sao băng lạnh giá vũ khắc ngọc giải toán hóa học và nghệ thuật ẩm thực I. Đặt vấn đề Sau khi bài viết Bài toán kinh điển hóa học: bài toán 9 cách giải của tôi phổ biến trở lại trên các diễn đàn mạng (trước đó đã được post lên forum của clb gia sư hà nội
Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 GI I TOÁN HÓA H C VÀ NGH THU T M TH C I tv n Sau vi t “Bài toán kinh i n c a Hóa h c: toán cách gi i” c a ph bi n tr l i di n àn m ng (tr c ó ã t ng c post lên forum c a CLB Gia s Hà N i n m 2006), ã nh n c nhi u thông tin thú v , r t nhi u Topic, Entry c Email ph n h i ( a s c a giáo viên) v i nh ng tiêu r t h p d n nh : “Bài toán kinh i n ã lùi vào l ch s ”, “Bài toán kinh i n ã không cách gi i”, “Cách th 10 cho toán c a Sao b ng”, … Qu th t r t vui th y vi t c a n c v i s ông b n c t o m t s thách nho nh cho nh ng mu n phát tri n toán này, nh ng c ng ph i b t c i cho s hi u th ng c a tu i tr C m h ng ó làm mu n vi t này, nh m t câu chuy n vui v cho t t c m i ng i Gi i m t toán Hóa h c b ng nhi u ph ng pháp m t nh ng n i dung quan tr ng gi ng d y Hóa h c tr ng ph thông nh m kích thích kh n ng sáng t o t c a h c sinh Nh ã t ng c p m t di n àn: “Ph ng pháp Giáo d c ta hi n r t gò bó h n ch t m suy ngh , sáng t o c a h c sinh B n thân em h c sinh, i m t v i m t toán c ng th ng có tâm lý t hài lòng sau ã gi i quy t c b ng m t cách ó, mà ch a ngh n chuy n t i u hóa toán, gi i quy t b ng cách nhanh nh t Gi i quy t m t toán Hóa h c b ng nhi u cách khác m t cách r t hay phát tri n t rèn luy n k n ng h c Hóa c a m i ng i, giúp ta có kh n ng nhìn nh n v n theo nhi u h ng khác nhau, phát tri n t logic, s d ng thành th o v n d ng t i a ki n th c ã h c i v i giáo viên, suy ngh v toán gi i quy t b ng nhi u cách m t h ng i có hi u qu t ng quát hóa ho c c bi t hóa, liên h v i nh ng toán d ng, i u góp ph n h tr , phát tri n t p hay m i cho h c sinh.” Tuy nhiên, vi c rèn luy n vi c gi i toán Hóa h c b ng nhi u ph ng pháp nh m h ng n m c tiêu rèn luy n k n ng t duy, ngh a r ng ph i gi i toán b ng nhi u cách t t ây, c n phân bi t rõ khái ni m “ph ng pháp” “cách” Vi c l m d ng, ôi phô di n m t toán cho có nhi u cách làm không c n thi t hi u qu h c t p i v i m t toán, nh ng ph ng pháp t gi i quy t th nguyên li u không nhi u nh ng nh ng cách làm – nh ng “món n” c xào xáo, ch bi n t ó r t nhi u Tuy nhiên, i t m t s nguyên li u mà i u ch c nhi u n ngon m t công vi c không h n gi n N u ch bi n s n ph m thu c s không u tay, vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 n hoàn toàn khác có r t ngon, l i có siêu d ng c l i, n u ch bi n toàn ngon mà l i nhi u quá, ho c na ná nh d sinh v “ngán” c Trong gi ng tr c, ã nhi u l n c p n “Bài toán kinh i n c a Hóa h c – toán cách gi i” mà vi t t n m 2006 Tính n nay, hoàn toàn có th tô v t i h n 15 cách, nh ng nh ng cách ó, không ph i cách làm c ng hay, c ng hi u qu Hôm nay, xin gi i thi u v i b n m t toán n a, c ng có th g i m t “bài toán kinh i n” nh ng m t t p h u c Bài toán “c p ôi” v i toán vô c ã có s làm nên m t b ôi siêu kinh i n cho nh ng mu n d y h c v gi i toán Hóa h c Bài vi t d i ây s trình bày 12 cách gi i mà theo ch a th c s nhanh, nh ng r t hay c c k có ý ngh a cho vi c minh h a ph ng pháp 12 cách làm có th xem 12 n ngon cho m i b n c vi t ph i c m th y “ngán” II c hy v ng, không ai, sau Ví d phân tích “H n h p X g m C2H2, C2H6 C3H6 t cháy hoàn toàn 24,8g h n h p X thu c 28,8g n c M t khác 0,5 mol h n h p tác d ng v a v i 500g dung d ch Brom 20% Tính % v th tích c a m i khí h n h p.” Nguyên li u T d ki n c a bài, ta có th d dàng nh n “d u hi u nh n bi t” c a ph ng pháp gi i toán quen thu c (^^ ch dám trình bày b ng ngôn ng nói, tr c ti p t i l p h c thôi) ó là: - Ph ng pháp i s thông th - Ph ng pháp a thêm s li u - Ph ng pháp trung bình k thu t - Ph ng pháp - Ph ng pháp phân tích h s ng d ng - Ph ng pháp b o toàn nguyên t kh i l - ng ng chéo ng chéo ng b t bão hòa k T t nhiên ây ph ng pháp an xen l n khó có th phân bi t r ch ròi v i nhau, ng th i, c ng có khó có th ch dùng m t ph ng pháp mà có th gi i quy t tr n v n c toán Xào n u Các ph - Khi ng trình ph n ng x y nh sau: t cháy: vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 C2 H C2 H C3 H - O2 O2 O2 2CO2 H 2O 2CO2 3H O 3CO2 3H 2O Khi tác d ng v i Brom: C2 H C3 H nH O Br2 Br2 28,8 1, 6mol 18 C2 H Br4 C3 H Br2 nBr2 500 20% 160 0, 625mol Cách 1: Ph ng pháp i s thông th ng ( ây cách làm thông th ng mà h c sinh c ng t ng c bi t có l không d i 70% h c sinh gi i toán b ng cách này) G i s mol khí 24,8 gam h n h p X l n l s mol khí 0,5 mol h n h p X l n l T gi thi t, ta có h ph Cách 2: Ph 0, 625mol ng pháp H n h p X theo h p không t kx, ky, kz mol ng trình: 26 x 30 y 42 z 24,8 g x y z 1, 6mol kx ky kz 0,5mol 2kx kz t x, y, z mol x 0, 4mol %VC2 H 50% %VC2 H6 y z 0, 2mol k 1, %VC2 H6 25% a thêm s li u m t h n h p ng nh t, t l gi a thành ph n khí h n i, ó, KLPT trung bình c a h n h p M m t giá tr không Ta dùng ph ng pháp a thêm s li u: g i x, y, z l n l mol h n h p X T gi thi t, ta có h ph ng trình: y z 1mol 0, 625 2x z 1, 25 0,5 i t s mol c a ba khí x M 26 x 30 y 42 z vukhacngoc@gmail.com x 0,5mol y z 0, 25mol %VC2 H2 50% %VC2 H6 %VC2 H6 25% 24,8( x y z ) 1, http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 Cách 3: Ph ng pháp trung bình +Ph Ph ng pháp i s ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 24,8 1, Do ó, CTPT trung bình 21, g nC ng, ta có: y x 1,8mol có th vi t thành Cx H16 1, 1,8 16 x Do ph n ng c ng Brom bi n Hydrocacbon ã cho thành h p ch t no, nên CTPT c a s n 0, 625 2,5 x ph m là: Cx H16 x Br2 x v i x 9 0,5 V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 T ây, ta d dàng có s mol c a 24,8g X 0,8 mol Và h ph x y z 0,8mol ng trình x 0, 4mol %VC2 H 50% y x y z 1, 6mol x y z 1,8mol z %VC2 H6 %VC2 H6 Cách 4: Ph ng pháp trung bình +Ph Ph ng pháp ng chéo 0, 2mol 25% ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 24,8 1, Do ó, CTPT trung bình 21, g nC ng, ta có: 1,8mol có th vi t thành Cx H16 y x 1, 1,8 16 x Do ph n ng c ng Brom bi n Hydrocacbon ã cho thành h p ch t no, nên CTPT c a s n 0, 625 2,5 x ph m là: Cx H16 x Br2 x v i x 9 0,5 V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 Áp d ng ph - ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 (C2H2, C2H6) (C = 2) C3H6 (C = 3) 75% 4 C= 25% - Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) T ó, ta c ng thu Cách 5: Ph c k t qu nh cách làm ng pháp trung bình + b t bão hòa k + Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp is ó k s liên k t trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X nBr2 T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 Ta vi t l i ph n ng cháy: Cx H x T ph ng trình xCO2 0,5 t cháy, ta có h ph a 14 x 0,5 a x 0, 25 ( x 0, 25) H 2O ng trình: 24,8 x ax 1,8 a 0,8 1, a 0,8mol V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 T ây, ta d dàng có s mol c a 24,8g X 0,8 mol Và h ph x y z 0,8mol x y z 1, 6mol x y z 1,8mol ng trình: x 0, 4mol %VC2 H 50% y z %VC2 H6 %VC2 H6 Cách 6: Ph ng pháp trung bình + pháp ng chéo 0, 2mol b t bão hòa k + Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp 25% i s + Ph ó k s liên k t ng trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 Ta vi t l i ph n ng cháy: Cx H x T ph ng trình xCO2 0,5 t cháy, ta có h ph a 14 x 0,5 a x 0, 25 ( x 0, 25) H 2O ng trình: 24,8 x ax 1,8 a 0,8 1, a 0,8mol V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 Áp d ng ph - ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: (C2H2, C2H6) (C = 2) C= C3H6 (C = 3) 4 - 75% 25% Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) T ó, ta c ng thu c k t qu nh cách làm Cách 7: Ph ng pháp trung bình + b t bão hòa k +Ph ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng + Ph ng pháp i s G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ó k s liên k t trung bình c a h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k mC mX mH 24,8 1, vukhacngoc@gmail.com nBr2 21, g nX 0, 625 1, 25 0,5 nC 1,8mol nCO2 http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c Trong gi ng “Ph 0985052510 ng pháp phân tích h s ng d ng vi c gi i nhanh nH 2O nCO2 toán Hóa h c” có nêu m t k t qu r t quan tr ng là: nX k Áp d ng k t qu vào toán ã cho, ta d dàng có nX T ây, ta d dàng có h ph x y z 0,8mol ng trình: 0,8mol x 0, 4mol %VC2 H 50% y x y z 1, 6mol x y z 1,8mol z %VC2 H6 %VC2 H6 0, 2mol 25% Cách 8: Ph ng pháp trung bình + b t bão hòa k +Ph ng pháp b o toàn nguyên t kh i l ng + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng + Ph ng pháp ng chéo G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ó k s liên k t trung bình c a h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k mC mX mH 24,8 1, Trong gi ng “Ph nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX 21, g nC 1,8mol ng pháp phân tích h s ng d ng vi c gi i nhanh nH 2O nCO2 toán Hóa h c” có nêu m t k t qu r t quan tr ng là: nX k Áp d ng k t qu vào toán ã cho, ta d dàng có nX Do ó, x Áp d ng ph - nCO2 nX 1,8 0,8 nCO2 0,8mol CTPT trung bình c a X s C9 H 4 ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: (C2H2, C2H6) (C = 2) C= C3H6 (C = 3) 4 - 75% 25% Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c T ó, ta c ng thu 0985052510 c k t qu nh cách làm Cách 9: Ph ng pháp trung bình + t kh i l ng + Ph ng pháp i s b t bão hòa k +Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp b o toàn nguyên ó k s liên k t trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X nBr2 T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x (1) 0,5 G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 24,8 1, Do ó, CTPT trung bình 21, g ng, ta có: nC có th vi t thành Cx H16 K t h p k t qu (1) (2) ta có: x 0,5 y x 1,8mol 16 (2) x 16 x 1, 1,8 x V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 T ây, ta d dàng có s mol c a 24,8g X 0,8 mol Và h ph x y z 0,8mol x y z 1, 6mol x y z 1,8mol ng trình x 0, 4mol %VC2 H 50% y z %VC2 H6 %VC2 H6 0, 2mol Cách 10: Ph ng pháp trung bình + b t bão hòa k +Ph t kh i l ng + Ph ng pháp ng chéo G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k 25% ng pháp b o toàn nguyên ó k s liên k t trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 (1) G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H y vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 Áp d ng nh lu t b o toàn nguyên t kh i l mC mH mX 21, g 24,8 1, ng, ta có: nC có th vi t thành Cx H16 Do ó, CTPT trung bình 1, 1,8 16 (2) x 16 x K t h p k t qu (1) (2) ta có: x 0,5 y x 1,8mol x V y CTPT trung bình c a h n h p X C9 H 4 Áp d ng ph - ng pháp ng chéo cho h n h p X ta có: Theo s C trung bình: (C2H2, C2H6) (C = 2) C= C3H6 (C = 3) 75% 25% - Theo s H trung bình: (C2H6, C3H6) (H = 6) 50% 50% H=4 C2H2 (H = 2) b t bão hòa k +Ph Cách 11: Ph ng pháp trung bình + t kh i l ng + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp b o toàn nguyên ó k s liên k t trung bình c a h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k mC mX mH 24,8 1, Trong gi ng “Ph nBr2 21, g nX 0, 625 1, 25 0,5 nC 1,8mol nCO2 ng pháp phân tích h s ng d ng vi c gi i nhanh toán Hóa h c” có nêu m t k t qu r t quan tr ng là: nX nH 2O nCO2 k Áp d ng k t qu vào toán ã cho, ta d dàng có nX 0,8mol Ti p t c phân tích h s ph n ng cháy, ta có: T l Hidrocacbon : CO2 vukhacngoc@gmail.com u 1:2, tr ph n ng c a C3H6 có t l 1:3 http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c 0985052510 nC3 H T l Hidrocacbon : H2O nCO2 ó ta c ng d dàng tìm 0, 2mol u 1:3, tr ph n ng c a C2H2 có t l 1:1 3nX nC2 H T 2n X nH 2O 0, 4mol c áp s nh cách làm Cách 12: Ph ng pháp trung bình + Ph ng pháp phân tích h s ng d ng b t bão hòa k + Ph G i CTPT trung bình c a c h n h p X Cx H x 2k ng pháp ó k s liên k t i s + trung bình c a h n h p X a s mol c a 24,8 gam h n h p X T ph n ng c a X v i Br2, ta có: k nBr2 0, 625 1, 25 0,5 nX Do ó, CTPT trung bình c a X Cx H x 0,5 Ta vi t l i ph n ng cháy: Cx H x T ph ng trình a 14 x 0,5 a x 0, 25 xCO2 0,5 t cháy, ta có h ph 24,8 ( x 0, 25) H 2O ng trình: x ax 1,8 a 0,8 1, a 0,8mol Ti p t c phân tích h s ph n ng cháy, ta có: T l Hidrocacbon : CO2 u 1:2, tr ph n ng c a C3H6 có t l 1:3 nC3 H T l Hidrocacbon : H2O III ó ta c ng d dàng tìm M t t p t 2n X 0, 2mol u 1:3, tr ph n ng c a C2H2 có t l 1:1 nC2 H T nCO2 3nX nH 2O 0, 4mol c áp s nh cách làm ng t t cháy hoàn toàn 11g h n h p A ch a axetilen, propilen metan thu c 12,6 gam n c M t khác, 5,6 lít h n h p ph n ng v a v i dung d ch ch a 50 gam Brom Xác nh thành ph n ph n tr m v th tích c a h n h p ban u Bi t th tích khí c o i u ki n tiêu chu n ( Bài t p 16, trang 211, sách Gi i toán Hóa h c 11, Lê Tr ng Th (ch biên)) vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c IV 0985052510 T ng k t 1, Nh ã nói trên, toán v i “Bài toán kinh i n 15 cách gi i” h n s m t b ôi siêu kinh i n d y h c v ph ng pháp gi i toán Hóa h c (^^ n u có th , xin ghi tên c a Sao b ng l nh giá kèm theo toán ó) Th c s b n thân c ng b t ng , toán ã h i t y nh ng ph ng pháp gi i toán riêng nh t c a Sao b ng l nh giá nh : ng chéo, phân tích h s ng d ng, gi i toán v i b t bão hòa, … 2, 12 cách làm trên, n u xét riêng t ng cách m t u cách làm hay nhi u ý ngh a v lý lu n t Nh ng t t ng th m t vi t ch c s gây s “nhàm”, s “ngán” cho ng i c (^^ c ng gi ng nh c n nhi u ngon lúc v y) Trong h u h t ph ng pháp ã làm trên, i l ng mà ta t p trung tìm CTPT trung bình s mol khí c a X, ó lý cách làm khác nhau, nh ng v n có nhi u i m chung (nh nh ng canh ch bi n t m t n i n c dùng) gây s “nhàm chán” 3, Tr l i v i v n ã nêu t u, “Cách làm v n ch cách làm, n u nh không c khái quát hóa lên thành m t ph ng pháp m i”, m c ích c a vi t t p trung làm rõ ý ngh a c a vi c s d ng ph ng pháp, mà t ó ta “ch ” cách, ch không nh m phô di n cách làm N u kh t khe, 12 cách làm c a toán có th thu h p v m t vài bi n i nh Vì th , mong t ây, m i nói n m t cách làm m i, ta nên phân bi t rõ v i m t ph ng pháp m i, tránh vi c gi i m t toán b ng nhi u ph ng pháp tr thành b ng nhi u cách vi c d y h c theo h ng th c s thu c hi u qu nh mong i ^^ m t n ph i ngon c t m t th c n h p lý! Chúc b n em, d y h c ngày t t h n !!!!! ********************** hi u rõ h n m t s ph ng pháp ã s d ng áp án c ng nh nâng cao t c hi u qu làm bài, m i b n em tìm c gi ng v ph ng pháp c a Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c t i Blog: http://360.yahoo.com/vkngoc49cns ho c http://my.opera.com/saobanglanhgia/blog/ áp án chi ti t cho thi n sinh H - C môn Hóa kh i A n m 2008 áp án chi ti t cho thi n sinh H - C môn Hóa kh i A n m 2007 ánh giá y h n ý ngh a c a ph ng pháp ghép n s Hi u úng h n v ch t l ng tính Phân tích h s ph n ng ng d ng gi i nhanh toán Hóa h c vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c Hình không gian - chuyên 0985052510 : Kho ng cách Ph ng pháp Ph ng pháp vect gi i toán hình h c không gian Khái ni m Ph ng chéo: sau n m, có m i b t bão hòa ng d ng gi i toán ng pháp ghép n s - nh ng bi n i is Bài toán kinh i n c a Hóa h c: toán cách gi i Quy t c vi t công th c C u t o theo Lewis, CTCT + D ng lai hóa + Hình h c phân t M t Hóa thi H n m 2006 Chi n thu t ch n ng u nhiên thi tr c nghi m Hóa h c Chuy n i công th c bi u di n phân t ng Phân tích h s cân b ng c a ph n ng ng d ng gi i nhanh toán hóa h c Các gi ng c a Sao b ng l nh giá – V Kh c Ng c có th in n, ph c v cho m c ích h c t p gi ng d y, nh ng c n ph i tác gi Tôn tr ng s sáng t o c a ng n ng sáng t o c a b n thân ^^ i khác c ng m t cách c s d ng, chép, c thích rõ ràng v phát tri n, nâng cao kh Liên h tác gi : V Kh c Ng c – Phòng Hóa sinh Protein – Vi n Công ngh Sinh h c Vi n Khoa h c Công ngh Vi t Nam i n tho i: 098.50.52.510 a ch l p h c: p107, K4, T p th Bách Khoa, Hà N i (ph trách l p h c: 0942.792.710 – ch H nh) vukhacngoc@gmail.com http://my.opera.com/saobanglanhgia