Bờn cạnh đú một nhiệm vụ khụng kộm phần quan trọng là hướng dẫn học sinh giải cỏc bài tập hoỏ học, bởi vỡ bài tập hoỏ học giữ một vai trũ quan trọng trong phương phỏp dạy học bộ mụn, nhằ
Trang 1Phần thứ nhất: MỞ ĐẦU
I Lý do chọn đề tài
Trong cụng tỏc giảng dạy hoỏ học nhiệm vụ chớnh của giỏo viờn là truyền thụ kiến thức cơ bản cho học sinh, rốn luyện cỏc kỹ năng, thao tỏc thực hành thớ nghiệm giỳp học sinh nắm vững được kiến thức sỏch giỏo khoa Bờn cạnh đú một nhiệm vụ khụng kộm phần quan trọng là hướng dẫn học sinh giải cỏc bài tập hoỏ học, bởi vỡ bài tập hoỏ học giữ một vai trũ quan trọng trong phương phỏp dạy học
bộ mụn, nhằm mục đớch cũng cố hoàn thiện kiến thức trong chương trỡnh, rốn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đú vào sản xuất, đời sống Đồng thời từ nội dung bài tập cú thể mở rộng đi sõu và rỳt ra kiến thức mới Phải núi rằng hệ thống bài tập hoỏ học là phương phỏp, phương tiện quan trọng trong việc phỏt triển tư duy của học sinh
Trong quỏ trỡnh giải bài tập cỏc thiếu sút được sữa chữa, kiến thức được
mở rộng và sõu, đồng thời rốn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức hoỏ học vào cỏc lĩnh vực sản xuất nụng nghiệp và cuộc sống hàng ngày
Giải được bài tập cú ý nghĩa rất lớn nhưng Trong quỏ trỡnh giải phải làm thế nào chọn được cỏch làm hay nhất, ngắn gọn nhất là điều tụi luụn đặt ra cho học sinh
Phương phỏp khối lượng mol trung bỡnh là phương phỏp cú khả năng đỏp ứng được yờu cầu đối với một số dạng bài tập, đặc biệt là cỏc bài toỏn về thành phần hỗn hợp hoặc tỡm cụng thức phõn tử trong bài toỏn hoỏ hữu cơ
Bản thõn tụi là giỏo viờn trực tiếp giảng dạy mụn hoỏ học, tụi thấy mụn hoỏ học là mụn học rất mới mẻ, rất khú, học sinh rất lo lắng và rất nhiều em khụng biết phõn dạng và làm bài tập toỏn hoỏ Đặc biệt với học sinh nơi tụi đang trực tiếp giảng dạy, việc rốn kỹ năng giải bài tập tớnh toỏn càng khú khăn hơn
Là một giỏo viờn tõm huyết với nghề tụi luụn trăn trở phải làm thế nào để giỳp cỏc em học tốt mụn Húa Học, đặc biệt là phần bài tập định lượng Do đú tụi đó
cố gắng theo khả năng để đề cập đến vấn đề nhằm giỳp cỏc em học sinh cú thể giải được dạng bài tập ỏp dụng phương phỏp khối lượng mol trung bỡnh
Nhận thức được ý nghĩa và tầm quan trọng của vấn đề nờu trờn, tụi vạch
ra nhiệm vụ và phương phỏp nghiờn cứu, tỡm tũi, sỏng tạo để rỳt ra kinh nghiệm trong việc rốn luyện kỹ năng giải bài tập cho học sinh lớp 9 và coi đõy là cơ sở khoa học quyết định để đạt được hiệu quả cao trong việc giảng dạy kiến thức về mụn Húa học núi chung và bộ mụn Hoỏ học ở trường THCS Thành Vinh núi
riờng Đõy chớnh là lớ do mà tụi chọn nội dung sỏng kiến kinh nghiệm: “Hương dẫn học sinh lớp 9 kỹ năng giải bài tập húa học bằng phương phỏp khối lượng mol trung bỡnh”
Trang 2Mục đích của chuyên đề này là giúp các em có nhận dạng và vận dụng các giá trị trung có cách giải nhanh nhất, chính xác nhất, bên cạnh đó giảm bớt
lo sợ trong học sinh, giúp các em có hứng thú học tập bộ môn Hoá học cũng như tự tin hơn trên con đường học tập của mình
III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
Rèn luyện kĩ năng làm bài tập định lượng: Dạng bài tập vân dụng phương pháp khối lượng mọ trung bình cho sinh lớp 9 ở trường THCS Thành Vinh
Phạm vi nghiên cứu: Chương trình hoá học THCS, ôn luyện học sinh khá giỏi theo các tài liệu kiến thức cơ và nâng cao
IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Điều tra thực trạng, thực tế giảng dạy
- Nghiên cứu tài liệu, xây dựng cơ sở lí thuyết
- Ứng dụng thể nghiệm
Phần thứ hai: NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
- Trong luật giáo dục đã ghi rõ giáo dục phổ thông là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp với từng lớp học, môn học, tác động đến tình cảm đem lại niềm vui, hứng thú trong khi học môn hoá học
- Phương pháp tích cực là phương pháp Giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học thông qua quan sát đồ dùng dạy học (tranh ảnh, mô hình )
- Trong giáo dục học đại cương, bài tập được xếp trong hệ thống phương pháp giảng dạy, phương pháp này được coi là một trong các phương pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng giảng dạy của bộ môn Mặt khác, giải bài tập
là một phương pháp học tập tích cực Một học sinh có kinh nghiệm là học sinh sau khi học bài xong, chưa hài lòng với các hiểu biết của mình và chỉ yên tâm sau khi tự mình giải được các bài tập
- Với học sinh miền núi như ở Thành Vinh việc hình thành kỹ năng giải bài tập toán hoá đặc biêt là phân dạng và xác định phương pháp giải là cả một quá trình Do vậy, tôi chỉ dám đề cập đến một vấn đề nhỏ là rèn luyện kỹ năng giải bài tập bằng phương pháp khối lượng mol trung bình với một số dạng đơn giản thường gặp ở chương trình lớp THCS và cả THPT
II THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ TRƯỚC KHI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
1 Kết quả khảo sát thực trạng.
1.1 Thuận lợi
Trang 3- Giáo viên được phân công giảng dạy có trình độ và lòng nhiệt tình đồng thời thấu hiểu hoàn cảnh của học sinh
- Tài liệu tham khảo có nhiều loại sách, do nhiều tác giả biên soạn giúp giáo viên có thể tham khảo và chọn bài tập cho phù hợp với học sinh của mình
1.2 Khó khăn:
- Phương tiện thiết bị của trường còn thiếu nhiều, chưa có phòng thí nghiệm dẫn đến chất lượng dạy học chưa cao, làm cho tiết học chưa thực sự sinh động, hứng thú và có hiệu quả
- Do trường tôi ở vùng nông thôn miền núi, điều kiện kinh tế còn khó khăn nên khả năng nắm bắt, tư duy của các em còn hạn chế, việc tiếp thu bài chậm Do đó việc giải bài tập hoá học nói chung đạt hiệu quả chưa cao và kĩ
năng giải bài tập hoá học nói riêng còn thấp
1.3 Kết quả bài khảo sát chất lượng:
Qua khảo sát một số học sinh lớp 9 năm học 2014 -2015 (cuối năm học)
về các bài tập vận dụng phương pháp khối lượng mol trung bình Cụ thể kết quả như sau:
Lớp Tốngsố
Chất lượng
Ghi chú
Từ kết quả trên đây và thực tế học tập của HS đặc biệt những sai sót khi làm bài, tôi nhận thấy:
- Đa số học sinh chưa có phương pháp học tập bộ môn, chưa có phương pháp giải bài tập đặc biệt những bài tập khó, phức tạp
- Một số học sinh có năng lực toán học nhưng vẫn lúng túng cách phân dạng, lựa chon phương pháp giải nhanh và hiệu quả, hoặc nếu giải được thì cách diễn đạt còn dài, chưa khoa học
Để khắc phục thực trạng đã nêu trên, hơn nữa hiện nay có rất nhiều tài liệu giới thiệu nhiều cách giải khác nhau Do vậy bản thân tôi đã đào sâu suy nghĩ, với mục tiêu tìm và định hướng cho đối tượng học sinh của mình một phương pháp giải vừa ngăn gọn, vừa dễ Trên cơ sở ấy nâng cao hơn nưa chất lượng dạy học đại trà và từng bước nâng dần chất lượng mũi nhọn của trường
2 Những biện pháp đề xuất thực hiện các giải pháp của chuyên đề.
2.1 Về kiến thức:
Trang 4- Tăng cường kiểm tra, uốn nắn ghi nhớ kí hiệu hoá học, viết công thức hoá học, các công thức tính toán hóa học nói chung và cong thức tinh các giá trị trung bình nói riêng
- Qua các bài tập hoá học thuộc đề tài nghiên cứu, học sinh nắm chắc các dạng bài tập có thể giải bằng phương pháp khối lượng mol trung bình
2.2 Về kĩ năng:
- Hình thành cho học sinh kĩ năng, kĩ xảo giải tốt các dạng bài tập chủ yếu là các bài tập có vận dung giá trị trung bình,
2.3 Về giáo dục:
- Rèn luyện cho học sinh thói quen độc lập, tự lực tư duy, năng động sáng tạo, đặc biệt khả năng dự đoán và phương pháp giải các bài tập một cách nhanh nhất, dễ hiểu nhất và có hiệu quả
III CÁC GIẢI PHÁP ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
Để giúp học sinh nắm được phương pháp khối lượng mol trung bình và sử dụng phương pháp trong giải bài tập hoá học có hiệu quả tôi xin giới thiệu những giải pháp thực hiện như sau:
1 Một số điểm cần lưu ý về khối lượng mol trung bình.
+ Một hỗn hợp các chất có thể coi là một chất có khối lượng mol trung bình được xác định bằng tỉ số giữa tổng khối lượng và tổng số mol của hợp chất,
có thể vận dụng các công thức dưới đây để tính MTB:
+ Đối với chất khí vì thể tích tỉ lệ với số mol nên có thể sử dụng công thức
V1 M1 + V2 M2 + M1 V1
M = =
V1 + V2 V1
Hoặc
V1 M1 + (V-V1).M2
M = Trong đó: V1 là thể tích của chất thứ nhất
V V là tổng thể tích các chất khí
+ Đối với hỗn hợp chỉ có 2 chất ta sẽ vận dụng công thức
n1 M1 + (n- n1).M2
M = Trong đó: n1 là số mol chất thứ nhất
n n là số mol của hỗn hợp
* Hoặc áp dụng công thức
M = X1 M1 + (1-X1).M2
X1 là % số mol hoặc thể tích của chất thứ nhất
- Đối với hỗn hợp nhiều chất :
Trang 5* Vận dụng các công thức.
mhh n1 M1 + n2 M2 +
M = = nhh n1 + n2 +
Trong đó: mhh là khối lượng mol của các chất trong hỗn hợp ;
n1, n2 là số mol các chất
* Ngoài ra còn có thể vận dụng công thức:
M = x1 M1 + x2 M2
Trong đó: x1, x2 là % số mol hoặc thể tích của chất
+ Khối lượng mol trung bình luôn luôn lớn hơn khối lượng mol của chất nhỏ nhất và nhỏ hơn khối lượng mol của chất lớn nhất trong hỗn hợp Do vậy có thể xác định công thức phân tử của các chất dựa vào:
MA < MX < MB
VD: Hỗn hợp gồm O2 và N2: Ta có MN2 < MTB < MO2
Tức là: 28 < MTB < 32
+ Trong hỗn hợp nhiều chất chất nào có số mol nhiều hơn thì số trị mol trung bình gần với trị số mol chất đó hơn
VD cụ thể: Một hỗn hợp có 0,2 mol N2 và 0,8 mol H2 khối lượng mol trung bình của hỗn hợp này là: 0,2.28 + 0,8.2 = 7,2
Như vậy rõ ràng: 2 < 7,2 < 28
+ Nếu trong hỗn hợp hai chất có số mol bằng nhau thì số trị mol thì trị số mol trung bình bằng trung bình cộng số trị mol của từng chất
+ Hỗn hợp gồm các chất có khối lượng phân tử bằng nhau thì số tri mol trung bình bằng số trị mol của chất thành phần
+ Tỉ khối của một chât X so với một chất A
MX
dx/A = => MX = dx/A MA
MA
2 Hướng dẫn giải một số bài tập đơn giản.
Trong giảng dạy tôi đã tập hợp các bài tập theo chiều hướng từ dễ đến khó, từ vận dụng đơn giản đến vân dụng phức tạp và giới thiệu hướng giải để học sinh nắm được phương pháp
Sau đây là một số bài tập đơn giản có hướng dẫn giải cụ thể
Bài tập 1: Trộn 14 gam N2 với 8 gam O2 ta thu được hỗn hợp có khối lượng mol
trung bình là bao nhiêu
* Hướng dẫn giải
Giáo viên cần lưu ý học sinh phải Học sinh xác định được
Trang 6xác định được những yêu cầu sau:
- Hỗn hợp này gồm mấy chất 2 chất
- Có thể sử dụng công thức nào mhh
M = nhh
- Đề bài đã cho những đại lượng nào
trong công thức ta vận dụng
Cho biết: mN2, mO2 , nN2 , nO2
- Đại lượng nào cần phải tính toán M
Bài giải
Vận dụng công thức
mhh
M =
nhh
mhh = 14 + 8 = 22(g)
nhh = nN2 + nO2 = 0,5 + 0,25 = 0,75 mol
22
M = = 29,3(g)
0,75
Bài tập 2: Hỗn hợp khí gồm Na và kim loại A có hoá trị I (A chỉ có thể là Li
hoặc K) Lấy 3,7 gam hỗn hợp trên tác dụng với lượng nước có dư tháy thoát ra 0,15 mol H2 Hãy xác định tên kim loại A
* Hướng dẫn giải
Giáo viên cần lưu ý học sinh phải
xác định được những yêu cầu sau:
Học sinh xác định được
- Hỗn hợp này gồm mấy chất 2 chất
- Có thể sử dụng công thức nào mhh
M = nhh
- Đề bài đã cho những đại lượng nào
trong công thức ta vận dụng Cho biết: mhh , nH2
- Đại lượng nào cần phải tính toán M , MA
Bài giải
Các phương trình hóa học
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
2A + 2H2O 2AOH + H2
Từ hai phương trình trên ta có
n2 kim loại = 2nH2 = 2.0,15 = 0,3 (mol)
Trang 7Theo công thức
mhh 3,7
M = Ta có M = = 12,33
nhh 0,3
Mà MNa = 23 nên MA = 12,33
Kết hợp vơi đầu bài ta thấy A là kim loại Li
Bài tập 3: Cho hỗn hợp khí gồm H2 và CO có tỉ khối đối vời hiđro là 7,5 Cần
thêm bao nhiêu lít H2 vào hỗn hợp đó để tỉ khối giảm đi 2 lần
* Hướng dẫn giải
Giáo viên cần lưu ý học sinh phải
xác định được những yêu cầu sau: Học sinh xác định được
- Hỗn hợp này gồm mấy chất 2 chất
- Có thể sử dụng công thức nào MX
dX/H2 = MH2
M = X1 M1 + (1-X1).M2
- Đề bài đã cho những đại lượng
nào trong công thức ta vận dụng
Cho biết: mhh , nH2
- Đại lượng nào cần phải tính toán M , MA
Bài giải
M = 7,5 x 2 = 15 gam
Gọi a là thành phần % về thể tích của CO trong hỗn hợp ta có:
M = 28.a + 2(1-a) = 15 => a = 0,5
Vậy %VCO = %VH2 = 50% hay trong 20 lít hỗn hợp có 10 lít H2 cần thêm vào
Ta có VH2 (mới) = V + 10
Tổng V(mơi) 10 + V(lít)
10 10 + V
Do đó M = 7,5 = 28 + 2 => V = 27,2 (lít)
20+V 20 + V
Vậy thể tích H2 cần thêm vào là 27,2 lít
Bài tập 4: Hoà tan 2,84 gam hai muối CaCO3 và MgCO3 bằng dung dịch axit
HCl thấy bay ra 0,672 lít khí CO2 đo ở (đktc) Tính thành phần % về khối lượng của hỗn hợp muối ban đầu
* Hướng dẫn giải
Giáo viên cần lưu ý học sinh phải
xác định được những yêu cầu sau:
Học sinh xác định được
- Hỗn hợp này gồm mấy chất 2 chất
Trang 8- Có thể sử dụng công thức nào.
n1 M1 + (n- n1).M2 mhh
M = =
n nhh
- Đề bài đã cho những đại lượng nào
trong công thức ta vận dụng
Cho biết: mhh , VCO2
- Đại lượng nào cần phải tính toán M
%CaCO3 ; %MgCO3
Bài giải
0,672
nCO2 = = 0,03 mol
22,4
Gọi n1, n2 lần lượt là số mol của CaCO3 và MgCO3 đã dùng
Các phương trình hoá học:
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
n1 n1
MgCO3 + 2HCl MgCl2 + CO2 + H2O
n2 n2
Ta vận dụng công thức
n1 M1 + (n- n1).M2 mhh
M = = ; Ta có
n nhh
n1 100 + (0,03- n1).84 2,84
M = =
0,03 0,03
Giải ra ta được: n1 = 0,02 => nCaCO3 = 0,02 mol
mCaCO3 = 0,02 x 100 = 2 gam
n2 = 0,01 => nMgCO3 = 0,01 mol
mMgCO3 = 0,01 x 84 = 0,84 gam
Vậy % của các muối trong hỗn hợp ban đầu là:
2 100
%CaCO3 = = 70,42%
2,84
%MgCO3 = 100 - 70,42% = 29,58%
3 Giải một số bài tập cụ thể
Bài tập 5: Hoà tan hoàn toàn 12,1gam hỗn hợp bột CuO và ZnO cần 100ml
dung dịch HCl 3M
Trang 9a Viết các phương trình hoá học
b Tính phần trăm khối lượng của mỗi Oxit trong hỗn hợp
* Giáo viên gợi ý
Bài toán cho biết mhh và cho các dữ liệu để tính được số mol của HCl Như vậy chúng ta sẽ vận dụng công thức
n1 M1 + (n- n1).M2 mhh
M = =
n nhh
Bài giải
Gọi n1, n2 lần lượt là số mol của CuO và ZnO
Phương trình hoá học:
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (1)
1mol 2mol
n1(mol) n1
(mol)
2
ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O (2)
1mol 1mol
n2(mol) n2
(mol)
2
nHCl = 0,1 3 = 0,3mol
Theo PT (1) và (2) ta có nhh =1/2 nHCl = 0,15mol
Áp dụng công thức
n1 M1 + (n- n1).M2 mhh
M = = ; Ta có
n nhh
n1 80 + (0,15- n1).81 12,1
M = =
0,15 0,15
Giải ra ta được: n1 = 0,05 => nCuO = 0,05mol
mCuO = 0,05 x 80 = 4gam
4
%CuO = = 33%
12,1
%ZnO = 100 - 33% = 67%
Trang 10Bài tập 6: Nung hỗn hợp hai muối CaCO3 và MgCO3 thu được 7,6 gam hỗn hợp
hai oxit và khí A Hấp thụ khí A bằng dung dịch NaOH ta thu được 15,9 gam một muối trung hoà Tính khối lượng của hỗn hợp muối bân đầu
* Giáo viên gợi ý
Bài toán này cho biết mhh hai Oxit và cho các dữ liệu để tính được số mol của CO2 dựa vào phản ứng với NaOH Như vậy chúng ta sẽ vận dụng công thức n1 M1 + (n- n1).M2 mhh
M = =
n nhh
Bài giải
Gọi n1, n2 lần lượt là số mol của Na2CO3 và Na2SO3
Phương trình hoá học:
CaCO3 CaO + CO2 (1)
1mol 1mol 1mol
n1(mol) n1(mol) n1(mol)
MgCO3 MgO + CO2 (2)
1mol 1mol 1mol
n2(mol) n2(mol) n2(mol)
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (3)
1mol 1mol
Số mol của muối Na2CO3:
15,9
nNa2CO3 = = 0,15mol
106
Theo PT (3) ta có n CO2 = nNa2CO3 = 0,15mol
Từ (1) và (2) ta thấy nhh = n1 + n2 = n CO2 = 0,15mol
Áp dụng công thức
n1 M1 + (n- n1).M2 mhh
M = = ; Ta có
n nhh
n1 56 + (0,15- n1).40 7,6
M = =
0,15 0,15
Giải ra ta được: n1 = 0,1 => nCaCO3 = 0,1mol
mCaCO3 = 0,1 x 100 = 10 gam
n2 = 0,05 => nMgCO3 = 0,05 mol
mMgCO3 = 0,05 x 84 = 4,2 gam