sáng kiến kinh nghiệm sử dụng công thức tính nhanh để giải một số bài tập hoá học’’

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trường THPT THANH BÌNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM "Sử dụng cơng thức tính nhanh để giải số tập Hố học" Người thực : Trần Anh Nhật Lĩnh vực nghiên cứu : Quản lý giáo dục Phương pháp dạy học b mụn Phng phỏp giỏo dc Lnh vc khỏc Năm häc: 2011 - 2012 Trường     SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên : TRẦN ANH NHẬT TRƯỜNG Ngày sinh : 06-02-1973 Nam , nữ : nam Địa : Ấp Phú Thạch – Xã Phú trung – Huyện Tân Phú – Tỉnh Đồng Nai Điện thoại CQ: 0613.858.146 ; DĐ: 0918806873 Fax : ; E-mail : Chức vụ : Tổ Trưởng Tổ Hóa Học Đơn vị cơng tác : Trường THPT Thanh Bình Huyện Tân Phú, Tỉnh Đồng Nai II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị cao : Cử Nhân - Năm nhận : năm 1995 - Chuyên ngành đào tạo : Hoá học III KINH NGHIỆM GIÁO DỤC - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm : - Số năm có kinh nghiệm :15 - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: “Sử dụng cơng thức tính nhanh để giải số tập hóa học” A ĐẶT VẤN ĐỀ " Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác chủ động sáng tạo học sinh phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh"- (Trích luật giáo dục- điều 24.5) Ta thấy đổi phương pháp phải giúp học sinh tiếp cận kiến thức cách chủ động tích cực, phải phát huy tính sáng tạo học sinh chống thói quen áp đặt giáo viên, người giáo viên phải hình thành cho học sinh phương pháp phù hợp có hiệu Trong học tập hố học, việc giải tập có ý nghĩa quan trọng Ngoài việc rèn luyện kỹ vận dụng, đào sâu mở rộng kiến thức học cách sinh động; tập hoá học cịn dùng để ơn tập, rèn luyện số kỹ hố học Thơng qua giải tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Mỗi tập có nhiều phương pháp giải khác Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, giúp học sinh nắm vững chất tượng hoá học Từ thực tế giảng dạy nhiều năm, thấy học sinh lúng túng việc giải toán dạng dạng tập : ( cho CO2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2, cho muối nhôm, muối kẽm tác dụng với dung dịch NaOH …) Đây dạng tập mà học sinh hay gặp kỳ thi mà đặc biệt thi Đại Học.Để giúp học sinh giải tốt tập cách nhanh chóng, tiết kiệm nhiều thời gian xin giới thiệu cách xác định cấu trúc đề để vận dụng công thức tính phù hợp Chính vậy, tơi viết đề tài: ‘’Sử dụng cơng thức tính nhanh để giải số tập hố học’’ Thơng qua tơi muốn giới thiệu với thầy cô giáo học sinh phương pháp giải tập hoá học có hiệu Vận dụng phương pháp giúp cho trình giảng dạy học tập mơn hố học thuận lợi nhiều, nhanh chóng có kết để trả lời câu hỏi TNKQ B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: Cơ sở phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh dựa vào cấu trúc đề để giải số tập hoá học Trong hoá học, số dạng tập giải dựa sở nội dung phương pháp Đó trường hợp mà thí nghiệm hố học có hai q trình lượng kết tủa tăng dần, sau giảm dần đến hết lượng chất phản ứng có dư Có thể vận dụng phương pháp hoá học trường hợp chủ yếu sau: - Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hiđroxit kim loại phân nhóm nhóm II - Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhơm muối kẽm - Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO2hoặc ZnO22- Ta xem xét phương pháp giải số tập dựa sở thơng qua số ví dụ sau II Một số dạng tập vận dụng: Ví dụ 1: Hấp thụ hồn tồn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào 250 ml dung dịch Ca(OH)2 1M, thu m gam kết tủa Tìm m Lời giải Số mol Ca(OH)2 = 0,25 = 0,25 (mol) Số mol CO2 = 6,72: 22,4 = 0,3 (mol) Lập tỉ lệ: Ta thấy K nCO2 n Ca (OH )  0,3  1,2 0,25 < K< Tạo muối * Phương pháp tự luận: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (1) Gọi x, y số mol CaCO3, Ca(HCO3)2 Ta có hệ phương trình : x + y = 0,25 x + 2y = 0,3 Giải hệ phương trình : x = 0,05; y = 0, m = 100.0,2 = 20gam * Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: nCa ( HCO3 )2  nCO2  nCa ( OH )2 Số mol Ca(HCO3)2 = 0,3 – 0,25 = 0,05 (mol) nCaCO3  nCa (OH )2  nCa ( HCO3 ) Số mol Ca(HCO3)2 = 0,25 – 0,05 = 0,2 (mol) m = 100.0,2 = 20gam Ví dụ 2: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 CO2 đktc vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thu gam kết tủa Tính % CO2 hỗn hợp A theo thể tích (Sách Hố học - Lớp 12 - NXB Giáo dục Hà nội) Lời giải * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) CO2 + H2O + CaCO3  Ca(HCO3)2 (2) Ta có: Số mol Ca(OH)2 = 0,02 = 0,04 (mol) Số mol CaCO3 = : 100 = 0,01 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1)  Ca(OH)2 dư Theo phương trình ta có: Số mol CO2 = Số mol CaCO3 = 0,01 (mol) = Số mol Ca(OH)2(pư) < 0,04 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,01  22,4  100%  2,24%  10 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy  Ca(OH)2 hết Theo phương trình (1): Số mol CaCO3 (1) = Số mol Ca(OH)2 = 0,04 (mol)  Số mol CaCO3 (2) = 0,04 - 0,01 = 0,03 (mol) Theo phương trình (1) (2): Số mol CO2 = 0,04 + 0,03 = 0,07 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,07  22,4  100%  15,68%  10 * Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: Trường hợp 1: nCO = nkết tủa  Số mol CO2 = 0,01 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,01  22,4  100%  2,24%  10 Trường hợp 2: nCO =2 nCa(OH) - nkết tủa => Số mol CO2 = 2.0,04 – 0,01 = 0,07 (mol) Vậy, A có % CO2 = 0,07  22,4  100%  15,68%  10 Ví dụ 3: Cho từ từ 100 ml dung dịch NaOH 7M vào 200 ml dung dịch Al(NO3)3 1M, thu a gam kết tủa Tìm a Lời giải Số mol OH- = Số mol NaOH = 0,1 = 0,7 (mol) Số mol Al3+ = Số mol Al(NO3)3 = 0,2.1 = 0,2 (mol) Lập tỉ lệ: Ta thấy K nOH  n Al3  0,7  3,5 0,2 3< K< Tạo sản phẩm * Phương pháp tự luận: Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 (1) Al3+ + 4OH-  AlO2- + H2O (2) Gọi x, y số mol Al(OH)3 , AlO2Ta có hệ phương trình : x + y = 0,2 3x + 4y = 0,7 Giải hệ phương trình : x = 0,1; y = 0, a = 78 0,1 = 7,8 gam * Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: nAlO 2 = nOH  - 3nAl 3 = 0,7 – 3.0,2 =0,1 (mol ) nAl(OH) = nAl 3 - nAlO 2 = 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol) a = 78 0,1 = 7,8 gam Ví dụ 4: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M tác dụng với V lít dung dịch NaOH 0,5M, lượng kết tủathu 15,6 gam Tính giá trị V : * Phương pháp tự luận: Phương trình hoá học phản ứng xảy sau: Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 (1) Al(OH)3 + OH-  AlO2- + H2O (2) Theo giả thiết: Số mol Al(OH)3 = 15,6 : 78 = 0,2 (mol) Số mol AlCl3 = 0,2 1,5 = 0,3 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1)  Al3+ dư Theo phương trình ta có: Số mol OH- = Số mol Al(OH)3 = 3.0,2 = 0,6 (mol) Số mol Al3+ (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,1 (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH là: [NaOH] = 0,6  1,2 (lít) 0,5 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy  Al3+ hết Theo phương trình (1): Số mol Al(OH)3 (1) = Số mol Al3+ = 0,3 (mol)  Số mol Al(OH)3 (2) = 0,3 - 0,2 = 0,1 (mol) Theo phương trình (1) (2): Số mol OH- = 3.0,3 + 0,1 = (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH là: [NaOH] =  (lít) 0,5 * Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: Trường hợp 1: nOH  = nkết tủa  Số mol OH- = 3.0,2 = 0,6 (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH là: [NaOH] = 0,6  1,2 (lít) 0,5 Trường hợp : nOH = n Al - nkết tủa 3   Số mol OH- = 4.0,3 – 0,2 = (mol) Vậy, thể tích dung dịch NaOH là: [NaOH] =  (lít) 0,5 Ví dụ 5: Cho 250 ml dung dịch HCl 1M vào 100ml dung dịch NaAlO2 1M thu m gam kết tủa Tìm m Lời giải Số mol H+ = Số mol HCl = 0,25 = 0,25 (mol) Số mol AlO2- = Số mol NaAlO2= 0,1.1 = 0,1 (mol) Lập tỉ lệ: K nH   n AlO 0,25  2,5 0,1 Ta thấy 1< K< Tạo sản phẩm * Phương pháp tự luận: H+ + H2O + AlO2-  Al(OH)3 (1) 4H+ + AlO2-  Al3+ + H2O (2) Gọi x, y số mol Al(OH)3 , Al3+ Ta có hệ phương trình : x + y = 0,1 x + 4y = 0,25 Giải hệ phương trình : x = 0,05; y = 0, 05 Vậy m = 0,05 78 = 3,9 gam * Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: n Al3  nH   n AlO  0,25  0,1  0,05 mol n Al (OH )3  n AlO  n Al3 = 0,1- 0,05 = 0,05 mol Vậy m = 0,05 78 = 3,9 gam Ví dụ 6: Hồ tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH thu dung dịch A 3,36 lít H2 (đktc) a Tính m b Rót từ từ dung dịch HCl 0,2 M vào A thu 5,46 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch HCl dùng Lời giải a Phương trình phản ứng: Al + H2O + NaOH  NaAlO2 + H2 Theo phương trình: Số mol Al = 2/3 Số mol H2 = 0,1 (mol)  m = 2,7 (gam) * Phương pháp tự luận: Phương trình hố học phản ứng xảy sau: H+ + H2O + AlO2-  Al(OH)3 (1) 3H+ + Al(OH)3  Al3+ + H2O (2) b Theo giả thiết: Số mol Al(OH)3 = 5,46 : 78 = 0,07 (mol) Trường hợp 1: Chỉ có phản ứng (1)  AlO2- dư Theo phương trình ta có: Số mol H+ = Số mol Al(OH)3 = 0,07 (mol) Số mol AlO2- (pư) = Số mol Al(OH)3 < 0,1 (mol) Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] = 0,07  0,35 (lít) 0,2 Trường hợp 2: Cả phản ứng (1) (2) xảy  AlO2- hết Theo phương trình (1): Số mol Al(OH)3 (1) = Số mol AlO2- = 0,1 (mol)  Số mol Al(OH)3 (2) = 0,1 - 0,07 = 0,03 (mol) Theo phương trình (1) (2): Số mol H+ = 0,1 + 0,03 = 0,19 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch HCl là: [HCl] = 0,19  0,95 (lít) 0,2 * Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: Trường hợp 1: nH  = nkết tủa  Số mol H+ = Số mol Al(OH)3 = 0,07 (mol) Vậy, thể tích dung dịch HCl là: [HCl] = 0,07  0,35 (lít) 0,2 Trường hợp 2: nH  = nAlO 2 - nkết tủa  Số mol H+ = 4.0,1 – 3.0,07 = 0,19 (mol) Vậy, nồng độ dung dịch HCl là: [HCl] = 0,19  0,95 (lít) 0,2 III Một số tập tự giải Bài 1: Cho V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kết tủa A 0,35 B 0,25 C 0,45 D 0,05 Bài 2: Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M, sinh m gam kết tủa Giá trị m A 9,85 B 11,82 C 17,73 D 19,70 Bài 3: Cho 0,1 mol P2O5 vào dung dịch chứa 0,35 mol KOH Dung dịch thu có chất : A K3PO4, K2HPO4 B K2HPO4, KH2PO4 C K3PO4, KOH D H3PO4, KH2PO4 Bài 4: Hòa tan hết m gam ZnSO4 vào nước dung dịch X Cho 110ml dung dịch KOH 2M vào X, thu a gam kết tủa Mặt khác, cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thu a gam kết tủa Giá trị m A 20,125 B 12,375 C 22,540 D 17,710 Bài 5: Cho 0,448 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M Ba(OH)2 0,12M, thu m gam kết tủa Giá trị m A 3,940 B 1,182 C 2,364 D 1,970 Bài 6: Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước dung dịch X Nếu cho 110 ml dung dịchKOH 2M vào X thu 3a gam kết tủa Mặt khác, cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thu 2a gam kết tủa Giá trị m 10 A 32,20 B 24,15 C 17,71 D 16,10 Bài 7: Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thuđược dung dịch Y 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vàoY, thu 2,34 gam kết tủa Giá trị x A 1,2 B 0,8 C 0,9 D 1,0 Bài 8: A hỗn hợp khí gồm SO2 CO2 có tỷ khối so với H2 27 Dẫn a mol hỗn hợp khí A qua bình đựng lít dung dịch NaOH 1.5a M, sau phản ứng cô cạn dung dịch thu m gam muối Biểu thức liên hệ m a A m=105a B m=103.5a C m=116a D m=141a Bài 9: Sục V lít CO2 ( điều kiện chuẩn) vào 200 ml dung dịch X gồm Ba(OH)2 1M NaOH 1M Sau phản ứng thu 19.7 gam kết tủa, giá trị V A 2.24 4.48 B 2.24 11.2 C 6.72 4.48 D 5.6và 1.2 Bài 10: Hoà tan hết m gam Al2(SO4)3 vào nước dung dịch A Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu a gam kết tủa Mặc khác, cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu a gam kết tủa Giá trị m A 21.375 B 42.75 C 17.1 D 22.8 Đáp án Bài Đáp án C A B A D Bài 10 Đáp án D A A B A IV Tổ chức thực Nội dung đề tài áp dụng cho học sinh lớp 12 trường THPT Thanh Bình Trong năm học: 2011 – 2012 triển khai dạng tập tiết luyện tập, đặc biệt thời gian ôn thi học sinh giỏi thấy kết thu khả quan Các em khơng cịn lúng túng giải dạng tập mà hứng thú Qua kiểm tra khảo sát 12 A4 lớp 12 A9 ( ban bản) cho thấy : Lớp Sĩ số 12 A4 12 A9 Điểm giỏi Điểm Điểm TB Điểm yếu SL % SL % SL % SL % 45 18 40 21 46,67 13,33 0 43 15 34,9 19 44,19 18.6 2,31 11 Sở dĩ kết chất lượng học sịnh nâng lên rõ rệt học sinh hiểu thấu đáo vấn đề góc độ khác Đặc biệt học sinh hình thành kỹ giải tập, biết phân tích cấu trúc tốn để từ sử dụng cơng thức tính nhanh cho phù hợp C KẾT LUẬN Quá trình giảng dạy năm học vừa qua, đặc biệt việc kiểm tra, đánh giá học sinh chuyển sang hình thức kiểm tra TNKQ, nhận thấy: - Kiến thức học sinh ngày củng cố phát triển sau hiểu nắm vững chất trình hố học - Trong q trình tự học, học sinh tự tìm tịi, phát nhiều phương pháp khác giải tập hoá học - Niềm hứng thú, say mê học tập học sinh phát huy biết sử dụng kiến thức tốn học - Học sinh nhanh chóng có kết để trả lời câu hỏi TNKQ mà tránh việc bỏ sót nghiệm làm theo hình thức tự luận - Sử dụng phương pháp giảng dạy, thầy cô giáo nhiều thời gian việc mô tả tượng, xét trường hợp xảy Do lực thời gian có hạn, đề tài chưa bao quát hết loại dạng phương pháp Các ví dụ đưa đề tài chưa thực điển hình lợi ích thiết thực phương pháp công tác giảng dạy học tập nên mạnh dạn viết, giới thiệu với thầy cô học sinh Rất mong đóng góp ý kiến bổ sung cho đề tài để thực góp phần giúp học sinh học tập ngày tốt Xin chân thành cảm ơn Tân phú, ngày 22/5/2012 Người viết Trần Anh Nhật Trường 12 Mục lục Trang A Đặt vấn đề B Giải vấn đề I Phương pháp sử dụng cơng thức tính nhanh: II Một số dạng tập vận dụng: III.Một số tập tự giải: 10 III.Tổ chức thực 11 C Kết luận 12 Tài liệu tham khảo Sách Hoá học Lớp 12 - NXB GD HN Sách Bài tập Hoá học Lớp 12 - NXB GD HN Đề thi tuyển sinh vào trường Đại học Cao đẳng Đề thi chọn học sinh giỏi mơn Hóa học cấp Tỉnh, cấp Quốc gia năm 13 SỞ GD-ĐT ĐỒNG NAI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Thanh Bình Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tân Phú, ngày 22 tháng 05 năm 2012 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học : 2011 – 2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm : ‘’ Sử dụng cơng thức tính nhanh để giải số tập hoá học’’ Họ tên tác giả : TRẦN ANH NHẬT TRƯỜNG Đơn vị : Tổ HÓA HỌC Lĩnh vực : Quản lý giáo dục  Phương pháp dạy học môn  Phương pháp giáo dục  Lĩnh vực khác  Tính - Có giải pháp hồn tồn  - Có giải pháp cải tiến, đổi từ giải pháp có  Hiệu - Hồn tồn triển khai áp dụng toàn ngành có hiệu cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng tồn ngành có hiệu qủa  - Hoàn toàn triển khai áp dụng đơn vị có hiệu qủa cao  - Có tính cải tiến đổi từ giải pháp có triển khai áp dụng đơn vị có hiệu qủa  Khả áp dụng - Cung cấp luận khoa học cho việc hoạch định đường lối, sách: Tốt  Khá  Đạt  - Đưa giải pháp khuyến nghị có khả ứng dụng thực tiễn, dễ thực dễ vào sống Tốt  Khá  Đạt  - Đã áp dụng thực tế đạt hiệu có khả áp dụng đạt hiệu phạm vi rộng Tốt  Khá  Đạt  XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN 14 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ 15