(SKKN HAY NHẤT) hướng dẫn học sinh giải toán phần kim loại tác dụng với nước và dung dịch bazơ trong ôn thi đại học

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI TOÁN PHẦN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI NƯỚC VÀ DUNG DỊCH BAZƠ TRONG ÔN THI ĐẠI HỌC" LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A/ PHẦN MỞ ĐẦU I/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Hố học khơng phải trình dạy, tiếp nhận cách thụ động tri thức hoá học mà chủ yếu trình học sinh tự học, tự nhận thức, tự khám phá, tìm tịi tri thức hố học cách chủ động, tích cực, q trình tự phát vấn đề giải vấn đề Chính mà việc đổi phương pháp dạy học, phải phát huy tính tích cực, lực sáng tạo, tính mềm dẻo, linh hoạt học sinh Trong nội dung chương trình hố học phổ thơng có nhiều phần kiến thức khó mà học sinh khơng tự lĩnh hội hết kiến thức Vì giáo viên cần có phương pháp giúp học sinh nắm vững đặc biệt vận dụng kiến thức tốt Sự đổi cách thi tuyển sinh đại học Bộ giáo dục Đào tạo đặt yêu cầu cho học sinh Để có kết thi tốt học sinh cần phải nắm vững kiến thức vận dụng kiến thức cách linh hoạt đặc biệt kĩ giải toán hoá học Trong q trình giảng dạy ơn thi tơi nhận thấy mảng kiến thức kim loại tác dụng với nước dung dịch kiềm phần kiến thức rộng bao gồm kim loại kiềm, số kim loại kim loại kiềm thổ, kim loại nhôm, kẽm hợp chất chúng phần tập trắc nghiệm rộng Do học sinh khó vận dụng xây dựng kiến thức hệ thống việc giải tập học sinh khó Trong q trình giảng dạy ơn thi đại học nghiên cứu số tài liệu từ thực tế đưa cách khai thác đơn giản dể hiểu Qua thực tế giảng dạy bồi dưỡng học sinh Tôi nhận thấy kết học tập học sinh nâng cao nhiều học sinh u thích mơn Hố học Chính tơi mạnh dạn đề xuất kinh nghiệm nhỏ: “Hướng dẫn học sinh giải toán phần kim loại tác dụng với nước dung dịch bazơ ơn thi đại học.” II/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Thực sáng kiến này, nhằm mục đích: - Khẳng định tầm quan trọng việc đổi phương pháp giảng dạy - Giúp học lĩnh hội vận dụng kiến thức tốt - Nâng cao kết thi học sinh kì thi III/ PHƯƠNG PHÁP: - Nghiên cứu tài liệu, sưu tầm tài liệu phục vụ viêc soạn thảo - Thực nghiệm giảng dạy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com B/ PHẦN NỘI DUNG I/ CƠ SỞ LÍ THUYẾT Kiến thức Những kim loại tác dụng với nước nhiệt độ thường tạo dung dịch bazơ gồm kim loại kiềm số kim loại kiềm thổ Canxi ( Ca), Stronti(Sr), Bari(Ba) Các phản ứng dạng tổng quát + Kim loại kiềm: 2M + 2H2O  2MOH + H2 + Kim loại kiềm thổ: M + 2H2O M(OH)2 + H2 ( Ca, Sr, Ba) Những kim loại tan dung dịch kiềm gồm Be, Zn, Al, Pb, Cr Dạng tổng quát với kim loại có hiđroxit có tính lưỡng tính Một số dạng toán bản: Bài tập kim loại tác dụng với nước dung dịch kiềm có nhiều dạng nhỏ có liên hệ kiến thức, kim loại tác dụng với nước tạo dung dịch dung dịch lại phản ứng với axít, muối với kim loại khác Để đơn giản trình làm tập dựa tảng kiến thức để có cải tiến phương pháp giải đơn giản giúp học sinh làm nhanh dễ phù hợp với thi trắc nghiệm Trên sở tối đưa hai dạng sau +Dạng 1: Hỗn hợp kim loại tác dụng với nước, sau dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch axít - Dựa phương trình phản ứng tổng quát kim loại tác dụng với nước: 2M + 2nH2O 2M(OH)n + nH2 Từ phương trình phản ứng ta nhận thấy tồn ion OH- khí H2 tạo từ H2O Từ ta có q trình đơn giản sau 2H2O  2OH- + H2 (1) ( Quá trình đảm bảo khối lượng hai vế) Dựa vào q trình (1) ta có Dung dịch sinh tác dụng với axít ta có: H+ + OHH2O LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ ta rút ra, axít Clohiđric( HCl) cịn axít sunfuric (H2SO4) + Một số ví dụ áp dụng: Ví dụ 1: Cho hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm tan hết nước tạo dung dịch Y và thoát 0,12 mol H2 Thể tích dung dịch H2SO4 2M cần trung hòa dung dịch Y là : A 120ml B 60ml C 150ml D 200ml Hướng dẫn: Đối với dạng bài tập này ta chỉ cần biểu diễn: H2SO4 H2 Theo sơ đồ : => Ví dụ 2: Cho mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu dung dịch X 3,36 lít H2(ở đktc) Thể tích dung dịch axit HCl 2M cần dùng để trung hoà dung dịch X : A 150ml B 75ml C 60ml D 30ml Hướng dẫn: 2HCl H2 Theo sơ đồ : => Ví dụ 3: Cho 10,1g hỗn hợp K và kim loại kiềm X tác dụng hết với nước, thu được dung dịch A Để trung hòa dung dịch A cần 500ml dd H2SO4 0,3M Cho biết tỉ lệ về số mol của K và số mol của X nhỏ Tính thể tích khí H2 tạo thành ( đktc ) A 3,36 lít B 1,68 lít C 2,24 lít D 4,48 lít Hướng dẫn: Biểu diễn tương tự bài => => = 0,15.22,4 = 3,36 lít Ví dụ Hồ tan 2,15gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm A kim loại kiềm thổ B vào H2O thu dung dịch C 0,448lít H2(đktc) Để trung hồ 1/2 dung dịch C cần V lít dung dịch HCl 0,1M thu m gam muối Giá trị V m A 0,2 3,570.      B 0,2 1,785.      C 0,4 3,570.           D 0,4 1,785 Hướng dẫn: Ta có 2H2O  2OH- + H2  Khi trung hồ 1/2 dung dịch C ta có  LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giá trị V= 0,02/ 0,1 =0,2 lit Khối lượng muối: m = 2,15/2 + 0,02.35,5=1,785 g Đáp án B Ví dụ : Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp kim loại kiềm vào nước thu 0,448 lít khí H2 (đktc) 400 ml dung dịch X Giá trị pH dung dịch X    A 1.                            B 2.                                  C 12.                          D 13 Hướng dẫn: Ta có 2H2O  2OH- + H2   [H+] = 0,04/ 0,4= 10-1M  pH =  Đáp án A Ví dụ 6: Hồ tan 13,1 gam hỗn hợp X gồm Li, Na, K vào nước thu V lít khí H2 (đktc) dung dịch Y Trung hoà Y dung dịch HCl thu dung dịch chứa 30,85 gam muối Giá trị V A 5,60.                       B 8,96.                        C 13,44.                     D 6,72 Hướng dẫn:  Ta có 2H2O  2OH- + H2 0,25 22,4 = 5,6 lit   V= Đáp án A +Dạng 2: Hỗn hợp kim loại tác dụng với nước, sau dung dịch tạo thành tác dụng với dung dịch muối Từ trình đơn giản 2H2O  2OH- + H2 (1) Dựa vào trình (1) ta có Sử dụng định luật bảo tồn điện tích ta có + Các cation kim loại: + Nếu muối sunfat: + Nếu muối clorua: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Nếu muối nitrat: + Nếu muối photphat: + Một số ví dụ áp dụng Ví dụ 1: Cho 8,5 gam hỗn hợp Na K tác dụng hết với nước thu 3,36 lít khí H2 (đktc) dung dịch X Cho X tác dụng vừa đủ với dung dịch Fe2(SO4)3 thu m gam kết tủa Giá trị m A 5,35.                       B 16,05.                      C 10,70.                     D 21,40 Hướng dẫn: Ta có 2H2O  2OH- + H2  Dung dịch X tác dụng với Fe2(SO4)3 Ta có  m = 107.0,3/3=10,7 gam  Đáp án C Ví dụ 2:: Cho hỗn hợp Na, K Ba tác dụng hết với nước, thu dung dịch X 6,72 lít khí H2 (đktc) Nếu cho X tác dụng hết với dung dịch Al(NO3)3 số gam kết tủa lớn thu  A 7,8 gam.              B 15,6 gam.              C 46,8 gam.                D 3,9 gam Hướng dẫn: Ta có 2H2O  2OH- + H2   m =0,2.78=15,6 gam  Đáp án B LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dạng 3: Hỗn hợp kim loại kiềm, số kim loại kiềm thổ nhôm, kẽm tác dụng với dung dịch bazơ kiềm Từ phản ứng rút trình sau: (2) Dựa vào trình (2) ta có Để giải tốn nhanh hơn, đơn giản cần kết hợp với định luật bảo tồn electron, định luật bảo tồn điện tích + Một số ví dụ áp dụng Ví dụ 1: Cho 18,6 gam hỗn hợp A gồm K Al tác dụng hết với dung dịch NaOH thu 15,68 lít khí H2 (đktc) Nếu cho 18,6 gam A tác dụng hết với dung dịch HCl số gam muối thu A 68,30.                     B 63,80.                       C 43,45.                     D 44,35 Hướng dẫn: Ta có 2H2O  2OH- + H2  Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có Khối lượng muối: m = 18,6 + 1,4 35,5=68,3 gam  Đáp án A Ví dụ 2: Chia 23,2 gam hỗn hợp X gồm Na, K Al thành phần Phần cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 8,96 lít khí H2 (đktc) Phần cho tác dụng với dung dịch HCl dư cạn dung dịch thu m gam chất rắn Giá trị m   A 51,6.                       B 25,8.                      C 40,0.                       D 37,4 Hướng dẫn: + Phần 1: Ta có q trình :  + Phần 2: Áp dụng định luật bảo tồn điện tích ta có   Đáp án C Dạng 4: Hỗn hợp kim loại tác dụng với nước - Nếu đề cho hỗn hợp kim loại kiềm kiềm thổ kim loại M hóa trị n vào nước có hai khả năng:           + M kim loại tan trực tiếp (như kim loại kiềm, Ca, Sr, Ba)  LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com          + M kim loại có hiđroxit lưỡng tính (như Al, Zn)  Dựa vào số mol kim loại kiềm kiềm thổ → số mol OH– biện luận xem kim loại M có tan hết không hay tan phần - Nếu kim loại Al, Zn dư ta sử dụng trình 2H2O  2OH- + H2 (1) (3) Từ (1) (2) ta rút trình sau: Ta có + Nếu kim loại kiềm: + Nếu kim loại kiềm thổ( Ca, Sr, Ba): -Nếu kim loại M (Al, Zn) hết ta có 2H2O  2OH- + H2 (1) (4) + Nếu kim loại kiềm: + Nếu kim loại kiềm thổ: ( Ca, Sr, Ba) (***) Từ ta có: (**) (***) + Một số ví dụ áp dụng: Ví dụ 1: Thực hai thí nghiệm sau: • Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp Ba Al vào nước dư, thu 0,896 lít khí (ở đktc) • Thí nghiệm 2: Cũng cho m gam hỗn hợp cho vào dung dịch NaOH dư thu 2,24 lít khí (ở đktc) Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là: A 2,85 gam            B 2,99 gam                   C 2,72 gam                  D 2,80 gam Hướng dẫn: Ta có: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com → thí nghiệm Ba hết, Al dư cịn thí nghiệm Ba Al hết - Gọi nBa = x mol nAl = y mol m gam hỗn hợp - Thí nghiệm 1:                                                   - Thí nghiệm 2: → m = 0,01.137 + 0,06.27 = 2,99 gam → Đáp án B Ví dụ (B-07): Hỗn hợp X gồm Na Al Cho m gam X vào lượng nước dư V lít khí Nếu cho m gam X vào dung dịch NaOH dư thu 1,75V lít khí Biết khí đo điều kiện Thành phần phần trăm khối lượng Na X A 39,87%.           B 29,87%.                        C 49,87%.                  D 77,31% Hướng dẫn:( Đặt V=22,4lit) + Khi tác dụng với nước , Al dư nên ta có + Khi tác dụng với dung dịch NaOH , kim loại Al hết ta có % mNa =  Đáp án B Ví dụ 3: Cho m gam hỗn hợp A gồm K Al tác dụng với nước dư, thu 4,48 lít khí H2 (đktc) Nếu cho m gam A tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu 7,84 lít H2 (đktc) Phần trăm khối lượng K A A 83,87%.             B 16,13%.                  C 41,94%.                  D 58,06% Hướng dẫn: Do thể tích H2 hỗn hợp tác dụng với H2O nhỏ thể tích hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH nên hỗn hợp tác dụng với H2O Al dư LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ ta có %m K A =  Đáp án C II KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM: Khi áp dụng chuyên đề vào giảng dạy lớp 12A1 năm học 2012 – 2013 nhận thấy học sinh nắm bắt vận dụng phương pháp nhanh hơn, tập trở nên đơn giản hơn, học sinh biết cách nhận dạng nhẩm nhanh kết số tốn, khơng kĩ giải tốn tốt mà lí thuyết em nắm vững từ số học sinh ham thích làm tập có hứng thú học nhiều hơn, tiết học sinh động có chất lượng cao Khảo sát cho thấy: Khi chưa đưa phương pháp trên : Tỷ lệ học sinh giải 20% Tỷ lệ học sinh lúng túng Tỷ lệ học sinh không giải 35% 45% Khi đưa phương pháp trên vào vận dụng: Tỷ lệ học sinh giải 60% Tỷ lệ học sinh lúng túng Tỷ lệ học sinh không giải 15% 20% C/ KẾT LUẬN: Thông qua việc giảng dạy lớp 12A năm 2012 - 2013 trình ôn luyện đại học năm trước nhận thấy học sinh nắm tốt việc vận dụng học sinh tốt Do góp phần nâng cao chất lượng học sinh khu vực miền núi Tuy nhiên chất lượng học sinh chênh lệch giảng dạy cần làm rõ lí thuyết từ khai thác để học sinh vận dụng không đưa trực tiếp dạng tập, học sinh giỏi cần khai thác triệt để đặc biệt dạng vận dụng kết hợp với định luật bảo toàn electron phương pháp khác, cịn học sinh trung bình cần cung cấp lí thuyết tập khơng q khó Trên số kinh nghiệm mà tơi trình bày, tơi hy vọng có ích cho cơng tác giảng dạy giáo viên chương trình đổi 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... tập học sinh nâng cao nhiều học sinh yêu thích mơn Hố học Chính tơi mạnh dạn đề xuất kinh nghiệm nhỏ: ? ?Hướng dẫn học sinh giải toán phần kim loại tác dụng với nước dung dịch bazơ ôn thi đại học. ”... dạng toán bản: Bài tập kim loại tác dụng với nước dung dịch kiềm có nhiều dạng nhỏ có liên hệ kiến thức, kim loại tác dụng với nước tạo dung dịch dung dịch lại phản ứng với axít, muối với kim loại. .. lệ học sinh giải 20% Tỷ lệ học sinh lúng túng Tỷ lệ học sinh không giải 35% 45% Khi đưa phương pháp trên vào vận dụng: Tỷ lệ học sinh giải 60% Tỷ lệ học sinh lúng túng Tỷ lệ học sinh không giải