Giải Pháp Một Số Phương Pháp Giải Bài Toán Hóa Học 9

GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc GII PHP HU CH: MT S PHNG PHP GII BI TON HểA HC PHN I: T VN i mi nội dung phơng pháp dạy học nhằm nâng cao chất lợng trình dạy học nhiệm vụ thờng xuyên lâu dài ngành giáo dục Hoỏ hc l b mụn khoa hc thc nghim, cú tm quan trng trng ph thụng Do muốn nâng cao kết trình dạy học hoá học ngời ta cho rằng: Một học sinh hiếu học học sinh sau học xong, cha vừa lòng với hiểu biết yên tâm tự giải đợc tập v vận dụng kiến thức học dể giải tập Tuy nhiờn õy li l mụn hc khụ khan, nhm chỏn thm l s ca mt nhúm hc sinh iu ú nh hng khụng nh n cht lng hc ca hc sinh Nh vy, nguyờn nhõn ca nhng bt cp trờn l õu? Gii cỏc bi húa hc l mt bin phỏp rt quan trng cng c v nm vng cỏc nh lut, cỏc khỏi nim v tớnh cht húa hc ca cỏc cht, rốn luyn k nng gii bi tp, phỏt trin nng lc nhn thc, nng lc hnh ng, rốn trớ thụng minh, sỏng to cho hc sinh, nõng cao hng thỳ hc b mụn Cú th núi rng bi hoỏ hc va l mc ớch, va l ni dung, li va l phng phỏp dy hc rt cú hiu qu Nhng thc t cỏc trng, thi gian gii bi trờn lp ca cỏc em rt ớt, bn thõn hc sinh cha nm vng cỏch gii v h thng húa c cỏc dng bi Vỡ th cỏc em khụng th t hc nh nht l cỏc hc sinh lp Dn n vic cỏc em ớt lm bi tp, ch hc nhng lớ thuyt suụng, khụng ỏp ng c yờu cu mụn húa hc T ú cỏc em cm thy s hc mụn Húa L giỏo viờn dy húa 8-9, tụi luụn bn khon, trn tr v ny? T nhng thc trng nờu trờn, tụi thit ngh cn phi cú mt b ti liu h thng húa mt s dng bi c bn bc THCS nhm giỳp cỏc em cú th t hc, t gii bi nh, ng thi gúp phn nõng cao cht lng hc mụn húa ca hc sinh lp Chớnh vỡ lý trờn tụi tin hnh la chn, nghiờn cu v thc hin gii phỏp Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc trờn i tng l hc sinh lp 9A1, 9A2, 9A3, 9A4 mong mun gúp phn nh vo khc phc tỡnh trng trờn ca hc sinh Qua quỏ trỡnh thc hin gii phỏp bn thõn tụi nhn thy ó khc phc c tỡnh trng hc sinh khụng cú k nng gii bi húa hc T nhng kt qu t c nờu trờn, tụi xin trỡnh by li gii phỏp ca mỡnh Rt mong s chia s, gúp ý ca quý ng nghip gii phỏp ca tụi c hon thin hn v cú giỏ tr s dng thc t ging dy Tụi xin chõn thnh cm n! Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc PHN II: NI DUNG Thc trng ca : 1.1 Thun li: - c s quan tõm v ch o thng xuyờn v sõu sỏt ca Phũng GD&T am Rụng, lónh o nh trng v t trng chuyờn mụn luụn quan tõm ti cht lng b mụn, thng xuyờn kim tra, d gi rỳt kinh nghim cho giỏo viờn - C s vt cht ca trng khỏ y nh mỏy tớnh, mỏy chiu, mng internet, sỏch tham kho, dựng dy hc - Chng trnh SGK chỳ trng n cỏc kin thc lớ thuyt ch o, hin i lm c s cho vic nghiờn cu, gii thớch, d oỏn lớ thuyt ng thi m bo vai trũ ch o ca lớ thuyt ton b chng trnh - H thng kin thc v cht mang tớnh ton din, m bo cho hc sinh cú d kin hiu, dng c lớ thuyt ch o ng thi cũn hon thin, m rng cỏc ni dung lớ thuyt v khỏi nim cht v s bin i ca cht - Cỏc kin thc lớ thuyt v cỏc ni dung v cht c c sp xp xen k m bo logic phỏt trin ca kin thc v tớnh va sc hot ng nhn thc ca hc sinh - Cỏc k nng hoỏ hc c bn ca hc sinh c hon thin qua ni dung cỏc bi hc: S dng ngụn ng hoỏ hc, k nng d oỏn, gii thớch l thuyt, k nng thc hnh gii cỏc loi bi hoỏ hc - i ng giỏo viờn Húa hc tr, nhit tỡnh, cú tinh thn hc hi nõng cao trỡnh chuyờn mụn - Phn ln hc sinh ngoan, nhit tỡnh, ham hc hi, cú thỏi nghiờm tỳc hc 1.2 Khú khn : 1.2.1 Chng trỡnh Sỏch giỏo khoa : - Chng trỡnh Húa hc THCS cú s lng tit bi ớt nờn khụng cú thi gian cho giỏo viờn hng dn v phõn chia cỏc dng bi hc sinh.T ú lm cho hc sinh khụng cú c k nng gii cỏc dng bi húa hc - Ni dung cha phự hp vi tỡnh hỡnh c s vt cht dy h c c a a phng Mt s bi quỏ di so vi thi lng dy hc 1.2.2 V phớa giỏo viờn 1.2.3 V phớa hc sinh: Qua quỏ trỡnh ging dy b mụn Húa hc tụi cú mt s nhn xột nh sau : Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc - Mt s hc sinh cha xỏc nh rừ c mc ớch ca vic hc nờn dn ti tỡnh trng hc sinh : cú thỏi hc cha tt, v nh khụng lm bi tp, mt s hc sinh cũn mi chi - K nng gii bi húa hc ca hc sinh cũn yu hc ch l hỡnh thc, hc chng i vi thy cụ - Khi lng bi húa hc ln nhng thi gian hng dn hc sinh gii cỏc bi cha dn ti tỡnh trng hc sinh khụng gii c v dn dn s n tit hc Cỏc gii phỏp : 2.1 i vi giỏo viờn : - Phi h thng húa kin thc trng tõm cho hc sinh mt cỏch khoa hc - Nm vng cỏc phng phỏp gii bi v xõy dng h thng bi phi tht s a dng, nhng m bo trng tõm ca chng trỡnh phự hp vi i tng hc sinh - Tn dng mi thi gian cú th hng dn gii c lng bi l nhiu nht, cú hiu qu nht cho hc v hc sinh d hiu nht - Luụn quan tõm v cú bin phỏp giỳp cỏc em hc sinh cú hc lc trung bỡnh, yu Khụng ngng to tỡnh cú i vi cỏc em hc sinh khỏ, gii 2 i vi hc sinh 2.2.1 V kin thc - gii tt cỏc dng bi tp, ũi hi hc sinh phi nm vng cỏc im lớ thuyt quan trng v húa hc cp bc THCS, ng thi phi ng dng linh hot nhng lớ thuyt ú vo tng dng bi toỏn c th - Phi nm vng mt s cụng thc tớnh toỏn c bn v nh lut c bn: Qui tc húa tr Trong cụng thc húa hc, tớch ca ch s v húa tr ca nguyờn t ny bng tớch ca ch s v húa tr ca nguyờn t Tỡm s mol Da v lng cht n= m M Trong ú: m: Khi lng cht (g) M: Khi lng mol (g) n: S mol (mol) Da vo th tớch cht khớ o iu kin tiờu chun (ktc) Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc n= V 22,4 Trong ú: V: th tớch cht khớ o ktc (lớt) n: S mol (mol) Da vo nng mol dung dch Trong ú: CM: nng mol dung dch (mol/lớt) n = CM.V V: th tớch dung dch (lớt) n: S mol (mol) Nng phn trm (C%) C% = m ct 100% m dd mct: lng cht tan (g) mdd: lng dung dch (g) mdd = mct + mdm Khi cho lng riờng dung dch D(g/ml) mdd = D.V Khi trn nhiu cht li vi mdd = mtng cỏc cht phn ng mcht khụng tan mcht khớ T ca cht khớ dA/B = MA MB Trong ú: MA: lng mol ca khớ A MB: lng mol ca khớ B *Chỳ ý: Nu B l khụng khớ thỡ MB = 29 nh lut bo ton lng nh lut: Trong mt phn ng húa hc tng lng cỏc cht phn ng bng tng lng cỏc cht sn phm Phn ng húa hc: A+BC+D Ta cú: mA + mB = mC + mD Ngoi vic gii bi toỏn húa hc ũi hi hc sinh phi bit cỏch gii phng trỡnh bc nht mt n s, gii h phng trỡnh bc nht hai n s, 2.2.2 V k nng: - Phi tớch cc rốn k nng h thng húa kin thc sau mi bi, mi chng Phõn loi bi húa hc v lp hng gii cho tng dng toỏn Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc - Rốn k nng hoỏ hc cho hc sinh kh nng tớnh toỏn mt cỏch khoa hc - Phỏt trin nng lc nhn thc rốn trớ thụng minh cho hc sinh 2.2.3 V thỏi : - Lm cho cỏc em yờu thớch, am mờ hc mụn Húa hc ó hiu r - Phỏt hin v gii quyt mt cỏch khỏch quan, trung thc trờn c s phõn tớch khoa hc din t ý tng ca mỡnh tụi xin a phng phỏp gii mt s dng toỏn c bn ca húa hc Xỏc nh cụng thc ca hp cht AxBy, AxByOz Dng 1: Da vo qui tc húa tr *Phng phỏp: - t cụng thc dng chung l A xBy ( ú A cú húa tr l a, B cú húa tr l b) - t ng thc: x a = y b - Da vo d kin ca bi ta a v t s + Chỳ ý rỳt gn t s x b = y a b thnh phõn s ti gin, suy x = b v y = a a Vớ d 1: Lp CTHH ca hp cht Nhụm oxit c to nờn t nguyờn t Al(III) v O(II) Gii: Gi cụng thc dng chung l: AlxOy Theo quy tc húa tr: x II x III = y II => y = = III => x = 2; y = Vy CTHH: Al2O3 Vớ d 2: Lp CTHH ca hp cht Cacbon ioxit gm C(IV) v O(II) Gii: Gi cụng thc dng chung l: CxOy The quy tc húa tr: x IV = y II x II => y = = III x = 1; y = Vy CTHH: CO2 Vớ d 3: Lp CTHH ca hp cht Natri photphat gm Na(I) v PO4(III) Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Gii: Gi cụng thc dng chung l: Nax(PO4)y x III The quy tc húa tr:x I = y III => y = = I => x = 3; y = Vy CTHH : Na3PO4 Dng 2: Da vo thnh phn v lng ca cỏc nguyờn t hp cht * Khi bit t l v lng ca cỏc nguyờn t hp cht Vớ d 1: Tỡm CTHH ca hp cht phõn tớch c kt qu sau: Hidro chim mt phn lng, oxi chim phn lng Gii: Gi s cụng thc phõn t ca hp cht l HxOy x x 16 Ta cú t l: 16 y = => y = = 8 x = 2; y = => CTHH cn tỡm l H2O * Khi bit thnh phn phn trm v lng ca cỏc nguyờn t hp cht Trng hp : Khi bit thnh phn phn trm v lng ca cỏc nguyờn t v phõn t Gi s CTHH ca hp cht l AxBy bit %A v %B.Cn tỡm x v y Vớ d : Xỏc dnh cụng thc oxit ca lu hunh bit phõn t ca oxit l 80 v thnh phn phn trm ca nguyờn t lu hunh l 40% Cỏch 1: Lp t s v lng tớnh cỏc ch s x v y Gi s CTHH ca oxit cú dng l SxOy x.32 40 y.16 60 = => x = ; = => y = 80 100 80 100 Vy CTHH cn tỡm l SO3 Cỏch 2: Tỡm t l lng cỏc nguyờn t Vỡ lng mi nguyờn t phõn t t l vi thnh phn phn trm nờn ta cú: x.32 16 y 80 = = => x = 1; y = Vy CTHH cn tỡm l SO3 40 60 100 Cỏch 3: Tỡm s mol nguyờn t mi nguyờn t mol hp cht ms = 32 80.40 = 32g => ns = =1 100 32 Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc 48 80.60 = 48g => no = =3 100 16 mo = Vy mol phõn t hp cht cú mol nguyờn t lu hunh v mol nguyờn t oxi CTHH cn tỡm l SO3 Trng hp : Khi bit thnh phn phn trm v lng ca cỏc nguyờn t m bi khụng cho bit phõn t Vớ d: Hp cht A gm nguyờn t Ca, O, C vi t l Canxi chim 40%, Oxi chim 48%, Cacbon chim 12% Tỡm cụng thc phõn t ca A Gii : Gi s lng cht em phõn tớch l a gam mCa = 40.a 40.a a => nCa = = 100 40.100 100 m C= 12.a 12.a a => nC = = 100 12.100 100 mO = 48.a 48.a 3a => nO = = 100 16.100 100 nCa : nC : nO = a a 3a : : =1:1:1 100 100 100 Vy cụng thc phõn t cn tỡm l CaCO3 Dng 3: Lp CTHH da vo phng trỡnh húa hc (PTHH) *Phng phỏp: - Phõn tớch chớnh xỏc v khoa hc - Quy i cỏc d kin s mol (nu c) - Vit phng trỡnh húa hc - Da vo lng ca cỏc cht ó cho tớnh theo PTHH Tỡm M nguyờn t Vớ d 1: Cho 2,4 gam kim loi R hoỏ tr II tỏc dng vi dung dch H 2SO4 loóng d thy gii phúng 2,24lớt H2 (ktc) Hóy xỏc nh kim loi M Gii: nH = 2,24 : 22,4 = 0,1mol PTHH: R + H2SO4 RSO4 + H2 0,1 mol MR = 0,1mol 2,4 m = = 24 g Vy R l kim loi Magie (Mg) 0,1 n Vớ d 2: Ho tan hon ton mt oxit kim loi R cú hoỏ tr II tỏc dng va vi dung dch H2SO4 15,8% thu c mui cú nng 18,21% Xỏc nh kim loi R? Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Gii: Vỡ R cú húa tr II nờn oxit ca R cú dng: RO ; gi x l s mol ca RO PTHH: RO + x mol mdd H SO = H2SO4 RSO4 x mol + H2 O x mol 98.x.100 = 620,25x 15,8 mRSO = (MR + 96).x mdd sau phn ng = mRO + mdd H2SO4 = (MR + 16).x + 620,25.x = (MR + 636,25).x C% dd RSO4 = (M R + 96).x 18,21 = 100 = (M R + 636,25).x MR = 24g Vy kim loi R l magie (Mg) Bi toỏn tớnh theo phng trỡnh húa hc 2.1 Bi tớnh theo PTHH da vo lng ca mt cht tham gia hoc sn phm * Phng phỏp - Chuyn i cỏc lng cht ó cho s mol - Lp PTHH - Vit t l mol cỏc cht - Da vo s mol cht ó cho tỡm s mol cht cn bit - Tớnh cỏc lng cht theo yờu cu ca bi 2.1.1 Khi hiu sut phn ng 100% (phn ng xy hon ton) a) Khi ch xy phn ng: Vớ d: trung ho 200 gam dung dch NaOH 10% cn bao nhiờu gam dung dch HCl 3,65%? Gii: m NaOH = 200.10 20 = 20( g ) nNaOH = = 0,5(mol ) 100 40 PTHH: NaOH + HCl NaCl + H2O 1mol 1mol 1mol 1mol 0,5mol 0,5mol 0,5mol 0,5mol mHCl = 0,5 36,5 = 18,25 (g) lng dung dch HCl = Trng THCS Lờ Hng Phong 18,25.100 = 500( g ) 3,65 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc ỏp s: lng dung dch HCl 3,65% = 500 gam b) Khi xy phn ng: Vớ d: Nung hon ton m gam CaCO3, dn khớ thu c i qua dung dch Ba(OH)2 d thu c 19,7g kt ta Tỡm m? Gii: Cỏc PTHH xy ra: CaCO3 t CaO + CO2 (1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) 19,7 Theo PTHH (1) v (2) : nCaCO = nCO = 197 = 0,1(mol ) mCaCO = 0,1 100 = 10(g) ỏp s: mCaCO = 10 (g) c) Khi xy nhiu phn ng: Vớ d: t chỏy hon ton 8g S thu ly khớ SO 2, em ụxi hoỏ SO2 400 C cú mt ca V2O5 thu c khớ SO3, cho khớ SO3 phn ng vi nc thu c m gam H2SO4 Tớnh m? bit H phn ng = 100% Gii: nS = : 32 = 0,25 (mol) Cỏc PTHH: S + O2 t SO2 (1) 400 V2 O5 (2) 2SO2 + O2 2SO3 H2SO4 SO3 + H2O (3) Theo PTHH (3), (2), (1) ta cú: nH SO = n SO = nSO = nS = 0,25 (mol) mH SO = 0,25 98 = 24,5 (g) ỏp s: mH SO = 24,5 (g) 2.1.2 Khi hiu sut nh hn 100% a) Khi xy phn ng: Vớ d: Nung tn ỏ vụi (cha 20% cht) thu c bao nhiờu tn vụi sng bit H phn ng = 80% Gii: tn = 1000kg mtp cht = 20 100 = 200(kg ) mCaCO = 1000 - 200 = 800 (kg) 100 t CaCO3 CaO + CO2 Trng THCS Lờ Hng Phong Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc 100(g) 56(g) 800(kg) x(kg) Vỡ H phn ng = 80% mCaO = x = 800.56 80 80 = 448 = 358,4( kg ) 100 100 100 ỏp s: mCaO = 358,4kg b) Khi xy nhiu phn ng: Vớ d: Tớnh lng H2SO4 thu c sn xut t 44 tn qung FeS2 bit HS ca cỏc giai on l 70% Gii: Sn xut H2SO4 gm giai on: - Giai on 1: iu ch SO2 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 t 480(g) 512g 4,4tn x(tn) 4,4.512 Vỡ H = 70% mSO = x = 480 70% = 3,2853 (tn) - Giai on 2: ễ xi hoỏ SO2 SO3 2SO2 t + O2 2SO3 128(g) 160g 3,2853 tn y (tn) 3,2853.160 70% = 2,8746 (tn) H = 70% mSO = y = 128 - Giai on 3: Cho SO3 phn ng vi nc SO3 H2SO4 + H2SO4 80(g) 98(g) 2,8746(tn) 27(tn) 2,8746.98 70 = 2,465 (tn) H = 70% mH SO = = 80 ỏp s: mH SO = 2,465 (tn) 2 Bi toỏn tớnh theo phng trỡnh húa hc bit cht phn ng * Phng phỏp: - Chuyn i cỏc lng cht ó cho s mol A + B C + D - Vit phng trỡnh húa hc: Trng THCS Lờ Hng Phong 10 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc => a = 0.02 mAl2SO4)3 to thnh = 0.5a x 342 = 3.42 gam mCuSO4 d = 6.62 3.42 = 3.2 gam b Khi lng kim loi sau ly l m = 3.24 + mCu to thnh mAl to thnh = 3.24 + 0.03x64 0.02x27 = 4.62 gam Bi toỏn xỏc nh thnh phn hn hp 4.1 Khi hiu sut t 100% *Phng phỏp - Qui i cỏc d kin v s mol - Phõn tớch bi mt cỏch khoa hc xem hn hp cht no phn ng, cht no khụng phn ng hay c hn hp u tham gia phn ng - t n s cho cỏc cht phn ng (thng l s mol) v vit cỏc PTHH - Da vo PTHH v d kin bi lp h phng trỡnh (nu cn thit) - Tớnh thnh phn ca hn hp theo cụng thc: %Atrong hn hp = mA 100% m hh Vớ d 1: Cho 10,5g hn hp kim loi Cu, Zn vo dung dch H 2SO4 loóng d, ngi ta thu c 2,24 lớt khớ (ktc) Tớnh thnh phn % v lng cỏc cht hn hp kim loi Gii: nH2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol) Cu khụng tỏc dng vi dung dch H2SO4 loóng PTHH: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 0,1 mol: mZn = 0,1.65 = 6,5 (g) %Zn = 0,1 mol mCu = 10,5 6,5 = (g) 6,5 100 % = 61,9% 10,5 %Cu = 100% - 61,9% = 38,1% Vớ d 2: Cho 3,15 gam hai kim loi nguyờn cht gm Al v Mg tỏc dng ht vi H2SO4 loóng thỡ thu c 3,36 lớt mt cht khớ (ktc) Xỏc nh thnh phn % mi kim loi hn hp Gii: nH2 = 3,36 : 22,4 = 0,15 (mol) Gi x, y ln lt l s mol ca Mg v Al Trng THCS Lờ Hng Phong 14 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn 24x + 27y = 3.15 x + 1.5y = 0.15 GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc 24x + 27y = 3,15 (*) PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 x mol 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 y mol Theo (1), (2): (1) x mol (2) 1,5y mol nH2 = x + 1,5y = 0,15 (**) T (*), (**) ta cú h phng trỡnh : 24x + 27y = 3.15 x + 1.5y = 0.15 Gii h ta c : x = 0,075 ; y = 0,05 mMg = 0,075.24 = 1,8 (g) %Mg = mZn = 0,05.27 = 1,35 (g) 1,8 100 % = 57,14 % 3,15 %Al = 100% - 57,14% = 42,86 % Vớ d 3: t chỏy 42ml hn hp khớ metan v khớ axetilen cn phi dựng 100,8ml khớ oxi a Tớnh phn trm th tớch mi khớ hn hp b Tớnh th tớch CO2 sinh ( Cỏc th tớch khớ o cựng iu kin nhit v ỏp sut) Gii: Trong cựng iu kin nhit v ỏp sut t l th tớch l t l s mol Gi x l s ml khớ CH4 cú hn hp Gi y l s ml khớ C2H2 cú hn hp Theo bi ta cú: x + y = 42 (*) Phng trỡnh húa hc: CH4 + 2O2 x ml x ml 2C2H2 + 5O2 2y ml CO2 + 2H2O (1) x ml 4CO2 + 2H2O (2) 5y ml 4y ml T PTHH 1, ta cú : 2x + 2.5y = 100.8(**) T *, ** ta cú h phng trỡnh : x + y = 42 2x + 2.5y = 100.8 Gii h ta c x = 8.4ml, y = 33.6ml Trng THCS Lờ Hng Phong 15 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc => %CH4 = 33.6 100% = 20% ; %C2H2 = 100% = 80% 42 42 4.2 Khi phn ng xy khụng hon ton (hiu sut nh hn 100%) * Phng phỏp: - c k xỏc nh cỏc i lng ca bi - Nm vng c s lý thuyt, iu kin c th mi bi - Vit cỏc PTHH xy t n cho cht cn bit tớnh theo PTHH - Vn dng linh hot phng phỏp toỏn hc gii bi Vớ d 1: Cho 17,45 gam hn hp gm Mg v Zn tỏc dng vi dung dch HCl sau phn ng thu c m gam khớ hirụ Chia m gam khớ H thnh phn bng - Phn I: Cho tỏc dng vi CuO nung núng - Phn II: Cho tỏc dng vi Fe2O3 nung núng a) Tớnh thnh phn % theo lng Mg; Zn hn hp u b) Tớnh lng Fe v Cu to thnh nu hiu sut phn ng l 90% Bit t l s nguyờn t Mg v Zn hn hp l 1: Gii: Bit nMg : nZn = : a) Gi nMg = a(mol) nZn = 5a (mol) PTHH: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 a(mol) (1) a(mol) Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 5a(mol) (2) 5a(mol) mMg = 24 a; mZn = 5a 65 = 325a Theo bi ta cú: mMg + mZn = 17,45 24a + 325a = 17,45 => a = 0,05 (mol) mMg = 24a = 24 0,05 = 1,2 (g) mZn = 325a = 325 0,05 = 16,25 (g) 1,2.100 %mMg = 17,45 = 6,87% %mZn = 100% - 6,87% = 93,12% Theo (1) v (2) nH = a + 5a = 6a = 0,05 = 0,3 mol m H Trng THCS Lờ Hng Phong = m = 0,3 = 0,6 (g) 16 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc b) Chia m gam H2 thnh phn bng nhau: n H 0,6 mH = = 0,3( g ) 2 phn = 0,3 : = 0,15 (mol) + Phn I xy PTHH: t 3H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O 3mol (3) 2mol 0,15mol 0,1mol 90 = 5,04( g ) Vỡ H = 90% mFe = 0,1 56 100 + Phn II xy PTHH: t CuO + H2 Cu + H2O (4) 1mol 1mol 0,15mol 0,15mol 90 = 8,64( g ) Vỡ H = 90% mCu = 0,15 64 100 ỏp s: a) %Mg = 6,87%; %Zn = 93,12% b) mFe = 5,04g; mCu = 8,64g Vớ d 2: Ho tan 20 gam hn hp gm Fe v Fe 2O3 dung dch HCl thu c dung dch A v 2,24l khớ (ktc) a) Tớnh thnh phn % ca Fe v Fe2O3 hn hp b) Cho dung dch NaOH d vo dung dch A un núng lc ly kt ta sch ri em nung nhit cao n lng khụng i Tớnh lng sn phm thu c sau nung, bit hiu sut phn ng l 80% Gii: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 a) PTHH (1) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2) Theo (1) nFe = nH = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol) m m Fe/h = 0,1 56 = 5,6 (g) Fe O /h %mFe = b) = 20 5,6 = 14,4 (g) 5,6.100 = 28 %; %mFe O = 100% - 28% = 72% 20 Theo (1) nFeCl = nH = 0,1mol Theo (2) nFeCl = 2nFe O = 14,4 = 0,18( mol ) 160 Cỏc PTHH FeCl2 (d2) + 2NaOH (d2) Fe(OH)2(r) + 2NaCl(d2) Trng THCS Lờ Hng Phong 17 (3) Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc 0,1mol 0,1mol FeCl3 (d2) + 3NaOH (d2) Fe(OH)3(r) + 3NaCl(d2) 0,18mol 0,18mol 4Fe(OH)2(r) + O2 (k) + H2O (l) 4Fe(OH)3(r) 0,1mol (5) 0,1mol t 2Fe(OH)3(r) Fe2O3(r) + 3H2O (6) 0,1 + 0,18mol Vỡ H = 80% m (4) Fe O 0,14mol 80 = 0,14 160 100 = 17,92( g ) ỏp s: a) %Fe = 28%; %Fe2O3 = 72% b) mFe O = 17,92 (g) Bi toỏn v CO2 tỏc dng vi kim Dng 1: CO2 (hoc SO2) tỏc dng vi dung dch NaOH (hoc KOH) *Phng phỏp: Cỏc phng trỡnh húa hc: NaOH + CO2 NaHCO3 (1) 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2) - Da vo d kin bi tỡm s mol ca CO2 v s mol ca NaOH n NaOH - Lp t s: T = n CO - T t s trờn ta cú mt s trng hp sau: Nu T thỡ ch to NaHCO3, khớ CO2 cũn d v ta tớnh toỏn da vo s mol NaOH ch theo phng trỡnh (1), du = xy phn ng va Nu T thỡ ch to Na2CO3, NaOH cũn d v ta tớnh toỏn da vo s mol CO2 ch theo phng trỡnh (2), du = xy phn ng va Nu < T < thỡ to NaHCO3 v Na2CO3 phn ng xy theo hai phng trỡnh (1), (2) Vi x, y ln lt l s mol ca mui NaHCO n CO = x + y v Na2CO3 Ta lp h n NaOH = x + 2y x, y Vớ d 1: Cho 2,24 lớt khớ SO2 (ktc) tỏc dng vi 150 ml dung dch NaOH 1,5 M Tớnh lng cỏc cht sau phn ng Trng THCS Lờ Hng Phong 18 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Gii: nSO2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol) T= nNaOH = 0,15.1,5 = 0,225 (mol) 0,225 = 2,25 > Vy sn phm ch to mui Na 2CO3 v NaOH cũn 0,1 d PTTH: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O mol ban u: 0,225 0,1 mol phn ng: 0,2 0,1 0,1 mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 (g) ; mNaOH d = (0,225 0,2).40 = (g) Vớ d 2: Cho 4, 84 gam CO2 i qua dung dch NaOH sinh 11,44 gam hn hp mui Na2CO3 v NaHCO3 Hóy xỏc nh s gam mi mui hn hp Gii: nCO2 = 4,84 : 44 = 0,11 (mol) Gi x, y ln lt l s mol ca NaHCO3 v Na2CO3 84x + 106y = 11,44 (*) PTHH: NaOH + CO2 NaHCO3 x mol (1) x mol 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (2) y mol y mol Theo (1), (2) ta cú: nCO2 = x + y = 0,11 (**) Gii (*), (**) ta c: x = 0,01 ; y = 0,1 mNaHCO3 = 0,01.84 = 0,84 (g) mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 (g) Dng 2: CO2 (hoc SO2) tỏc dng vi dung dch Ca(OH)2 [hoc Ba(OH)2] Nu bit nCO2 v nCa(OH)2 * Phng phỏp: Cỏc phng trỡnh húa hc: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (2) - Da vo d kin ca bi ta tỡm s mol ca CO2 v Ca(OH)2 Trng THCS Lờ Hng Phong 19 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc - Lp t s: T = n CO2 n Ca(OH)2 - T t s trờn ta cú mt s trng hp sau: Nu T thỡ ch to CaCO3, khớ Ca(OH)2 cũn d v ta tớnh toỏn da vo s mol CO2 ch theo phng trỡnh (1), du = xy phn ng va Nu T thỡ ch to Ca(HCO3)2, CO2 cũn d v ta tớnh toỏn da vo s mol Ca(OH)2 ch theo phng trỡnh (2), du = xy phn ng va Nu < T < thỡ to CaCO3 v Ca(HCO3)2 phn ng xy theo hai phng trỡnh (1), (2) Vi x, y ln lt l s mol ca mui CaCO3 v n Ca(OH)2 = x + y Ca(HCO3)2 Ta lp h x, y n CO = x + y *Nu bit nCa(OH)2 v nCaCO3 Tỡm th tớch CO2 (ktc) Nu nCa(OH)2 nCaCO3 thỡ bi toỏn luụn cú trng hp: Trng hp 1: CO2 thiu Ta da vo s mol ca CaCO3 tớnh s mol ca CO2 phn ng T ú suy th tớch khớ CO2 PTHH: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Ta cú: nCaCO3 = nCO2 VCO2 Trng hp 2: CO2 d Trc tiờn CO2 tỏc dng ht vi Ca(OH)2 to mui CaCO3 Ta da vo s mol Ca(OH)2 tớnh s mol CaCO3 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O PTHH: S mol (*) nCO2 nCa(OH)2 nCaCO3 Do CO2 cũn d nờn hũa tan CaCO3 mt phn Vy lng CaCO b hũa tan l nCaCO3 hũa tan = nCaCO3(*) nCaCO3 bi PTHH: S mol CO2d + H2 O + nCO2 CaCO3 Ca(HCO3)2 (**) nCaCO3 hũa tan Theo (*), (**) ta cú : nCO2 = 2nCa(OH)2 nCaCO3 bi VCO2 Vớ d 1: Dn 1,12 lớt khớ SO2 (ktc) i qua 400 ml dung dch Ca(OH)2 0,1M Tớnh lng cỏc cht sau phn ng Gii nSO2 = 1,12 = 0,05 (mol) 22,4 Trng THCS Lờ Hng Phong nCa(OH)2 = 0,4.0,1 = 0,04 (mol) 20 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc T= n SO n Ca(OH)2 = 0,05 = 1,25 To mui CaSO3 v Ca(HSO3)2 0,04 Gi x, y ln lt l s mol ca CaSO3 v Ca(HSO3)2 PTHH: Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + H2O x mol x mol x mol Ca(OH)2 + 2SO2 Ca(HSO3)2 y mol 2y mol Ta cú: y mol nCa(OH)2 = x + y = 0,04 (1) nSO2 = x + 2y = 0,05 (2) Gii (1), (2): x = 0,03 ; y = 0,01 mCaSO3 = 0,03.120 = 3,6 (g) mCa(HSO3)2 = 0,01.202 = 2,02 (g) Vớ d 2: Sc khớ CO2 (ktc) vo 200ml dung dch Ca(OH) 1M thỡ thu c 15 gam kt ta Tớnh th tớch khớ CO2 tham gia phn ng Gii nCa(OH)2 = 0,2.1 = 0,2 (mol) nCaCO3 = 15 : 100 = 0,15 (mol) Cú trng hp: Trng hp 1: CO2 thiu CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O PTHH: 0,15 mol 0,15 mol VCO2 = 0,15.22,4 = 3,36 (l) - Trng hp 2: CO2 d CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 0,2 mol: 0,2 (1) 0,2 Do CO2 cũn d nờn hũa tan CaCO3 mt phn: nCaCO3 tan= 0,2 0,15 = 0,05 mol 2CO2 d + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (2) 0,1 mol 0,05 mol Theo (1), (2): n CO2 = 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol VCO2 = 0,0,3.22,4 = 6,72 (l) 2.4 Kt qu Trng THCS Lờ Hng Phong 21 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Tụi ó ỏp dng mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc ny vo ging dy hc sinh lp nm hc 2012 2013, tụi thy a s hc sinh ó nm c cỏc phng phỏp c bn gii bi toỏn húa hc Phn ln hc sinh tr nờn t tin hn, tớch cc hn v sỏng to hn vic gii bi toỏn húa hc 9, vic gii quyt nhng bi sỏch giỏo khoa v bi cỏc sỏch tham kho ó khụng cũn l s khú khn nh lỳc trc na T ú cht lng ca b mụn húa ngy cng cú chuyn bin tt v ó t c thnh tớch tt cỏc nm hc qua: * Cht lng ging dy: TSHS 118 Gii Khỏ Trung bỡnh Yu S lng T l S lng T l S lng T l S lng T l 19 16.1% 26 22.0% 64 54.2% 7.6% Trng THCS Lờ Hng Phong 22 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc PHN III KT LUN I KT LUN Trong nm hc 2012 -2013 tụi c tham gia ging dy Húa hc lp Tụi ó ỏp dng kinh nghim nờu trờn quỏ trỡnh dy hc v ó giỳp hc sinh dng gii bi mt cỏch thng xuyờn hn Sau thi gian thc hin sỏng kin thỡ kh nng gii bi ca hc sinh c ci thin hn hn Qua kt qu ban u cho thy t l hc sinh gii c bi sau thc hin sỏng kin nm hc 2012 2013 tng lờn rừ rt, iu ny cho thy hiu qu ca vic thc hin sỏng kin rt cao II KIN NGH Qua quỏ trỡnh thc hin sỏng kin kinh nghim tụi nhn thy: - Cn nhanh chúng cng c kin thc c cho hc sinh thụng qua vic hi bi c trc ging bi mi - Kt hp cht ch linh hot gia ging bi trờn lp v vic thnh lp cụng thc thỡ kh nng dng cụng thc gii bi phi cao hn - Cng lm cho hc sinh rừ nm vng kin thc thỡ kh nng dng gii bi cng hiu qu - Nhng bi a cho hc sinh dng phi t d n khú hc sinh nm chc tng dng bi - Cn b sung ni dung kin thc vo chng trỡnh v tng thi gian, thi lng phn bi Trng THCS Lờ Hng Phong 23 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Trong quỏ trỡnh ging dy tụi luụn cú tõm nguyn c phc v ht mỡnh, vy tụi ó khụng ngng t hc hi tham kho ti liu, trao i kinh nghim vi bn bố v ng nghip cho nờn vit ti ny tụi c s quan tõm rt ln ca BGH nh trng, ca ng nghip Mc dự bn thõn tụi rt c gng, song khú trỏnh nhng khim khuyt Rt mong c s gúp ý chõn thnh ca cỏc thy cụ, cỏc ng nghip XẫT DUYT CA BAN GIM HIU Rsal, ngy thỏng 01 nm 2014 Ngi thc hin Nguyn ỡnh Yờn TI LIU THAM KHO 1_ H thng kin thc húa hc v rốn luyn gii bi húa hc tỏc gi Ngụ Ngc An NXB giỏo dc nm 2009 2_ 350 bi húa hc chn lc v nõng cao húa hc tỏc gi Ngụ Ngc An NXB giỏo dc nm 2008 3_ Sỏch bi húa hc tỏc gii Lờ Xuõn Trng NXB giỏo dc nm 2007 4_ Kin thc c bn v hng dn gii thi mụn húa hc tỏc gi Nguyn Xuõn Trng V Anh Tun NXB giỏo dc nm 2007 5_ ễn lý thuyt dy k nng gii toỏn húa hc tỏc gii Hunh Vn t NXB giỏo dc nm 2008 6_ Chuyờn bi dng hc sinh gii húa hc tỏc gi Hunh Vn t NXB giỏo dc nm 2008 Trng THCS Lờ Hng Phong 24 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Trờn õy l mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc vi mc tiờu nhm to s thun li cho hc sinh vic lm bi toỏn húa hc Chỳng ta ó bit dy hc khụng cú PPDH no l nng, ch cú trỡnh v nng lc ca ngi giỏo viờn lm ch c kin thc, tng minh c k hoch dy hc, hiu rừ nhu cu v kh nng hc sinh a nhng bi v nhng phng phỏp tht phự hp vi tng i tng Cú nh vy thỡ vic hiu kin thc, dng kin thc ca hc sinh mi t c hiu qu cao v t ú cht lng mi ngy c nõng cao Chớnh vỡ vy chỳng tụi ngh rng dy dy hc sinh lm tt bi mụn húa hc núi riờng v cỏc mụn khỏc núi chung, ngi giỏo viờn phi khụng ngng hc tp, trau di chuyờn mụn c bit l cp hc THCS, chỳng ta cn tớch cc i mi PPDH, bt u t vic i mi cỏch son bi, cỏch t chc hc sinh hot ng, s dng cỏc phng phỏp phự hp vi tng loi bi tp, phự hp vi tng tõm lớ hc sinh Vi vic gii bi toỏn húa hc, u quan trng l giỏo viờn phi to cho hc sinh s hng thỳ, v lm c vic ú ngi giỏo viờn phi tớch cc i mi phng phỏp dy hc s dng mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc cú hiu qu, ngi giỏo viờn cn phi: Giỏo viờn phi rốn luyn k nng phõn tớch cho hc sinh Nhit tỡnh, chu khú, kiờn nhn quỏ trỡnh nghiờn cu v thc hin Tỡm hiu rừ nhng nguyờn nhõn dn n nhng hn ch ca Nghiờn cu tỡm nhng phng phỏp phự hp vi tng i tng hc sinh Trng THCS Lờ Hng Phong 25 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Chnh sa kp thi nhng hc sinh lm sai bi toỏn v a nguyờn nhõn m hc sinh ó lm sai rỳt kinh nghim Phi cn chỳ ý v quan tõm n nhng hc sinh trung bỡnh, yu V NHNG THNH CễNG V TN TI Sau ỏp dng mt Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc vo vic ging dy mụn húa hc nm hc 2009 2010 thỡ tỡnh hỡnh hc ca hc sinh thy hng thỳ hn vic gii bi húa hc v cú s chuyn bin tớch cc T l hc sinh khỏ gii tng cao so vi nm hc trc v t l hc sinh yu li gim xung ỏng k c bit l cú hc sinh gii cp huyn v cp tnh Tuy nhiờn bờn cnh ú cũn hc sinh hc yu b mụn húa hc v t l thi u ca hc sinh gii cũn thp so vi ch tiờu PHM VI NGHIấN CU Do cụng viờc nờn thi gian co han, tụi chi nghiờn cu mt s dng bi toỏn toỏn húa hc sau: - Bi toỏn xỏc nh cụng thc ca hp cht vụ c - Bi toỏn tớnh theo phng trỡnh húa hc bit cht phn ng - Bi toỏn kim loi mnh y kim loi yu dung dch mui Trng THCS Lờ Hng Phong 26 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc - Bi toỏn xỏc nh thnh phn hn hp - Bi toỏn v CO2 tỏc dng vi kim PHNG PHP NGHIấN CU Phng phap tham kho ti liu: nghiờn cu mt s ti liu v phng phỏp gii cỏc bi toỏn cú liờn quan n phm vi nghiờn cu, cac inh luõt hoa hoc Phng phap trao ụi kinh nghiờm: Tiờn hanh trao ụi kinh nghiờm, hoc hoi t ụng nghiờp, cac kiờn thc co liờn quan ờn viờc nghiờn cu v tớch ly qua cỏc tit d gi ca ng nghip ểNG GểP CA TI Vi tai nay, co thờ lam tai liờu tham khao cung cõp kiờn thc c ban vờ cỏc phng phỏp gii bi toỏn húa hc cho hc sinh ang hoc, c bit la cac em hoc sinh khụi va giao viờn ang dy b mụn húa hc Cung cõp mt s k nng gii mt mt s bi toỏn húa hc cú tớnh khoa hc, logic v sỏng to Giup hoc sinh nhõn dang, giai thao mụt sụ dang toỏn thng gp thi c, thi thuyn sinh T o tao cho hoc sinh t tin, hng thu v say mờ hc mụn húa hc Trng THCS Lờ Hng Phong 27 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn GPHI: Mt s phng phỏp gii bi toỏn húa hc Trong nhng nm gn õy, cht lng hc sinh cú chiu hng gim, c bit l mụn húa hc Rt nhiu em khụng gii c nhng bi toỏn c bn, thm khụng vit c phng trỡnh v c tớnh s mol, iu ny khin cho nhng giỏo viờn ging dy mụn húa rt au lũng, mt vi em cm thy rt s vo tit hc mụn húa ngy cng nõng cao v cht lng dy hc mụn húa, nhm giỳp hc sinh ch ng hn vic t hc nh nờn vic kim tra ỏnh giỏ hc sinh cú s lũng ghộp ca bi t lun v trc nghim khỏch quan Qua nhiu nm cụng tỏc tụi nhn thy c phn ln hc sinh cũn lỳng tỳng vi vic gii bi húa hc ch yu l bi toỏn húa 9, nguyờn nhõn l cỏc em cha hiu c cỏch gii v phng phỏp gii hp lớ T ú dn n cht lng b mụn thp so vi mt bng chung ca ton huyn: Cht lng b mụn: (nm hc 2008 2009) TSHS 90 Gii Khỏ Trung bỡnh Yu S lng T l S lng T l 40% 6,67% S lng T l S lng T l 18 20% 30 33,33% 36 Cht lng thi hc sinh gii: khụng t gii S d cũn hn ch nh vy l hc sinh cha cú mt phng phỏp gii bi bi húa hc toỏn húa hc hp lớ, cha cú phng phỏp gii c th v khụng phõn c nhng dng bi húa hc giỳp cỏc em hiu rừ hn v phng phỏp phng phỏp gii bi húa hc, c bit l nhng dng bi v phng phỏp rt gn gi vi cỏc em Tụi ó chn Mt s phng phỏp gii bi toỏn Húa hc nghiờn cu v tỡm bin phỏp dy phự hp cho cỏc em Trng THCS Lờ Hng Phong 28 Ngi thc hin: Nguyn ỡnh Yờn