skkn phương pháp giải hóa học 12

skkn phương pháp giải hóa học 12

ĐẶT VẤN ĐỀ Trở thành sinh viên trường Cao đẳng, Đại học Y, Dược, Công nghệ thực phẩm, Công nghệ môi trường, Hóa dầu…luôn ước mơ nhiều học sinh THPT Tuy nhiên, ước muốn “xa vời” học sinh học không tốt môn Hóa học Làm để em không “sợ hãi” trước toán trắc nghiệm với nhiều chất tác dụng với nhau, nhiều phương trình phản ứng phức tạp thời gian dành cho câu trắc nghiệm trung bình khoảng 1,5 phút? Câu hỏi hữu đầu Với vốn kiến thức có học sinh THPT, em đọc sách tự rút phương pháp để giải khó khăn Thêm vào sách giáo khoa sách tham khảo ví dụ minh họa cách chi tiết, rõ ràng để giúp học sinh làm toán Chính thế, trình giảng dạy, tìm tòi, nghiên cứu mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm: ‘‘Sử dụng phương pháp quy đổi để giải nhanh toán hóa học’’ Sáng kiến tài liệu tham khảo dễ hiểu, giúp em có nhìn đơn giản toán dạng đồng thời giải chúng cách nhanh hiệu Với tài liệu này, em hoàn toàn bình tĩnh “đối diện” với dạng toán đề thi đại học, cao đẳng môn Hóa mà không bị yếu tố tâm lí thời gian không lúng túng, bối rối phương hướng làm Như vậy, việc trở thành bác sĩ, dược sĩ, kĩ sư,…trong tương lai điều mà em tự tin hướng tới GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Cơ sở lý luận: Trong Hóa học, dạng tập phản ứng oxi hóa khử phổ biến đa dạng, có nhiều đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng Với phương pháp thông thường phương pháp đại số, đặt ẩn, lập hệ gồm nhiều phương trình, thời gian khó khăn để học sinh tìm kết cho dạng tập Các em thường nghĩ đến dùng phương pháp bảo toàn electron để làm Tuy nhiên, phản ứng có thay đổi số oxi hóa giải theo phương pháp bảo toàn electron Với tập có nhiều chất tham gia phản ứng thay đổi số oxi hóa nhiều học sinh cần biết cách đưa tập phức tạp dạng đơn giản Như vậy, em giải mà làm nhanh Để giúp cho giáo viên học sinh giải khó khăn trên, xin trình bày sáng kiến phương pháp giải toán Hóa rút ngắn thời gian, nâng cao tư có đáp án toán nhanh nhất, xác cao Đây phương pháp nguyên tắc phương pháp là: biến đổi toán học tập Hóa nhằm đưa hỗn hợp phức tạp ban đầu dạng đơn giản hơn, qua làm cho phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện Phương pháp giúp học sinh thiết lập mối liên hệ dễ dàng, giải dạng tập gồm nhiều chất phản ứng kim loại hỗn hợp oxit sắt, đồng muối đồng, số tập hữu nhanh 1.2 Thực trạng vấn đề Qua thực tế giảng dạy, nhận thấy học sinh làm tập có hai chất phản ứng có thay đổi số oxi hóa Các em thường bế tắc giải toán hóa học mà có nhiều chất thay đổi số oxi hóa Đa phần học sinh chưa xác định thay đổi số oxi hóa nguyên tố hợp chất chứa nhiều nguyên tố, em thường sợ giải toán hóa học thuộc loại em xác định Có số phương pháp sử dụng phương pháp trung bình hay bảo toàn electron, cho làm học sinh hay bị nhầm lẫn cách xác định số oxi hóa Còn phương pháp quy đổi đưa hỗn hợp nhiều chất số lượng chất phản ứng học sinh dễ dàng xác định số oxi hóa thiết lập hệ phương trình đơn giản để giải Trong phạm vi đề tài xin trình bày:‘‘Sử dụng phương pháp quy đổi để giải nhanh toán hóa học’’ Nội dung đề tài xin trình bày qua ba chương trình bày từ sở lý thuyết phương pháp, hướng quy đổi để giáo viên, học sinh nắm vững phương pháp hiệu sáng kiến kinh nghiệm đem lại 1.3 Các biện pháp tiến hành giải vấn đề Trên sở lí luận thực trạng vấn đề phân tích trên, thấy để giải vấn đề cần phải rèn luyện cho học sinh phương pháp giải toán hóa học cách đơn giản tư Vì cần nghiên cứu mặt ưu, nhược phương pháp thật kĩ lưỡng, định luật bắt buộc học sinh phải nắm vững phương pháp quy đổi, cần soạn giải toán Hóa theo phương pháp theo nhiều hướng quy đổi khác để giáo viên học sinh áp dụng hiệu Cần ý tới lực học sinh tiếp thu phương pháp này, tiến hành thực nghiệm đánh giá kết học sinh sử dụng phương pháp quy đổi để giải toán hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp Cùng dạng tập cho em giải theo nhiều phương pháp để so sánh hiệu phương pháp Khi sử dụng phương pháp quy đổi em dễ xác định hướng giải nhanh hơn, hiểu hơn, giải số toán hóa đề thi đại học Từ xây dựng tinh thần học tập hứng thú với môn Hóa học cho học sinh toàn trường CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 2.1 Các định luật vận dụng 2.1.1 Định luật bảo toàn khối lượng: Nội dung: Khối lượng chất tham gia phản ứng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng Trong cần vận dụng hệ quả: Hệ 1: Gọi mT tổng khối lượng chất trước phản ứng, ms khối lượng chất sau phản ứng Dù phản ứng xảy với hiệu suất ta có: mT = mS Hệ 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo hợp chất ta có: Khối lượng chất = khối lượng cation+khối lượng anion Khối lượng cation anion ta coi khối lượng nguyên tử cấu tạo thành 2.1.2 Định luật bảo toàn nguyên tố: Nội dung định luật: Tổng khối lượng nguyên tố trước phản ứng tổng khối lượng nguyên tố sau phản ứng Nội dung định luật hiểu tổng số mol nguyên tố bảo toàn phản ứng 2.1.3 Định luật bảo toàn electron: Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho số mol electron mà chất oxi hóa nhận Khi vận dụng định luật bảo toàn electron vào dạng toán cần lưu ý: - Trong phản ứng hệ phản ứng cần quan tâm đến trạng thái đầu trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian - Nếu có nhiều chất oxi hóa chất khử số mol electron trao đổi tổng số mol tất chất nhường nhận electron 2.1.4 Định luật bảo toàn điện tích: Dung dịch trung hòa điện nên: Hay: 2.2 CÁC HƯỚNG QUY ĐỔI CHÍNH KHI GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC 2.2.1 Quy đổi 1: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất nguyên tử tương ứng Khi gặp toán hỗn hợp nhiều chất chất gồm (hoặc 3) nguyên tố ta quy đổi thẳng hỗn hợp (hoặc 3) nguyên tử tương ứng Ví dụ 1: Hỗn hợp đầu gồm Fe, FeO, Fe 3O4, Fe2O3 quy đổi nguyên tử Fe O Ví dụ 2: Hỗn hợp ban đầu gồm Cu, CuS, Cu 2S, S quy đổi nguyên tử Cu S Ví dụ 3: Hỗn hợp ban đầu gồm Fe, FeS, FeS 2, Cu, CuS, Cu2S, S quy đổi Fe, Cu, S 2.2.2 Quy đổi 2: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất hỗn hợp hai chất Ví dụ 1: Hỗn hợp đầu gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 quy đổi hai chất hỗn hợp đầu: (Fe, FeO), (Fe, Fe3O4), (Fe, Fe2O3), (FeO, Fe3O4), (FeO, Fe2O3), (Fe3O4, Fe2O3) FexOy Kinh nghiệm: - Nếu hỗn hợp X dư kim loại quy X về: Fe, Fe 2O3 (Fe3+(trong Fe2O3) không bị khử - giảm phương trình) - Nếu hỗn hợp X dư axit quy X Fe, FeO (Fe 3+(trong FeO) không bị oxi hóa - giảm phương trình) Ví dụ 2: Hỗn hợp Y ban đầu gồm Cu, CuS, Cu 2S, S quy đổi về: (Cu,CuS), (Cu, Cu2S), 2.2.3 Quy đổi 3: Quy đổi tác nhân oxi hóa- khử Bài toán xảy nhiều giai đoạn oxi hóa khác chất oxi hóa khác nhau, quy đổi vai trò chất oxi hóa cho chất oxi hóa kia, phải đảm bảo : - Số electron nhường nhận không đổi - Do thay đổi tác nhân oxi hóa nên cần thay đổi sản phẩm cho phù hợp [O ] → Fe3+, NO (sản phẩm Ví dụ: Fe  → hỗn hợp X (Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3) HNO [O] sau:Fe2O3) 2.2.4 Các bước giải - Sơ đồ hóa toán - Quyết định hướng quy đổi - Lập phương trình (hệ phương trình) dựa vào dự kiện toán → tìm đáp số 2.2.5 Lưu ý - Phương pháp đặc biệt phát huy tác dụng toán hỗn hợp sắt oxit, hỗn hợp hợp chất sắt, đồng, - Hướng quy đổi cho lời giải nhanh hay áp dụng - Hướng quy đổi tính xác cao gặp sai lầm - Hướng quy đổi khó sử dụng - Trong trình làm thường kết hợp với phương pháp khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, - Các giá trị giả định sau quy đổi, giải nhận giá trị âm (bài tập 2) 2.2.6 BÀI TẬP ÁP DỤNG: Bài 1: Nung m gam bột sắt oxi, thu 3,0 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư, thoát 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử nhất) Tìm giá trị m? (Đại học khối B-năm 2007) Giải: Nhận xét: Bài toán giải theo nhiều phương pháp khác Trong đề tài xin trình bày giải theo phương pháp quy đổi theo hướng Bài toán đơn giản hóa giải nhanh Sơ đồ hóa toán: [ ] Fe  → +O Khí NO (0,56l, đktc) nNO=0,025 mol Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 X mFe = ? gam +dd HNO3 Dung dịch Fe3+ 3,0gam Cách 1: Quy đổi Nhận xét: Nhìn vào sơ đồ toán ta thấy hỗn hợp X gồm chất rắn chất hỗn hợp X gồm nguyên tố Fe O cấu tạo thành chất nên ta quy đổi hỗn hợp X thẳng hai nguyên tố Fe O Fe: x mol Quy đổi hỗn hợp X thành O: y mol +2 [ ] Fe  → +O Fe Dd HNO3 X O mFe = ? gam Fe3+: x mol O2- : y mol 3,0gam Ta có phương trình: mX = 56x + 16y = 3,0 (1) Các trình nhường nhận electron: +3 -2 Fe → Fe + 3e O + 2e → O x y 3x NO : 0, 025mol +2 +5 N + 3e → N 2y Đối với học sinh khá, giỏi em không cần xác định bước mà đưa phương trình (2) 0,075 0,025 Theo bảo toàn electron: 3x+2y=0,075 (2) Từ (1) (2) ⇒ x = 0,045 mol ; X gồm Fe: 0,045 mol O: 0,03 mol y =0,03 mol ⇒ mFe =56 x 0,045 = 2,52 gam Phân tích: Khi quy đổi nguyên tử tương ứng học sinh dễ nhận thấy số oxi hóa thay đổi hai nguyên tố Fe O Học sinh đưa phương trình bảo toàn electron Đa số có trình oxi hóa khử áp dụng bảo toàn electron làm nhanh Tuy nhiên, nhiều học sinh không xác định số oxi hóa chất loạt chất phản ứng với Tốt học sinh nên quy đổi số chất em nhận thay đổi số oxi hóa cách rõ ràng, giúp việc thiết lập hệ phương trình nhanh tìm kết xác Cách 2: Quy đổi Nhận xét: Trong cách quy đổi này, thay giữ nguyên hỗn hợp chất ban đầu ta chuyển thành hỗn hợp với số chất nguyên tố đó, thường hỗn hợp hai chất Fe: x mol * Quy đổi hỗn hợp X thành Ta có: Fe2O3: y mol mX = 56x + 160y = 3,0 (3) Các trình nhường nhận electron: +3 x +2 +5 Fe → Fe + 3e N + 3e → N 3x 0,075 0,025 Theo bảo toàn electron: 3x = 0,075 (4) x = 0,025 mol Fe: 0,025 mol Từ (3) (4) ⇒ ; X gồm y =0,01 mol Theo bảo toàn nguyên tố Fe: ∑n Fe Fe2O3: 0,01 mol =nFe + 2nFe2O3 = 0, 045mol ⇒ mFe = 56.0, 045 = 2,52 gam Fe: x mol Hoặc: Quy đổi hỗn hợp X thành FeO: y mol Ta có: mX = 56x + 72y = 3,0 (5) Các trình nhường nhận electron: +3 +2 +3 Fe → Fe + 3e Fe → Fe +1e x y 3x +2 +5 N + 3e → N 1y 0,075 0,025 Theo bảo toàn electron: 3x+y = 0,075 (6) Từ (5) (6) ⇒ x = 0,015 mol y =0,03 mol ; X gồm Fe: 0,015 mol FeO: 0,03 mol Theo bảo toàn nguyên tố Fe: ∑n Fe =nFe + nFeO = 0,045mol ⇒ m = 56.0,045 = 2,52 gam Nhận xét: Trong trường hợp ta quy đổi hỗn hợp X ban đầu hỗn hợp đơn giản sau (FeO Fe 2O3; Fe3O4 Fe2O3; Fe Fe3O4; FeO Fe3O4) chí chất Fe xOy Tuy nhiên, học sinh nên quy đổi hai chất mà có số oxi hóa trước sau phản ứng số nguyên để thấy số electron nhường nhận từ đưa phương trình bảo toàn electron nhanh hai cách trình bày Cách 3: Quy đổi Nhận xét: Bài toán trải qua hai giai đoạn oxi hóa khác hai chất oxi hóa khác nhau, ta quy đổi vai trò oxi hóa chất cho chất để toán trở nên đơn giản Sơ đồ hóa toán: +[ O ] Fe  → Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 X m gam Dd HNO3 Khí NO (0,025mol) Dung dịch Fe3+ 3,0gam Thay vai trò oxi hóa HNO3 [ O ] ,ta có: Fe [ O] [ O] FeO Fe Fe2O3 Fe2O3 (**) (*) Fe3O4 m gam 3,0gam +5 Ở ta thay vai trò nhận e N O: +5 +2 −2 N + 3e → N ⇔ O + 2e → O 0,075 0,025 +5 Theo nguyên tắc quy đổi, số e mà N nhận O nhận phải nhau: ⇒ 2nO(**) = 0,075 ⇒ nO(**) = 0,0375 mol Theo bảo toàn khối lượng: mFe2O3 = mX + mO (**) = 3, +16.0, 0375 = 3, gam x3, = 0, 045mol Theo bảo toàn nguyên tố Fe: nFe = nFe2O3 = 160 ⇒ mFe = 56 x 0,045 = 2,52 gam Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 30,4 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S S HNO3 dư, thoát 20,16 lít khí NO (đktc) dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu m gam kết tủa Tìm giá trị m? Nhận xét: Đối với giữ nguyên hỗn hợp X học sinh khó viết phương trình bảo toàn electron Vì vây, học sinh nên sử dụng phương pháp quy đổi để giải toán đơn giản Cách 1: Quy đổi Quy đổi hỗn hợp X thành Cu: x mol S: y mol Ta có: mX= 64x + 32y = 30,4 (1) Sơ đồ hóa toán: +2 Khí N O +5 + H N O3 Cu X (20,16 lít,đktc) dư +2 Cu S Dung dịch Y Cu (OH )2 2+ +6 Ba S O4 SO42- 30,4 gam m gam Các trình nhường nhận electron: +2 +6 Cu → Cu + 2e S → S +6e x y 2x 6y +5 +2 N + 3e → N 2,7 0,9 Theo bảo toàn electron: 2x+ 6y = 2,7 (2) x = 0,3 mol y =0,35 mol Cu: 0,3 mol 10 S: 0,35 mol Từ (1) (2) ⇒ ; X gồm Theo bảo toàn nguyên tố Cu S: nCu ( OH )2 = nCu = 0, 3mol nBaSO4 = nS = 0, 35mol ⇒ m = 98.0,3 + 233.0,35 = 110,95 gam Cách 2: Quy đổi Giải: Cu: x mol Quy đổi hỗn hợp X thành CuS: y mol Ta có: mX= 64x + 96y = 30,4 (3) Sơ đồ hóa toán: +2 Cu X Khí N O +5 Cu S + H NO3 dư (20,16 lít, đktc) Cu2+ 30,4 gam Dung dịch Y +2 Cu (OH ) +6 SO Ba S O4 24 m gam Các trình nhường nhận electron: +2 +2 +6 Cu → Cu + 2e CuS → Cu + S +8e x y 2x +2 +5 N + 3e → N 8y 2,7 0,9 Theo bảo toàn electron: 2x+ 8y = 2,7 (4) Từ (3) (4) ⇒ x = - 0,05 mol ; X gồm y =0,35 mol Cu: - 0,05mol CuS: 0,35 mol Theo bảo toàn nguyên tố Cu S: nCu (OH )2 = ∑ nCu = nCu + nCuS = − 0,05 + 0,35 = 0,3mol 11 nBaSO4 = nS = nCuS = 0, 35mol ⇒ m = 98.0,3 + 233.0,35 = 110,95 gam Nhận xét: Chúng ta quy đổi hỗn hợp X thành (Cu CuS) (CuS Cu2S) thu kết Sử dụng phương pháp giúp học sinh rèn luyện tư giải toán nhanh, xác khoa học Bài 3: Hỗn hợp X có tỉ khối so với H2 21,2 gồm propan, propen propin Khi đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X, tổng khối lượng CO H2O bao nhiêu? Giải: Hỗn hợp X trải qua giai đoạn phản ứng nên giải theo cách quy đổi Cách 1: Quy đổi ⇒ nH = 4,24 - 0.3 x 12 = 0.64 mol Quy đổi hỗn hợp X thành C: 0.3 mol Sơ đồ đốt cháy: { C H H: y mol CO + O2 ,t o → { H 2O Tổng khối lượng CO2 H2O thu là: m = 44 x 0,3 + 18 x 0,32 = 18,96 gam Cách : Quy đổi Quy đổi hỗn hợp thành C3H8: x mol C3H4: y mol x +y =0,1 ⇒{ 44 { xy==0,06 x +40 y =4,24 ⇒ 0,04 Sơ đồ đốt cháy: ⇒ { C3 H C3 H o + O2 ,t  → { CO2 H 2O Tổng khối lượng CO2 H2O thu là: m = 44 x0,3 + 18 x(0,06x4+0,04x2)=18,96 gam 12 Nhận xét: Học sinh quy đổi hỗn hợp X thành ( C 3H8 C3H6) (C3H6 C3H4) để giải Bài 4: Nung m gam bột Cu oxi thu 24,8 gam hỗn hợp chất rắn X gồm Cu, CuO Cu2O Hòa tan hoàn toàn X H 2SO4 đặc nóng thoát 4,48 lít khí SO2 (đktc) Tìm giá trị m? Cách 1: Quy đổi Cu: x mol Quy đổi hỗn hợp X thành O: y mol Ta có: mX= 64x + 16y = 24,8 (1) +4 Khí S O2 (0,2 mol) { } +6 + H S O4 đặc +[ O ] Cu  → Cu X Dung dịch O m gam Cu2+ O2- 24,8 gam Các trình nhường nhận electron: +2 -2 Cu → Cu + 2e O + 2e → O x y 2x +4 +6 S + 2e → S 2y 0,4 0,2 Theo bảo toàn electron: x - y = 0,2 (2) ⇒ { xy==0,35 0,15 Từ (1) (2) X gồm { Cu:0,35 mol O:0,15 mol ⇒ mCu = 64 x 0,35 = 22,4 gam Cách 2: Quy đổi Quy đổi hỗn hợp X thành Cu: x mol CuO: y mol Sơ đồ hóa toán: [ ] Cu  → +O +4 Khí S O2 (0,2 mol) { } X Cu CuO 13 Dung dịch Cu2+ m gam 24,8 gam Ta có: mX= 64x+80y=24,8 (3) Các trình oxi hóa nhường nhận electron: +2 x +4 +6 Cu → Cu + 2e S + 2e → S 2x 0,4 0,2 Theo định luật bảo toàn electron: 2x = 0,4 Cu: 0,2 mol x =0,2 y = 0,15 ⇒ Từ (3) (4) x=0,2 (4) ; X gồm CuO: 0,15 mol Theo bảo toàn nguyên tố Cu: ∑n Cu =nCu + nCuO = 0, + 0,15 = 0,35mol ⇒ m = 64.0,35 = 22, gam Cách 3: Quy đổi Sơ đồ hóa toán: +[ O ] Cu  → Khí SO2 (0,2 mol) Cu CuO Cu2O X Dd H2SO4 đặc Dung dịch Cu2+ m gam 24,8 gam Thay vai trò oxi hóa H2SO4 [O]: +[O] Cu X (*) m gam Cu CuO Cu2O +[O] (**) CuO 24,8gam +6 Ở ta thay vai trò nhận electron S O: +6 +4 −2 S + 2e → S ⇔ O + 2e → O 14 0,4 0,2 Theo nguyên tắc quy đổi: nO(**)= 0,2 mol Theo bảo toàn khối lượng: mCuO = mX + mO(**) = 24,8 + 16 x 0,2 = 28 gam ⇒m= 28 x 64 = 22, gam 80 Phân tích chung phương pháp quy đổi: Một toán Hóa quy đổi theo nhiều cách khác Nhưng dù quy đổi theo cách cần bảo toàn số oxi hóa bảo toàn nguyên tố Để lập phương trình bảo toàn lectron xác số chất phản ứng phải dễ xác định Tóm lại, giải toán theo phương pháp quy đổi ta thấy toán trở nên thuận tiện, dễ giải nên nhiều học sinh làm Tuy nhiên, phương án quy đổi tốt nhất, có tính khái quát cao quy đổi thẳng nguyên tử tương ứng Đây phương án cho lời giải nhanh, gọn, dễ hiểu, biểu thị chất hóa học Tiếp theo xin trình bày sáng kiến kinh nghiệm thêm số toán Hóa hay giải theo phương pháp quy đổi Bài 5: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Tìm giá trị m? (Đề thi Đại học khối A 2008) Giải: Quy đổi hỗn hợp đầu hai nguyên tố Fe O: Fe: x mol O: y mol Sơ đồ hóa toán: Fe +2 +5 ddH N O3 Khí N O (1,344 lít) nNO = 0,06 mol O Dd Fe3+: x mol O2- 11,36 gam 15 Ta có phương trình: 56x + 16y = 11,36 (1) Các trình nhường nhận electron: +3 -2 Fe → Fe + 3e O + 2e → O x y 3x Đối với học sinh giỏi em không cần xác định bước mà đưa phương trình (2) +2 +5 N + 3e → N 2y 0,18 0,06 Theo bảo toàn electron: 3x - 2y = 0,18 (2) Từ (1) (2) ⇒ { 56 x +16 y =11,36 x −2 y =0,18 mol ⇒ { xy==0,16 0,15 mol Theo bảo toàn nguyên tố: ⇒ nFe3+ = nFe = 0,16mol mFe ( NO3 )3 = 0,16 x 242 = 38, 72 gam Bài 6: Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2O3 Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, dung dịch Y; cô cạn Y thu 7,62 gam FeCl2 m gam FeCl3 Tìm giá trị m? Giải: Fe: x mol FeO Fe2O3 thành hỗn hợp đơn giản gồm O : y mol Fe3O4 Quy đổi hỗn hợp gồm Sơ đồ hóa toán: Fe: x mol Dd HCl dư O : y mol 9,12 gam Ta có: 56x + 16y = 9,12 (1) 7,62 gam Fe2+ (nFe2+ = 0,06 mol) Fe3+: m gam O2- Tính m? Các trình nhường nhận eletron: +2 +3 Fe →Fe + 2e Fe →Fe +3e 0,06 (x-0,06) 0,12 3(x-0,06) -2 O +2e → O y 2y Theo bảo toàn electron: 0,12 + 3(x - 0,06) = 2y (2) Từ (1) (2) ta có: { 56 x +16 y =9,12 x − y = 0,06 16 ⇒ { xy==0,12 0,15 ⇒ { nFe = 0,12 mol nO = 0,15 mol ⇒ nFeCl3 = x − 0, 06 = 0,12 − 0, 06 = 0, 06mol ⇒ mFeCl3 = 0, 06 x162,5 = 9, 75 gam Bài 7: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCl 2, FeCl3 axit H2SO4 đặc nóng, thoát 4,48 lít khí SO ( sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch Y Thêm NH3 dư vào dung dịch Y thu 32,1 gam kết tủa Tìm giá trị m? Giải: Quy đổi hỗn hợp X hỗn hợp gồm nguyên tố Sơ đồ hóa toán: +H2SO4 Fe: x mol Cl: y mol Khí SO2 4,48l dd Y m Fe:xmol Cl:y mol +NH3 Fe2SO4 FeSO4 Fe(OH)3 32,1 g (NH4)2SO4 Ta có: 56x +35,5y = m Theo bảo toàn electron: 3x - y = 0,4 (1) Bảo toàn nguyên tố Fe: x = nFe = 2nFe+3 = nFe ( OH )3 = Thế (2) vào (1) ta được: x 0,3 - y = 0,4 ⇒ 32,1 = 0,3 (2) 107 y = 0,5 Vậy: m = 56 x 0,3 + 35,5 x 0,5 = 34,55 gam Bài 8: Hỗn hợp X có tỉ khối so H2 27,8 gồm butan, metylxiclopropan, but2-en, etylaxetylen đivinyl Khi đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol X, tổng khối lượng CO2 H2O thu bao nhiêu? Giải: C: 0,6mol H: y mol Quy đổi hỗn hợp X thành Sơ đồ đốt cháy: { C H o + O2 ,t  → { CO2 H 2O Tổng khối lượng CO2 H2O thu là: 17 ⇒ ⇒ nH= 8,34 - 0,6x12=1,14 mol m = 0,6x 44 + 0,57 x 18 = 36,66 gam Bài 9: Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 3O4 Fe2O3 (trong số mol FeO số mol Fe 2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trị V (Đề thi đại học năm 2008) A 0,23 B 0,18 C 0,08 D 0,16 Vì số mol FeO , Fe2O3 nên ta quy đổi chúng thành Fe3O4 Vậy hỗn hợp gồm Fe3O4 nFe3O4 = 2,32 : 232 = 0,01 mol Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,01 0,08 mol → n HCl = 0,08 mol → V HCl = 0,08/1 = 0,08 lít Chọn C Bài 10: Dung dịch X có chứa ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,1 mol Cl − 0,2 mol NO3− Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 M vào X đến lượng kết tủa lớn giá trị V tối thiểu cần dùng bao nhiêu? Giải: Quy đổi hỗn hợp cation thành M2+ Áp dụng bảo toàn điện tích: ncation x = 0,1 x1 + 0,2 x =0,3 (mol) ⇒ ncation = 0,15 (mol) M2+ + CO32− → MCO3 ↓ ⇒ nK 2CO3 = nCO 2− = ncation = 0,15(mol ) ⇒ VK 2CO3 = 0,15l = 150ml 18 Chương THỰC NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 3.1 MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM: Kiểm tra khả học sinh giải tập theo phương pháp quy đổi 3.2 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 3.2.1 Thực nghiệm viên: Nguyễn Thị Ly, giáo viên trường THPT Sơn Hà 3.2.2 Nội dung: Giải 10 tập trình bày 3.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN THỰC NGHIỆM: 3.3.1 Đối tượng thực ngiệm: Chọn học sinh lớp 12C1, 12C3 Chọn lớp 20 học sinh tham gia thực nghiệm Chia làm nhóm 3.3.2 Thời gian thực nghiệm: Đầu năm học 2013 - 2014 3.4 TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM: 3.4.1 Các bước thực nghiệm: 3.4.1.1 Bước 1: Chuẩn bị tập nội dung giải tập theo phương pháp quy đổi 3.4.1.2 Bước 2: Tiến hành thực nghiệm Thực nghiệm theo kiểu đối chứng Hướng dẫn nhóm giải tập theo phương pháp quy đổi, nhóm không hướng dẫn trước nhóm Sau hướng dẫn xong tiến hành cho học sinh nhóm 1, giải tập 1, 2, 3, 5, 3.4.2 Kết thực nghiệm: 3.4.2.1 Kết thực nghiệm lần 1: Đối TB trở SĨ Giỏi Khá T Bình Yếu MÔN tượng lên SỐ thực SL % SL % SL % SL % SL % NHÓM 20 16 80% 35% 20% 25% 20% Hóa NHÓM 20 12 60% 20% 15% 25% 40% 19 Nhận xét: - Tỉ lệ học sinh tiếp thu theo phương pháp quy đổi nhóm đạt loại giỏi tăng so với kết trước thực nghiệm - Tỉ lệ học sinh đạt loại không chênh lệch so với trước thực nghiệm - Tỉ lệ học sinh trung bình nhóm theo phương pháp quy đổi nhiều so với kết trước thực nghiệm - Tỉ lệ học sinh yếu giảm rõ rệt nhóm so với trước thực nghiệm nhóm Tóm lại, qua thực nghiệm lần cho thấy: Giải tập theo phương pháp quy đổi nhóm cho kết đáng khích lệ, tăng tỉ lệ học sinh khá, giỏi, giảm tỉ lệ yếu Tuy nhiên để khẳng định thêm tiến hành thực nghiệm lần cách cho hai nhóm làm tập lại 4, 6, 8, 9, 10 3.4.2.2 Kết thực nghiệm lần 2: Đối TB trở SĨ Giỏi Khá T Bình Yếu MÔN tượng lên SỐ thực SL % SL % SL % SL % SL % NHÓM 20 18 90% 30% 40% 20% 10% Hóa NHÓM 20 12 60% 20% 20% 20% 40% Nhận xét: - Với học sinh nhóm hướng dẫn giải theo phương pháp quy đổi nên em tiếp thu kỹ giải tập nhanh Vì thế, tỉ lệ % đạt giỏi, cao nhóm - Học sinh hướng dẫn phương pháp quy đổi áp dụng cách nhuần nhuyễn, sáng tạo Vì vậy, hiệu học tập độ khắc sâu kiến thức học sinh cao học sinh không hướng dẫn Từ tạo hứng thú cho học sinh yêu thích môn hóa học có khả thi đậu đại học 3.5 ĐÁNH GIÁ VỀ PHẠM VI, ẢNH HƯỞNG CỦA SÁNG KIẾN Giải tập theo phương pháp quy đổi không dành riêng cho học sinh khối lớp 12 mà dùng làm phương pháp giải toán hữu hiệu cho học 20 sinh khối lớp 10, 11 Đặc biệt phương pháp giải tập Hóa mang tính thông minh, sáng tạo giúp cho học sinh có cách học tư hiệu Phương pháp giải toán Hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp theo phương pháp quy đổi mà tìm hiểu thực nghiệm nhằm chứng minh tính khả thi, tính hiệu phương pháp việc nâng cao chất lượng giảng dạy cho giáo viên học sinh toàn trường Trong thời gian tiếp theo, cố gắng nghiên cứu nhiều để góp phần nâng cao chất lượng học sinh mà quan tâm học sinh khối lớp 12 21 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu đề tài này, thấy phương pháp dễ hiểu phù hợp với đối tượng học sinh Đồng thời chuyên đề rèn luyện cho học sinh tính tư kỹ giải tập hóa học Đặc biệt đáp ứng giải phần khó khăn, vướng mắc học sinh trình giải số đề thi tuyển sinh vào đại học khối A, B Đề tài đóng góp tích cực cho việc học tập giảng dạy việc luyện tập phân dạng tập Do đó, giáo viên cần truyền tới học sinh phương pháp để em tích lũy thêm cho thân phương pháp giải toán Hóa nhanh Bắt đầu từ lớp 11 đến lớp 12 dạy em phương pháp để nâng cao lực tư duy, giúp em nâng cao kiến thức, tạo say mê học tập có vốn kiến thức để thi đỗ vào trường đại học cao đẳng Trên số kinh nghiệm thân rút trình giảng dạy, tìm tòi, nghiên cứu học hỏi từ bạn bè, đồng nghiệp, thầy cô có nhiều kinh nghiệm Mặc dù cố gắng đề tài không tránh khỏi thiếu sót hạn chế Tôi mong nhận đóng góp ý kiến hội đồng khoa học – giáo dục cấp, quý đồng nghiệp để đề tài hoàn chỉnh hơn, góp phần vào phát triển nghiệp giáo dục nhà trường nói riêng đất nước nói chung Tôi xin chân thành cảm ơn! Sơn Hà, ngày 20 tháng 12 năm 2014 Người viết sáng kiến Nguyễn Thị Ly 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Phạm Ngọc Bằng - Vũ Khắc Ngọc - Hoàng Thị Bắc - Từ Sỹ Chương - Lê Thị Mỹ Trang - Hoàng Thị Hương Giang - Võ Thị Thu Cúc - Lê Phạm Thành - Khiếu Thi Hương Chi 16 phương pháp kĩ thuật giải nhanh tập trắc nghiệm môn HÓA HỌC NXB Đại học sư phạm 2009 2- Phạm Đức Bình - Lê Thị Tam - Nguyễn Hùng Phương Hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh đại học hóa vô theo 16 chủ đề - NXB Quốc gia TP.Hồ Chí Minh 3- Quan Hán Thành 270 toán Hóa nâng cao chon lọc - NXBGD 2005 Phân loại phương pháp giải toán vô - NXB trẻ 2000 4- Hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh đại học môn Hóa khối A, B từ năm 2007 đến 2014 mạng internet 23 [...]... sinh cao hơn học sinh không được hướng dẫn Từ đó tạo hứng thú cho học sinh yêu thích môn hóa học và có khả năng thi đậu đại học 3.5 ĐÁNH GIÁ VỀ PHẠM VI, ẢNH HƯỞNG CỦA SÁNG KIẾN Giải bài tập theo phương pháp quy đổi không chỉ dành riêng cho học sinh khối lớp 12 mà còn có thể dùng làm phương pháp giải toán hữu hiệu cho học 20 sinh ở các khối lớp 10, 11 Đặc biệt phương pháp giải bài tập Hóa mang tính... lượng của học sinh mà được quan tâm hơn cả là học sinh khối lớp 12 21 KẾT LUẬN Qua quá trình nghiên cứu đề tài này, tôi thấy đây là phương pháp mới nhưng dễ hiểu và phù hợp với mọi đối tượng học sinh Đồng thời chuyên đề này còn rèn luyện cho học sinh tính tư duy và kỹ năng giải các bài tập hóa học Đặc biệt nó đáp ứng giải quyết một phần sự khó khăn, vướng mắc của học sinh trong quá trình giải một số... trình giải một số đề thi tuyển sinh vào đại học khối A, B Đề tài đã đóng góp tích cực cho việc học tập và giảng dạy cũng như việc luyện tập và phân dạng bài tập Do đó, đối với giáo viên cần truyền tới học sinh phương pháp này để các em tích lũy thêm cho bản thân một phương pháp giải toán Hóa nhanh hơn Bắt đầu từ lớp 11 đến lớp 12 thì có thể dạy các em phương pháp này để nâng cao năng lực tư duy, giúp... NHÓM 20 12 60% 4 20% 4 20% 4 20% 8 40% 2 Nhận xét: - Với học sinh nhóm 1 đã được hướng dẫn giải theo phương pháp quy đổi nên các em đã tiếp thu được bài và kỹ năng giải bài tập cũng nhanh hơn Vì thế, tỉ lệ % các bài đạt giỏi, khá cao hơn nhóm 2 - Học sinh được hướng dẫn về phương pháp quy đổi thì áp dụng một cách nhuần nhuyễn, sáng tạo Vì vậy, hiệu quả học tập và độ khắc sâu kiến thức của học sinh... giải bài tập Hóa mang tính thông minh, sáng tạo sẽ giúp cho học sinh có cách học tư duy và hiệu quả hơn Phương pháp giải bài toán Hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp theo phương pháp quy đổi mà tôi tìm hiểu đã được thực nghiệm nhằm chứng minh tính khả thi, tính hiệu quả của phương pháp trong việc nâng cao chất lượng giảng dạy cho giáo viên và học sinh trong toàn trường Trong thời gian tiếp theo, tôi... Phân tích chung về phương pháp quy đổi: Một bài toán Hóa có thể quy đổi theo nhiều cách khác nhau Nhưng dù quy đổi theo cách nào thì cũng cần bảo toàn số oxi hóa và bảo toàn nguyên tố Để lập được phương trình bảo toàn lectron chính xác thì số chất phản ứng phải ít và dễ xác định Tóm lại, khi giải bài toán theo phương pháp quy đổi ta thấy bài toán trở nên thuận tiện, dễ giải nên nhiều học sinh có thể làm... lệ học sinh tiếp thu theo phương pháp quy đổi ở nhóm 1 đạt loại giỏi tăng so với kết quả trước thực nghiệm - Tỉ lệ học sinh đạt loại khá không chênh lệch so với trước thực nghiệm - Tỉ lệ học sinh trung bình ở nhóm 1 theo phương pháp quy đổi nhiều hơn so với kết quả trước thực nghiệm - Tỉ lệ học sinh yếu giảm rõ rệt ở nhóm 1 so với trước thực nghiệm và nhóm 2 Tóm lại, qua thực nghiệm lần 1 cho thấy: Giải. .. tiện, dễ giải nên nhiều học sinh có thể làm được Tuy nhiên, phương án quy đổi tốt nhất, có tính khái quát cao nhất là quy đổi thẳng về các nguyên tử tương ứng Đây là phương án cho lời giải nhanh, gọn, dễ hiểu, biểu thị đúng bản chất hóa học Tiếp theo tôi xin trình bày trong sáng kiến kinh nghiệm thêm một số bài toán Hóa hay giải theo phương pháp quy đổi Bài 5: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3... 3.2.2 Nội dung: Giải 10 bài tập trình bày ở trên 3.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ THỜI GIAN THỰC NGHIỆM: 3.3.1 Đối tượng thực ngiệm: Chọn học sinh lớp 12C1, 12C3 Chọn mỗi lớp 20 học sinh tham gia thực nghiệm Chia làm 2 nhóm 3.3.2 Thời gian thực nghiệm: Đầu năm học 2013 - 2014 3.4 TIẾN TRÌNH THỰC NGHIỆM: 3.4.1 Các bước thực nghiệm: 3.4.1.1 Bước 1: Chuẩn bị các bài tập và nội dung giải bài tập theo phương pháp quy đổi... 20 tháng 12 năm 2014 Người viết sáng kiến Nguyễn Thị Ly 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Phạm Ngọc Bằng - Vũ Khắc Ngọc - Hoàng Thị Bắc - Từ Sỹ Chương - Lê Thị Mỹ Trang - Hoàng Thị Hương Giang - Võ Thị Thu Cúc - Lê Phạm Thành - Khiếu Thi Hương Chi 16 phương pháp và kĩ thuật giải nhanh bài tập trắc nghiệm môn HÓA HỌC NXB Đại học sư phạm 2009 2- Phạm Đức Bình - Lê Thị Tam - Nguyễn Hùng Phương Hướng dẫn giải đề