Sáng kiến kinh nghiệm: Phân loại và giải bài toán kim loại tác dụng với dd axit

MỤC LỤC NỘI DUNG Trang A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý do chọn đề tài 3 II Mục đích nghiên cứu 3 III Phương pháp nghiên cứu 4 IV Phạm vi đề tài Đối tượng nghiên cứu 4 B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận 5 II Cơ.

MỤC LỤC NỘI DUNG A ĐẶT VẤN ĐỀ I Lý chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Phương pháp nghiên cứu IV Phạm vi đề tài - Đối tượng nghiên cứu B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Cơ sở lý luận II Cơ sở thực tiễn III Phương pháp thực Yêu cầu cần thiết giáo viên Yêu cầu cần thiết học sinh Phương pháp phân loại giải các tập kim loại tác dụng với axit THCS 3.1 Lý thuyết 3.2 Phân dạng giải tập IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU C- KẾT LUẬN I BÀI HỌC KINH NGHIỆM II HƯỚNG PHỔ BIẾN ÁP DỤNG ĐỀ TÀI III ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 3 4 5 6 7 27 28 29 29 30 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Dung dịch: dd Điều kiện tiêu chuẩn (00C atm): đktc Khối lượng: m Nguyên tử khối: NTK Nồng độ mol/l ~ nồng độ mol ~ CM Nồng độ phần trăm: C% Thể tích: V Phương trình hóa học: PTHH Số mol: n 10 Khối lượng mol: M 11 Nhiệt độ: t0 12 Kí hiệu hóa học: KHHH 13 Trung học sở: THCS 14 Học sinh giỏi: HSG 15 Nhà xuất bản: NXB 16 Giáo viên: GV 17 Học sinh: HS 18 Sách giáo khoa: Sgk 19 Ví dụ: VD 20 Phản ứng: pu A I ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Hoá học môn khoa học tự nhiên có tầm quan trọng trường phổ thơng Đây mơn học mẻ nên có nhiều học sinh cảm thấy tị mị hứng thú Tuy nhiên lại mơn học khơ khan, nhàm chán chí sợ nhóm học sinh Điều ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng học tập học sinh Như vậy, nguyên nhân bất cập đâu? Thực tế trường THCS các em có thời gian luyện tập, giải các toán hóa học mà chủ yếu thời gian học lí thuyết Vì hóa học mơn nghiên cứu các chất biến đổi chúng nên tiết học 45 phút các em phải nghiên cứu nhiều tính chất hóa học các chất cụ thể, các nhóm chất các em khơng có nhiều thời gian cho phần chữa tập, hệ thống hóa các dạng tập Mặc dù hết chương lí thuyết các em có tiết luyện tập thực đủ thời gian để các em làm nhiều tập liên quan Trong chương trình lớp kiến thức lí thuyết tính chất hóa học các hợp chất vơ lại quá nhiều nên học sinh không kịp để nhớ lí thuyết, tập các em khơng có nhiều thời gian luyện tập lớp hướng dẫn giáo viên Dẫn tới việc học nhà các bị hạn chế không hiểu Dẫn đến việc làm tập, học lí thuyết sng, khơng đáp ứng u cầu mơn hóa học đề ra, từ từ các em cảm thấy sợ học mơn Hóa Là giáo viên dạy hóa 8-9, tơi băn khoăn, trăn trở vấn đề Từ thực trạng nêu trên, thiết nghĩ cần phải có tài liệu hệ thống hóa số dạng tập bậc THCS nhằm giúp các em tự học, tự giải tập nhà, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng học tập mơn hóa học sinh lớp Chính lý tơi chọn đề tài “Phân loại giải tập kim loại tác dụng với axit” góp phần nhỏ vào khắc phục tình trạng học sinh II Mục đích nghiên cứu Mục đích chuyên đề giúp các em học sinh củng cố kiến thức liên quan đến dạng tập kim loại tác dụng với axit, rèn luyện kỹ giải tập toán hoá học có cách nhận biết dạng tập, phương pháp nhanh nhất, xác nhất, bên cạnh giảm bớt lo sợ cho học sinh, giúp các em có hứng thú học tập môn Hoá học tự tin đường học tập III Phương pháp nghiên cứu - Điều tra thực trạng, thực tế giảng dạy -Nghiên cứu tài liệu - Xây dựng các phương pháp nghiên cứu giải tập hóa học dựa sở đổi phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực học sinh (lấy học sinh làm trung tâm) - Phương pháp học tập theo nhóm nhỏ - So sánh, đối chiếu các phương pháp giải tập chọn lựa phương pháp giải tối ưu - Hệ thống hóa tập thành các chủ đề từ dễ tới khó - Học hỏi kinh nghiệm đồng nghiệp, đặc biệt qua tổng kết đánh giá kết học tập học sinh - Tự bồi dưỡng, trau dồi thường xuyên rút học kinh nghiệm quá trình giảng dạy, kiểm tra, đánh giá học sinh IV Phạm vi nghiên cứu – Đối tượng nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Do cơng việc nên thời gian có hạn, tơi nghiên cứu số dạng toán kim loại tác dụng với axit khơng có tính oxi hóa sau: + Bài toán kim loại tác dụng với axit + Bài toán nhiều kim loại tác dụng với axit - Đối tượng nghiên cứu: HS lớp trường THCS Vân Nội - Thời gian nghiên cứu: Tháng năm 2016 đến hết tháng năm 2017 B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÍ LUẬN Hoá học môn khoa học tổng hợp kiến thức các môn khoa học tự nhiên xã hội khác Cho nên sau học xong chương trình lớp các em có đủ điều kiện để lĩnh hội kiến thức môn học Bên cạnh số em học sinh cịn cho mơn học phụ nên các em chưa có ý thức để học tập tốt môn Do đặc trưng môn học quan niệm sai lầm môn dẫn đến kết học tập học sinh mơn hoá học các trường cịn thấp Từ kết lương tâm trách nhiệm nghề nghiệp thúc phải làm để nâng cao chất lượng học tập, việc làm nâng cao chất lượng dạy lớp GV phải ý tới việc truyền thụ kiến thức hóa học gắn với thực tiễn đời sống sản xuất, sử dụng phương pháp dạy học khác nhau, hướng dẫn học sinh việc tự học tập nhà việc tiếp thu kiến thức lớp, tổ chức cho học sinh rèn các kĩ năng, kĩ xảo thong qua các thí nghiệm thực hành, kĩ áp dụng kiến thức học vào giải thích các tượng thực tế đặc biệt kĩ tính toán theo PTHH Riêng nội dung giáo viên cần định hướng cho HS cách nhận biết, phương pháp tư để tới kết nhanh II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ Trong năm gần đây, chất lượng học sinh học tập môn hóa học chưa cao Rất nhiều em khơng giải toán bản, chí khơng viết phương trình tính số mol, số em tỏ sợ học mơn hóa, điều khiến cho giáo viên giảng dạy mơn hóa ln trăn trở, băn khoăn ln ln tìm giải pháp để cải thiện tình hình học tập cho học sinh Để ngày nâng cao chất lượng dạy học mơn hóa, nhằm giúp học sinh chủ động việc học tự học nên việc kiểm tra đánh giá học sinh có lồng ghép tập tự luận trắc nghiệm khách quan Qua nhiều năm công tác nhận thấy phần lớn học sinh cịn lúng túng với việc giải tập hóa học chủ yếu toán hóa 9, nguyên nhân các em chưa nhớ hết tính chất hóa học các loại hợp chất vô cơ, chưa hiểu cách giải phương pháp giải hợp lí Từ dẫn đến chất lượng mơn thấp so với mặt chung toàn huyện:  Chất lượng môn: (năm học 2015 – 2016) TSHS Giỏi Khá Trung bình Yếu Sớ Tỉ lệ Sớ Tỉ lệ Sớ Tỉ lệ Số Tỉ lệ lượng lượng lượng lượng 160 30 18,7% 43 26,9% 47 29,4% 40 25,0%  Chất lượng thi học sinh giỏi: Có đạt giải chưa cao Sở dĩ hạn chế học sinh chưa chủ động việc tư duy, chưa có cách phân loại tập các lập luận, suy luận để có định hướng giải tập hóa học Để giúp các em hiểu rõ phương pháp phương pháp giải tập hóa học, đặc biệt dạng tập phương pháp gần gũi với các em Tôi chọn vấn đề “Phân loại giải tập kim loại tác dụng với axit” để nghiên cứu tìm biện pháp dạy phù hợp cho các em III PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Đối với Giáo viên - Phải hệ thống hóa kiến thức trọng tâm hướng dẫn học sinh chủ động biết hệ thống hóa kiến thức học cách khoa học, xác - Nắm vững các phương pháp giải tập xây dựng hệ thống tập phải thật đa dạng, đảm bảo trọng tâm chương trình phù hợp với đối tượng học sinh - Tận dụng thời gian để hướng dẫn giải lượng tập nhiều nhất, có hiệu cho học học sinh dễ hiểu - Luôn quan tâm có biện pháp giúp đỡ các em học sinh có học lực trung bình, yếu Khơng ngừng tạo tình có vấn đề các em học sinh khá giỏi … Đối với Học sinh - Kiến thức Là phương tiện để ôn tập củng cố, hệ thống hoá kiến thức cách tốt Rèn khả vận dụng kiến thức học, kiến thức tiếp thu qua giảng thành kiến thức mình, kiến thức nhớ lâu vận dụng thường xuyên Đào sâu, mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú, hấp dẫn - Kĩ Phải tích cực rèn kỹ hệ thống hóa kiến thức sau bài, chương Phân loại tập hóa học lập hướng giải cho dạng toán Bài tập hoá học cách hình thành kiến thức kỹ cho học sinh Rèn kỹ hoá học cho học sinh khả tính toán cách khoa học Phát triển lực nhận thức rèn trí thơng minh cho học sinh - Về thái độ Làm cho các em yêu thích, đam mê học mơn hóa học hiểu rỏ vấn đề Phát giải vấn đề cách khách quan, trung thực sở phân tích khoa học Phương pháp tiến hành 3.1 Lý thuyết Để giải tốt các dạng tập, đòi hỏi học sinh phải nắm vững các điểm lí thuyết quan trọng hóa học cấp bậc THCS, đồng thời phải ứng dụng linh hoạt lí thuyết vào dạng toán cụ thể Lí thuyết axit tác dụng với kim loại: Dãy hoạt động hóa học kim loại: K Na Mg Al Zn Fe Pb H Cu Hg Ag Au Các kim loại đứng trước hiđro phản ứng với các axit khơng có tính oxi hóa HCl, H2SO4 lỗng sinh muối giải phóng khí hiđro Chú ý kim loại có nhiều hóa trị phản ứng với axit thể hóa trị thấp muối tạo thành Phải nắm vững số cơng thức tính toán định luật bản: Tìm số mol Dựa khối lượng chất Trong đó:  m: khối lượng chất (g) m n=  M: khối lượng mol (g) M Dựa vào thể tích chất khí đo điều kiện tiêu chuẩn (đktc) n= V 22,4 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) Nồng độ phần trăm (C%) C%= mct mdd 100 % 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 d A/ B  MA MB Trong đó:  MA: khối lượng mol khí A  MB: khối lượng mol khí B *Chú ý: Nếu B khơng khí MB = 29 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 Ngoài việc giải toán hóa học địi hỏi học sinh phải biết cách giải phương trình bậc ẩn số, giải hệ phương trình bậc hai ẩn số, 3.2 Bài tập 3.2.1 Một kim loại tác dụng với axit Dạng 1: Bài tốn tính theo phương trình hóa học đơn giản - Dấu hiệu nhận biết: Có phản ứng hóa học xảy kiện quy đổi kết số mol cụ thể - Phương pháp giải: Bước 1: Viết PTHH xảy Bước 2: Đổi kiện đề số mol Bước 3: Tính số mol chất đề yêu cầu dựa vào PTHH đề Bước 4: Tính m, V, CM C% theo yêu cầu đề - Bài tập: VD1: Cho 5,6g sắt tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit clohiđric sinh V lít khí H2 đktc a Viết PTHH xảy b Tính V Giải: PTHH: Fe+  HCl   FeCl2 + H2 - Quy đổi kiện 5,6g sắt số mol nFe  mFe 5,  0,1 M Fe 56 mol - Tính số mol H2 theo yêu cầu đề Fe+  HCl   FeCl2 + H2   0,1 mol 0,1 mol - Tính thể tích H2 theo yêu cầu đề VH nH 22, 0,122, 2, 24 lít VD2: Cho m (g) nhơm tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit sunfuric sinh 3,36 lít khí H2 Xác định m Giải: PTHH: 2Al + 3H2SO4   Al2(SO4)3 + H2 Al2(SO4)3 + H2 - Quy đổi kiện 3,36 lít khí H2 số mol nH  VH 22,  3,36 0,15mol 22, - Tính số mol Al theo yêu cầu đề PTHH: 2Al + 3H2SO4   0,1 mol  - Tính khối lượng nhôm theo yêu cầu đề 0,15 mol mAl nAl M Al 0,127 2, g VD3: Cho m(g) magie tác dụng hoàn toàn với 200ml dung dịch axit clohidric 1,5M a Viết PTHH xảy b Tính m c Tính thể tích khí H2 đktc sinh Giải: Đổi 200ml= 0,2 lít a Viết PTHH xảy  MgSO4 + H2 Mg + H2SO4   b - Quy đổi kiện 200ml dung dịch axit clohidric 1,5M số mol nHCl=CM×V = 1,5×0,2=0,3 mol - Tính số mol Mg H2 theo yêu cầu đề Mg +   HCl 0,15 mol  0,3 mol MgCl2 + H2   0,15 mol - Tính khối lượng Magie m=mMg=nMg×MMg =0,15×24=3,6g c Tính thể tích khí H2 đktc VH nH 22, 0,15 22, 3, 36lít VD4: Cho kim loại nhơm tác dụng hồn tồn với 150g dung dịch axit sunfuric 14,7% thu V lít khí H2 đktc Tính V Giải: - Viết PTHH xảy 2Al + 3H2SO4   Al2(SO4)3 + H2 - Quy đổi kiện 150g dung dịch axit sunfuric 14,7% số mol mH SO4  mdd(H SO4 ) C % 100 150 14,  22, 05 g 100 10 - Phương pháp: Bước 1: Qui đổi các kiện số mol Bước 2: Phân tích đề cách khoa học xem hỗn hợp chất phản ứng, chất không phản ứng hay hỗn hợp tham gia phản ứng Bước 3: Đặt ẩn số cho các chất phản ứng (thường số mol) viết các PTHH Bước 4: Dựa vào PTHH kiện đề để lập hệ phương trình (nếu cần thiết) giải phương trình Bước 5: Tính toán theo yêu cầu đề dựa các cơng thức Tính thành phần hỗn hợp theo công thức: mA %Atrong hỗn hợp = m hh 100% - Bài tập VD1: Cho 11g hỗn hợp kim loại sắt nhôm phản ứng hoàn toàn với dung dịch axit clohidic thu 8.96 lít khí hidro đktc Tính thành phần % kim loại hỗn hợp ban đầu Giải: - Quy đổi kiện 8,96 lít khí H2 số mol nH  VH 22,  8,96 0, 22, mol - Dựa vào tính chất hóa học axit thấy kim loại tác dụng với axit HCl - Gọi số mol Fe Al x, y (x, y>0) PTHH: Fe + 2HCl   FeCl2 H2   x mol x mol 2Al + 6HCl +   2AlCl3 + 3H2   y mol 3/2y mol - Dựa vào kiện 11g hỗn hợp kim loại 0,4 mol khí H2 để lập hệ phương trình mFe + mAl  56x + 27y= 11 nH  1 nH   + = 0,4 mol  Suy ra: x= 0,1 mol y x + = 0,4 19 y= 0,2 mol mFe= 56 0,1=5,6g  %mFe  mFe 5, 100%  100% mFe  mAl 11 =50,91%  %mAl 100%  %mFe 100%  50,91% = 49,09% VD2: Cho 12g hỗn hợp kim loại sắt đồng phản ứng hoàn toàn với dung dịch axit clohidic thu 2,24 lít khí hidro đktc Tính thành phần % kim loại hỗn hợp ban đầu Giải: - Quy đổi kiện 2,24 lít khí H2 số mol nH  VH 22,  2, 24 0,1 22, mol - Phân tích đề thấy kim loại có Fe phản ứng với axit HCl cịn Cu không phản ứng - PTHH: Fe + 2HCl 0,1 mol mFe= 56 0,1=5,6g mCu= 12-5,6=6,4  %mFe    FeCl2 mFe 5, 100%  100% mFe  mCu 12 + H2 0,1 mol = 46,67%  %mCu 100%  % mFe 100%  46, 67% =53,33% VD3: X hỗn hợp kim loại Mg Zn Y dung dịch H2SO4 chưa rõ nồng độ Thí nghiệm 1: Cho 24,3g X vào lít Y, sinh 8,96 lít H2 Thí nghiệm 2: Cho 24,3g X vào lít Y, sinh 11,2 lít khí H2 Các thể tích khí đo đktc) a, Chứng tỏ thí nghiệm X chưa tan hết, thí nghiệm X tan hết b, Tính nồng độ mol dung dịch Y khối lượng kim loại X Giải: 20 ... tơi nghiên cứu số dạng toán kim loại tác dụng với axit khơng có tính oxi hóa sau: + Bài toán kim loại tác dụng với axit + Bài toán nhiều kim loại tác dụng với axit - Đối tượng nghiên cứu: HS... tự học, tự giải tập nhà, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng học tập mơn hóa học sinh lớp Chính lý tơi chọn đề tài ? ?Phân loại giải tập kim loại tác dụng với axit? ?? góp phần nhỏ vào khắc phục... hiểu rõ phương pháp phương pháp giải tập hóa học, đặc biệt dạng tập phương pháp gần gũi với các em Tôi chọn vấn đề ? ?Phân loại giải tập kim loại tác dụng với axit? ?? để nghiên cứu tìm biện pháp