phương pháp giai nhanh bai tap hoa hoc

SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học  Trong chương trình Hóa học phổ thông thì ở bậc THCS thì bài tập có một vai trò rất quan trọng vì nó giúp người học rèn luyện và phát triển được trí thông minh, năng lực suy luận linh hoạt, khả năng lập luận chính xác, khả năng tư duy độc lập sáng tạo và tạo nền móng vững chắc cho việc phát triển năng lực . Đồng thời nó cung cấp cho người học một lượng kiến thức và kỹ năng cần thiết để chuẩn bị cho bậc học tiếp theo cũng như khả năng ứng dụng trong đời sống. Qua thực tế giảng dạy tôi nhận thấy đa số học sinh rất ngại học môn hóa học. Đa số học sinh thường tỏ ra rất mệt mỏi khi phải gặp các bài tập phức tạp như : các dạng có dữ kiện không cơ bản (tổng quát). Vì thế học sinh rất thụ động trong các buổi học bồi dưỡng và không có hứng thú học tập.  Tuy vậy như tôi đã nói ở trên thì giải bài tập là một nội dung rất cần thiết phải rèn luyện cho học sinh đặc biệt là việc rèn kỹ năng. Nhưng trong thực tế khi giải các bài tập có được lời giải cho bài toán hay lại là một vấn đề khiến cho người dạy và người học nhiều khi phải đau đầu vì trên thực tế mỗi bài tập có rất nhiều cách giải khác nhau phương pháp chung giải nhanh các bài tập hóa học thì chưa có, khi giải các bài tập nâng cao. Trong từng bài tập cụ thể mà ta có thể đưa đưa ra cách giải khác nhau. Song công việc sáng tạo này không thể tuỳ tiện mà phải luôn tuân theo những quy luật cơ bản. Xuất phát từ những vấn đề đã nêu ở trên và qua nghiên cứu tìm hiểu tôi mạnh dạn đưa ra chuyên đề “Hướng dẫn học sinh cách giải nhanh khi giải bài tập hoá học”.  Tổ chức tiến hành phương pháp nghiên cứu trên cơ sở lý luận và thực tiễn, đặc biệt là trong quá trình thực tế giảng dạy bộ môn hóa học trong trường THCS. Tôi đã rút ra được một số cách giải nhanh về bài tập định lượng hóa học trong chương trình hóa học THCS.  1. Nghiên cứu một số phương pháp giải các bài toán hoá học. 1   SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học 2. Nêu ra phương pháp giải theo từng chủ đề nhằm giúp học sinh giỏi rèn luyện kỹ năng, giải tốt nhiều bài toán hoá học đồng thời nhằm nâng cao chất lượng đại trà !"#$%& '()**+(, + Mỗi bài tập ví dụ đều có sự so sánh giữa cách giải thông thường v`i cách giải nhanh + Chưa có tài liệu nào nói về phương pháp giải nhanh bài tập hoá học '()* /0123, Mỗi bài đều có những cách giải khác nhau nhưng qua chuyên đề này tôi rèn cho học sinh, muốn giải nhanh bài tập thì phải phát hiện được vấn đề và từ đó biết cách giải quyết 45 6 - Trong quá trình học tập, học sinh không những học lí thuyết mà còn phải làm bài tập. Thông qua bài tập học sinh nắm vững được kiến thức lí thuyết. - Bài tập hoá học là nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi, phát hiện kiến thức và kĩ năng. - Bài tập kích thích khả năng tìm tòi , phát hiện kiến thức và tạo hứng thú học tập cho học sinh. - Bài tập hoá học được nêu như là tình huống có vấn đề. Mà tư duy của học sinh thường bắt đầu từ vấn đề m`i lạ, đòi hỏi phải được giải quyết. Để giải quyết vấn đề mà bài tập đặt ra, học sinh sẽ phải tiếp tục tìm tòi phát hiện và từ đó học sinh có hứng thú cao v`i vấn đề nghiên cứu. - Bài tập hoá học là phương tiện để tích cực hoá hoạt động của học sinh ở mọi cấp học bậc học. Thông qua bài tập học sinh hình thành được kiến thức và kĩ năng m`i, đồng thời học sinh còn biết cách vận dụng kiến thức đó vào các tình huống nảy sinh trong học tập và đời sống. Những dạng bài tập sau khi HS giải xong chúng rút ra được phương pháp giải mỗi loại bài tập cụ thể . - Để cho sáng kiến có tính thực tiễn hơn trong phần nội dung tôi đưa ra một số ví dụ cụ thể sau : 7#8 2 9: SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Khi chuẩn bị thực hiện đề tài, năng lực giải các bài toán hoá học của học sinh nói chung là rất yếu. Đa số học sinh thường tỏ ra rất mệt mỏi khi phải gặp các bài tập phức tạp như : các dạng có dữ kiện không cơ bản (tổng quát). Vì thế học sinh rất thụ động trong các buổi học bồi dưỡng và không có hứng thú học tập. ;<7; - Trong dạy học không chỉ coi trọng việc truyền thụ kiến thức mà còn coi trọng cả việc hư`ng dẫn cho học sinh độc lập tìm ra con đường dẫn đến kiến thức m`i. Ở đây, bài tập có rất nhiều khả năng rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề. - Ở bất cứ công đoạn nào của quá trình dạy học đều có thể sử dụng bài tập. Đặc biệt khi ôn tập củng cố, luyện tập và kiểm tra đánh giá . - Khi giải các bài tập trư`c tiên phải hư`ng dẫn học sinh giải bằng các phương pháp thông thường, sau đó yêu cầu các em tìm xem có gì đặc biệt không ? để từ đó tìm ra cách giải nhanh một cách thông minh nhất. - Sau đây là một số ví dụ về các bài tập hóa vô cơ được sử dụng trong chương trình phổ thông: <6<=4 Bài tập 1: Hoà tan 6,75g một kim loại hoá trị M chưa rõ hoá trị vào dung dịch axit thì cần 500 ml dung dịch HCl 1,5 M. Tính khối lượng muối khan thu được. *Cách giải thông thường: Ta có : n HCl = 0,5 . 1,5 =0,75 (mol) Gọi M còn là nguyên tử khối của M, có hoá trị n. M + nHCl → MCl n + 2 n H 2 1 mol n mol x mol nx mol Theo bài ra ta có : 6,75 9 0,75 Mx M n nx =  ⇒ =  =  Lập bảng để biện luận: Vậy kim loại M là Al. 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 3 n 1 2 3 M 9 (loại) 18 (loại) 27 (Al) SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Ta có: n AlCl3 = 1 3 n HCl = 1 3 . 0,75 = 0,25 (mol) Khối lượng muối thu được là: m AlCl3 = 0,25.133,5=33,375 (gam) *Cách giải nhanh: -Phát hiện vấn đề: Khối lượng của muối bằng khối lượng của kim loại + khối lượng của Cl trong axit. - Giải quyết vấn đề: n Cl = n HCl = 0,5 . 1,5 =0,75 (mol) m muối = m kim loại + m Cl = 6,75 + 0,75.35,5 = 33,375(gam). Bài tập 2:Hoà tan hỗn hợp gồm 0,4 mol Fe và 0,2 mol Fe 2 O 3 trong dung dịch HCl dư được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng v`i dung dịch NaOH dư, kết tủa thu được đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi. Tính khối lượng chất rắn thu được ? *Cách giải thông thường Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ 0,4mol 0,4mol Fe 2 O 3 + 6HCl → 2FeCl 3 + 3H 2 O 0,2 mol 0,4 mol HCl dư + NaOH → NaCl + H 2 O FeCl 2 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + 2NaCl 0,4mol 0,4mol 4Fe(OH) 3 + O 2 + 2H 2 O → 4Fe(OH) 3 0,4mol 0,4mol 2Fe(OH) 3 → t 0 Fe 2 O 3 + 3H 2 O Khối lượng chất rắn thu được :m Fe2O3 = 160 . 0,4 = 64 (gam) *Cách giải nhanh Phát hiện vấn đề : Chỉ có 0,4 mol Fe là có biến đổi thành Fe 2 O 3 Giải quyết vấn đề : Chỉ cần tính lượng Fe 2 O 3 sinh ra từ Fe để cộng v`i lượng Fe 2 O 3 đó có từ đầu. 2Fe Fe 2 O 3 0,4mol 0,2mol 4 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học ⇒ m Fe2O3 = 160. (0,2 + 0,2) = 64 (gam) >(1?@A, Cho 60 gam hỗn hợp Mg và Fe tác dụng hết v`i dung dịch HCl thu được 3 gam khí hiđro. Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch ? * Cách giải thông thường Gọi x, y lần lượt là số mol Mg và Fe Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 ↑ x mol x mol x mol Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ y mol y mol y mol Hệ phương trình : 24x + 56y = 60 (a) x + y = 1,5 (b) Giải hệ phương trình : x = 0,75 y = 0,75 Khối lượng MgCl 2 = 95 . 0,75 = 71,25 gam Khối lượng FeCl 2 = 127.0,75 = 95,25 gam ⇒ Tổng khối lượng muối thu được là 166,5 gam *Cách giải nhanh Phát hiện vấn đề : Từ công thức HCl ta thấy cứ 1 mol nguyên tử H thoát ra thì còn có 1 mol nguyên tử Cl tạo muối Giải quyết vấn đề : Muốn tìm khối lượng muối thì lấy khối lượng kim loại cộng v`i khối lượng gốc axit Khối lượng muối = 20 + 35,5 . 1 = 55,5 gam Bài tâp 4: Hoà tan hoàn toàn 2 gam hỗn hợp gồm một kim loại hoá trị II và môt kim loại hoá trị III cần dùng 31,025 gam dung dịch HCl 20%.Tính khối lượng muối khô thu được. Phát hiện vấn đề: Khối lượng muối thu đuợc chính là bằng tổng khối lượng của 2 kim loại và khối lượng của Cl có trong HCl. Giải quyết vấn đề : n Cl = n HCl = 31,025.20 100.36,5 = 0,17(mol) m muối = m 2kim loại + m Cl = 2 + (0,17.35,5) = 8,035 (gam) 5 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học >(1?@B,Khử hoàn toàn 5,8 gam oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao, sản phẩm khí dẫn vào dung dịch Ca(OH) 2 dư tạo ra 10 gam kết tủa. Xác định công thức oxit sắt ? Phát hiện vấn đề : Số mol O của oxit = nCO = nCO 2 = nCaCO 3 = 0,1 mol CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O 0,1 mol 0,1 mol Giải quyết vấn đề : m Fe = 5,8 – (16 . 0,1) = 4,2 gam n Fe : n O = =1,0: 56 2,4 0,075 : 0,1 = 3 : 4 Công thức oxit sắt là Fe 3 O 4 Bài tập 6: Hỗn hợp A gồm sắt và oxit sắt có khối lượng 5,92 gam. Cho khí CO dư đi qua hỗn hợp A nung nóng, khí đi ra sau phản ứng cho tác dụng v`i dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được 9 gam kết tủa. Tính khối lượng sắt thu được ? Phát hiện vấn đề : Khi phản ứng CO lấy oxi của oxit sắt và chuyển thành CO 2 Fe x O y + yCO → t 0 xFe + yCO 2 Giải quyết vấn đề : n CaCO3 = n CO2 = n O của oxit sắt = 0,09 mol m O = 0,09 . 16 = 1,44 gam mFe = 5,92 – 1,44 = 4,48 gam Bài tập 7: Để trung hoà dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,15 mol Ba(OH) 2 cần bao nhiêu lít dung dịch hỗn hợp chứa HCl 0,1M và H 2 SO 4 0,05M ? Phát hiện vấn đề : Phản ứng giữa axit và bazơ là phản ứng trung hoà nên tổng số mol OH bằng tổng số mol H Giải quyết vấn đề : 0,1 mol NaOH cho 0,1 mol OH Tổng số mol OH = 0,4 mol 0,15 mol Ba(OH) 2 cho 0,3 mol OH ⇒ số mol H còn bằng 0,4 mol Trong 1 lít dung dịch hỗn hợp axit : 0,1 + 0.05 . 2 = 0,2 mol ⇒ V hh axit = 2 2,0 4,0 = lít 6 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Bài tập 8: Cho bột than dư vào hỗn hợp hai oxit Fe 2 O 3 và CuO, đun nóng để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2 gam hỗn hợp kim loại và 2,24 lít khí (đktc). Khối lượng hỗn hợp hai oxit ban đầu là bao nhiêu ? Phát hiện vấn đề: Cacbon đó chiếm oxi của oxit tạo ra CO 2 2Fe 2 O 3 + 3C → t 0 4Fe + 3CO 2 2CuO + C → t 0 2Cu + CO 2 Giải quyết vấn đề: Tính khối lượng oxi trong CO 2 , lấy khối lượng kim loại cộng khối lượng oxi ⇒ m hh oxit n CO2 = 0,1 mol ⇒ n O = 0,1 . 2 = 0,2 mol m O = 0,2 . 16 = 3,2 gam ⇒ m hh oxit = 2 + 3,2 = 5,2 gam Bài tập 9: Cho 19,05 gam hỗn hợp ACl và BCl (A, B là hai kim loại kiềm ở 2 chu kỳ liên tiếp) tác dụng vừa đủ v`i dung dịch AgNO 3 thu được 43,05 gam kết tủa. Xác định 2 kim loại kiềm ? Phát hiện vấn đề: Vì là 2 kim loại kiềm nên đặt công thức chung của 2 muối là : M Cl + AgNO 3 → M NO 3 + AgCl ↓ 0,3 mol 0,3 mol Giải quyết vấn đề: n AgCl ↓ = n hh = 0,3 mol Tính M hỗn hợp = = 3,0 05,19 63,5 ⇒ M = 28 Hai kim loại kiềm ở 2 chu kỳ liên tiếp chỉ có thể là kim loại Na và K Bài tập 10: Nhúng lá nhôm vào dung dịch CuSO 4 , sau một thời gian lấy lá nhôm ra khỏi dung dịch thấy khối lượng dung dịch giảm 1,38 gam. Tính khối lượng nhôm tham gia phản ứng ? Phát hiện vấn đề: 7 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Khối lượng dung dịch giảm nghĩa là khối lượng lá nhôm sau phản ứng tăng 1,38 gam Giải quyết vấn đề: Từ độ tăng của lá nhôm (do lượng Cu bám vào l`n hơn lượng Al mất đi) ⇒ m Al tham gia 2Al + 3CuSO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu ↓ x mol 1,5x mol ⇒ 1,5x . 64 – 27x = 1,38 x = 0,02 ⇒ mAl = 0,54 gam Bài tập 11: Cho hỗn hợp dung dịch axit gồm 0,1 mol H 2 SO 4 và 0,2 mol HCl vào hỗn hợp kiềm lấy vừa đủ gồm 0,3 mol NaOH và 0,05 mol Ca(OH) 2 . Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng ? Phát hiện vấn đề: Muối tạo thành sau phản ứng là do sự kết hợp của các kim loại trong kiềm v`i các gốc trong axit Giải quyết vấn đề: Khối lượng muối tạo thành = m Na + m Ca + m SO4 + m Cl = 23 . 0,3 + 40 . 0,05 + 96 . 0,1 + 0,2 . 35,5 = 25,6 gam Bài tập 12: Cho 4,64 gam hỗn hợp FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 (trong đó số mol FeO = số mol Fe 2 O 3 ) tác dụng vừa đủ v`i V lít dung dịch HCl 1M. Tính V ? Phát hiện vấn đề: Do Fe 3 O 4 là hỗn hợp của FeO, Fe 2 O 3 ; mà nFe 2 O 3 = nFeO nên có thể coi hỗn hợp chỉ gồm Fe 3 O 4 Giải quyết vấn đề: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O 0,02 mol 0,02 mol ⇒ V ddHCl = = 1 16,0 0,16 lít Bài tập 13: Cho 3,44 gam hỗn hợp Fe và Fe 3 O 4 tác dụng hết v`i dung dịch HCl thu được dung dịch A. Cho NaOH dư vào dung dịch A, lọc lấy kết tủa nung đến khối lượng không đổi còn nặng 4 gam. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu? 8 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Phát hiện vấn đề: Khi cho hỗn hợp tác dụng v`i dung dịch HCl rồi lấy sản phẩm thu được tác dụng v`i dung dịch NaOH và lọc kết tủa đem nung ta thấy toàn bộ hỗn hợp đầu đó chuyển thành Fe 2 O 3 Fe Fe 2 O 3 ; Fe 3 O 4 Fe 2 O 3 Giải quyết vấn đề: Tính mFe trong 4 gam Fe 2 O 3 = = 160 112.4 2,8 gam m O trong Fe 3 O 4 : 3,44 – 2,8 = 0,64 gam m Fe3O4 = = 64 232.64,0 2,32 gam ⇒ m Fe = 3,44 – 2,32 = 1,12 gam Bài tập 14: Nhúng một miếng nhôm nặng 10 gam vào 500 ml dung dịch CuSO 4 0,4M. Sau một thời gian lấy miếng nhôm ra, rửa sạch, sấy khô, còn nặng 11,38 gam. Tính khối lượng đồng thoát ra bám vào miếng nhôm Phát hiện vấn đề: Al phản ứng thì khối lượng miếng Al bị giảm, còn Cu tạo thành bám vào miếng Al nên khối lượng tăng lên Giải quyết vấn đề: 2Al + 3CuSO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu ↓ 2x mol x mol 3x mol ⇒ 10 – 2x . 27 + 3x . 64 = 11,38 ⇒ x = 0,01 mol m Cu thoát ra : 3x . 64 = 3. 0,01 = 1,92 gam Bài tập 15: Cho 0,3 mol Fe x O y tham gia phản ứng nhiệt nhôm thấy tạo ra 0,4 mol Al 2 O 3 . Xác định công thức oxit sắt ? Phát hiện vấn đề : Al lấy đi oxi của Fe x O y để tạo ra Al 2 O 3 . Vì vậy số mol nguyên tử O trong Al 2 O 3 và trong Fe x O y phải bằng nhau Giải quyết vấn đề: 0,3y = 0,4 . 3 = 1,2 ⇒ y = 4 ⇒ Fe 3 O 4 Bài tập 16: Khử hoàn toàn 32 gam hỗn hợp CuO và Fe 2 O 3 bằng khí H 2 thấy tạo ra 9 gam nư`c .Tính khối lượng hỗn hợp kim loại thu được ? 9 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Phát hiện vấn đề: Khử 2 oxit, H 2 lấy oxi của 2 oxit để tạo ra H 2 O , n H2O = nO của oxit Giải quyết vấn đề: Từ nH 2 O tìm được số mol của nguyên tử O trong hỗn hợp 2 oxit ⇒ m O = 16 . 0,5 = 8 gam, lấy m hh hai oxit trừ mO ⇒ m kim loại = 32 – 8 = 24 gam Tóm lại : Trên đây chỉ là một số cách giải nhanh bài tập hoá học. Tuy nhiên, dù áp dụng bất kỳ phương pháp nào, học sinh cũng phải nắm thật vững kiến thức giáo khoa về hóa học. Như vậy, nhiệm vụ của giáo viên không những giúp HS rèn kỹ năng giải bài tập, mà còn xây dựng một nền tảng kiến thức vững chắc, hư`ng dẫn các em biết kết hợp nhuần nhuyễn những kiến thức kỹ năng hóa học v`i năng lực tư duy toán học. ;&5$$, Những kinh nghiệm nêu trong đề tài đã phát huy rất tốt năng lực tư duy, độc lập suy nghĩ cho đối tượng. Các em đã tích cực hơn trong việc tham gia các hoạt động xác định hư`ng giải và tìm kiếm lời giải cho các bài tập. Qua đề tài này, kiến thức, kỹ năng của HS được củng cố một cách vững chắc, sâu sắc; Kết quả cụ thể :BẢNG THEO DÕI KẾT QUẢ HỌC LỰC HỌC SINH NĂM 2009-2010 Giỏi Khá TB Yếu Kém Kết quả khảo sát đầu năm 1,2% 4,8% 48,2% 39,8 % 6,0% Kết quả kiển tra học kỳ I 6% 24,1% 65,1% 4,8% 0% Kết quả kiểm tra cuối năm 7,2% 34,1% 58,7% 0% 0% C$; - Để học tốt môn Hóa học, học sinh phải nắm vững các kiến thức cơ bản về hóa học ngay từ l`p 8. - Nắm chắc từng đối tượng học sinh để có biện pháp giảng dạy phù hợp v`i mọi đối tượng. - Giáo viên chọn những bài tập phù hợp v`i trình độ học sinh, soạn giảng trong hệ thống bài tập từ đơn giản nhưng có mức độ nâng cao dần lên, cho học sinh làm đi làm lại bài tập tương tự để khắc sâu cách giải cho học sinh. D5$$, 10 $%6 [...]...SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học + Phương pháp luyện tập thông qua sử dụng bài tập là một trong phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học môn + Rèn khả năng vận dụng kiến thức đã học, kiến thức tiếp thu được qua bài giảng thành kiến... nắm bắt tình hình thực tế học sinh để cùng nhau thảo luận thống nhất đưa ra biện pháp giảng dạy phù hợp với từng đối tượng học sinh - Sau mỗi tiết dạy giáo viên giao bài tập cụ thể cho từng đối tượng học sinh - Giáo viên cần tăng cường tổ chức cho học sinh hoạt động theo nhóm nhằm nâng cao hiệu quả của việc đổi mới phương pháp dạy học - Ban giám hiệu, giáo viên chủ nhiệm hỗ trợ giáo dục tư tưởng để... học, kiến thức tiếp thu được qua bài giảng thành kiến thức của mình, kiến thức được nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyên + Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn + Là phương tiện để ôn tập củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất + Phát triển năng lực nhận thức rèn trí thông minh cho học sinh III KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG: - Áp dụng trong toàn tỉnh Lai Châu IV ĐỀ XUẤT . D5$$, 10 $%6 SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học + Phương pháp luyện tập thông qua sử dụng bài tập là một trong phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng. nhanh về bài tập định lượng hóa học trong chương trình hóa học THCS.  1. Nghiên cứu một số phương pháp giải các bài toán hoá học. 1   SKKN: Phương pháp giải nhanh. 3 M 9 (loại) 18 (loại) 27 (Al) SKKN: Phương pháp giải nhanh bài tập định lượng hóa học Ta có: n AlCl3 = 1 3 n HCl = 1 3 . 0,75 = 0,25 (mol) Khối lượng muối thu được là: m AlCl3 = 0,25.133,5=33,375 (gam) *Cách giải nhanh: -Phát