skkn XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP 11.

- “Tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giáctích cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo là cốt lõi củađổi mới phương pháp gi

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị TRƯỜNG THPT TRỊ AN

  

Mã số………

Chuyên đề XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP 11 Người thực hiện: NGÔ MINH ĐỨC Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục:……… 

- Phương pháp dạy học bộ môn: Hóa học 

- Lĩnh vực khác: ……… 

Có đính kèm:

 Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác

Năm học : 2014- 2015

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

1 Họ và tên : NGÔ MINH ĐỨC

2 Ngày tháng năm sinh : 30/11/1981

8 Nhiệm vụ được giao : giảng dạy môn Hóa học, lớp 11

9 Đơn vị công tác : Trường THPT Trị An

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị : Cử nhân

- Năm nhận bằng : 2005

- Chuyên ngành đào tạo : Hóa học

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy môn Hóa học

- Số năm kinh nghiệm: 10 năm

- Số sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây : 2 SKKN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TƯ

DUY CHO HỌC SINH LỚP 11

-o0o-I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong một xã hội năng động, hiện đại như hiện nay thì việc học của các em họcsinh không còn đơn thuần là ghi nhớ, tiếp thu những kiến thức trong sách vở mộtcách thụ động mà đòi hỏi các em phải rèn luyện kỹ thuật "tư duy bậc cao": gạn lọc,phân tích, nảy sinh ý tưởng, ra quyết định, giải quyết vấn đề và lên kế hoạch Họcthuộc lòng hay ghi nhớ bài học đều bị xem là "tư duy bậc thấp" Nhưng có lẽ hiện

nay các chương trình giáo dục vẫn chỉ dựa trên nền tảng "tư duy bậc thấp" Kỹ thuật

tư duy bậc cao đòi hỏi phải suy nghĩ sâu và rộng về một vấn đề Giống các kỹ năngkhác, tư duy bậc cao đều có thể học được và với sự kiên trì rèn luyện thường xuyênthì khả năng tư duy bậc cao có thể cải thiện Trẻ sáng dạ là những em có khả năng tưduy bậc cao Các em có thể giải quyết vấn đề, suy nghĩ sáng tạo, suy nghĩ logic, raquyết định, luôn nảy sinh ý tưởng mới, phân tích - xử lý thông tin, lên kế hoạch chotương lai Sự thành công của các em sau quá trình học tập phổ thông phụ thuộc rấtnhiều vào năng lực tư duy của các em, do đó một trong những thành tố tạo nên chấtlượng của nền giáo dục là hình thành năng lực tư duy bậc cao cho học sinh

Đối với bộ môn Hóa học thì bài tập hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong việcrèn luyện năng lực tư duy, năng lực sáng tạo của học sinh Vì vậy, người viếtchọn chuyên đề “ xây dựng hệ thống bài tập hóa học rèn luyện năng lực tư duy chohọc sinh lớp 11” làm mục tiêu nghiên cứu trong quá trình dạy học 2014-2015

II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1 Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đối với việc rèn luyện năng lực tư duy của học sinh

- Tâm lý học và lý luận dạy học đã khẳng định: Con đường hiệu quả nhất để học sinhnắm vững kiến thức và phát triển tư duy là phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể củanhận thức, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh tri thức, phát triển cácnăng lực và hình thành nhân cách

- “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huytính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắcphục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cáchnghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ

năng, phát triển năng lực” ( Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn

bản, toàn diện giáo dục và đào tạo).

- “Tổ chức cho người học được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giáctích cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo là cốt lõi củađổi mới phương pháp giáo dục nói chung và phương pháp dạy học hóa học nói riêng.Phát huy tính tích cực học tập của học sinh, coi học sinh là chủ thể của quá trình học

tập là phương hướng chung cho việc đổi mới giáo dục” (Phát triển các phương pháp

dạy học hóa học- Chuyên đề cao học lý luận và phương pháp dạy học hóa học, ĐHSP Huế).

- Tạo điều kiện để học sinh được vận dụng kiến thức hóa học để giải quyết các vấn

đề thực tiễn có liên quan đến hóa học thông qua các dạng bài tập Hóa học đã đượcquy định trong chuẩn kiến thức và kỹ năng, từ đó rèn luyện năng lực tư duy, sáng tạocho học sinh

- Trong xu thế hiện nay, khi hình thức thi trắc nghiệm khách quan đang được ápdụng phổ biến thì năng lực tư duy của học sinh phải được vận dụng và phát triển mộtcách tối đa, do đó trong quá trình dạy học người giáo viên phải chú trọng rènluyện năng lực tư duy giải bài tập hóa học của học sinh

2 Vai trò của bài tập hóa học trong việc rèn luyện năng lực tư duy của học sinh

- Giải bài tập hóa học vừa có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức vừa có tác dụngphát triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và trí thông minh cho học sinh Thựcchất của việc rèn luyện trí thông minh cho học sinh là bồi dưỡng năng lực tư duy linhhoạt, sáng tạo mà bước đầu là giải các bài toán nhận thức độc lập sáng tạo

- Câu hỏi, bài tập hóa học là phương tiện cơ bản nhất để học sinh tập vận dụng kiếnthức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất, biến kiến thức đã tiếp thu được thànhkiến thức của chính mình

- Câu hỏi, bài tập hóa học là phương tiện để kiểm tra khả năng tư duy và sáng tạo

và để đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác

3 Rèn luyện năng lực tư duy của học sinh lớp 11 thông qua phương pháp sử dụng bài tập hóa học tại trường Trung học phổ thông Trị An hiện nay

Trong quá trình giảng dạy bộ môn Hóa học lớp 11, các thầy cô ở trường Trunghọc phổ thông Trị An đã rèn luyện năng lực tư duy của các em học sinh bằng biệnpháp sử dụng bài tập hóa học dưới hình thức: giới thiệu học sinh phương pháp giảicác dạng bài tập hóa học ; phân tích và hướng dẫn học sinh vận dụng các phươngpháp giải bài tập hóa học: phương pháp bảo toàn electron, phương pháp bảo toànkhối lượng, phương pháp bảo toàn nguyên tố…thông qua các bài tập trong sách giáo

khoa, bài tập giao về nhà Tuy nhiên hiệu quả vẫn chưa được như mong đợi do 2nguyên nhân chủ yếu sau:

- Một bộ phận không nhỏ học sinh trường THPT Trị An mất “căn bản” trong việcgiải bài tập Hóa học, nên các em rất e ngại việc giải bài tập hóa học, lâu dần các em

tự ti, không có nỗ lực cố gắng

- Thời gian dành cho luyện tập theo phân phối chương trình là không nhiều nên cácthầy cô không thể triển khai phân tích, hướng dẫn một cách chi tiết để học sinh cóthể nắm vững và sử dụng thành thạo các phương pháp giải bài tập hóa học

Dựa trên cơ sở về đổi mới phương pháp giáo dục hiện nay và thực trạng rèn luyệnnăng lực tư duy của các em học sinh lớp 11 bằng biện pháp sử dụng bài tập hóa họchiện nay ở trường Trung học phổ thông Trị An, với mong muốn góp phần nâng caohiệu quả trong việc rèn luyện năng lực tư duy cho học sinh của bản thân và đồngnghiệp, đồng thời giúp các em học sinh có phương tiện tham khỏa để cải thiện kĩnăng giải bài tập hóa học từ đó rèn luyện năng lực tư duy, người viết xin đưa ra giải

pháp: xây dựng một hệ thống các bài tập hóa học rèn luyện năng lực tư duy cho học

III XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC

TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP 11.

1 Phạm vi nghiên cứu

Rèn luyện năng lực tư duy của học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thông Trị

An bằng phương pháp sử dụng bài tập hóa học phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2,

3 trong chương trình Hóa học lớp 11, Trung học phổ thông)

2 Đối tượng tác động:

- Phương pháp dạy học thông qua sử dụng bài tập hóa học

- Năng lực tư duy của học sinh lớp 11 trường Trung học phổ thông Trị An

3 Thời gian nghiên cứu: 8/2014 - 12/2014

4 Công việc của giải pháp

* Bước 1: Xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 - SGKHóa học 11, Trung học phổ thông) nhằm rèn luyện tư duy của học sinh thành haiphần

- Phần 1: trình bày các công thức tính các đại lượng hóa học, các dạng bài tập hóahọc tổng quát và các phương pháp giải bài tập hóa học (có ví dụ minh họa)

- Phần 2: xây dựng hệ thống bài tập áp dụng các phương pháp giải bài tập hóa học đãtrình bày ở phần 1

* Bước 2: Tổ chức thực nghiệm, kiểm tra và đánh giá hiệu quả của chuyên đề

4.1 Xây dựng hệ thống bài tập phần hóa học vô cơ (các chương 1, 2, 3 - SGK Hóa học 11, Trung học phổ thông) nhằm rèn luyện tư duy của học sinh.

.

n: số mol của X ; m : khối lượng của X(g);

M : khối lượng Mol của X

n: là số mol của chất tan X ; C M : là nồng độ mol của dd

(mol/l hay M); V: là thể tích của dung dịch (lít)

n: là số mol của khí X (mol)

V: là thể tích X ở điều kiện chuẩn (lít)

n : số mol chất khí ; P : áp suất (atm); 1atm = 760mmHg

R = 0,082 ; T = 273 + t o C; V : thể tích (lít)

VD: 1,64 lít O 2 đo ở 1,5atm, 27 o C ⇒ 2

1,5.1,64

0,10,082.(273 27)

m

m .100 ⇒

% 100

dd X

m m

3 Khối lượng của một dung dịch hoặc của chất lỏng

* mdd = V D m dd : là khối lượng của chất lỏng X (g); V: là thể tích của chất lỏng X (ml)

D : là khối lượng riêng của chất lỏng X (g/ml)

VD : Cho 200ml dd NaOH (D =1,1g/ml) ⇒ mddNaOH = 200 1,1 = 220g

* Nếu có phản ứng: A(tan) + dd B → C(tan) + D↓ + E↑ ⇒ m dd sau pứ = mA + mddB – mD–

O

O H

H

M d

6 Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp

P 1 ; V 1 ; n 1 : áp suất, thể tích, số mol hỗn hợp khí trước phản ứng

P 2 ; V 2 ; n 2 : áp suất, thể tích, số mol hỗn hợp khí sau phản ứng

II MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP HÓA HỌC CƠ BẢN

1 Phản ứng xảy ra hoàn toàn ( hiệu suất phản ứng là 100%)

a) Dạng 1 : Cho biết lượng các chất tham gia phản ứng, yêu cầu tính các đại lượng (số mol ;khối lượng;thể tích…) của sản phẩm thu được sau pứ

- Dạng này thường có 5 bước giải :

Bước 1 : Viết và cân bằng các pt pứ

Bước 2 : Tính số mol của các chất tham gia pứ

Bước 3 : Xác định chất tham gia sẽ bị pứ hết

Bước 4 : Theo ptpứ, từ số mol pứ của chất tham gia hết suy ra số mol của chấtsản

phẩm cần tính

Bước 5 : Dùng các công thức tính đại lượng hóa học mà bài yêu cầu.

- Để tính được lượng sản phẩm thu được, cần phải xác định chất tham gia sẽ bị phảnứng hết nên có thể chia dạng này thành 2 trường hợp :

 Trường hợp 1 : Nếu từ giả thiết bài toán tính được số mol của các chất tham gia

phản

ứng thì ta xác định chất tham gia phản ứng hết bằng phương pháp sau :

m >

b n

A và B pứ vừa đủ hết A là chất pứ hết ; B là chất còn dư B là chất pứ hết ; A là chất còn dư.

VD : Cho 8,1g bột Al vào bình đựng 200ml dd HCl 3M Sau khi pứ hoàn toàn, tínhthể tích khí thu được ở đkc (Al= 27)

* Bước 1 : 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ↑

* Bước 2 :

8,10,327

 Trường hợp 2 : Nếu không tính được số mol của các chất tham gia phản ứng thì

ta phân tích giả thiết về mặt hóa học để xác định chất tham gia phản ứng hết.

VD : Cho m(g) Ca tác dụng với 500ml dd HCl 1M, pứ hoàn toàn thì thu được V lítkhí H2 (đkc) Để trung hòa dung dịch sau phản ứng cần dùng 200ml dd NaOH1M.Tính giá trị của V (Ca=40)

* Bước 1 : Ca + 2HCl → CaCl2 + H2 (1)

0,3 mol 0,15 mol

NaOH + HCl → NaCl + H2O (2)

0,2 mol 0,2 mol

* Bước 2 : nHCl ban đầu = 0,5.1 = 0,5 mol ; nNaOH = 0,2.1 = 0,2 mol

* Bước 3: Để trung hòa dd thu được sau (1) thì phải dùng dd bazơ ⇒dd thu được

sau (1) phải có chứa axit⇒sau (1) Ca hết, HCl còn dư.

* Bước 4: Dù ở (1) Ca hết, nhưng do không có dữ liệu để tính được số mol của Canên phải tìm số mol phản ứng của HCl ở (1) để suy ra số mol của H2 theo pt pứ (1).

Ở (2) thì NaOH và HClcòn dư phản ứng vừa đủ với nhau (trung hòa)

* Bước 5: Từ (1) ⇒nH 2= 0,15 mol ⇒ VH2 = 0,15 22,4 = 3,36 lít

Kết luận: Để có thể giải được dạng bài toán này, học sinh cần:

- Lập được các phương trình hóa học.

- Xác định được chất phản ứng hết

- Nắm vững các công thức tính các đại lượng hóa học.

b) Dạng 2 : Cho biết lượng các sản phẩm thu được sau phản ứng, yêu cầu tính các đại lượng (số mol ;khối lượng; thể tích…) của chất tham gia phản ứng

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng các pt pứ.

Bước 2 : Tính số mol của các chất sản phẩm thu được sau pứ.

Bước 3 : Theo ptpứ, từ số mol của chất sản phẩm suy ra số mol của chất tham gia

pứ

cần tính.

Bước 4 : Dùng các công thức tính ra đại lượng hóa học bài yêu cầu.

VD 1: Cho m(gam) Na2CO3 pứ vừa đủ với 73gam dd HCl C% thì thu được 3,36 lítkhí (đkc) Tính giá trị của m và C% (Na = 23; C = 12; O =16; Cl =35,5)

VD 2: Thực hiện phản ứng khử hoàn toàn m(gam) Fe2O3 thành Fe bằng khí CO rồicho khí CO2 thoát ra vào dd Ca(OH)2 dư thì thu được 15gam kết tủa.Tính giá trị củam.

(Fe =56; Ca=40; C=12;O=16)

* Bước 1 : Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 (1)

Kết luận : Để có thể giải được dạng bài toán này, học sinh cần:

- Lập được các phương trình hóa học.

- Biết dựa vào ptpứ suy ra số mol chất tham gia phản ứng cần tìm theo tỉ lệ phản ứng.

- Nắm vững các công thức tính các đại lượng hóa học

2 Phản ứng xảy ra không hoàn toàn ( H < 100%)

Hiệu suất của một phản ứng đươc tính theo 1 trong 2 công thức sau:

tính lượng sản phẩm thực tế thu được.

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ.

Bước 2 : Tính số mol của các chất tham gia pứ.

Bước 3 : Xác định chất tham gia sẽ pứ hết khi H=100%.

Bước 4 : Theo ptpứ, từ số mol của chất tham gia pứ hết suy ra số mol của chất

sản phẩm cần tính.

X là chất sẽ pứ hết khi H = 100%

lpứ : số mol (hoặc khối lượng,thể tích) của X đã bị pứ để tạo thành sản phẩm.

lbđ : số mol (hoặc khối lượng,thể tích) X cần lấy hoặc đã cho lúc ban đầu

lsp(TT) : số mol (khối lượng,thể tích) chất sản phẩm thực tế thu được theo hiệu suất bài cho

lsp(LT) : số mol (khối lượng,thể tích) chất sản phẩm thu được theo lý thuyết khi hiệu suất pứ =100%

Bước 5 : Dùng công thức tính ra lượng sản phẩm thu được theo lý thuyết Bước 6: Dùng công thức (1) tính lượng sản phẩm thực tế thu được mà bài

yêu cầu.

H =

( ) ( )

* Bước 1 : 4Al + 3O2 → 2Al2O3

* Bước 2 : n Al = 0,3 mol ; nO 2 = 0,6 mol

* Bước 6: H = 60% ⇒ mAl 2 O 3 thực teá thu được = 15,3.60100 =9,18g

VD 2: Nhiệt phân 31,6 gam KMnO4 thì thu được bao nhiêu lít O2 (đkc) nếu hiệu suất

* Bước 2 : nKMnO 4 = 0,2 mol

* Bước 3 : chỉ có KMnO4 tham gia pứ nên phải tính theo KMnO4

ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ.

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ.

Bước 2 : Tính số mol của các chất sản phẩm thu được sau pứ.

Bước 3 : Theo pt pứ, từ số mol của chất sản phẩm suy ra số mol pứ của chất tham gia.

Bước 4 : Dùng công thức tính ra lượng phản ứng của chất tham gia pứ.

Bước 5: Dùng công thức (2) tính lượng ban đầu cần lấy của các chất tham gia pứ

mà bài toán yêu cầu H =

.100.100

* Bước 3 : 4Al + 3O2 → 2Al2O3

pứ: 0,4 mol 0,3 mol 0,2 mol

* Bước 4 : mAl pứ = n.M= 0,4.27 = 10,8g ; VO2 pứ = 0,3 22,4 = 6,72 lít

* Bước 5: H = 60% ⇒ mAl ban đầu = 10,8.10060 =18g

; VO 2ban đầu = 6, 72.10060 =11, 2

lít

sản phẩm thực tế thu được, yêu cầu tính hiệu suất pứ.

Bước 1 : Viết pt pứ và cân bằng pt pứ.

Bước 2 : Tính số mol ban đầu của các chất tham gia pứ và số mol của chất sản phẩm thu được sau pứ.

Bước 3 : Biện luận để xác định khi H = 100%.

Bước 4 : Theo pt pứ, từ số mol của chất tham gia sẽ pứ hết suy ra số mol chất sản phẩm (số mol này là số mol lý thuyết).

Bước 5 :T ính hiệu suất pứ theo công thứcH =

SP thùc tÕ

SP lýthuyÕt

n

.100n

* Có thể giải dạng này theo công thức H =

pø b®

.100

X X

Al pứ hết nên: 4Al + 3O2 → 2Al2O3

0,3 0,15 mol (số mol lý thuyết)

- Thuộc công thức tính hiệu suất phản ứng.

III MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC

1 Phương pháp suy luận số mol theo phương trình phản ứng

* Ứng dụng : là phương pháp cơ bản để tìm số mol của các chất.

* Cách thực hiện : dựa vào từng phương trình phản ứng, từ số mol phản ứng của

chất tham gia phản ứng hết hoặc số mol của sản phẩm thu được ta suy ra số mol của các chất cần tìm theo tỉ lệ mol phản ứng

VD 1: Cho 4,8 gam Mg vào 150ml dung dịch HCl 2M, sau phản ứng hoàn toàn thìthu được V lít khí (đkc) Tính giá trị của V (Mg = 24)

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

0,3 mol 0,15 mol

nMg = 0,2 mol ; nHCl = 0,3 mol⇒HCl phản ứng hết

Theo ptpứ ta có: nH2= 0,15 mol ⇒ VH2= 0,15 22,4 = 3,36 lít

VD 2: Hòa tan hoàn toàn 18,4 gam hỗn hợp gồm Cu và CuO trong dung dịch HNO3

2M (vừa đủ) thì thu được 4,48 lít NO2 (đkc, NO2 là sản phẩm khử duy nhất củaHNO3).Tính thể tích dung dịch HNO3 đã dùng (Cu = 64; O = 16)

Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O (1)

0,1 0,4 0,2mol

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (2)

0,15 mol 0,3 mol

nNO 2 = 0,2 mol , theo (1) ta có: nHNO 3 (1) = 0,4 ; nCu = 0,1⇒mCu = 0,1.64= 6,4g

⇒ mCuO = 18,4 - 6,4 = 12g ⇒ nCuO = 12: 80 = 0,15 mol

Theo (2) ta có nHNO 3 (2) = 0,3 mol

Vậy : nHNO3 ban đầu = 0,4 + 0,3 = 0,7 mol⇒ Vdd HNO3= M

* Ứng dụng : được dùng để tìm số mol của 1 hay nhiều chất, do đó đây là phương

pháp giải đặc trưng cho bài toán hỗn hợp nhiều chất.

- Giải phương trình hoặc hệ phương trình để tìm các ẩn số phụ

VD 1: Hòa tan hết 13,7gam hỗn hợp X gồm Al và Fe trong dung dịch HCl thu được12,32 lít khí (đkc) (Al =27; Fe =56)

a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X

b)Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

ptpứ ⇒ 2x+ x/2 = 0,25 mol ⇒x = 0,1 mol ⇒ mCu (NO 3 ) 2= 0,1 188= 18,8g

3 Phương pháp tỉ lệ khối lượng

* Ứng dụng : được dùng để tính khối lượng (m); hoặc tính khối lượng mol phân tử

(M) của các chất⇒thường dùng trong các dạng bài tập điều chế, sản xuất , xác

định nguyên tố, xác định các chất.

* Cách thực hiện:

Cho ptpứ : a A + b B → p C + q D ( a,b, p,q là hệ số cân bằng của

ptpứ)

Kl Mol a M A p M C

Kl gam m A (g) m C (g)

VD1: Cho 5,4gam Al tác dụng với O2 (dư) Sau pứ hoàn toàn thì thu được bao nhiêu

gam Al2O3? ( Al=27; O=16)

4Al + 3O2 → 2Al2O3

4.27 = 108 2.102 = 204 ⇒ 108 m = 204 5,4 ⇒m=

10,2g

5,4g m(g)

VD2: Cho 12,8gam kim loại R (chỉ có hóa trị 2) tác dụng với O2 (dư), pứ hoàn toàn

thì thu được 16 gam oxit Xác định R

2R + O2 → 2 RO

2.MR 2.(MR+ 16) ⇒ 2.M R 16 = 12,8 2.(MR+ 16)

12,8(g) 16(g) ⇒M R = 64⇒R là kim loại Cu.

4 Phương pháp bảo toàn electron

Trong phản ứng oxi hóa khử, xảy ra quá trình nhường và nhận electron nên số e

nhường luôn bằng với số e nhận ⇒∑n enhường = ∑nenhận

* Cách thực hiện:

- Lập sơ đồ của quá trình chuyển hóa của các chất.

- Dựa vào sơ đồ, xác định các nguyên tố bị thay đổi số oxi hóa, biểu diễn phương trình

nhường nhận e của các nguyên tố đó.

- Đặt ẩn số phụ là số mol các chất cần tìm trong phương trình nhường nhận e Tính số

mol e nhường, số mol e nhận theo ẩn số phụ.

- Áp dụng công thức ∑n e nhường = ∑n e nhận ⇒phương trình đại số chứa ẩn số phụ

- Dựa vào các giả thiết của bài toán, lập ra các phương trình đại số khác.

- Giải hệ tất cả các phương trình đại số đã lập, tìm ra ẩn số phụ.

* Ứng dụng : dùng để lập phương trình liên hệ giữa số mol của chất khử và số mol của

chất oxi hóa ⇒thường được dùng để tìm số mol của các chất trong bài tập xảy ra pứ

⇒

oxi hóa khử (kim loại pứ với H 2 SO 4 đặc; kim loại pứ với HNO 3 ; kim loại pứ với O 2 ;

Cl 2 ; S; P…)

* Kiến thức liên quan:

• Kim loại tác dụng axit HNO3, H2SO4 đặc

 hóa trị số mol KL = số e nhận số mol sản phẩm khử (1)

(thu gọn của bảo toàn e)

VD1 : Hòa tan hoàn hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe; 0,3 mol Cu; 0,15 mol Ag trong dd

HNO3 loãng dư thì thu được V lít khí NO (đkc) (NO là sản phẩm khử duy nhất của

pứ) Tính giá trị của V và tổng khối lượng muối thu được

* Cách giải thông thường: viết và cân bằng pt pứ, dựa vào ptpứ suy ra số mol của

NO.

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

0,1 mol 0,1mol 0,1mol

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

⇒ nNO= 0,1 + 0,2 + 0,05 = 0,35

⇒ VNO = 0,35 22,4 = 7,84 lít

mmuối = 0,1 242 + 0,3 188 + 0,15 170 = 106,1 g

0,3 mol 0,3 0,2 mol

3Ag + 4HNO3→ 3AgNO3 + NO + 2H2O

0,15 mol 0,15 0,05 mol

* Cách giải dùng định luật bảo toàn elelctron theo công thức:

hóa trị số mol KL= số e nhận số mol sản phẩm khử = nNO 3

-⇒3 nFe + 2.nCu + 1.nAg = 3 nNO⇒3.0,1+2.0,3+ 1.0,15 = 3 nNO⇒ nNO = 0,35 mol

⇒ VNO = 0,35 22,4 = 7,84 lít

nNO 3 - =3 nNO =1,05 mol; mmuối = mKL+mNO 3 - = (0,1.56 + 0,3.64+ 0,15.108) +1,05 62 =

106,1g

VD2: Hòa tan hết 13,6g hỗn hợp X gồm Mg và Fe trong dung dịch H2SO4 đặc nóng

dư thì thu được 8,96 lít khí SO2 (đkc, SO2 là sản phẩm khử duy nhất của H2SO4).Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X (Mg =24; Fe =56)

* Cách giải thông thường: viết và cân bằng ptpứ, lập hệ giải

Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + SO2 + 2H2O ; 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3+ 3SO2 + 6H2O

x mol x y mol 3y/2

nSO2 = 0,4 mol ; ptpứ ⇒ x + 3y/2 = nSO2 ⇒x+3y/2 = 0,4 mol (1)

* Cách giải dùng định luật bảo toàn elelctron

Sơ đồ phản ứng : {Mg, Fe} + H2SO4 dư → MgSO4 + Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O

Dựa vào sơ đồ pứ ta thấy có sự thay đổi số oxh của 3 nguyên tố : Mg ; Fe ; S

hợp sản phẩm khử X gồm 0,1 mol NO; 0,1 mol N2 và 0,2 mol NO2 Tính giá trị củam.(Al = 27)

Hoặc dùng định luật bảo toàn elelctron ở dạng công thức:

hóa trị số mol KL= số e nhận số mol sản phẩm khử

⇒3 n Al = 3 n NO +10 n N2 + 1 n NO2⇒3 n Al = 3 0,1 + 10.0,1 + 1 0,2⇒n Al = 0,5 mol

VD4: Hỗn hợp X gồm Al, Mg, Zn,Cu.

Thí nghiệm 1: Oxi hóa hết m(g) X thành oxit cần vừa đủ 3,36 lít O2 (đkc)

Thí nghiệm 2: Cho m(g) hh X tác dụng hết với dd HNO3 loãng thì thu được sảnphẩm khử duy nhất là NO Tính thể tích của NO (đkc)

+2 +5

Vì lượng kim loại ở 2 thí nghiệm là bằng nhau (đều là m gam) nên tổng số mol enhường ở 2 thí nghiệm cũng bằng nhau ⇒ tổng số mol e nhận ở 2 thí nghiệm cũng

bằng nhau

⇒0,6 = 3x⇒x = 0,2 mol ⇒VNO = 0,2 22,4 = 4,48 lít

VD5: Trộn 5,6 gam bột sắt với 2,4 gam bột lưu huỳnh rồi nung nóng (trong điều

kiện không có không khí), thu được hỗn hợp rắn M Cho M tác dụng với lượng dưdung dịch HCl, giải phóng hỗn hợp khí X và còn lại một phần không tan G Để đốtcháy hoàn toàn X và G cần vừa đủ V lít khí O2 (ở đktc) Tính giá trị của V

Sơ đồ phản ứng:

FeS khí X: H2S ; H2

2 + O

2

2

O + 4e → 2O−0,1 mol 0,2 x mol 4x

+4 0

- Khi giải bằng phương pháp bảo toàn electron, chỉ cần viết phương trình hoặc lập sơ

đồ phản ứng, không cần cân bằng phương trình phản ứng nên phương pháp bảo toànelectron là phương pháp giải nhanh và hiệu quả nhất đối với bài toán xảy ra phảnứng oxi hóa khử - Khi áp dụng phương pháp bảo toàn electron cho bài toàn xảy ranhiều phản ứng thì việc lập sơ đồ phản ứng để xác định sự biến đổi của các chất banđầu, từ đó xác định chính xác sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố là yếu tốquan trọng nhất Muốn lập sơ đồ phản ứng thì phải nắm vững tính chất hóa học củacác chất mà bài toán đề cập

Trong các phản ứng , các nguyên tố chỉ chuyển từ chất này sang chất khác nên :

số mol của nguyên tố X trước phản ứng = số mol của X sau phản ứng

*Cách thực hiện:

- Lập sơ đồ phản ứng của các chất để thấy sự chuyển hóa của nguyên tố chính.

- Viết phương trình thu gọn biểu diễn sự chuyển hóa của nguyên tố chính (chú ý cân bằng).

* Ứng Dụng : dùng trong dạng bài tập có sự chuyển hóa của một nguyên tố qua nhiều phản ứng; bài tập điều chế và sản xuất các chất

VD1 : Nếu dùng 8,96 lít khí N2 thì người ta có thể điều chế được bao nhiêu lít khí

NO2 theo sơ đồ : N2 →NH3 →NO→ NO2 Các thể tích đo ở đkc và hiệu suất quátrình điều chế là 100%

* Cách giải thông thường * Cách giải dùng định luật bảo toàn nguyên

VD2 : Cho 5,6g Fe tác dụng với dd HCl vừa đủ thì thu được dd X, cho dd X tác

dụng với dd NaOH dư thì thu được kết tủa, nung toàn bộ lượng kết tủa này trongkhông khí đến khi khối lượng chất rắn là không đổi thì thu được m(g) chất rắn Tính

0,1mol 0,1 Fe +HCl FeCl2 +NaOH Fe(OH)2 t Fe O2 3

Ca(OH) d oxit

CO→+ CO →+ CaCO↓

Ta có: n C trước pứ = n CO ; n C sau pứ = n CaCO 3

Theo ĐLBTNT cacbon ta có: n CO = n CaCO 3 = 0,04 mol⇒ V CO = 0,896 lít

VD4: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,1 mol FeS và 0,15 mol CuFeS2 trong dungdịch HNO3 dư thu được dung dịch X và khí NO duy nhất Cho X tác dụng dung dịchBaCl2 dư thì thu được m gam kết tủa.Tính giá trị của m

Vì dd X tác dụng dd BaCl2 tạo kết tủa nên dd X có chứa SO4

2-⇒Sơ đồ phản ứng: {FeS, CuFeS2}  + HNO 3 → dd X {Fe3+ , Cu2+, NO3- , SO42- } + NO

SO42- + Ba2+→ BaSO4 ↓

ĐLBTNT cho S : nBaSO 4 = nSO42− = nFeS + 2.nCuFeS 2

= 0,1.1+ 0,15 2= 0,4 mol

⇒ mBaSO 4 = 0,4 233 = 93,2 gam

Kết luận : để sử dụng được phương pháp này cần phải xác định được các ptpứ xảy

ra, từ đó biết sự chuyển hóa của nguyên tố chính để viết phương trình thu gọn Khi viết phương trình thu gọn phải cân bằng nguyên tố chính ở hai vế

{trong phương trình thu gọn, hệ số của

Fe phải là 2 để số Fe ở 2 vế là bằng nhau}

6 Phương pháp đường chéo

* Ứng Dụng : lập tỉ lệ mol (hoặc tỉ lệ thể tích) của 2 chất A và B trong một hỗn hợp.

* Cách thực hiện :

a mol A : M A M B – M hh = k 1

(M A <M B ) M hh ⇒

1 2

k a

M M

7 Phương pháp bảo toàn khối lượng

Định luật bảo toàn khối lượng: tổng khối lượng các chất trước phản ứng = tổng

khối lượng các chất sau phản ứng

A + B → C + D ⇒ m Apứ + m Bpứ = m C + m D (1)