Skkn phân loại và cách giải bài toán xác định tên kim loại

A ĐẶT VẤN ĐỀ SKKN ph©n lo¹i vµ c¸ch gi¶I bµi to¸n x¸c ®Þnh tªn kim lo¹i A ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏi các cấp được nhà trường quan tâm và các bậc[.]

SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại A- T VN Trong nhng năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏi cấp nhà trường quan tâm bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ.Giáo viên phân công dạy bồi dưỡng có nhiều cố gắng việc nghiên cứu để hồn thành tốt nhiệm vụ giao Nhờ số lượng chất lượng đội tuyển học sinh giỏi cấp nâng cao Tuy nhiên, thực tế dạy bồi dưỡng học sinh giỏi cịn nhiều khó khăn cho thầy trò Nhất giáo viên nhận công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, chưa có nhiều kinh nghiệm phương pháp giảng dạy Mặc dù giáo viên tham gia bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi có dịp tiếp xúc với số đồng nghiệp huyện nhà, khảo sát từ thực tế thấy nhiều vấn đề mà đội tuyển nhiều học sinh lúng túng, giải toán biện luận Trong loại tập năm có đề thi cấp huyện, cấp tỉnh Từ khó khăn vướng mắc tơi tìm tịi nghiên cứu tìm ngun nhân (nắm kỹ chưa chắc, thiếu khả tư hóa học,…) tìm biện pháp để giúp học sinh giải tốt toán biện luận Với lý tơi tìm tịi nghiên cứu, tham khảo tư liệu áp dụng thành công kinh nghiệm: “ PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI ” nhằm giúp em học sinh giỏi có kinh nghiệm việc giải Gv:Lê Thanh Tính skkn1 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại toỏn bin luận nói chung biện luận tìm cơng thức hố học nói riêng Qua nhiều năm vận dụng đề tài hệ học sinh giỏi tự tin giải có hiệu gặp tập loại Điểm mẻ việc áp dụng kinh nghiệm q trình giải tập mẫu dạng đưa gợi ý, tình xảy ra, hướng dẫn học sinh phân tích tìm cách giải chung để từ học sinh có thói quen nghiên cứu, phân tích xác định dạng, phương pháp giải trước tốn biện luận Gv:Lê Thanh Tính skkn2 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại B - GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I- CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ BÀI TỐN BIỆN LUẬN TÌM CƠNG THỨC HĨA HỌC: Trong hệ thống tập hố học, loại tốn tìm cơng thức hóa học phong phú đa dạng Về nguyên tắc để xác định nguyên tố hóa học ngun tố phải tìm nguyên tử khối nguyên tố đó.Từ xác định công thức phân tử hợp chất Có thể chia tập XÁC ĐỊNH TÊN KIM LOẠI thơng qua phương trình hóa học thành hai loại bản: - Loại I : Bài tốn cho biết hóa trị nguyên tố, cần tìm nguyên tử khối để kết luận tên nguyên tố ngược lại (loại thường đơn giản hơn) - Loại II : Không biết hóa trị ngun tố cần tìm kiện thiếu sở để xác định xác giá trị ngun tử khối (hoặc tốn có nhiều khả xảy theo nhiều hướng khác nhau) Cái khó tập loại II kiện thường thiếu không thường đòi hỏi người giải phải sử dụng thuật toán phức tạp, yêu cầu kiến thức tư hóa học cao, học sinh khó thấy hết trường hợp xảy Để giải tập thuộc loại này, bắt buộc học sinh phải biện luận Tuỳ đặc điểm toán mà việc biện luận thực nhiều cách khác nhau: +) Biện luận dựa vào biểu thức liên lạc khối lượng mol nguyên tử (M) hóa trị ( x ) : M = f (x) (trong f(x) biểu thức chứa hóa trị x) Từ biểu thức ta biện luận chọn cặp nghiệm M x hợp lý Gv:Lª Thanh TÝnh skkn3 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim lo¹i +) Nếu đề cho khơng đủ kiện, chưa xác định rõ đặc điểm chất phản ứng, chưa biết loại sản phẩm tạo thành , lượng đề cho gắn với cụm từ chưa tới vượt … địi hỏi người giải phải hiểu sâu sắc nhiều mặt kiện vấn đề nêu Trong trường hợp người giải phải khéo léo sử dụng sở biện luận thích hợp để giải Chẳng hạn : tìm giới hạn ẩn (chặn chặn ), chia toán nhiều trường hợp để biện luận, loại trường hợp không phù hợp v.v Tôi nghĩ, giáo viên làm công tác bồi dưỡng học sinh giỏi đạt mục đích khơng chọn lọc, nhóm tập biện luận theo dạng, nêu đặc điểm dạng xây dựng hướng giải cho dạng Đây khâu có ý nghĩa định cơng tác bồi dưỡng cẩm nang giúp hoạ sinh tìm hướng giải cách dễ dàng, hạn chế tối đa sai lầm trình giải tập, đồng thời phát triển tìm lực trí tuệ cho học sinh ( thơng qua tập tương tự mẫu tập vượt mẫu ) Trong phạm vi đề tài này, tơi trình bày kinh nghiệm bồi dưỡng số dạng tập biện luận tìm cơng thức hóa học Nội dung đề tài xếp theo dạng, dạng có nêu nguyên tắc áp dụng ví dụ minh ho Gv:Lê Thanh Tính skkn4 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại II- THỰC TIỄN VỀ TRÌNH ĐỘ VÀ ĐIỀU KIỆN HỌC TẬP CỦA HỌC SINH 1- Thực trạng chung: Khi chuẩn bị thực đề tài, lực giải toán biện luận nói chung biện luận xác đinh cơng thức hoá học học sinh yếu Đa số học sinh cho loại khó, em tỏ mệt mỏi phải làm tập loại Vì em thụ động buổi học bồi dưỡng khơng có hứng thú học tập Rất học sinh có sách tham khảo loại tập Nếu có sách “học tốt” sách “nâng cao” mà nội dung viết vấn đề ỏi Lý chủ yếu điều kiện kinh tế gia đình cịn khó khăn khơng biết tìm mua sách hay 2- Chuẩn bị thực đề tài: Để áp dụng đề tài vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi thực số khâu quan trọng sau: a) Điều tra trình độ học sinh, tình cảm thái độ học sinh nội dung đề tài, điều kiện học tập học sinh Đặt yêu cầu môn, hướng dẫn cách sử dụng sách tham khảo giới thiệu số sách hay tác giả để học sinh có điều kiện tìm mua, học sinh khó khăn mượn sách bạn để học tập b) Xác định mục tiêu, chọn lọc nhóm tốn theo dạng, xây dựng ngun tắc áp dụng cho dạng, biên soạn tập mẫu tập vận dụng nâng cao Ngoài phải dự đốn tình xảy bồi dưỡng chủ đề Gv:Lª Thanh TÝnh skkn5 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại c) Chun b cng bồi dưỡng, lên kế hoạch thời lượng cho dạng toán d) Sưu tầm tài liệu, trao đổi kinh nghiệm đồng nghiệp; nghiên cứu đề thi HS giỏi tỉnh ta số tỉnh, thành ph khỏc Gv:Lê Thanh Tính skkn6 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại III- KINH NGHIỆM VẬN DỤNG ĐỀ TÀI VÀO THỰC TIỄN: Khi thực đề tài vào giảng dạy, trước hết tơi giới thiệu sơ đồ định hướng giải tốn biện luận tìm CTHH dùng chung cho tất dạng; gồm bước bản: B1: Đặt CTTQ cho chất cần tìm, đặt ẩn số cần (số mol, M, hóa trị …) B2: Chuyển đổi kiện thành số mol ( ) B3: Viết tất PTPƯ xảy B4: Thiết lập phương trình tốn bất phương trình liên lạc ẩn số với kiện biết B5: Biện luận, chọn kết phù hợp Tiếp theo, tiến hành bồi dưỡng kỹ theo dạng Mức độ rèn luyện từ minh họa đến khó, nhằm bồi dưỡng học sinh phát triển kỹ từ biết làm đến đạt mềm dẻo, linh hoạt sáng tạo Để bồi dưỡng dạng thường thực theo bước sau: B1: Giới thiệu tập mẫu hướng dẫn giải B2: Rút nguyên tắc phương pháp áp dụng B3: HS tự luyện nâng cao Tuỳ độ khó dạng tơi hốn đổi thứ tự bước Sau số dạng tập biện luận, cách nhận dạng, kinh nghiệm giải thực đúc kết từ thực tế Trong giới hạn đề ti, tụi ch Gv:Lê Thanh Tính skkn7 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim lo¹i nêu dạng thường gặp, dạng tơi thử nghiệm thấy có hiệu DẠNG 1: BIỆN LUẬN THEO ẨN SỐ TRONG GIẢI PHƯƠNG TRÌNH 1) Nguyên tắc áp dụng: GV cần cho HS nắm số nguyên tắc phương pháp giải dạng tập sau: Gv:Lª Thanh Tính skkn8 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại - Khi gii cỏc tốn tìm CTHH phương pháp đại số, số ẩn chưa biết nhiều số phương trình tốn học thiết lập phải biện luận Dạng thường gặp trường hợp nguyên tử khối hóa trị ngun tố, tìm số nguyên tử bon phân tử hợp chất hữu … - Phương pháp biện luận: +) Thường vào đầu để lập phương trình toán ẩn: y = f(x), chọn ẩn làm biến số ( thường chọn ẩn có giới hạn hẹp VD : hóa trị, số … ); cịn ẩn xem hàm số Sau lập bảng biến thiên để chọn cặp giá trị hợp lí +) Nắm điều kiện số hoá trị : hoá trị kim loại bazơ, oxit bazơ; muối thường  ; cịn hố trị phi kim oxit  7; số H hợp chất khí với phi kim  4; CxHy : x  y  2x + ; … Cần lưu ý : Khi biện luận theo hóa trị kim loại oxit cần phải quan tâm đến mức hóa trị 2) Các ví dụ : Ví dụ 1: Hịa tan kim loại chưa biết hóa trị 500ml dd HCl thấy 11,2 dm3 H2 ( ĐKTC) Phải trung hòa axit dư 100ml dd Ca(OH)2 1M Sau cạn dung dịch thu thấy cịn lại 55,6 gam muối khan Tìm nồng độ M dung dịch axit dùng; xác định tên kim loại đã dùng Gv:Lª Thanh TÝnh skkn9 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại * Gi ý HS : Cặp ẩn cần biện luận nguyên tử khối R hóa trị x 55,6 gam khối lượng hỗn hợp muối RClx CaCl2 * Giải : Giả sử kim loại R có hóa trị x  1 x, nguyên  số mol Ca(OH)2 = 0,1 = 0,1 mol số mol H2 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol Các PTPƯ: 2R + 2xHCl 1/x (mol) Ca(OH)2 +  2RClx + 1/x 0,2 + 2H2O 0,1 từ phương trình phản ứng (1) (2) suy ra: nHCl = + 0,2 = 1,2 mol nồng độ M dung dịch HCl : CM = 1,2 : 0,5 = 2,4 M theo PTPƯ ta có : ta có : ( R + 35,5x ) = 44,5  R = x R 18 27 9x Vậy kim loại thỗ mãn đầu nhơm Al ( 27, hóa trị III ) Gv:Lª Thanh TÝnh skkn10 (1) 0,5 2HCl CaCl2 0,1 xH2 (2) SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại n A 16 24 B 18 27 Suy hai kim loại Mg Al Ví dụ 2: Hịa tan 8,7 gam hỗn hợp gồm K kim loại M thuộc phân nhóm nhóm II dung dịch HCl dư thấy có 5,6 dm H2 ( ĐKTC) Hịa tan riêng gam kim loại M dung dịch HCl dư thể tích khí H2 sinh chưa đến 11 lít ( ĐKTC) Hãy xác định kim loại M * Gợi ý HS: GV yêu cầu HS lập phương trình tổng khối lượng hỗn hợp phương trình tổng số mol H2 Từ biến đổi thành biểu thức chứa ẩn số mol (b) nguyên tử khối M Biện luận tìm giá trị chặn M Từ PƯ riêng M với HCl  bất đẳng thức  giá trị chặn M Chọn M cho phù hợp với chặn chặn * Giải: Đặt a, b số mol kim loại K, M hỗn hợp Thí nghiệm 1: 2K + 2HCl  Gv:Lª Thanh TÝnh 2KCl skkn20 + H2  ... Gv:Lª Thanh TÝnh skkn1 9 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại n A 16 24 B 18 27 Suy hai kim loại Mg Al Ví dụ 2: Hịa tan 8,7 gam hỗn hợp gồm K kim loại M thuộc phân nhóm nhóm II... gam muối khan Tìm nồng độ M dung dịch axit dùng; xác định tên kim loại ó ó dựng Gv:Lê Thanh Tính skkn9 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim lo¹i * Gợi ý HS : Cặp ẩn cần biện luận nguyên... Vậy kim loi ó dựng l Ag skkn1 7 SKKN : phân loại cách giảI toán xác định tên kim loại DẠNG 3: BIỆN LUẬN SO SÁNH 1) Nguyên tắc áp dụng: - Phương pháp áp dụng toán xác định tên nguyên tố mà kiện đề