Hướng dẫn học sinh THPT sử dụng phương pháp đồ thị trong bài toán muối nhôm

A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: 1.1Phương pháp giảng dạy yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng đào tạo Một phương pháp giảng dạy khoa học, phù hợp tạo điều kiện để giáo viên HS phát huy hết khả việc truyền đạt, lĩnh hội kiến thức phát triển tư Một phương pháp giảng dạy khoa học làm thay đổi vai trò người thầy đồng thời tạo nên hứng thú, say mê sáng tạo người trò.Đổi phương pháp dạy học xu thời đại cấp học ,mọi môn học.Đối với môn Hóa học : khái niệm, định luật, tượng, chất hóa học nhiều trìu tượng, khó hiểu, khô cứng làm học sinh khó tiếp thu, dễ nhàm chán, đặc biệt với học sinh có tư không tốt có xu hướng dẫn đến sợ môn Hóa học.Để giúp học sinh lĩnh hội tri thức, gieo niềm đam mê,khả tự học,tự sáng tạo đòi hỏi giáo viên phải đầu tư nhiều thời gian thực tâm huyết với nghề,để có giảng hay,thu hút học sinh giúp học sinh phát triển tư niềm say mê Hóa học 1.2 Sự đổi kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia Bộ giáo dục & Đào tạo đặt yêu cầu cho học sinh,vừa có kết xác lại đòi hỏi tốc độ giải nhanh.Đề thi tuyển sinh ĐH năm 2014 đề thi TN THPT QG năm 2016 đề cập tới dạng đồ thị giải tập Hóa học.Đứng trước điểm vừa lại vừa khó ,tôi trăn trở phải để HS sau giải xong đề nhận xét đề có câu chưa học qua Sáng kiến kinh nghiệm năm 2016 sử dụng đề tài: “Hướng dẫn học sinh THPT Miền núi Sử dụng phương pháp đồ thị toán cho khí CO2 vào d d kiềm” đề thi TN THPT QG năm 2016 có câu đồ thị cho sẵn cho CO2 vào dung dịch kiềm đa số HS hướng dẫn phương pháp sử dụng đồ thị cho kết xác sau đọc xong đề ,đó động lực giúp cố gắng trau kiến thức khó nhiều để truyền tải cho HS 1.3.Các sách tham khảo nhiều tài liệu Internet viết chung chung, chưa bàn sâu viết kĩ phương pháp đồ thị,luôn kết hợp đồ thị công thức giải nhanh.Đôi làm cho HS rắc rối khó hiểu.Vì không ngừng học hỏi,nghiên cứu tài liệu tích lũy kiến thức từ kinh nghiệm thân lựa chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh THPT Sử dụng phương pháp đồ thị tập muối nhôm ”.Đây dạng đồ thị phức tạp hơn,mới mà nhiều giáo viên trường chưa cập nhật chưa có nhiều kinh nghiệm để giải Hy vọng ý kiến giúp ích cho em học sinh trình học tập tiết kiệm thời gian làm thi kiểm tra 2.Mục đích nghiên cứu: -Khẳng định tầm quan trọng việc đổi phương pháp dạy học giảng dạy -Giúp học sinh lĩnh hội vận dụng kiến thức cách nhuần nhuyễn -Tăng khả tư học sinh -Nâng cao kết thi học sinh kì thi 3.Đối tượng phạm vi nghiên cứu -Đội tuyển học sinh giỏi khối 11 -Học sinh khối 12 ôn thi Đại học -GV nhóm Hóa trường THPT Cẩm Thủy III 4.Phương pháp: -Nghiên cứu tài liệu, sưu tầm tài liệu phục vụ việc soạn thảo -Thực nghiệm giảng dạy -Trao đổi,nhận xét đúc rút kinh nghiệm với giáo viên tổ -Giảng dạy lớp 12A1,12A2,nhóm đội tuyển HSG lớp 11 trường THPT Cẩm Thủy để thu thập thông tin thực tế -Phương pháp thống kê,sử lí số liệu B-NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I.Cở sở lý luận: 1.Bản chất phương pháp -Biểu diễn biến thiên lượng (số mol,thể tích,khối lượng) chất ion trình hình thành phản ứng gắn liền với tượng kết tủa,bay hơi, gồm có dạng toán sau: +Cho từ từ d d OH- vào d d muối Al3+ +Cho từ từ d d OH- vào d d gồm (Al3+ ,H+) − +Cho từ từ H+ vào d d [ Al (OH ) ] hay AlO2− Cho từ từ H+ vào d d gồm ( [ Al (OH ) ] ,OH- ) -Nắm vững lí thuyết,các phương pháp ,các công thức giải toán hóa học -Biết cách phân tích : đọc hiểu đồ thị +Mối quan hệ đại lượng:Trước kết tủa cực đại sau kết tủa cực đại +Tỉ lệ đại lượng đồ thị: tỉ lệ mol PTPU +Hiểu ý nghĩa giai đoạn phản ứng phản ánh đồ thị +Nắm vững dạng đồ thị cụ thể Lí thuyết chung giải toán: 2.1.Khi cho a mol dung dịch OH- tác dụng với b mol Al3+ xảy PT ion sau : Ban đầu Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 ↓ (1) Sau OH dư: Al(OH)3 + OH  [Al(OH)4] tan (2) Hiện tượng : ban đầu thấy xuất kết tủa keo trắng, kết tủa tăng đến cực đại sau tan dần đến hết tạo dung dịch suốt Kết tủa lớn toàn Al3+ tạo hết thành kết tủa( OH- không dư) Nếu toán cho có c mol kết tủa tạo thành xảy trường hợp Trường hợp 1: Chỉ xảy PT (1) Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 ↓ − nAl ( OH )3 = nOH − (c=3a) Trường hợp 2:Đồng thời xảy PTHH (1) (2) Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 ↓ (1) b 3b b Al(OH)3 + OH  [Al(OH)4]- tan (2) x x Ta có: 3b + x =a b-x=c ⇒ 4b=c+a hay c=4b-a (nkết tủa = 4nAl - nOH ) Khi HS giải thường phải nhớ PTHH để suy luận trường hợp,hoặc nhớ máy móc cách tính nkết tủa hai trường hợp Lí thuyết dài nên HS thường dễ nhầm lẫn nhiều thời gian ,nếu HS cân PT ion sai dẫn đến sai số.Hoặc toán cho sẵn đồ thị HS suy luận để giải Vì sử dụng phương pháp đồ thị toán dạng giúp HS tiết kiệm thời gian mà cho kết xác 2.2.Khi cho dung dịch OH- tác dụng với d d hỗn hợp gồm :(Al3+ ,H+) xảy PU trung hòa trước H+ + OH-H2O Sau tiến trình xảy phần 2.1 HS cần ghi nhớ lí thuyết PT để lập luận giải toán :Ban đầu xảy PU trung hòa ,sau OH- PU với muối nhôm để tạo thành kết tủa,nếu OH- dư kết tủa tan Lí thuyết dài ,phải xét tới lượng hết dư nên thường làm cho HS bị rối.Khi sử dụng phương pháp đồ thị giúp HS phân biệt rõ gđ: PU trung hòa,PU tạo kết tủa,PU làm tan kết tủa,dựa vào tỉ lệ gđ để HS tính toán 2.3 Khi cho dung dịch chứa a mol H+ tác dụng với d d chứa b mol [ Al (OH )4 ] 3+ − − Ban đầu xảy PU: [ Al (OH ) ] + H+  Al(OH)3 + H2O (1) Khi H+ dư: Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (2) Hiện tượng : ban đầu thấy xuất kết tủa keo trắng, kết tủa tăng đến cực đại sau tan dần đến hết tạo dung dịch suốt Kết tủa cực đại nkết tủa = n Al (OH )  − − Nếu toán cho xuất kết tủa xảy trường hợp Trường hợp 1:Chỉ xảy PT (1) [ Al (OH )4 ] + H+  Al(OH)3 + H2O (1) − a a nkết tủa = nH+ Trường hợp 2:Đồng thời xảy PT(1) PT(2) [Al(OH)4 ]- + H+  Al(OH)3 + H2O (1) a a a Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O x 3x Ta có: nkết tủa = a-x nH+ = a + 3x Vậy nkết tủa = ( 4nAl (OH ) - nH ) :3 − + Khi HS giải thường phải nhớ PTHH để suy luận trường hợp,hoặc nhớ máy móc cách tính nkết tủa nhiều thời gian ,nếu HS cân PTHH sai dẫn đến sai số.Vì sử dụng phương pháp đồ thị toán dạng giúp HS tiết kiệm thời gian mà cho kết xác 2.4 Khi cho dung dịch H+ tác dụng với d d hỗn hợp gồm:[Al(OH)4]-,OHBan đầu xảy PU trung hòa trước H+ + OH-H2O Sau tiến trình phần 2.3 Đòi hỏi HS phải nhớ lí thuyết nhuần nhuyễn,trình tự PTHH xảy ra,cân PTHH lập luận chất hết dư giải toán (Dựa vào sgk Hóa học 12 số tài liệu tham khảo ghi phần Mục lục để soạn thảo phần lí thuyết) II.Thực trạng vấn đề: Trường THPT Cẩm Thủy trường thuộc huyện miền núi,nằm địa bàn kinh tế đặc biệt khó khăn,phần lớn học sinh em đồng bào dân tộc thiểu số xã vùng cao với điều kiện dân trí thấp,việc học tập em học sinh chưa quan tâm cách mực gia đình cấp học dưới,học sinh nhiều tài liệu để tham khảo,cập nhật internets hạn chế,bên cạnh em chưa có kĩ tự học tự nghiên cứu Vì mà kiến thức học sinh nói chung kiến thức Hóa học nói riêng yếu em tuyển vào học tập trường Các em có nhận xét rằng:Môn hóa nhiều lí thuyết,khó nhớ, khó vận dụng Phần tập nhôm nhằm chương trình lớp 12-đây phần gần năm xuất đề thi đại học.Bài tập nhôm đa dạng phong phú ,học sinh thường bị điểm không vững lí thuyết đặc biệt nói số hợp chất lưỡng tính nhôm,một số PTHH dạng ion phức làm cho HS khó nhớ,khi làm tập thường phải suy luận để tìm lượng hết dư toán làm HS túng túng Đặc biệt toán cho sẵn đồ thị HS đành bó tay phương pháp chưa có nhiều tài liệu để tham khảo,một số tài liệu trình bày chung chung chưa rõ nét ,khi giải thường áp dụng công thức giải nhanh khó nhớ nên HS vận dụng được,ngay số giáo viên chưa tìm hiểu kĩ khó giải vấn đề Bên cạnh nhiều giáo viên truyền thụ kiến thức chiều,ít quan tâm tìm tòi phương pháp giảng dạy phù hợp với đối tượng HS,ít chịu khó đầu tư vào tiết dạy.Điều vô hình chung làm cho em cảm nhận học hóa phải nhớ máy móc,nhớ khó vận dụng khó Nắm thực trạng đưa đề tài: Hướng dẫn học sinh THPT Sử dụng phương pháp đồ thị tập muối nhôm Vừa logic,dễ hiểu lại giúp HS cảm thấy yêu thích môn hơn,phù hợp với đặc trưng môn Hóa học,đồng thời khơi dậy em lòng say mê học hỏi,nghiên cứu khoa học tăng trí tò mò.Và vừa giúp em hiểu rõ lí thuyết,hiểu rõ chất cách nhẹ nhàng không gây nhàm chán,áp lực mà đưa kết xác thời gian ngắn III.Giải pháp thực hiện: 1.Thiết lập đồ thị: Dựa vào lí thuyết đưa dạng đồ thị a.Đồ thị 1: Bài toán cho từ từ dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa Al3+ ta có: + PT ion xảy ra: Gđ 1: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Gđ 2: Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4+ Đồ thị biểu diễn hai PT ion sau nkết tủa n max Al 3+ b b 3b b 3n Ai3+ b 4n Al 3+ n OH − Trục tung biểu diễn mol Al(OH)3 ,trục hoành biểu diễn mol ion OHGđ : xảy PT(1) tạo thành kết tủa nên đồ thị lên Kết tủa cực đại nAl ( OH ) = n Al hình thành tam giác thứ nhất.Đỉnh tam giác giá trị kết tủa lớn Vì nOH =3 nAl ( OH ) nên đặt điểm biến thiên mol Al(OH)3 ( tam giác thứ trước kết tủa cực đại) tạo thành tam giác vuông có giá trị trục hoành =3 lần trục tung, tạo tỉ lệ 3;1 − 3+ Gđ 2:Xảy PT(2) Kết tủa tan OH- dư nên đồ thị xuống Hình thành tam giác thứ hai sau kết tủa cực đại Vì nOH = nAl (OH ) nên tỉ lệ đồ thị tam giác thứ hai tỉ lệ 1;1 (hình thành tam giác vuông cân) (khi đặt điểm biến thiên mol Al(OH)3 ( tam giác thứ hai sau kết tủa cực đại) hình thành tam giác có giá trị trục hoành = trục tung + Điểm xuất phát: (0,0) + Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (3a, a)[a số mol Al3+] ⇒ kết tủa cực đại a mol + Điểm cực tiểu: (4a, 0)-Kết tủa tan hoàn toàn Tỉ lệ đồ thị: (3:1) (1:1)(Hình thành tam giác đồ thị) Khi toán xuất kết tủa có giá trị nOH tương ứng nOH trước kết tủa cực đại (chỉ xảy PT ion (1)) − − − nOH − sau kết tủa cực đại(Đồng thời xảy PT) Trước kết tủa cực đại hình thành tam giác vuông với tỉ lệ (3;1) Sau kết tủa cực đại hình thành tam giác vuông cân với tỉ lệ (1;1) HS cần nhớ kĩ tỉ lệ dễ dàng tập đọc đồ thị hay tập từ lí thuyết chuyển thành đồ thị -Đây mấu chốt phương pháp từ HS linh hoạt toán dẫn xuất chúng đồ thị b.Đồ thị 2:Bài toán cho từ từ d d chứa OH- vào dung dịch chứa ( Al3+ ,H+) ta có: + PT ion xảy ra: Gđ 1: H+ + OH-H2O Gđ 2: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Gđ 3: Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4+ Đồ thị biểu diễn ba PT ion sau: nkết tủa a b b nOH − b 3b x 3a 3a+x 4a+x Tương tự ta có: Gđ xảy PU trung hòa trước x = nH = nOH Gđ 2: Tạo kết tủa Hình thành tam giác với với tỉ lệ 3;1 Gđ 3:Kết tủa tan –Hình thành tam giác vuông cân với tỉ lệ 1;1 Điểm cự đại(3a+x;a) Điểm cực tiểu(4a+x;0) Đây đồ thị phát triển đồ thị (1) nên HS cần lưu ý cách tính mol OH- gđ 1và tính mol OH- gđ lại trừ hay cộng vào cho phù hợp với toán + = c.Đồ thị toán cho từ từ d d chứa H+ vào dung dịch chứa [ Al (OH ] − Ta có PT ion sau xảy [ Al (OH ) ] + H+  Al(OH)3 + H2O (1) Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (2) Đồ thị biểu diễn PT ion sau: − nAl ( OH )3 a nAl (OH ) b − nH + gđ1 a gđ2 Ta dễ thấy trường hợp ngược lại đồ thị Gọi nAl (OH ) =a Ban đầu PT ion (1) xảy ra,tạo kết tủa nên đồ thị lên 4a − tỉ lệ mol H+ : Al(OH)3 1;1 nên tam giác gđ tam giác vuông cân → nAl ( OH ) = nH (tỉ lệ 1;1) Tiếp theo PT ion (2) xảy ra,kết tủa tan nên đồ thị xuống tỉ lệ mol H+ : Al(OH)3 3;1 nên tam giác gđ có tỉ lệ H+ : Al(OH)3 3;1 Điểm cực đại (a;a) (Kết tủa cực đại nkết tủa = nAl (OH ) ) Điểm cực tiểu(4a;0) HS cần nhớ tỉ lệ ngược so với đồ thị (1) linh hoạt giải tập + − d.Đồ thị 4:Bài toán cho từ từ d d chứa H+ vào d d chứa: OH- [ Al (OH ] − Ta có PT ion sau xảy ra: H+ + OH-H2O (1) + [Al(OH)4 ] + H  Al(OH)3 + H2O (2) Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (3) Đồ thị biểu diễn PT ion sau nAl ( OH )3 a nOH − = nH + x a a nH + 3a a+x 4a+x Tương tự đồ thị ta có Gđ 1: nH = nOH (PU trung hòa) Gđ 2:Tam giác vuông cân có tỉ lệ mol (1;1) Gđ :Tam giác vuông có tỉ lệ mol(3;1) Điểm kết tủa cực đại (a+x;a) ,điểm kết tủa cực tiểu (4a+x;0) Đây dạng phát triển đồ thị (3) nên HS nhớ tính mol PU trung hòa trước nhớ tỉ lệ dễ dàng tính toán Ta quan sát lại dạng đồ thị trên: + − nkết tủa nkết tủa a a nOH − 3a Đồ thị 4a nOH − x 3a+x Đồ thị 4a+x nkết tủa nkết tủa a a nH + nH + a 4a x a+x 4a+x Đồ thị Đồ thị Ghi nhớ: Đồ thị tập muối nhôm HS cầnlưu ý: -Bài toán cho muối nhôm(Al3+)tác dụng với d d OH- xảy tỉ lệ 1;3 1;1 - Bài toán cho muối nhôm(Al(OH)4 ]- )tác dụng với d d H+ có tỉ lệ 1;1 1;3 2.Ưu điểm: -Dễ nhớ,dễ vận dụng -Luôn cho kết cách xác -Trực quan sinh động phù hợp với đặc trưng môn hóa học -Góp phần tích cực vào việc rèn luyện tư cho học sinh,tăng khả tìm tòi,xem xét nhiều góc độ giải toán -Thông qua phương pháp,học sinh lĩnh hội tri thức,rèn luyện kỹ năng,kỹ xảo -Đưa kết với thời gian ngắn -Trong đề chuẩn quốc gia có đồ thị cho sẵn dùng thước đo cho kết xác 3.Hạn chế -Phải vẽ đồ thị(tuy nhiên vẽ cần ước lượng không cần tỉ lệ xác) 4.Một số dạng toán: a.Dạng 1: Bài toán cho sẵn đồ thị : Bài 1.Nhỏ từ từ d d NaOH vào d d Al(NO3)3 ,kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau nkết tủa nOH − 0,2 0,6 Lượng kết tủa thu tối đa A.0.325 mol B.0,3mol Giải: Ta vẽ lại đồ thị 1,1 C.0,35 mol D.0,375mol nAl ( OH )3 Max a 0,2 0,2 3a 4a nOH 0,6 1,1 dễ thấy 4a = 1,1+0,2=1,3 → a=0,325 Đáp án A Bài Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hh gồm a mol HCl b mol AlCl3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: − sè mol Al(OH)3 0,4 sè mol OH- 0,8 2,0 2,8 Tỉ lệ a : b A : B : C : D : (Trích đề thi ĐH khối A-2014 Bộ Giáo Dục & ĐT) Giải: Ta vẽ lại đồ thị: nkết tủa 10 b 0,4 nOH − 0,4 0.8 3b 2,8 4b Dễ thấy: nH = nOH (ở gđ 1)=0,8=a Và 4b + 0,8 =3,2 ⇒ b=0,6 Vậy tỉ lệ a;b tỉ lệ 4;3 Đáp án A Bài Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO2( Na [ Al (OH ] ) Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: + − sè mol Al(OH)3 a sè mol H+ 0,2 1,0 Từ đồ thị cho biết lượng HCl cho vào 0,85 mol lượng kết tủa thu gam? A 11,7g B 19,5 g C 17,75g D.13,65 g (Trích từ tập Ths Ngô Quang Binh –Nguồn Internet) Giải: Ta vẽ lại đồ thị nkết tủa b a a nH + 3a 0,2 b 4b Ta dễ thấy a=0,2 4b =1+3a Thay a=0,2 ⇒ b=0,4 + Khi mol H =0,85 ta lại có đồ thị sau nkết tủa 11 0,4 x nH x 3x 0,85 1,6 Khi đó: 0,85 + 3x =1,6 ⇒ x=0,25 Vậy mAl ( OH ) = 0,25.78=19,5 g Đáp án B Bài Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch X gồm HCl Al2(SO4)3 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị + nAl ( OH )3 a nOH 0,2 x 1,1 y Quan hệ x;y đồ thị A x+3y=4,4 B 3x-y=4,2 C x+3y=3,6 D 3x-y=3,8 (Trích từ 16 phương pháp giải nhanh tập Hóa học Vũ Khắc Ngọc ) Giải: Ta vẽ lại đồ thị sau: − nAl ( OH )3 b a a 3a 0,2 x 1,1 y 4b+0,2 Ta có : b + 0,2 =1,1 ⇒ b=0,3 Dễ thấy: x=0,2 + 3a (1) y =4b+0,2 –a(2) ⇒ Từ (1) (2) x + 3y =4,4 Đáp án A Bài Hòa tan hết lượng AlCl3 vào H2O dung dịch X.Cho từ từ dung dịch NaOH vào X thu kết tủa cho đồ thị sau: 12 2a a 0,24 0,7 Giá trị kết tủa cực đại A.19,5 g B.39,975 g C.16,77 g Giải: Ta vẽ lại đồ thị x 2a a D.23,4 g Max 2a 2a 3a 0,24 0,7 4x ⇒ Dễ thấy 3a=0,24 a=0,08 4x=0,7+2a ⇒ x=0,215 Vậy mAl ( OH ) =16,77 g Đáp án C b.Dạng 2:Bài toán dùng đồ thị để giải: Bài Rót 100 ml dung dịch NaOH 3,5M vào 100 ml dung dịch AlCl 1M thu m gam kết tủa Giá trị m A 3,9 g B 7,8 g C 27,3 g D.11,7 g n Giải Ta có: nNaOH = 0,35 mol, AlCl = 0,1 mol Đồ thị: nkết tủa 3 0,1 x nOH x 0,3 0,35 0,4 Vậy x=0,4-0,35=0,05  m↓= 0,05 78 = 3,9 g Bài Cho V lít dung dịch NaOH 0,4M tác dụng với 58,14g Al 2(SO4)3 thu 23,4g kết tủa Tìm giá trị lớn V A 2,56lit B 0,85lit C.3,325lit D.0,425lit − 58,14 Giải: nAl = 2n Al ( SO ) = =0,34 mol 3+ 342 13 nkết tủa = 0,3 mol Ta vẽ đồ thị sau: nkết tủa 0,34 0,3 nOH − 0,3 1,02 y 1,36 Giá trị lớn NaOH sau kết tủa cực đại(NaOH dư,kết tủa tan phần) 1, 06 Từ đồ thị ta có : y=1,36-0,3=1,06 ⇒ V= 0, =2,56 lit.Đáp án A Bài Rót từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,1M vào 400 ml dung dịch KAlO2 0,2M Sau phản ứng thu 1,56 gam kết tủa.Giá trị V(lit) A.0,2 B 0,4 C.0,2 2,6 D.0,4 2,6 n n Giải: KAlO =0,08 mol , Al ( OH ) =0,02 mol ⇒ Đồ thị toán nkết tủa 0,08 0,02 nH + 0,02 0,06 a 0,08 b 0,32 Bài toán tạo 0,02 mol kết tủa nên có giá trị nH tương ứng a b Từ đồ thị tỉ lệ ⇒ a = 0,02 ⇒ V= 0,2( l) b = 0,32 – 3.0,02 = 0,26 mol ⇒ V = 2,6 lít Đáp án C Bài Cho 200 ml dung dịch X gồm NaAlO2 0,1M Ba(OH)2 0,1M tác dụng với V ml dung dịch HCl 2M, thu 0,78 gam kết tủa Giá trị V(ml) A 25 B.50 C 25 50 D.25 45 n Giải: nOH =0,04 mol, AlO =0,02mol; nAl ( OH ) = 0,01 mol + − − 14 nkết tủa 0,02 0,01 0,04 a 0,01 b 0,06 nH + 0,12 + Từ đồ thị suy ra: a = 0,04 + 0,01 = 0,05 mol ⇒ V=25 ml b=0,12 - 0,01.3 ⇒ b = 0,09 mol ⇒ =45 ml.Đáp án D Câu 5: Dung dịch X chứa HCl 0,2M AlCl3 0,1M Cho từ từ 500 ml dung dịch Y chứa KOH 0,4M NaOH 0,7M vào lít dung dịch X thu m gam kết tủa Giá trị m A 3,90 gam B 1,56 gam C 8,10 gam D 2,34 gam Giải: nOH =0,55 mol, nH =0,2 mol, nAl =0,1mol Ta có đồ thị sau: − + 3+ nkết tủa 0,1 x 0,1 nOH − 0,2 0,5 0,55 0,6 Từ đồ thị ta có: x= 0,6-0,55=0,05mol ⇒ mkết tủa =3,9 (g).Đáp án A 5.Các tập vận dụng: Câu 1: (BT sgk Hóa học 12 trang 129) Cho 200ml dung dịch NaOH aM tác dụng với 100ml dung dịch AlCl 01M thu kết tủa.Nung kết tủa đến khoosis lượng không đổi thu 2,55 g rắn Giá trị a A.0,25 B.0,75 C.0,25 1,75 D.0,75 1,75 Câu 2: Rót từ từ dung dịch Ba(OH) 0,2M vào 150 ml dung dịch AlCl 0,04M thấy lượng kết tủa phụ thuộc vào số ml dung dịch Ba(OH)2 theo đồ thị 15 sè mol Al(OH)3 0,06 V (ml) Ba(OH)2 a b Giá trị a b tương ứng là: A 45 ml 60 ml B 45 ml 90 ml C 90 ml 120 ml D 60 ml 90 ml Câu 3:(Trích đề chuyên Vinh lần 1-2015) Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hh gồm x mol Ba(OH)2 y mol Ba[Al(OH)4]2 [hoặc Ba(AlO2)2], kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Soámol Al(OH)3 0,2 0,1 0,3 0,7 Soámol HCl Giá trị x y A 0,05 0,15 B 0,10 0,30 C 0,10 0,15 D 0,05 0,30 Câu 4: Cho a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 500ml dung dịch NaOH 1,2M m gam kết tủa.Cũng a mol Al2(SO4)3 tác dụng với 750ml dung dịch NaOH 1,2M thu m gam kết tủa.Giá trị a A 0,1375 B 0,275 C 0,1225 D.0,1725 Câu 5: Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch chứa a mol Ba(AlO 2)2 b mol Ba(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 sè mol HCl 1,2 Tỉ lệ a : b A 7:4 0,8 2,0 B 4:7 2,8 C 2:7 D 7:2 16 Câu 6.Rót từ từ V (ml) d d HCl0,1 M vào 200 ml d d KAlO2 0,2 M Khối lượng kết tủa thu được biểu diễn đồ thị sau: mkết tủa 1,56 VHCl a b Giá trị a b A.200 1000 B.200 800 C.200 600 D.300 800 Câu 7: Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu dung dịch Y 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu 2,34 gam kết tủa Giá trị x A 1,2 B 0,8 C 0,9 D 1,0 Câu 8: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH b mol NaAlO2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 sè mol H+ x 1,0 1,2 2,4 Tỉ lệ a : b A : B : C : D : Câu 9: Hoà tan hết m gam Al2(SO4)3 vào nước dung dịch A Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu x gam kết tủa Mặc khác, cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu x gam kết tủa Giá trị m A 21,375 B 42,75 C 17,1 D 22,8 Câu 10(Trích đề thi ĐH khối A-2008).Cho V lit d d NaOH vào dung dịch chứa hỗn hợp 0,1 mol H2SO4 0,1 mol Al2(SO4)3 đến PU xảy hoàn toàn thu 7,8 g kết tủa Giá trị lớn V để thu lượng kêt tủa A.0,45 B.0,35 IV.Hiệu SKKN 1.Hiệu : C.0,25 D.0,05 17 Qua đề tài giúp HS tìm hiểu sâu hơn,chi tiết dạng tập sử dụng phương pháp đồ thị tập muối nhôm,đồng thời phân loại đầy đủ cụ thể dạng toán từ giúp học sinh nắm vững : + Cơ sở lí thuyết đề tài + Các dạng toán đề tài +Các dạng đồ thị dạng toán tỉ lệ đồ thị để HS không cần vẽ đồ thị xác Từ HS sử dụng nhanh hơn,linh hoạt rút ngắn thời gian làm 2.Thực nghiệm sư phạm: a Mục đích thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm tiến hành nhằm mục đích kiểm nghiệm tính khả thi hiệu đề tài sử dụng phương pháp đồ thị giải tập hóa học giúp học sinh rèn luyện khả vận dụng ,kỹ giải toán sau lĩnh hội tri thức thông qua toán trên, kiểm nghiệm tính đắn giả thuyết khoa học b Tổ chức nội dung thực nghiệm b.1 Tổ chức thực nghiệm -Trình bày trước tổ,nhóm chuyên môn -Dạy thử nghiệm lớp 12A1-đối chứng với lớp 12A2 (Đây hai lớp có lực học tập tương đương nhau) b.2 Nội dung thực nghiệm KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SAU KHI THỰC HIỆN BÀI GIẢNG Điểm 12 A2 (lớp đối chứng) 12 A1 (lớp thực nghiệm) Giỏi: - 10 Số HS % Số HS 13 % 32,5 Khá: – 17,07 15 37,5 TB: – 20 48,78 10 25 Yếu, kém: < 14 34,15 ∑ = 41 ∑ = 100 ∑ = 40 ∑ = 100 *Đánh giá kết thực nghiệm Tôi tiến hành kiểm tra 10 câu hỏi trắc nghiệm(phần tập vận dụng trên) với thời gian 15 phút hai lớp Với lớp 12 A2 (Lớp đối chứng) em không học phương pháp đồ thị giải toán , đa số em giải theo cách thông thường viết PTHH tính theo tỉ lệ nên nhiều thời gian,trong 15 phút em không hoàn thành bài,ở toán cho sẵn đồ thị bỏ qua nên em phải chọn ngẫu nhiên phương án, Kết không cao 18 Với lớp 12 A1 (lớp thực nghiệm) sau giáo viên hướng dẫn theo cách em tiết kiệm thời gian cho câu hỏi giải xác hơn, nhiều em hoàn thành thời gian 15 phút đạt kết cao C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Trên phần trình bày sau đúc rút số kinh nghiệm thân giảng dạy phần sử dụng phương pháp đồ thị để giải toán hóa học Mỗi dạng lấy vài ví dụ minh hoạ,đã so sánh với cách giải truyền thống tiến hành giảng dạy trực tiếp với học sinh.Tôi thấy học sinh phấn khởi,hào hứng tiếp thu cách giải này,vừa tiết kiệm thời gian,vừa dễ nhớ ,dễ vận dụng mà có kết xác làm Tôi hy vọng vấn đề tiếp tục nhà sư phạm, thầy cô giáo bạn đồng nghiệp quan tâm, tìm tòi, sáng tạo để nâng cao chất lượng dạy học môn hoá học Trên ý kiến chủ quan trình bày đề tài ,mặc dù cố gắng soạn thảo không tránh khỏi sai sót.Rất mong góp ý quý bạn đồng nghiệp.Chân thành cảm ơn XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2017 Tôi xin cam kết đề tài viết không chép đề tài người khác Người viết SKKN Phạm Thị Hoàn Trong đề tài có sử dụng số tài liệu tham khảo sau: 1.Sgk Hóa học 12-Nhà xuất Giáo dục Việt Nam 19 2.Công phá đề thi Quốc Gia môn Hóa-Hoàng Đình Quang –Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội 3.16 phương pháp giải nhanh tập Hóa học –Vũ Khắc Ngọc-Nhà xuất ĐHQG Hà Nội 4.Hoá học 12 nâng cao – Lê Xuân Trọng 5.Hướng dẫn giải nhanh tập hoá học– Cao Cự Giác Video Phương pháp đồ thị -Vũ Khắc Ngọc –Nguồn you tobe 7.Giải tập phương pháp đồ thị - Th.s Ngô Quang Binh –nguồn Internet 8.Các đề thi Tuyển sinh ĐH thi THPT Quốc gia từ năm 2007-2016 Bộ giáo dục Đào tạo 9.Các đề thi thử THPT quốc gia năm 2015, 2016,2017-nguồn Internet 10 Luyện nhanh câu hỏi lí thuyết tập trắc nghiệm Hóa học - Nguyễn Phước Hoà Tân-Nhà xuất ĐH Quốc Gia Hà Nội 11-350 tập hoá học chọn lọc nâng cao lớp 12 tập Ngô Ngọc An 12 Những vấn đề chọn lọc Hóa học – Trần Quốc Sơn, Nguyễn Văn Tòng… Ảnh minh họa: 1.Giờ dạy thử nghiệm,thảo luận trước tổ chuyên môn: 20 2.Giờ dạy thử nghiệm lớp 12A 1: 21 22 23 MỤC LỤC Nội dung Trang A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: 2.Mục đích nghiên cứu: 3.Đối tượng phạm vi nghiên cứu: 4.Phương pháp: B-NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM I.Cở sở lý luận 1.Bản chất phương pháp : 2.Lí thuyết chung giải toán : II.Thực trạng vấn đề: III.Giải pháp thực hiện: 1.Thiết lập đồ thị: a Đồ thị 1:.Bài toán cho d d OH- vào d d Al3+ b Đồ thị 2: Bài toán cho d d OH- vào d d chứa H+ ,Al3+ − c Đồ thị 3: Bài toán cho d d H+ vào d d muối [ Al (OH )4 ] d Đồ thị 4: Bài toán cho d d H+ vào d d : OH- [ Al (OH ) ] 2.Ưu điểm: 3.Hạn chế: 4.Các dạng toán: a.Bài toán chosẵn đồ thị : b.Bài toán dùng đồ thị để tính: 5.Các tập vận dụng: IV.Hiệu SKKN 1.Hiệu : 2.Thực nghiệm sư phạm: a Mục đích thực nghiệm b Tổ chức nội dung thực nghiệm C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Tài liệu tham khảo Ảnh minh học dạy thử nghiệm − 1 2 2 5 9 13 15 17 18 18 18 19 20 24 ... 4a x a+x 4a+x Đồ thị Đồ thị Ghi nhớ: Đồ thị tập muối nhôm HS cầnlưu ý: -Bài toán cho muối nhôm( Al3+)tác dụng với d d OH- xảy tỉ lệ 1;3 1;1 - Bài toán cho muối nhôm( Al(OH)4 ]- )tác dụng với d d... tập sử dụng phương pháp đồ thị tập muối nhôm, đồng thời phân loại đầy đủ cụ thể dạng toán từ giúp học sinh nắm vững : + Cơ sở lí thuyết đề tài + Các dạng toán đề tài +Các dạng đồ thị dạng toán. .. III.Giải pháp thực hiện: 1.Thiết lập đồ thị: a Đồ thị 1: .Bài toán cho d d OH- vào d d Al3+ b Đồ thị 2: Bài toán cho d d OH- vào d d chứa H+ ,Al3+ − c Đồ thị 3: Bài toán cho d d H+ vào d d muối