Kinh nghiệm dạy học học sinh lớp 12 giải một số bài tập trắc nghiệm đồ thị dạng CO2, muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Những năm gần đây, Bài tập trắc nghiệm hóa học dạng đồ thị bắt gặp nhiều đề thi tuyển sinh ĐH –CĐ (nay gọi đề thi THPTQG), đề minh họa thi THPTQG Bộ GD ĐT, đề thi thử THPTQG trường phổ thông, trường chuyên nước Mặc dù phương pháp đồ thị dạng tập đồ thị không chúng gây khó khăn cho nhiều học sinh Đặc biệt tập đề biểu diễn liệu, số liệu dạng đồ thị Phần lớn học sinh cho dạng tập trắc nghiệm “ khó”, nên cách vận dụng kiến thức học vào giải tập Qua trình giảng dạy lớp, không ngừng tìm hiểu nắm bắt tâm tư học sinh Ở số lớp giảng dạy, đặt câu hỏi: “ Nếu gặp tập trắc nghiệm đồ thị em giải nào?” Khoảng 90% số học sinh hỏi không ngần ngại trả lời: “ Em bỏ qua không làm ạ!” “ Em chọn khoanh đáp án ngẫu nhiên thôi” Điều làm thân trăn trở tìm lời giải đáp cho câu hỏi: “ Làm để tháo gỡ khó khăn việc học tập trắc nghiệm đồ thị học sinh?”, “ Làm để nâng cao hiệu học tập em?” Xuất phát từ yêu cầu dạy học môn Hóa học trường THPT Triệu Sơn nay, không ngừng đổi phương pháp dạy học Là giáo viên giảng dạy môn Hóa học, cố gắng nghiên cứu, tìm tòi kiến thức, kinh nghiệm giảng dạy đồng nghiệp nhằm học sinh giải vướng mắc học tập môn Hóa học em Trong trình dạy học sinh, bắt gặp nhiều trắc nghiệm đồ thị Thường gặp tập trắc nghiệm đồ thị dạng CO2 (hoặc SO2), muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Các em học sinh hoàn toàn thấy bế tắc không tìm cách giải dù học phương pháp giải nhanh tập phương pháp đồ thị Trăn trở vấn đề nghiên cứu tìm tòi, dựa vào kinh nghiệm giảng dạy thân mạnh dạn đưa đề tài: “ KINH NGHIỆM DẠY HỌC SINH LỚP 12 GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM ĐỒ THỊ DẠNG CO2, MUỐI NHÔM TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM ” mong đồng nghiệp tham khảo góp ý 1.2 Mục đích nghiên cứu * Đối với tác giả đề tài: Qua trình nghiên cứu viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm giải tỏa vướng mắc mà trước dạy học sinh tập trắc nghiệm Hóa học có đồ thị gặp phải, đặc biệt học sinh lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia Từ thân không ngừng bồi dưỡng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ, tạo niềm tin cho đồng nghiệp học sinh * Đối với đồng nghiệp học sinh trường THPT Triệu Sơn - Đối với đồng nghiệp: Đề tài sáng kiến kinh nghiệm tài liệu để đồng nghiệp tham khảo hướng dẫn học sinh học ôn tập kiến thức nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy - Đối với học sinh triển khai áp dụng: Học sinh biết vận dụng nội dung đề tài cách tư duy, sáng tạo giải phần lớn tập trắc nghiệm đồ thị Qua đó, giúp học sinh nâng cao chất lượng hứng thú học tập môn Hóa học 1.3 Đối tượng nghiên cứu đề tài - Đề tài khảo sát, đánh giá thực trạng việc học tập học sinh số lớp chọn làm đối tượng nghiên cứu trước sau tác động - Đề tài đưa kinh nghiệm tác giả giải pháp cụ thể giảng dạy hướng dẫn học sinh giải số tập trắc nghiệm đồ thị dạng CO2 (hoặc SO2), muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm - Đề tài đưa hệ thống số tập trắc nghiệm tương tự có đáp số làm tài liệu phục vụ cho trình dạy học, ôn tập kiến thức thi THPT Quốc gia cho giáo viên học sinh trường THPT Triệu Sơn 1.4 Phương pháp nghiên cứu đề tài - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: Tìm đọc, nghiên cứu, phân tích tài liệu liên quan Rút kinh nghiệm thực tế giảng dạy Từ xây dựng sở lí luận đề tài - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin: Tiến hành kiểm tra chất lượng học sinh trước sau tác động (ở lớp thực nghiệm lớp đối chứng) - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Sử dụng phương pháp thống kê để xử lý số liệu So sánh kết thu thập lớp thực nghiệm lớp đối chứng Sử dụng công thức tính toán phần mền excel để xử lý số liệu NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Trong trình dạy học ôn thi THPT Quốc gia cho học sinh lớp 12, nhận thấy dạng tập trắc nghiệm đồ thị gặp nhiều đề thi thử THPT Quốc gia gây khó khăn cho học sinh Sau tìm đọc tham khảo tài liệu, nghiên cứu tìm tòi kiến thức đổi cách dạy, dạy thực nghiệm lớp 12B5 nhận thấy hiệu học tập em tăng lên đáng kể Trong tài liệu “ Giải tập hóa học phương pháp đồ thị” giáo viên: Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc – tài liệu phương pháp đồ thị mà thấy tâm đắc Tuy nhiên, phương pháp giải toán tài liệu chưa cụ thể sâu vào dạng tập trắc nghiệm đề biểu diễn liệu, số liệu dạng đồ thị Đây dạng tập trắc nghiệm đồ thị mà học sinh cho mới, lạ nên thường lúng túng không tìm phương hướng giải vấn đề Từ sở thúc viết sáng kiến kinh nghiệm Tôi sử dụng ví dụ chọn lọc tài liệu internet,trích tập tài liệu giáo viên Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc, trích đề thi thử THPTQG trường phổ thông trường chuyên nước hướng dẫn học sinh giải theo kinh nghiệm đúc rút thân, chủ yếu theo bước: Bước hướng dẫn học sinh nhận biết phân tích tốt dáng đồ thị tương ứng với dạng tập hóa học Bước hướng dẫn em giải dựa vào dáng đồ thị vận dụng công thức tính nhanh để giải Việc nhận dạng, phân tích dáng đồ thị điểm mấu chốt để giải toán dễ dàng Học sinh lớp 12 trực tiếp giảng dạy hứng thú gặp tập trắc nghiệm đồ thị, đa số em giải tập trắc nghiệm đồ thị mức độ kiến thức từ nhận biết  thông hiểu  vận dụng, số em có học lực khá, giỏi tư sáng tạo giải tập trắc nghiệm đồ thị mức độ kiến thức vận dụng cao Như vậy, viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm tìm cách khắc phục khó khăn dạy học sinh tập trắc nghiệm đồ thị 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Do năm gần đề thi THPT Quốc gia có sử dụng nhiều tập trắc nghiệm đồ thị Với dạng câu hỏi thấy học sinh gặp nhiều khó khăn em luyện tập sử dụng đồ thị Hơn phương pháp đồ thị giải tập trắc nghiệm phương pháp giải xa lạ với nhiều giáo viên số lượng tài liệu tham khảo chuyên viết đồ thị hạn chế chưa đầy đủ Đặc biệt số tập trắc nghiệm đề biểu diễn liệu, số liệu dạng đồ thị học sinh lúng túng quên chất toán nên không tìm kết xác Thường gặp tập trắc nghiệm CO2 (hoặc SO2), muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm Từ thực trạng nêu cho thấy Người dạy cần tìm hiểu kiến thức, đúc rút kinh nghiệm giảng dạy để tìm phương pháp dạy học nhằm giúp em khắc phục khó khăn Trăn trở vấn đề nên viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm Hi vọng đề tài tài liệu tham khảo hữu ích bổ ích cho em học sinh đồng nghiệp Để có sở đánh giá hiệu việc áp dụng đề tài vào thực tế dạy học, chọn lớp nguyên vẹn trường THPT Triệu Sơn 3, cụ thể: - Lớp đối chứng: + Lớp 12B6 (Năm học 2016 -2017) - Lớp thực nghiệm: + Lớp 12B5 (Năm học 2016 -2017) Trong trình giàng dạy, hai lớp 12 nhận thấy gặp dạng tập trắc nghiệm đồ thị, đa số học sinh lớp 12B5 12B6 không giải Mặt khác, hai lớp chọn tham gia nghiên cứu cho đề tài có nhiều điểm tương đồng khả nhận thức, tỉ lệ giới tính, dân tộc, ý thức học tập lực học tập môn Hóa học Sử dụng kết kiểm tra học kì I môn Hóa học năm học 2016 -2017 làm kiểm tra trước tác động Kết cho thấy điểm trung bình hai lớp 12B5 12B6 có khác Trong điểm TBC lớp thực nghiệm 12B5 6,3; điểm TBC lớp đối chứng 12B6 6,0 Tôi dùng phép kiểm chứng TTest độc lập để kiểm chứng chênh lệch điểm số trung bình môn lớp trước tác động Kết tính p= 0,19171 > 0,05=> chênh lệch điểm số trung bình hai lớp thực nghiệm lớp đối chứng ý nghĩa, hai lớp coi tương đương 2.3 Giải pháp tổ chức thực đề tài Tôi chọn lớp 12B5 lớp thực nghiệm, lớp 12B6 lớp đối chứng Ở lớp đối chứng hướng dẫn học sinh tự tìm hiểu nghiên cứu tài liệu tập trắc nghiệm đồ thị Ở lớp thực nghiệm, dạy thực nghiệm theo giải pháp đề tài sáng kiến kinh nghiệm sau: BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THỰC HIỆN CỤ THỂ 2.3.1 Giải pháp chung Kinh nghiệm giải số tập trắc nghiệm đồ thị sau: Bước 1: Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết, phân tích dáng đồ thị dạng tập Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết dáng đồ thị tương ứng với dạng tập Giáo viên hướng dẫn học sinh xác định tọa độ điểm quan trọng (thường điểm gồm: xuất phát, cực đại cực tiểu) dựa vào tỉ lệ chất phản ứng Hoặc ngược lại học sinh xác định tỉ lệ chất phản ứng dựa vào tỉ lệ điểm cho đồ thị - Bước 2: Giải toán theo cách sau: Cách 1: Dựa vào dáng đồ thị số dạng tập hóa học, kết hợp sử dụng toán học vào giải tập hóa học đồ thị Cách giải yêu cầu học sinh có độ linh hoạt tính toán hình học (Toán học), tính toán kết dựa vào dáng đồ thị Cách 2: Từ giả thiết bài, vận dụng công thức tính nhanh để giải tập hóa học đồ thị Cách giải yêu cầu học sinh biết vận dụng công thức tính nhanh số dạng tập Hóa học 2.3.2 Giải pháp cụ thể 2.3.2.1 Dạng tập: Sục từ từ khí CO2 (hoặc SO2) đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2) Bước Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết, phân tích dáng đồ thị dạng tập + Khi sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 phương trình phản ứng xảy ra: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O (1) CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (2) Ta có: - Ban đầu lượng kết tủa tăng dần, nCO = n↓ , n↓ max = a mol Khi lượng CO2 bắt đầu dư lượng kết tủa tan giảm dần đến (mol) =>Đồ thị xuống cách đối xứng nCaCO3 a nCO2 a 2a Nhận xét: Dáng đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng, tạo với trục Ox ( nCO2 ) tam giác cân Bước 2: Dựa vào dáng đồ thị để tính toán vận dụng công thức tính nhanh Sục từ từ khí CO2 (hoặc SO2) đến dư vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2) Sau phản ứng thu b mol kết tủa Đồ thị có dạng sau: nCaCO3 a b nCO2 a x y 2a Số mol CO2 phản ứng có trường hợp: + Xuất kết tủa: x = b, nCO = n↓ + Xuất kết tủa, sau kết tủa tan phần: y = 2a – b, nCO = nOH − n↓ Giáo viên hướng dẫn số tập vận dụng lí thuyết Bài tập 1: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình Giá trị a x A 0,3; 0,1 B 0,4; 0,1 C 0,5; 0,1 D 0,3; 0,2 − nCaCO3 a x nCO2 0,1 a 0,5 Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: Dựa vào dáng đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng, tạo với trục Ox ( nCO ) tam giác cân Học sinh dễ dàng suy ra: x = 0,1 mol, a = 0,1 + 0,5 − 0,1 = 0,3 mol => Chọn đáp án A GV nhận xét: Học sinh dựa vào dáng đồ thị tạo tam giác cân với trục Ox nên dễ dàng giải toán - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: + Xuất kết tủa: x = nCO = n↓ = 0,1 mol + Xuất kết tủa, sau kết tủa tan phần: nCO2 = nOH − − n↓ = 0,5 mol, => nOH − = 0,5 + 0,1 = 0,6 mol, a = nCa (OH )2 = 0,3 mol Bài tập 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào cốc đựng dung dịch Ca(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình Khi lượng CO2 sục vào dung dịch 0,85 mol lượng kết tủa xuất m gam Giá trị m A 40 gam B 55 gam C 45 gam D 35 gam nCaCO3 a nCO2 0,3 1,0 Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: + Từ đồ thị ⇒ a = 0,3 mol + Dựa vào tỉ lệ đối xứng đồ thị dễ thấy Kết tủa cực đại = 0,3 + − 0,3 = 0,65 mol + Từ đồ thị suy nCO = 0,85 mol ⇒ x = 1,3 – 0,85 = 0,45 mol ⇒ m = 45 gam Đáp án C nCaCO3 0,65 x=? nCO2 0,65 0,85 1,3 Nhận xét: Học sinh cần dựa vào tỉ lệ đối xứng dáng đồ thị để giải toán - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: Theo số mol CO2 phản ứng có trường hợp: nCO = n↓ = 0,3 nCO = nOH − n↓ = => nOH = 1,3 mol + Khi nCO = 0,85 mol => kết tủa tan phần: nCO = nOH − n↓ = 0,85 mol, =>x = n↓ = 1,3 - 0,85 = 0,45 mol, m = 45 g GV nhận xét: Vì đồ thị đối xứng nên cách dựa vào dáng đồ thị để giải toán nhanh hơn.Từ cách giải học sinh chọn cho cách giải phù hợp với em Một số tập vận dụng 2 − − 2 − Bài 1: Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết theo đồ thị hình bên Giá trị x A 0,55 mol B 0,65 mol C 0,75 mol D 0,85 mol nBaCO3 0,5 0,35 nCO2 x Bài 2: (Trích đề KT KS lớp 12 THPT – Sở GDĐT Hà Nội 2017) Thổi từ từ CO2 đến dư vào dung dịch chứa 0,12 mol Ca(OH)2 Sự phụ thuộc số mol kết tủa thu vào số mol CO2 phản ứng biểu diễn theo đồ thị hình bên Mối quan hệ x, y là: A y = 0,24 + x B y = 0,24 - x C y = 0,12 + x D y = 2x Bài 3: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Sục CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 ta có kết theo đồ thị hình bên Giá trị x A 0,60 mol B 0,50 mol C 0,42 mol D 0,62 mol nCaCO3 a nCO2 x a y 2a nBaCO3 x nCO2 0,2 0,8 1,2 2.3.2.2 Dạng tập: Sục từ từ khí CO2 (hoặc SO2) đến dư vào dung dịch hỗn hợp chứa x mol NaOH (hoặc KOH) y mol Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2) Bước Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết, phân tích dáng đồ thị dạng tập + Khi sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa x mol NaOH y mol Ca(OH)2 xảy phản ứng: CO2 + 2OH- → CO32- + H2O (1) 2+ 2Ca + CO3 → CaCO3↓ (2) CO2 + OH → HCO3 (3) 2CO3 + CO2 +H2O → HCO3 (4) = (0,5x + y) mol nOH = (x + 2y) ⇒ nCO − 2− ( max) + Mặt khác: nCa = y (mol) ⇒ nCaCO Đồ thị pư là: 2+ 3( max) = y (mol) nCaCO3 nCaCO3 y+0,5x ⇒ y c nCO2 y C 0a x+2y y+0,5x y+x B A y y nCO2 D E y+x b x+2y Nhận xét: Đoạn OA: Đi lên, hình thành kết tủa CaCO3 Đoạn AB: Đi ngang, trình: CO2 + OH − → HCO3− Đoạn BE: Đi xuống, hòa tan kết tủa CaCO3 => Dáng đồ thị: Tạo với trục Ox ( nCO ) hình thang cân Bước 2: Dựa vào dáng đồ thị để tính toán vận dụng công thức tính nhanh + Khi sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch chứa x mol NaOH y mol Ca(OH)2 Khi xuất kết tủa: nCO = n↓ (0 < nCO < y) Kết tủa lớn nhất: n↓ = nCa = y mol (y ≤ nCO ≤ x + y) Xuất kết tủa, sau kết tủa tan phần: nCO = nOH − n↓ (x + y < nCO < x + 2y) Hoặc ta có: a=c b = (x + 2y) – c 2 2+ 2 − Giáo viên hướng dẫn số tập vận dụng lí thuyết Bài tập 1: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Sục từ từ V1 lít CO2 (đktc) vào V2 ml dung dịch hỗn hợp gồm KOH aM Ba(OH)2 bM Kết theo đồ thị Giá trị V1 A 1,344 lít B 4,256 lít C 8,512 lít D 1,344 lít 4,256 lít nBaCO3 0,075 0,06 nCO2 x y 0,25 Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: + Từ đồ thị ⇒ x = 0,06 mol 0,25 – y = 0,06 ⇒ y = 0,19 mol Thể tích khí CO2 (đktc) 1,344 lít 4,256 lít => Chọn đáp án D - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: Theo số mol CO2 phản ứng có trường hợp: nCO = n↓ = 0,06 mol nCO = nOH − n↓ mà nOH = x + 2y = 0,25 mol => nCO = 0,25 – 0,06 = 0,19 mol Thể tích khí CO2 (đktc) 1,344 lít 4,256 lít => Chọn đáp án D Bài tập 2: (Trích Đề khảo sát lần – Trường THPT Nông Cống I – Thanh Hóa 2017) Cho x mol CO2 vào dung dịch chứa a mol Ba(OH) b mol NaOH sinh c mol kết tủa Kết ta đồ thị sau − − Giá trị a là: A.0,1 B 0,15 C.0,2 D.0,25 Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: Hướng dẫn học sinh kéo cho đồ thị cắt trục nCO ta có giao điểm nCO = 0,45 mol Dáng đồ thị hình thang cân, đó: a = 0,45 – ( a + 0,25) => a = 0,1 => Chọn đáp án A - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: Khi nCO = 0,4 mol kết tủa tạo thành tan phần, ta có công thức: nCO = nOH − n↓ => nOH – 0,05 = 0,4 => nOH = 0,45 mol = 2a + b Theo đồ thị nNaOH = b = 0, 25 mol => a = 0,1 => Chọn đáp án A Bài tập 3: Cho m (gam) hỗn hợp (Na Ba) vào nước dư, thu V lít khí H2 (đktc) dung dịch X Hấp thu khí CO2 từ từ đến dư vào dung dịch X Lượng kết tủa thể đồ thị sau: nBaCO 2 − − − 0,2 nCO 0,4 Giá trị m V A 32 6,72 B 16 3,36 C 22,9 6,72 D 36,6 8,96 Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn học sinh dựa vào đồ thị kết hợp sử dụng công thức tính hóa học: Gọi x số mol NaOH y số mol Ba(OH)2 dung dịch X + Từ đồ thị ⇒ y = nBa (OH ) = 0,2 mol x + y = 0,4 mol => x= nNaOH = 0,2 mol Ta có: (kim loại Ba, Na) + H2O → (ion kim loại Ba2+, Na+) + 2OH− + H2↑ 1 n OH − = ( x + y ) = 0,3 mol => VH = 6,72 lít 2 = x(mol ), nBa = y (mol ) => m = 0,2 23 + 0,2.137 = 32 g n H2 = n Na => Chọn đáp án A Một số tập vận dụng Bài (Trích Đề số Bộ 10 đề điểm THPTQG-2017- Lê Đăng Khương): Sục khí CO2 vào V ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,2M Ba(OH)2 0,1M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo số mol CO phản ứng sau: m↓ 0,03 0,13 nCO2 Giá trị V A 300 B 250 C 150 D 400 Bài 2: (Trích Đề khảo sát Chuyên ĐH Vinh_Lần 2_2017): Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH; x mol KOH y mol Ba(OH)2, kết thí nghiệm thu biểu diễn đồ thị sau: nBaCO3 0,6 0,2 nCO2 Giá trị x, y, z A 0,60; 0,40 1,50 C 0,30; 0,30 1,20 z 1,6 B 0,30; 0,60 1,40 D 0,20; 0,60 1,25 10 Bài 3: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Khi sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol NaOH b mol Ca(OH)2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: nCaCO3 0,5 nCO2 1,4 Tỉ lệ a : b là: A : B : C : D : 2.3.2.3 Dạng tập: Cho từ từ dung dịch kiềm vào dung dịch chứa muối Al3+ Bước Giáo viên hướng dẫn học sinh nhận biết, phân tích dáng đồ thị dạng tập Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl phản ứng xảy ra: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4- Ta có: Ban đầu lượng kết tủa tăng dần Khi lượng OH- bắt đầu dư lượng kết tủa tan giảm dần đến (mol) Đồ thị có dạng: sè mol Al(OH)3 M A(a) sè mol OH- O (0) => B(3a) C(4a) BO BC = vµ = BM = a BM BM Dáng đồ thị: Tam giác không cân Bước 2: Dựa vào dáng đồ thị để tính toán vận dụng công thức tính nhanh Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl3 Kết thúc phản ứng thu b mol kết tủa sè mol Al(OH)3 M A(a) b sè mol OH- O (0) x B(3a)y C(4a) 11 Ta có: x = 3b y = 4a - b Hoặc sử dụng công thức tính nhanh: x = nOH = 3n↓ y = nOH = 4nAl − n↓ − − 3+ Giáo viên hướng dẫn số tập vận dụng lí thuyết Bài tập (Trích Đề số Bộ 10 đề điểm THPTQG-2017- Lê Đăng Khương): Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch Al(NO3)3 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị Giá trị a, b tương ứng A 0,3 0,6 B 0,6 0,9 C 0,9 1,2 D 0,5 0,9 sè mol Al(OH)3 0,3 sè mol OH- a b Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: + Từ đồ thị tỉ lệ đồ thị ta có: a = 3.0,3 = 0,9 mol b = a + 0,3 = 1,2 mol => Chọn đáp án C - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: + Kết tủa cực đại nOH = 3n↓ => a = 3.0,3 = 0,9 mol + Kết tủa tan hết nOH = 4n↓ => b = 4.0,3 = 1,2 mol => đáp án C Bài tập 2: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu tính theo đơn vị mol) − − n↓ a A 0,5a nOH − x y B Tỷ lệ x : y là: 12 A : B 7: C : D : Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: + Từ đồ thị tỉ lệ đồ thị ta có: x = 3.0,5a = 1,5a Đoạn Ay = By nên y = 4a - 0,5a = 3,5a => x : y = 1,5a : 3,5a = : => Chọn đáp án A - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: + Xuất kết tủa nOH = 3n↓ => x = 3.0,5a = 1,5a + Kết tủa tan phần nOH = 4nAl − n↓ => y = 4a – 0,5a = 3,5a => x : y = 1,5a : 3,5a = : => đáp án A Bài tập 3: Cho 100 ml dung dịch AlCl3 1M pư với dung dịch NaOH 0,5M nhận thấy số mol kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH theo đồ thị sau − − 3+ sè mol Al(OH)3 V (ml) NaOH 680 b Giá trị b A 360 ml B 340 ml C 350 ml D 320 ml Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: + Kết tủa tan phần nOH = 4nAl − n↓ = 0,1 - n↓ = 0,68.0,5 =0,34 mol => n↓ = 0,06 mol + Xuất kết tủa nOH = 3n↓ = 3.0,06 = 0,18 mol − 3+ − 0,18 => b = 0,5 = 0,36 lít = 360 ml => đáp án A Một số tập vận dụng Bài tập : (Trích Đề khảo sát Chuyên Lương Thế Vinh – Đồng Nai - Lần 1-2017): Nhỏ từ từ dung dịch đến dư Ba(OH) 0,2M vào ống nghiệm chứa dung dịch Al2(SO4)3 Đồ thị biểu diễn sụ phụ thuộc khối lượng kết tủa theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: Giá trị V gần với giá trị sau đây: V 13 A 1,7 B 2,1 Hướng dẫn: C 2,4 D 2,1 Tại V kết tủa gồm BaSO4 với nBaSO = 0,3 mol, nAl (SO ) = Tại V kết tủa Al(OH)3 tan hết nên nBa(OH ) = 4nAl 3+ 2 = 8nAl2 ( SO4 )3 nBaSO4 = 0,1 mol = 0, mol 0, => VBa(OH ) = 0, = lít => Đáp án B Bài tập : (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Cho 200 ml dung dịch Al 2(SO4)3 tác dụng với dung dịch NaOH 1M nhận thấy số mol kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH theo đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 V (ml) NaOH 180 340 Nồng độ dung dịch Al2(SO4)3 thí nghiệm là: A 0,125M B 0,25M C 0,375M D 0,50M Bài tập : (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl thấy số mol kết tủa phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH theo đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 0,3 a=? Giá trị a A 0,1 B 0,12 sè mol OH0,9 1,1 C 0,15 1,2 D 0,01 2.3.2.4 Phát triển kiến thức Giáo viên hướng dẫn học sinh tư phát triển kiến thức cho số dạng tập tương tự tập trắc nghiệm đồ thị cho dung dịch kiềm tác dụng với hợp chất kim loại có hiđroxit lưỡng tính (ví dụ muối Zn 2+, muối Cr3+ ) Bước quan trọng định hướng phát triển tư cho học sinh, giúp học sinh giải tập trắc nghiệm đồ thị tương tự, em tư để giải tập trắc nghiệm đồ thị nâng cao Dạng tập cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol Zn2+ Kết thúc phản ứng thu b mol kết tủa Đồ thị có dạng: 14 sè mol Zn(OH)2 a b sè mol OH- x 2a y 4a Dáng đồ thị: Tam giác cân Do đồ thị đối xứng nên ta có: x = 2b y = 4a - 2b Hoặc sử dụng công thức tính nhanh: x = nOH = 2n↓ y = nOH = 4nZn − 2n↓ Đối với dạng tập cho từ từ dung dịch kiềm vào dung dịch chứa x mol + H a mol Al3+, dạng tập cho từ từ dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa x mol H+ a mol Zn2+ Cách làm tương tự với dạng tập trên, khác đồ thị tịnh tiến so với gốc tọa độ theo trục Ox ( nOH ) đoạn x, tương ứng với số mol H+, OH- tác dụng với H+ trước theo phản ứng: H+ + OH- → H2O Khi hết H+ OH- tác dụng với muối Al3+ (hoặc muối Zn2+) Ví dụ: Khi cho từ từ dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa x mol H+ a mol Zn2+ sau phản ứng thu b mol kết tủa, ta có đồ thị có dạng sau: − − 2+ − sè mol Zn(OH)2 a b sè mol OH- x y 2a+x z 4a+x Ta có: y = x + 2b z = x + (4a - 2b) Hoặc sử dụng công thức tính nhanh: x = nOH = nH + 2n↓ y = nOH = nH + (4nZn − 2n↓ ) Tương tự cho từ từ dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa x mol H+ a mol Al3+ sau phản ứng thu b mol kết tủa, ta có đồ thị có dạng sau: − + − + 2+ 15 sè mol Al(OH)3 a b sè mol OH- x y 3a+x zb 4a+x Rút công thức tính nhanh: y = x + 3b = nOH = nH + 3n↓ z = x + (4a – b) = nOH = nH + (4nAl − n↓ ) − + − + 3+ Bài tập hướng dẫn minh họa Bài tập 1: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch chứa ZnSO4 , kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau (số liệu chất tính theo đơn vị mol): Giá trị x là: A 0,125 B 0,177 C 0,140 D 0,110 Hướng dẫn: - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đối xứng đồ thị: + Từ đồ thị đối xứng nên: 2x = 0,22 + 0, 28 − 0, 22 = 0,25 => x = 0,125 => Chọn đáp án A - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: + Xuất kết tủa nOH = 2n↓ = 0,22 => a = n↓ = 0,11 + Kết tủa tan phần nOH = 4nZn − 2n↓ = 0,28 − − 2+ 0, 28 + 0, 22 => x = nZn = = 0,125 => đáp án A 2+ Bài tập 2: Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl b mol AlCl 3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau 16 A B C Tỉ lệ a: b A 4: B 2: C 1: D 2: Hướng dẫn: : - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đồ thị: a = 0,8 Xét ABC: AB = AC = 0,4 Tọa độ điểm C (3,2; 0) Mặt khác: C có 4b + 0,8 = 3,2 => b =0,6 Vậy a : b = 0,8 : 0,6 = 4:3 => Chọn đáp án A - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: Áp dụng công thức tính sau: nOH = nH + 3n↓ = a + 3.0,4 = 2,0 nOH = nH + (4n Al − n↓ ) = a + (4b – 0,4) = 2,8 => a = 0,8; b = 0,6 Vậy a : b = 0,8 : 0,6 = 4:3 => Chọn đáp án A Bài tập 3: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch KOH vào dung dịch hỗn hợp gồm x mol HCl y mol ZnCl2, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: − + − + 3+ sè mol Zn(OH)2 z sè mol OH- 0,6 1,0 1,4 Tổng (x +y + z) A 2,0 B 1,1 C 0,9 D 0,8 Hướng dẫn: : - Giáo viên hướng dẫn theo cách dựa vào dáng đồ thị: Đồ thị đối xứng nên: x = 0,6; 2y + 0,6 = 1,0 + 1, − 1, => y = 0,3 2z + 0,6 = 1,0 => z = 0,2 Vậy x + y + z = 1,1 => Chọn đáp án B - Giáo viên hướng dẫn theo cách vận dụng công thức tính nhanh: Áp dụng công thức tính sau: nOH = nH + 2n↓ = 0,6 + 2z = 1,0 => z = 0,2 nOH = nH + (4nZn − 2n↓ ) = 0,6 + (4y – 2z ) = 1,4 => y = 0,3 − + − + 2+ 17 nHCl = x = 0,6 Vậy x + y + z = 1,1 => Chọn đáp án B Bài tập vận dụng Bài 1: Cho m gam Al2O3 tác dụng với dung dịch HCl dư thu dung dịch Z chứa chất tan có nồng độ mol Rót từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Z ta có đồ thị sau: Giá trị a là: A 0,48 B 0,36 C 0,42 D 0,40 Bài 2: (Đề trích tài liệu GV Kim Văn Bính – Trường THPT Yên Lạc) Dung dịch A chứa a mol ZnSO4; dung dịch B chứa b mol AlCl3; dung dịch C chứa c mol NaOH Tiến hành thí nghiệm sau: + Thí nghiệm 1: Cho từ từ dung dịch C vào dung dịch A; + Thí nghiệm 2: Cho từ từ dung dịch C vào dung dịch B Lượng kết tủa thí nghiệm biến đổi theo đồ thị sau đây: n b a _ x 4a 0,32 nNaOH Tổng khối lượng kết tủa thí nghiệm dùng x mol NaOH gần với giá trị sau ? A B C 8,5 D 9,5 2.4 Hiệu SKKN hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 2.4.1 Đối với thân đồng nghiệp SKKN góp phần tích cực vào phong trào đổi phương pháp dạy học, góp phần nâng cao chất lượng dạy học chung trường THPT Triệu Sơn 2.4.2 Đối với học sinh Sử dụng kết kiểm tra học kì I môn Hóa học làm kiểm tra trước tác động So sánh kết thống kê điểm kiểm tra học kì I môn Hoá học năm học 2016 – 2017, lớp 12B5 12B6 sau: Bảng 1: So sánh điểm trung bình kiểm tra trước tác động 18 Lớp 12B 12B Sĩ số 40 39 Thống kê điểm kiểm tra trước tác động 0→