Sử dụng phương pháp đồ thị để giải nhanh một số dạng bài tập trong chương trình hóa học phổ thông

B GIO DC V O TO TRNG I HC TY BC NGUYN TH HOI S DNG PHNG PHP TH GII NHANH MT S DNG BI TP TRONG CHNG TRèNH HểA HC PH THễNG KHểA LUN TT NGHIP I HC Sn La, 2016 B GIO DC V O TO TRNG I HC TY BC NGUYN TH HOI S DNG PHNG PHP TH GII NHANH MT S DNG BI TP TRONG CHNG TRèNH HểA HC PH THễNG Chuyờn ngnh: TN1 KHểA LUN TT NGHIP I HC Ngi hng dn: Th.s Hong Th Bớch Nguyt Sn La, 2016 Li cm n Trong quỏ trỡnh nghiờn cu v hon thnh khúa lun tt nghip, tụi ó gp khụng ớt nhng khú khn, song c s giỳp , to iu kin ca thy cụ, bn bố v gia ỡnh, tụi ó hon thnh khúa lun ỳng thi hn Em xin cm n cụ giỏo Th.s Hong Th Bch Nguyt ó rt nhit tỡnh hng dn, giỳp , cung cp kin thc v khớch l em sut thi gian thc hin khúa lun tt nghip Em vụ cựng may mn c cụ hng dn em lm ti nm hc cui cựng ti trng i hc s phm Em xin chõn thnh cm n cụ! Cm n tt c cỏc thy cụ giỏo khoa Sinh - Húa ó tn tỡnh dy d em sut bn nm qua, em cú kin thc hon thnh khúa lun tt nghim ca mỡnh.Cm n tt c cỏc bn sinh viờn lp K53 i hc s phm Húa hc trng i hc Tõy Bc, c bit l cụ giỏo thc s Nguyn Th Hi- c hc ca lp, ó giỳp em quỏ trỡnh thc hin khúa lun Cm n cha m ó nuụi nng, dy d, luụn bờn cnh ng viờn cú th vt qua mi khú khn v ó to mi iu kin tt nht hon thnh tt khúa lun tt nghip ny Xin gi li chỳc tt p nht n tt c thy cụ, cha m v bn bố! Ngi thc hin khúa lun Nguyn Th Hoi Cỏc kớ hiu v ch viờt tt bi khúa lun Kớ hiu Tờn n S mol kt ta ktc iu kin tiờu chun Dd Dung dch THPT Trung hc ph thụng V Th tớch CM Nng mol M Khi lng H i hc C Cao ng n S mol kt ta nmax S mol ln nht nmin S mol nh nht MC LC Phn 1: M u 1 Lý chn ti Mc ớch v nhim v Lch s nghiờn cu Phng phỏp nghiờn cu Gi thuyt khoa hc úng gúp ca ti Phn 2: Ni dung Chng 1: C s lý lun 1.1 Khỏi quỏt v bi húa hc 1.1.1 Khỏi nim v bi húa hc 1.1.2 í ngha, tỏc dng ca bi húa hc 1.1.3 Vai trũ ca bi húa hc 1.1.4 Phõn loi bi húa hc 1.1.5 Mt s phng phỏp gii bi húa hc Chng 2: S dng phng phỏp th gii mt s dng bi c bn 13 2.1 Phng phỏp th 13 2.1.1 Khỏi quỏt v phng phỏp th 13 2.1.2 Ni dung phng phỏp 13 2.1.3 Mi liờn h ca phng phỏp th vi bi húa hc 13 2.1.4 Phm vi ỏp dng 14 2.2 Dng bi oxit axit (CO2 hoc SO2) tỏc dng vi dung dch bazo nh Ca(OH)2 hoc Ba(OH)2 15 2.3 Dng mui Al3+ tỏc dng vi dung dch cha ion OH- 21 2.4 Dng mui Zn2+ tỏc dng vi dung dch OH- 28 2.5 Dng Mn+ tỏc dng vi dung dch NH3 to kt ta, sau ú kt ta tan dung dch NH3 d.(M: Zn; Cu+;Cu2+; Ni; Co, Ag+) 32 2.6 Dng H+ tỏc dng vi mui AlO2- 34 Chng 3: Thc nghim s phm 43 3.1 Mc ớch v phng phỏp 43 3.1.1 Mc ớch 43 3.1.2 Nhim v ca thc nghim s phm 43 3.2 Ni dung ca thc nghim s phm 43 3.3 Phng phỏp thc nghim s phm 43 3.4 T chc thc nghim s phm 43 3.4.1 i tng ca thc nghim s phm 43 3.4.2 T chc thc nghim s phm 44 3.5 Kt qu 45 3.5.1 ỏnh giỏ chung v tỡnh hỡnh hc ca hc sinh 45 3.5.2 ỏnh giỏ nh lng 45 Phn 3: Kt lun v kin ngh 48 Kt lun 48 Kin ngh 48 Ti liu tham kho 50 Ph lc Phn 1: M u Lý chn ti Vi xu th i mi phng phỏp dy hc, hỡnh thc thi trc nghim khỏch quan (TNKQ) ó c a vo thay th hỡnh thc thi t lun mt s mụn hc, ú cú mụn húa hc Vi hỡnh thc thi trc nghim, mt khong thi gian ngn hc sinh phi gii quyt c mt lng khỏ ln cỏc cõu hi, bi iu ny khụng nhng yờu cu hc sinh phi nm vng, hiu rừ kin thc m cũn phi thnh tho k nng gii bi v c bit phi cú phng phỏp gii bi trc nghim nhanh, chớnh xỏc Thc t cho thy nhiu hc sinh cú kin thc vng vng nhng cỏc kỡ thi khụng gii quyt ht cỏc yờu cu ca thi Lớ ch yu l cỏc em tin hnh gii bi theo cỏch truyn thng, vic ny lm mt rt nhiu thi gian nờn khụng to c hiu qu cao vic lm bi thi trc nghim Vỡ vy, vic s dng cỏc phng phỏp gii nhanh v hiu qa l mt vic rt cn thit giỳp cỏc em hc sinh t hiu qu cao cỏc kỡ thi Tuy nhiờn, húa hc l mt mụn khoa hc thc nghim, s dng cỏc phng phỏp toỏn hc gii quyt cỏc bi toỏn húa hc mt cỏch nhanh gn v n gin nhng giỳp hc sinh hiu c sõu sc bn cht húa hc l mt iu khụng phi d dng Trong quỏ trỡnh hc ca bn thõn v qua vic iu tra hc sinh qua cỏc t thc s phm, tụi thy cỏc em hc sinh gp phi rt nhiu khú khn vic gii quyt cỏc dng bi toỏn: Sc oxit axit vo dung dch hn hp kim nh Ca(OH)2 v NaOH, hoc dung dch H+ tỏc dng vi dung dch hn hp CO32 v HCO thc s õy l nhng dng bi khú v cng l mt dng toỏn thng gp cỏc kỡ thi H-C Bi húa hc dy hc húa hc cú vai trũ vụ cựng quan trng, nú giỳp hc sinh nm chớnh xỏc cỏc khỏi nim, o sõu m rng kin thc v cỏc k nng k xo Giỳp cho giỏo viờn ỏnh giỏ c s nhn thc ca hc sinh, bi húa hc ng thi cng l phng tin kim chng cht lng dy v hc Trong chng trỡnh húa hc ph thụng bi húa hc cú nhiu dng, mi dng u cú mc ớch riờng, song thc t chỳng cú mi quan h cht ch vi Mc ớch ca vic lm bi khụng phi ch lm c nhiu bi m l s khỏi quỏt phng phỏp gii ca tng dng, ú cn chỳ ý n vic s dng bi húa hc cho hp lớ, ỳng mc nhm nõng cao kh nng hc ca hc sinh L mt sinh viờn ngnh s phm, thi gian kin tp, thc tp, hng dn cho hc sinh s dng cỏc phng phỏp truyn thng gii nhng bi dng ny tụi nhn thy mt rt nhiu thi gian, vỡ hc sinh rt d nhm ln th t ca cỏc phn ng xy dn n vic la chn ỏp ỏn sai Trong h thng phng phỏp gii cỏc bi húa hc, phng phỏp th l mt phng phỏp ó c s dng v vit khỏ nhiu ti liu, nhiờn qua tham kho cỏc ti liu tụi thy phng phỏp ththc s khỏ hay v vic ỏp dng khỏ d dng mt s dng bi Khi s dng phng phỏp th cú th tit kim c rt nhiu thi gian Vi cỏc lớ trờn, tụi chn ti S dng phng phỏp th gii nhanh mt s dng bi chng trỡnh húa hc ph thụng lm ch nghiờn cu khúa lun tt nghip Mc ớch v nhim v - Nghiờn cu nguyờn tc, phm vi s dng phng phỏp th - Tỡm hiu mt s dng bi cú th ỏp dng - H thng húa phng phỏp gii - Thc nghim s phm kim chng tớnh kh thi ca ti Lch s nghiờn cu ó cú nhiu ti liu nghiờn cu v phng phỏp th, song cha cú mt ti liu chớnh thng no c lu dựng rng rói giỳp cỏc bn hc sinh cú thờm ngun ti liu ụn hc v nghiờn cu Ngoi ra, Trng i hc Tõy Bc, cha cú mt ti hay khúa lun no nghiờn cu riờng v phng phỏp th gii bi húa hc i tng v phm vi ng dng - Phng phỏp gii bi c bit l phng phỏp th - Chng trỡnh húa hc ph thụng - Hc sinh ph thụng Phng phỏp nghiờn cu - Nghiờn cu c s lớ lun: nghiờn cu ti liu t cỏc ti liu sỏch giỏo khoa, sỏch tham kho, húa hc v ng dng cú liờn quan - Nghiờn cu thc tin: trao i vi giỏo viờn v hc sinh ph thụng nm bt dc vic dy v hc tt trng ph thụng, vic ỏp dng cỏc bi húa hc, c bit l vic ỏp dng gii bi húa hc bng phng phỏp th - Thc nghim s phm trng ph thụng - Phng phỏp x lớ thng kờ toỏn hc Gi thuyt khoa hc t c kt qu hc tp, cỏc kỡ thi, c bn l nm chc kin thc mụn hc nhm gii quyt linh hot v sang to cỏc yờu cu, dng cỏc kin thc theo nhiu hng mt cỏch nhanh chúng cú hiu qu Trong ú, phng phỏp th l mt nhng phng phỏp gii nhanh cỏc bi toỏn húa hc ph thụng Nu s dng linh hot phng phỏp th gii bi toỏn húa hc ph thụng, thỡ vic gii bi toỏn s d dng hn, tit kim thi gian v thỳc y quỏ trỡnh t duy, sỏng to ca hc sinh úng gúp ca ti ti thnh cụng s gúp phn nõng cao cht lng hc b mụn húa hc ca hc sinh, cung cp ngun ti liu thit thc cho vic ging dy ca giỏo viờn, hc ca hc sinh trng trung hc ph thụng gii bi toỏn húa hc Phn 2: Ni dung Chng 1: C s lý lun 1.1 Khỏi quỏt v bi húa hc 1.1.1 Khỏi nim v bi húa hc Bi húa hc l h thng cỏc cõu hi buc ngui hc (hc sinh) dng cỏc kin thc lý thuyt gii L phng tin c bn dy cho hc sinh dng kin thc Mt nhng tiờu ỏnh giỏ s lnh hi tri thc húa hc l k nng ỏp dng tri thc vo gii quyt cỏc bi húa hc ch khụng phi l k nng k li ti liu ó hc Bi húa hc l mt nhng phng tin hiu qu ging dy mụn húa, tng cng v nh hng hot ng t ca hc sinh 1.1.2 í ngha, tỏc dng ca bi húa hc - Rốn luyn cho hc sinh kh nng dng c cỏc kin thc ó hc bin nhng kin thc tip thu c qua cỏc bi ging, ca thy thnh kin thc ca chớnh mỡnh Khi dng c mt kin thc no ú, kin thc ú s nh c lõu - o sõu v m rng kin thc ó hc mt cỏch sinh ng, phong phỳ, hp dn Ch cú dng kin thc vo gii bi tp, hc sinh mi nm vng kin thc mt cỏch sõu sc - ễn cng c v h thng húa kin thc mt cỏch thun li nht Trong ụn nu ch n thun ụn li kin thc hc sinh s chỏn vỡ khụng cú gỡ mi, hp dn Thc t cho thy hc sinh khỏ v gii ch thớch gii bi gi ụn - Rốn luyn cho hc sinh cỏc k nng cn thit v húa hc nh cõn bng phn ng, k nng tớnh toỏn theo cụng thc húa hc v phn ng húa hc, k nng thc hnh nh un núng, nung, sy, hũa tan, lc, .k nng nhn bit cỏc húa cht gúp phn vo vic giỏo dc k thut tng hp cho hc sinh - Phỏt trin nng lc nhn thc, rốn luyn trớ thụng minh cho hc sinh Mt bi cú nhiu cỏch gii, cú cỏch gii thụng thng theo cỏc bc quen thuc nhng cng cú cỏch gii c ỏo, thụng minh, rt ngn gn, m li chớnh xỏc Bi 27: Cho t t V lớt dung dch HCl 0,5 M vo 200ml dung dch NaAlO2 thu c 11,7 gam kt ta Giỏ tr ca V lbao nhiờu ? ỏp ỏn:0,3 hoc 0,7 Bi 28: Dung dch X cha a mol NaAlO2 v 2a molNaOH Thờm t t b mol dung dch axit HCl vo dung dch X, sau phn ng thu c kt ta thỡ giỏ tr ca b l bao nhiờu ? ỏp ỏn: 2a < b (4a + b) B b < x < (3a + b) C b < x < (4a + b) D x < (4a + b) Cõu 5: Cho V lớt dung dch NaOH 2M vo dung dch cha 0,1 mol Al2(SO4)3 v 0,1 mol H2SO4 n phn ng hon ton thu c 7,8(g) kt ta Giỏ tr ln nht ca V thu c lng kt ta trờn l: ( TSH A-2008) A 0,05 B 0,25 C 0,35 D 0,45 Cõu 6: Cho 200ml dung dch HCl vo 300ml dung dch hn hp NaAlO2 1M v NaOH 0,5M thu c 15,6 gam kt ta keo Nng M ca dung dch HCl l: A 0,35 hoc 0,75 B hoc 3,75 C 1,75 hoc D 1,75 hoc B Phn t lun Bi 1: Hũa tan 26,64 gam cht X l tinh th mui sunfat ngm nc ca kim loi M húa tr n vo nc c dung dch A Cho A tỏc dng vi dung dch NH3 d, lc ly kt ta, nung n lng khụng i thỡ thu c 4,08 gam cht rn B Nu cho A tỏc dng vi dung dch BaCl2 d thỡ thu c 27,96 gam kt ta a Tỡm cụng thc ca X b.Tớnh th tớch dung dch NaOH 0,2M cn thờm vo A thu c lng kt ta ln nht c Cho 250 ml dung dch KOH tỏc dng ht vi A thỡ thu c 2,34 gam kt ta tớnh nng dung dch KOH Bi 2: Hũa tan 5,6 gam CaO vo nc d ta thu c dung dch X, sc khớ SO2 qua dung dch X sau phn ng thu c gam kt ta Th tớch SO2 (ktc) ln nht cn dựng cho phn ng l bao nhiờu? ỏp ỏn: A Phn trc nghim Cõu ỏp ỏn D C A B A B Phn t lun Bi 1: a Al2(SO4)3.18H2O b V = 1,2 (lớt) c 1,16 (M) Bi 2: 3,36 (lớt) [...]... dng bi toỏn khú v nhiu trng hp xy ra trong bi toỏn gii nhanh i vi nhng dng bi toỏn ny thỡ cn mt phng phỏp gii nhanh, hiu qu, nhng phự hp vi tt c cỏc i tng hc sinh, thun li cho quỏ trỡnh ging dy ca giỏo viờn b mụn Do ú, vic s dng phng phỏp th vo cỏc dng bi toỏn nh trờn l rt phự hp, v hiu qu Khi hc sinh ó nm vng dng th ca bi toỏn, thỡ vic xỏc nh kt qu c thc hin nhanh chúng v d dng, phng phỏp th khụng... min) ti im 0,33 mol Vớ d 5: Trong mt bỡnh kớn cha 0,02 mol Ba(OH)2 sc vo bỡnh mt lng khớ CO2 cú giỏ tr bin thiờn trong khong 0,005 ữ 0,024 mol Khi lng kt ta max, min thu c trong khong bin thiờn ú l bao nhiờu? Hng dn: nBa (OH )2 0, 02(mol) nCO2 = 0,005 ữ 0,024 (mol) Theo th ta thy: Kt ta min khi nCO2 = 0,005 (mol) 20 Kt ta max khi nCO2 = 0,024 (mol) Vy, khi lng kt ta max, min trong khong bin thiờn l:... m1 : m2 = a : b Mt khỏc: m = m1 + m2 Do ú: m1 hoc m2 = a m (a b) 9 Phng phỏp ghộp n Dựng cho dng bi s n s nhiu hn s phng trỡnh 10 Phng phỏp tỏch cụng thc Thng dung trong húa hc hu c da trờn nguyờn tc: Trong anken: mC : mH = 1:6 10 Tc trong anken, mC = 6 manken 7 mH = 1 manken 7 11.Phng phỏp quy i - Quy hn hp nhiu cht (t 3 cht tr lờn) thnh mt hay hai cht nhng phi bo ton s mol nguyờn t v bo ton khi... ú da vo tớnh cht c bit ca th Da trờn nguyờn tc ú, chỳng ta cú th ỏp dng vo húa hc gii nhanh mt s loi bi toỏn nh vo cỏc tớnh cht c bit ca th trong húa hc 2.1.2 Ni dung phng phỏp Trong húa hc vụ c, ta thng gp dng bi toỏn: A + dung dch B D Kt ta D cú th tan trong A hoc B d, khi ú bi toỏn thng yờu cu tỡm iu kin ( khi lng, th tớch, nng , s mol, phn trm.) ca A hoc B xut hin kt ta D vi khi lng ó cho hoc... thc nghim 1.1.3 Vai trũ ca bi tp húa hc Trong chng trỡnh húa hc ph thụng, cựng vi cỏc b mụn khoa hc khỏc, mụn húa hc gi mt vai trũ quan trng trong vic rốn luyn v phỏt trin nng lc t hc cho hc sinh Nú giỳp cỏc em cú mt nn tng kin thc ban u vng chc tip tc hc cao hn hay tham gia vo lao ng sn xut, cú kh nng thớch ng v ng dng khoa hc k thut vo thc tin cuc sng Mt trong nhng xu hng phỏt trin ca bi tp húa... tng thc nghim Nú khụng nhng cú hiu qu trong cỏc bi tp nh lng, m cũn rt hiu qu trong mt s bi tp nh tớnh v gii thớch hin tng hoc d oỏn hin tng 2.1.4 Phm vi ỏp dng Dựng cho nhng bi toỏn xut hin kt ta, kt ta tng dn n cc i sau ú, kt ta tan ra Bi toỏn yờu cu tỡm khong giỏ tr, iu kin thu c mt lng kt ta, kt ta ln nht, nh nht hay cn cỏi nhỡn trc quan cho hc sinh C s chung: trong th cú 2 phn: - Phn ng bin: cht... Khụng cú yờu cu no thỡ s l hai nghim u im: - Trc quan, sinh ng, d hiu v tin trỡnh phn ng , s dng dng toỏn ng dng trong chng trỡnh toỏn cp 2 giỳp hc sinh gii bi tp mt cỏch nhanh nht - Phỏt huy kh nng t duy cho hc sinh, cỏc em hiu rừ hn v cỏc hin tng thớ nghim Hn ch: phng phỏp ny ch ỏp dng trong mt s trng hp nht nh 2.2 Dng bi tp khi oxit axit (CO2 hoc SO2) tỏc dng vi dung dch bazo nh Ca(OH)2 hoc Ba(OH)2... sinh c ba phng din: lớ thuyt, thc hnh, ng dng Trong dy v hc mụn húa hc, bi tp húa hc gi vai trũ ht sc quan trng v c s dng trong nhiu giai on ca quỏ trỡnh hc tp Gii bi tp húa hc th hin kh nng vn dng sỏng to kin thc lớ thuyt ca hc sinh vo tng trng hp c th Bi tp húa hc giỳp cho hc sinh m rng, o sõu, cng c, h thng húa li kin thc mt cỏch a dng, phong phỳ, hp dn Trong giai on bi hc mi, hc sinh ó bit v nm vng... 4: Tớnh lng kt ta max, min trong khong bin thiờn ca OH- - Nu 0< nOH < 3a =>kt ta max khi nOH max - Nu 3a < nOH < 4a ( trong hm nghch bin) thỡ khi lng kt ta max khi OH- min - Nu 0 < nOH < 4a => m max khi ti im 3a, tc nOH = 3.n Kt ta min ti x2, tc nOH = 4a - n Vớ d 12: Cho t t V ml dung dch NaOH 0,5M vo 200 ml dung dch AlCl3 0,2M Tớnh khi lng kt ta cc i khi V bin thiờn trong khong 250 ml n 300ml... ca kim loi hoỏ tr (II) trong dung dch HCl Sau phn ng thu c 4,48 lớt khớ (ktc) em cụ cn dung dch thu c bao nhiờu gam mui khan? Hng dn gii M2CO3 + 2HCl 2MCl + CO2 + H2O R2CO3 + 2HCl 2MCl2 + CO2 + H2O n CO2 4,88 0,2 mol 22,4 Tng nHCl = 0,4 mol v n H O 0,2 mol 2 p dng nh lut bo ton khi lng ta cú: 23,8 + 0,436,5 = mmui + 0,244 + 0,218 mmui = 26 gam 3 Phng phỏp bo ton in tớch Trong dung dch: tng in