nghị Để góp phần nâng cao hiệu dạy học mơn Hóa học trường THPT nói chung, đặc biệt với việc dạy đội tuyển học sinh giỏi xin có số đề xuất sau : - Khuyến khích GV tự xây dựng hệ thống tập có chất lượng tốt có tập nhiều cách giải nhằm khái quát hóa, tổng quát hóa tốn liên hệ với tốn dạng, góp phần hỗ trợ, phát triển toán hay cho HS - Giáo viên cần phải thay đổi giảng theo hướng dạy học tích cực, hỗ trợ học sinh tự học, tự nghiên cứu, chủ động học tập ý rèn luyện khả suy luận logic, rèn luyện tư hóa học cho HS - Giáo viên hướng dẫn học sinh sử dụng công nghệ thông tin hiệu để học tập - Nhà trường quan tâm việc nâng cao chất lượng hiệu bồi dưỡng học sinh giỏi nên tổ chức cho học sinh ôn tập học sinh giỏi từ lớp 10 2- Hướng phát triển đề tài Vì thời gian có hạn nên nghiên cứu mức độ sở lý thuyết toán chuyên đề tinh thể phục vụ cho ôn tập học sinh giỏi phần hố vơ lớp 10, 12 Trong GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT thời gian tới tiếp tục xây dựng chuyên đề ôn tập học sinh giỏi giúp học sinh ôn tập tốt em có hứng thú việc ôn tập thi chọn học sinh gii cỏc cp Tiên lữ, ngày 20 tháng năm 2016 Ngêi thùc hiÖn: Vũ Thị Thu Hà XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TRƯỜNG TỔNG ĐIỂM XẾP LOẠI TM HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CHỦ TỊCH- HIỆU TRƯỞNG (Ký, ghi rõ họ tên đống dấu) GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BÁO CÁO YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ (Kèm theo CV số:1367/SGD ĐT- CNTT ngày 12 tháng 09 năm 2013) I Thông tin chung: Họ tên tác giả sáng kiến : Vũ Thị Thu Hà Ngày, tháng, năm sinh: Đơn vị công tác : 20- 01-1973 Trường THPT Tiên Lữ - Tỉnh Hưng n Trình độ chun mơn, nghiệp vụ: Đại học Sư phạm Hà Nội – Khoa Hóa Các đồng tác giả : Không Đề nghị xét, công nhận sáng kiến: Lĩnh vực áp dụng: Cấp sở Bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Hóa II Báo cáo mơ tả sáng kiến bao gồm: Tình trạng sáng kiến biết: Mô tả sáng kiến biết; ưu khuyết điểm sáng kiến đã, áp dụng quan, đơn vị - Mô tả sáng kiến : Sáng kiến kinh nghiệm “Cơ sở lý thuyết phân loại dạng tập mạng tinh thể dùng ôn tập học sinh giỏi mơn hóa học THPT” * Ưu khuyết: - Bố cục mẫu hướng dẫn, chi tiết, lơgic, khoa học Giải pháp rõ ràng, tính khả thi cao Đặc biệt giải pháp áp dụng phạm vi rộng cho nhiều năm Nội dung sáng kiến đề nghị cơng nhận: Mục đích sáng kiến; điểm khác biệt, tính sáng kiến so với sáng kiến đã, áp dụng; mô tả chi tiết chất sáng kiến GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT - Mục đích sáng kiến: Nhằm nâng cao chất lượng dạy - học, đặc biệt chất lượng học sinh giỏi cấp, đồng thời rèn luyện kĩ quan sát tượng, kĩ tư logic kích thích tị mị u thích mơn - Tính sáng kiến, chất sáng kiến: Sáng kiến sở pháp lý, áp dụng lý luận vào thực tiễn dạy học Từ hạn chế thực trạng sở đề xuất giải pháp cụ thể phát huy lực học tập tất đối tượng học sinh lớp Đề xuất phương pháp hiệu để nâng cao chất lượng dạy học tính chất chất cho học sinh Khắc phục hạn chế phương pháp cũ Bản chất vấn đề quan tâm dừng lại việc học tập, tổng hợp kinh nghiệm xoay quanh việc đổi phương pháp dạy học theo hướng phát triển tư cho học sinh Vận dụng lý luận vào thực tiễn dạy học, đúc rút kinh nghiệm cho thân trình dạy học năm học năm Bằng vận dụng lý luận vào thực tiễn trình giảng dạy, đặt mục đích nghiên cứu đề xuất số biện pháp, giải pháp giúp cho người giáo viên có phương pháp tạo cho học sinh có kĩ biết vận dụng kiến thức lí thuyết vào giải thích tượng thực tế Kết luận khoa học: Chúng tiến hành thực nghiệm để kiểm nghiệm tính khả thi đề tài, hiệu phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Căn vào kết dạy học sinh giỏi năm học 2015 – 2016 cho thấy: đa số HS tiếp thu tốt, hiểu vận dụng nhanh chóng tập liên quan đến tinh thể Khả áp dụng sáng kiến Sáng kiến áp dụng kiểm định thực tế ôn thi học sinh giỏi mơn Hóa sở đơn vị trường có chất lượng, tính khả thi cao, giá trị sử dụng lâu dài Có thể áp dụng phạm vi rộng với đối tượng học sinh tương đồng khu vực GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT Phạm vi áp dụng sáng kiến quan, đơn vị, tổ chức hệ thống quan, đơn vị, tổ chức; xã, huyện, tỉnh nhiều tỉnh Đối với quan áp dụng phạm vi trường THPT trường THPT chuyên Hiệu quả, lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả sáng kiến; theo ý kiến tổ chức, cá nhân áp dụng sáng kiến Có tính hiệu cao Có thể nhân rộng Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu Lời cam đoan: SKKN thân làm, không chép Nếu sai xin chịu trách nhiệm XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN, Tiên Lữ, ngày 20 tháng 03 năm 2016 ĐƠN VỊ QUẢN LÝ Người báo cáo yêu cầu công nhận sáng kiến (Ký ghi rõ họ tên) GV: Vũ Thị Thu Hà THPT Tiên Lữ 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... viên giảng dạy mơn hóa học, tham gia dạy đội dạy học sinh thi học sinh giỏi nên mạnh dạn viết chuyên đề: ? ?Cơ sở lý thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi môn Hóa học trường THPT” Chuyên... luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ơn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT thời gian tới tiếp tục xây dựng chuyên đề ôn tập học sinh giỏi giúp học sinh ôn tập tốt em có... luanvanchat@agmail.com SKKN: Cơ sở lí thuyết phân loại tập tinh thể ôn tập học sinh giỏi mơn Hóa học trường THPT I Một số khái niệm: 1- Cấu trúc tinh thể: Mạng lưới tinh thể (cấu trúc tinh thể) mạng lưới khơng