www.vietmaths.com CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM SƠ YẾU LÝ LỊCH - Họ tên: Lê Đức Tùng - Ngày, tháng, năm, sinh: 01 – 04 – 1986 - Năm vào ngành: 01 – 04 – 2009 - Chức vụ: Giáo viên - Đơn vị công tác: Trường THPT Chương Mỹ B - Hệ đào tạo: Chính qui - Trình độ chuyên môn: Cử nhân sư phạm Hoá Học - Bộ môn giảng dạy: Hoá Học - Tiếng Anh Ngoại ngữ: See on vietmaths.com -1- www.vietmaths.com - PHẦN I TỔNG QUAN I Lí chọn đề tài: - Hoá học môn khoa học trường THCS THPT Đây môn em trang bị kiến thức từ học lớp bậc THCS Tuy nhiên, môn thường xuyên sử dụng thi tốt nghiệp THPT ba môn bắt buộc kì thi tuyển sinh vào ĐH, CĐ, THCN khối A, B - Kể từ năm 2007, Bộ Giáo Dục Đào Tạo chuyển cấu trúc thi tuyển sinh đại học, cao đẳng môn hoá từ tự luận sang trắc nghiệm 100% Điều đồng nghĩa vòng 90 phút, học sinh phải thật bình tĩnh để lựa chọn phương án trả lời tối ưu thời gian ngắn nhất.Nắm bắt điều đó, giảng viên đại học, cao đẳng, chuyên gia nhà giáo có nhiều kinh nghiệm xuất nhiều sách tài liệu tham khảo phương pháp giải nhanh trắc nghiệm Một vài phương pháp phải kể đến là: bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, phương pháp đường chéo, trung bình, đồ thị phương pháp hữu hiệu phương pháp qui đổi - Với xu trắc nghiệm khách quan “ nhanh xác” hai yếu tố quan trọng làm kiểm tra kì thi Vì vậy, vận dụng phương pháp giải nhanh chưa đủ mà kĩ bấm máy tính góp phần vào việc giải nhanh tập trắc nghiệm Trong việc bấm máy tính thể “phương pháp giải” “ khả tư trừu tượng” học sinh làm Nếu có dịp quan sát học sinh làm không khỏi ngạc nhiên có học sinh bấm máy tính “nhanh chớp” có học sinh bấm máy “chậm rùa” - Hơn nữa, thông qua đề thi đại học, cao đẳng nhận thấy đề thi có nhiều tập liên quan đến axit nitric Và để giải nhanh tập thường áp dụng phương pháp bảo toàn electron phương pháp qui đổi - Qua năm giảng dạy trường THPT kết hợp với kiến thức tích luỹ ngồi giảng đường đại học mạnh dạn đưa ý tưởng “ Rèn luyện kĩ bấm máy tính để giải nhanh toán trắc nghiệm axit nitric” II Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu dạng toán axit nitric thường gặp đề thi See on vietmaths.com -2- www.vietmaths.com tuyển sinh đại học, cao đẳng - Đề xuất ý tưởng để giải nhanh toán axit nitric máy tính, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy môn trường phổ thông hanh trang vững để em chuẩn bị bước vào kì thi TSĐH - Bản thân có hội nghiên cứu, tìm hiểu vận dụng ý tưởng vào công tác giảng dạy thân sau III Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu nội dung “axit nitric lớp 11” Đồng thời tìm dạng tập điển hình thường gặp đề thi TSĐH - Nghiên cứu phương pháp bảo toàn electron, phương pháp qui đổi vận dụng phương pháp để giải tập trắc nghiệm - Tìm hướng giải nhanh toán dựa vào kĩ bấm máy tính IV Đối tượng nghiên cứu - Tiến hành nghiên cứu đối tượng học sinh trường THPT Chương Mỹ B Hà Nội để kết luận ý tưởng, giả thuyết mà đề tài đưa cần bổ sung không V Phương pháp nghiên cứu + Bước 1: Trên sở nắm vững nội dung trọng tâm axit nitric lớp 11 nghiên cứu kĩ câu hỏi thi TSĐH liên quan đến tập axit nitric, tác giả lựa chọn, sưu tầm tập trắc nghiệm giải nhanh phương pháp bảo toàn electron phương pháp qui đổi + Bước 2: Đưa ý tưởng để giải nhanh tập chọn bước máy tính (Casio fx 500MS, … ) + Bước 3: Tiến hành thực nghiệm sư phạm đối tượng học sinh + Bước 4: Thu thập xử lý số liệu, rút kết luận VI Phạm vi thời gian nghiên cứu đề tài - Do điều kiện thời gian hạn chế sáng kiến kinh nghiệm nên đề tài nghiện cứu phạm vi hẹp (thực nghiệm trường THPT nơi tác giả công tác) nghên cứu tập nhỏ có khả giải nhanh máy tính - Phạm vi áp dụng: + Kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 hỗn hợp HNO3 H2SO4 đặc + Bài toán kim loại, oxit tác dụng với axit HNO3 + Bài toán kim loại, hợp chất với lưu huỳnh tác dụng với HNO3 See on vietmaths.com -3- www.vietmaths.com PHẦN II: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I Tình hình thực tế trước thực đề tài - Qua năm giảng dạy trường phổ thông nhiều năm gia sư ngồi ghế giảng đường đại học, nhận thấy nhiều học sinh loay hoay viết nhiều phương trình phản ứng cho hỗn hợp kim loại oxit kim loại tác dụng với axit HNO3 Điều đó, nhiều thời gian làm không làm kết - Vì vậy, sử dụng phương pháp qui đổi bào toàn electron công cụ tối ưu để giải toán dạng - Một đối tượng học sinh khác hay gặp lạm dụng máy tính (cái bấm bấm chi li), tốn thời gian làm - Vì vậy, ý tưởng quan trọng, giúp học sinh định hướng cách giải nhanh toán máy tính thay em phải viết nhiều nháp, điều hoàn toàn không hợp lý thi trắc nghiệm - Từ thực tế trên, tác giả xin trình bày giải pháp, ý tưởng để giải nhanh toán axit nitric máy tính II Biện pháp thực đề tài II.1 Những kiến thức cần trang bị - Xác định đầy đủ chất khử, chất oxi hoá - Viết trình khử trình oxi hoá - Áp dụng định luật bảo toàn electron - Xử lí kiện toán: số mol, thể tích khí, khối lượng… Các kiến thức phản ứng oxi hoá khử học sinh trang bị lớp 10 Trong khuôn khổ đề tài, xin đề cập tới bước để giải nhanh toán axit nitric máy tính đề thi TSĐH II.2 Những điểm cần lưu ý II.2.1 Phương pháp bảo toàn electron - Chỉ áp dụng cho toán xảy phản ứng oxi hoá khử - Xác định viết đầy đủ trình khử, trình oxi hoá - Định luật bảo toàn electron: See on vietmaths.com e nhường = -4- e nhận www.vietmaths.com II.2.2 Pháp pháp qui đổi - Phạm vi áp dụng: + Kim loại, oxit kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 + Kim loại hợp chất kim loại với lưu huỳnh tác dụng với HNO3 - Hướng qui đổi: Một toán có nhiều hướng qui đổi khác nhau: + Qui đổi hỗn hợp nhiều chất hai hay chất Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Fe, FeO Fe, Fe2O3 Fe2O3, FeO FeO + Qui đổi hỗn hợp nhiều chất nguyên tử tương ứng: Ví dụ: Hỗn hợp: Fe, FeS, FeS2, Cu, CuS, CuS2, Cu 2S, S Fu, Cu, S + Bằng kinh nghiệm mình, tác giả nhận thấy hướng qui đổi nguyên tử tương ứng đơn giản dễ hiểu Vì vậy, ví dụ tác giả trình bày hướng qui đổi - Khi áp dụng phương pháp qui đổi, cần phải tuân thủ nguyên tắc: + Bảo toàn nguyên tố + Bảo toàn số oxi hoá + Số electron nhường, nhận không thay đổi II.3 Một số công thức áp dụng cần nhớ: II.3.1 Tính khối lượng muối mmuối = mkim loại + mgốc axit (1.1) - Phạm vi áp dụng: + kim loại tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc + Với HNO3: nNO3 tạo muối = ne nhận = 3.nNO nNO2 8nN2O 10nN 8nNH NO3 mmuối = mkim loại + 62 (3.n NO n NO n N O 10 n N ) 80 n NH See on vietmaths.com -5- NO3 (1.2) www.vietmaths.com + Với hỗn hợp H2SO4 đặc HNO3: (thường không tạo muối amoni) mmuối = mkim loại + 62 (3.nNO nNO 8nN O 10nN 8nNH NO ) 96 nSO 2 (1.3) Tuy nhiên, tập ta thường gặp phản ứng tạo muối sunfat Dạng ta cần: + NO3- phản ứng hết + Khối lượng muối khối lượng kim loại SO42II.3.2 Tính số mol HNO3 phản ứng naxit nitric phản ứng = ntạo muối + ntạo khí muối amoni (2) Với nNO3 tạo muối kim loại = ne nhận = 3.nNO nNO2 8nN 2O 10nN 8nNH NO3 = n.nKL (với n hoá trị KL) nNO3 tạo khí muối amoni = nNO nNO2 2nN O nN 2nNH NO3 Thì (2) trở thành: naxit nitric phản ứng = nNO nNO 10 nN O 12 nN 10 nNH NO 2 (2.1) Từ số mol axit phản ứng ta tính C%, CM, thể tích khối lượng dung dịch See on vietmaths.com -6- www.vietmaths.com III Những tập minh hoạ DẠNG 1: PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON Bài 1: ĐH 2008 KB: Thể tích dung dịch HNO3 1M loãng cần dùng để hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,15 mol Fe; 0,15 mol Cu (Biết phản ứng tạo chất khử NO): A 0,8 lit B 1,0 lit C 1,2 lit D 0,6 lit Lời giải: Ý tưởng - Dựa vào ĐLBT electron tính nNO - Dựa vào (2.1) tính naxit nitric phản ứng = 4nNO Vdd axit phản ứng - Vì thể tích dung dịch HNO3 cần dùng nên Fe đạt đến hoá trị II Gợi ý 4 Vdd HNO3 phản ứng 0,15 0,15 = 0,8 (lit) Bài 2: Hoà tan m gam Fe3O4 vào dung dịch HNO3 loãng dư thu khí NO Nếu đem khí NO thoát trộn với O2 vừa đủ để hấp thụ hoàn toàn nước dung dịch HNO3 Biết thể tích oxi phản ứng 0,336 lit (đktc) Giá trị m là: A 34,8g B 13,92g C 23,2g D 20,88g Lời giải: Ý tưởng - Chỉ có Fe O thay đổi số oxi hoá, N không thay đổi số oxi hoá - Dựa vào ĐLBT electron tính số mol Fe3O4 (1 nFe3O4 = nO2 ) - Tính m = 232 nO2 Gợi ý m 232 0,336 13,92( g ) 22, Bài 3: Cho hỗn hợp gồm kim loại có hoá trị không đổi: Mg, Ni, Zn, Al chia làm phần nhau: - Phần 1: tác dụng với dung dịch HCl dư thu 3,36 lit H2 See on vietmaths.com -7- www.vietmaths.com - Phần 2: Hoà tan hết dung dịch HNO3 loãng dư thu V lit khí không màu hoá nâu không khí (các thể tích đo đkc) Giá trị V là: A 2,24 lit B 3,36 lit C 4,48 lit D 5,6 lit Lời giải: Ý tưởng - Vì kim loại có hoá trị không đổi nên số mol electron nhường thí nghiệm giống số mol electron nhận thí nghiệm - Khí không màu, hoá nâu không khí NO - Từ ta có: nH nNO hay VH VNO Phép tính VNO = V = 3, 36 2, 24(lit ) Bài 4: Chia m gam hỗn hợp X gồm Fe, Al thành phần nhau: - Phần 1: Hoà tan hoàn toàn dung dịch HCl dư thu 7,28 lit H2 - Phần 2: Hoà tan hết dung dịch HNO3 dư thu 5,6 lit NO Các thể tích khí đo đktc Khối lượng Fe, Al X là: A 5,6g 4,05g B 16,8g 8,1g C 5,6g 5,4g D 11,2g 8,1g Lời giải: Ý tưởng - Áp dụng ĐLBT electron tìm số mol Al(x mol); Fe (y mol) ½ X - Tác dụng với HCl Fe đạt s.o.x.h +2 tác dụng với HNO3 dư Fe đạt s.o.x.h +3 + P1: 2.Fe + Al = H2 + P2: Fe +3 Al = NO Fe + Al = NO ( Viết tắt số mol) - mFe = 56x; mAl = 2.27y Phép tính 2x + 3y = 7,28/22,4 x = 0,1 mol x + y = 5,6/22,4 y = 0,15 mol Vậy: mFe = 0,1 56 = 11,2(g) m Al = 0,15 27 = 8,1(g) See on vietmaths.com -8- www.vietmaths.com Bài 5: Hoà tan a gam Al dung dịch HNO3 loãng thấy thoát 4,48 lit hỗn hợp khí NO, N2O, N2 có tỉ lệ mol 1:2:2 Giá trị a là: A 14,04g B 70,2g C.35,1g D Đáp số khác Lời giải: Ý tưởng - Tính số mol khí - Áp dụng ĐLBT electron tính n Al mAl = a Phép tính - mol (NO) = 4, 48 0, 04 ; mol(N2O) = mol (N2) = (0,2 – 0,04)/2 = 0,08 22, - m Al = a = 27 0, 04 10 0, 08 0, 08 14, 04( g ) Bài 6: Lấy 9,94g hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu cho tan lượng dư dung dịch HNO3 loãng thấy thoát 3,584 lit khí NO (đktc) Khối lượng muối khan tạo thành: A 39,7g B 29,7g C 39,3g D 40,18g Lời giải: Ý tưởng - Áp dụng công thức (1.2) tính khối lượng muối khan Phép tính m muối nitrat = 9,94 + 62 3,584/22,4 = 39,7(g) Bài 7: Cho kim loại Al, Fe, Cu tan hết lit dung dịch HNO3 thu 1,792 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm NO N2O có tỉ khối so với He 9,25 Nồng độ CM dung dịch HNO3 ban đầu (Biết He = 4) A 0,28M B.1,4M C 1,7M D 1,2M Lời giải: Ý tưởng - Từ M hh ta nhẩm mol (NO) = mol (N2O) - Áp dụng công thức (2.1) tính mol (HNO3 phản ứng) CM (HNO3) Phép tính - mol (NO) = mol (N2O) = - CM 1, 792 0, 04 22, 4 0, 04 10 0,04 0, 28( M ) See on vietmaths.com -9- www.vietmaths.com Bài 8: ĐH 2007 KA: Hoà tan hoàn toàn 12g hỗn hợp Fe Cu ( tỉ lệ mol 1:1) axit HNO3 thu V lit hỗn hợp khí X gồm NO NO2 dung dịch Y (chỉ chứa muối axit dư) Tỉ khối X so với H2 19 Giá trị V là: A 2,24 B 3,36 C 4,48 D 5,6 Lời giải: Ý tưởng - Tính mol(Fe) mol(Cu) - Từ M hh ta nhẩm mol (NO) = mol (NO2) = a mol - Áp dụng ĐLBT electron tính Vhh khí = 22,4 a Phép tính - Vhh khí 12 (2 3) 64 56 22, 5, 6(lit ) Bài 9: ĐH Y Dược HN 2000 Hoà tan 4,431g hỗn hợp Al Mg dung dịch HNO3 loãng thu dung dịch X (không chứa muối amoni) 1,568 lit (đktc) hỗn hợp khí không màu có khối lượng 2,59g có khí hoá nâu không khí Số mol HNO3 phản ứng là: A 0,51 B 0,455 C 0,55 D 0,49 Lời giải: Ý tưởng - khí không màu hoá nâu không khí khí NO - Từ M hh khí suy khí không màu lại N2O mol (NO) = mol (N2O) - Tính số mol khí (a mol) - Từ (2.1) tính số mol HNO3 phản ứng = nNO + 10 nN O = 14 a Phép tính - M hh 2, 59 22, 37 mol (NO) = mol (N2O) 1,568 - mol (HNO3) = (4 10) 1,568 0, 49(mol ) 22, Bài 10: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm kim loại dung dịch HNO3 thu 1,12 lit hỗn hợp khí X (đkc) gồm NO2 NO Tỉ khối X so với H2 18,2 Thể tích dung dịch HNO3 37,8% (d = 1,242g/ml) cần dùng See on vietmaths.com - 10 -