Dấu hiệu nhận biết các sản phẩm khí là một biện pháp rất quan trọng để củng cố và nâng cao các kiến thức lí thuyết ,đồng thời khơi dậy niềm đam mê ,hứng thú học tập của các em ,qua các giờ học và thực hành.Nhưng thực tế ở các trường ,thời gian làm bài tập của các em còn ít,thời gian luyện tập ít ,giờ thực hành còn gặp khó khăn do cơ sở vật chất,do các thiết bị chưa hiện đại.Vì thế khiến các em không thể tự học,tự làm bài tập ,đặc biệt là các bài tập nhận biết.Dẫn đến tình trạng học sinh chỉ làm bài tập tính toán thông thường,bỏ qua các bài lí thuyết nhận biết,cuối cùng là không đáp ứng được yêu cầu bộ môn.Từ đó các em sợ học Hóa .Là giáo viên dạy môn Hóa 89, tôi luôn trăn trở về vấn đề này ? Từ thực trạng trên tôi thiêt nghĩ cần phải có một bộ tài liệu hệ thống hóa và tìm ra giải pháp, giúp học sinh làm được bài tập ,nhận biết được một số sản phẩm là chất khí ,biêt vận dụng được vào thực tế cuộc sống.Góp phần nâng cao chất lượng bộ môn học của học sinh lớp 9. Chính vì lí do trên tôi chọn đề tài “ phương pháp làm bài tập nhận biết sản phẩm khí “ góp phần nhỏ vào vấn đề khắc phục tình trạng trên của học sinh.
www.thuvienhoclieu.com PHÒNG GD-ĐT CHƯƠNG MỸ TRƯỜNG THCS TIÊN PHƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI TẬP NHẬN BIẾT SẢN PHẨM KHÍ Đề tài thuộc lĩnh vực mơn: Hóa Học Tên tác giả: Vũ Thị Phương Hạnh Chức vụ: Giáo Viên Giáo viên mơn:Hóa Học www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học mơn khoa học thực nghiệm,có tầm quan trọng trường phổ thông.Đây môn học nhiều học sinh yêu thích cảm thấy hứng thú ,say mê tiết học.Tuy nhiên lại mơn học khơ khan ,nhàm chán chí sợ số học sinh.Điều ảnh hưởng khơng nhỏ đến chất lượng học tập học sinh.Như nguyên nhân bất cập đâu ? Dấu hiệu nhận biết sản phẩm khí biện pháp quan trọng để củng cố nâng cao kiến thức lí thuyết ,đồng thời khơi dậy niềm đam mê ,hứng thú học tập em ,qua học thực hành.Nhưng thực tế trường ,thời gian làm tập em ít,thời gian luyện tập ,giờ thực hành gặp khó khăn sở vật chất,do thiết bị chưa đại.Vì khiến em khơng thể tự học,tự làm tập ,đặc biệt tập nhận biết.Dẫn đến tình trạng học sinh làm tập tính tốn thơng thường,bỏ qua lí thuyết nhận biết,cuối khơng đáp ứng u cầu mơn.Từ em sợ học Hóa Là giáo viên dạy mơn Hóa 8-9, tơi ln trăn trở vấn đề ? Từ thực trạng tơi thiêt nghĩ cần phải có tài liệu hệ thống hóa tìm giải pháp, giúp học sinh làm tập ,nhận biết số sản phẩm chất khí ,biêt vận dụng vào thực tế sống.Góp phần nâng cao chất lượng mơn học học sinh lớp Chính lí chọn đề tài “ phương pháp làm tập nhận biết sản phẩm khí “ góp phần nhỏ vào vấn đề khắc phục tình trạng học sinh Mặc dù cố gắng nhiều, thời gian biên soạn ngắn nên viết khơng tránh khỏi thiếu sót ngồi ý muốn Rất mong góp ý q đòng nghiệp để viết tơi hồn thiện hơn.Tơi xin chân thành cảm ơn! PHẠM VI NGHIÊN CỨU Do công việc nên thời gian có hạn ,tơi nghiên cứu số tập tốn hóa học sau : - Nhận biết lọ khí nhãn Tách khí khỏi hỗn hợp Xác định thành phần hỗn hợp khí Tính khối lượng thể tích khí đktc www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com - Bài toán CO2 tác dụng với kiềm 3.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp tham khảo tài liệu ,nghiên cứu tài liệu liên quan đến chất khí ,các định luật,các dạng tập liên quan đến đề tài Phương pháp thí nghiệm thực tế ,quan sát tượng xảy sung quanh ,các tượng hay gặp đời sống Phương pháp trao đổi kinh nghiệm ,tiến hành trao đổi với đồng nghiệp có kinh nghiệm,có kiến thức ,học hỏi kinh nghiệm qua dự ,chuyên đề cụm 4.ĐÓNG GĨP CỦA ĐỀ TÀI Với đề tài làm tài liệu tham khảo cung cấp thêm số kiến thức chất ,đặc biệt với chất khí Cung cấp thêm cách học ,cách quan sát học sinh học lớp 9,và với giáo viên dạy mơn hóa Cung cấp số kĩ quan sát giải thích tượng xảy thực tế Giúp học sinh nhận dạng ,giải thành thạo tập liên quan đến chất khí ,từ tạo cho học sinh hứng thú học tập ,tự tin ,say mê nghiên cứu ,thích khám phá khoa học www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com PHẦN II: NỘI DUNG I.CƠ SỞ LÍ THUYẾT VÀ THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI 1.Thực trạng vấn đề nghiên cứu: Trong năm gần ,chất lượng học sinh có chiều hướng giảm ,đặc biệt mơn hóa Rất nhiều em khơng nhận loại khí thơng thường,khơng làm tập nhận biết đơn giản ,thậm chí khơng tính khối lượng thể tích chất khí điều kiện tiêu chuẩn,điều khiến cho giáo viên dạy hóa vơ đau lòng ,một vài em sợ vào học mơn hóa Để nâng cao chất lượng dạy mơn hóa ,nhằm giúp học sinh chủ động việc tự học,tự sáng tạo,tự thực hành ,tự kiểm tra Trong học lồng ghép vào việc kiểm tra vấn đáp ,trắc nghiệm ,tự luận ,đặc biệt liên hệ với tượng xảy thực tế để em dễ hiểu Qua nhiều năm công tác, tơi nhận thấy phần lớn học sinh lung túng tập tìm chất khí ,nhận biết chất khí ,dẫn đến mặt chung môn thấp, Qua chất lượng môn năm 2012-2013 sau: TSHS 90 Giỏi Khá Trung bình Yếu SL % SL % SL % SL % 18 20% 30 33,3% 36 40% 6,67% Chất lượng thi học sinh giỏi: đạt tổng số tức 25% Để giúp em học tốt hơn,tôi gần gũi tâm ,luôn tạo cho em vui vẻ thực hành ,ln cho em tìm giải thích tượng xảy sống,và tơi chọn “ Phương pháp làm tập nhận biết sản phẩm khí.”để nghiên cứu tìm biện pháp dạy phù hợp với em Cơ sở lí thuyết: Để biết dấu hiệu nhận chất khí trước hết phải lí thuyết ,nắm vững tính chất đặc trưng,có trường hợp phải dựa vào thực tế ,như khí CO2 chất khơng trì sống,khí O chất trì cháy,duy trì sống người động vật nói chung.Khí NH có mùi khai ,khí H2S có mùi trứng thối,khí Cl2 màu vàng nhạt,khí SO2 có mùi hắc Phải nắm vững công thức định luật,để làm tập tính chất khí Tìm số mol phải dựa vào khối lượng: www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com n= m M Trong : n : số mol m: khói lượng M: khối lượng mol • • • Dựa vào thể tích khí đktc: V n= 22,4 V = n.22, Trong đó: • V : thể tích Dựa vào tỉ khối chất khí: M d A/ B = A MB d A/kk = MA 29 Trong : MA : khối lượng mol khí A MB : khối lượng mol khí B Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng Dựa vào quy tắc hóa trị hợp chất gồm nguyên tố • • a AxByb ta có : a.x=b.y -Ngồi làm số tập chất khí phải biêt dựa vào cách giải hệ phương trình bậc ẩn II.CÁC GIẢI PHÁP CỤ THỂ 1.Đối với giáo viên : Phải hệ thống hóa kiến thức trọng tâm cho học sinh cách khoa học Nắm vững phương pháp giải tập xây dựng hệ thống tập phải thật đa dạng,nhưng đảm bảo trọng tâm chương trình,phù hợp với đối tượng học sinh Tận dụng thời gian để hướng dẫn giải lượng tập nhiều nhất,có hiệu ,dễ hiểu đối tượng học sinh www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Giáo viên tận dụng thực hành để hướng dẫn học sinh ,qua buổi thực hành giáo dục em phương pháp học mơn ,tạo say mê tìm tòi khoa học ,và liên hệ thêm với tượng sống ngày Ln quan tâm có biện pháp giúp đỡ đến em học sinh có lực học trung bình,học sinh yếu.Khơng ngừng tạo tình có vấn đề em học sinh ,giỏi,học sinh có khiếu… Đối với học sinh Về kiến thức : Là phương tiện để ôn tập củng cố ,hệ thống hóa kiến thức cách tốt Đào sâu ,mở rộng kiến thức học cách sinh động,phong phú ,hấp dẫn Rèn khả vận dụng kiến thức học,kiến thức tiếp thu qua giảng, kiến thức tiếp thu qua thực hành ,kiến thức tiếp thu thực tế,để biến kiến thức thành kiến thức ,từ nhớ lâu vận dụng sáng tạo Về kĩ : Phải tích cực rèn kĩ hệ thống hóa kiến thức sau bài,mỗi chương Phân loại tập ,và lập hướng giải cho dạng Bài tập nhận biết chất khí cách hình thành kiến thức cho học sinh Rèn kĩ phân tích ,kĩ phán đốn ,một cách khoa học,chính xác Rèn trí thơng minh,phát triển nhận thức cho em Về thái độ : Làm cho em u thích , đam mê học mơn hóa hiểu rõ vấn đề Giải vấn đề cách khách quan,trung thực,trên sở phân tích khoa học III MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LÀM BÀI TẬP VỀ CHẤT KHÍ 1.Bài tập nhận biết lọ khí nhãn : Bài : Hãy nhận biết lọ khí sau bị nhãn phương pháp hóa học : SO2 , N2 ,O2 www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com Hướng dẫn : -Đánh số thứ tự 1,2,3,4…cho lọ -Dùng tính chất riêng để nhận số lọ khí -Sau nhận để riêng biệt tiếp tục tìm đặc điểm riêng khí lại Bài giải : -Đánh số thứ tự lọ 1,2,3 để riêng -Dùng que đóm than hồng đưa vào miệng lọ,nếu que đóm bùng cháy khí O2 ,vì khí trì cháy -Cho lọ khí lại nước vơi ,nếu có trường hợp nước vơi vẩn đục khí SO2 ,vì khí phản ứng với dung dịch kiềm Pthh : SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2 O -Khí lại N2 Bài : Có lọ khí riêng biệt bị nhãn : Cl2 , O2 phương pháp hóa học để nhận biết khí lọ , HCl Hãy nêu Bài giải : -Đánh số thứ tự lọ 1, 2, 3, để riêng -Nhận lọ khí Cl2 có màu vàng -Đưa mẩu giấy quỳ tím vào lọ lại lọ làm cho quỳ tím chuyển màu sang đỏ lọ đựng khí HCl khí tan nước tạo a xit HCl -Vậy lọ lại khí O2 , -Hoặc cách khác dùng que đóm có than hồng để nhận lọ đựng khí O ,vì que đóm bùng cháy Bài : Có hỗn hợp khí CO CO ,nêu phương pháp hóa học để chứng minh có mặt khí Hướng dẫn : www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com -Để chứng minh có khí phải dựa vào tính chất mà khí có -Nếu thử phản ứng mà có thấy chứng tỏ có khí hỗn hợp Bài giải : Đưa que đóm cháy vào lọ que đóm cháy tiếp chứng tỏ có khí CO , khí cháy Pthh : 2.CO + O2 → 2.CO2 Cho khí qua nước vơi ,nếu nước vơi vẩn đục chứng tỏ có khí CO2,vì khí phản ứng với Ca(OH)2 , Pthh : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2 O Bài 4: Khí CO dùng làm chất đốt công nghiệp bị lẫn tạp chất khí CO2 khí SO2 ,làm để loại bỏ khí phương pháp rẻ tiền Hướng dẫn Bài yêu cầu loại bỏ phương pháp rẻ tiền ,do phải tìm xem có cách làm ,vừa dễ làm, vừa tốn Bài giải: -Rót từ từ dung dịch nước vơi qua hỗn hợp khí ,thì có hai khí phản ứng làm vẩn đục nước vơi CO , SO2 , thu khí CO tinh khiết pthh là: → SO2 + Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaSO3 + H2O CaCO3 + H2 O Để kiểm nghiệm thực tế giúp em làm tốt tập chất khí mà không nhàm chán ,tôi cho em làm thực tế sau - Lấy bát sứ đựng khoảng phần nước vơi hòa tan sau cho quan sát - Sau khoảng 25 phút quan sát thấy lớp mặt bát nước vơi có lớp màng chất rắn CaCO3 - Lấy thìa hóa chất KMnO4 cho vào ống nghiệm đun lửa đèn cồn khoảng phút Đưa que đóm than hồng vào miệng ống nghiệm thấy que đóm bùng cháy www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com - Được tận mắt nhìn thấy tượng củng cố niềm tin vào khoa học,nhớ lâu kiến thức ,thích làm tập dạng nhận biết 2.Dạng tập tính thành phần% khí hỗn hợp Bài 1: Cho 33,6 lit hỗn hợp khí (ở đktc) gồm CH CO2 qua nước vôi ,thu 50 gam chất kết tủa.Hãy xác định % thể tích chất khí hỗn hợp Hướng dẫn : -Đầu tiên phải xác định xem chất phản ứng với nước vôi ,chất không phản ứng ,dựa vào số liệu thu đề chuyển số mol,dựa vào phương trình tìm số mol chất chưa biết Sau tìm tính thành phần hỗn hợp khí Bài giải: Trong hỗn hợp khí có khí CO phản ứng được,còn khí CH4 khơng phản ứng : Pthh : CO2 + nCaCO3 = -Theo ta có : → Ca(OH)2 CaCO3 + H2 O 50 = 0,5( mol ) 100 nCO2 = nCaCO3 = 0,5( mol ) -theo pthh ta có : VCO2 = 0,5.22, = 11, 2( lit ) -Vậy ta có % chất sau: 11, 100 = 33,3% 33,6 = 100% − 33,3% = 66,7% %VCO2 = %VCH Bài 2:Đốt cháy hoàn tồn 22,4 lit hỗn hợp khí đktc gồm có khí CH khí N2 khơng khí người ta thu 18 gam H2O.Hãy xác định thành phẫn % khí hỗn hợp Hướng dẫn -Phải xem chất khí khí cháy www.thuvienhoclieu.com Trang www.thuvienhoclieu.com -Có phương trình phản ứng nào? -Dựa vào số liệu đề tìm số mol -Sau dựa vào pthh tìm số mol chất chưa biêt Bài giải : -Trong khí có khí CH4 cháy được,còn khí N2 khơng cháy -pthh là: CH4 + O2 n H 2O = -Theo ta có : nCH = -Theo pthh ta có : → CO2 + 2.H2O 18 = 1( mol ) 18 nH O = 0,5( mol ) 2 VCH4 = 0,5.22, = 11, 2( lit ) -Vậy ta có : -Vậy thành phần hỗn hợp khí là: 11, 100 = 50% 22, = 100% − 50% = 50% %VCH = %VN 3.Dạng tập tính khối lượng thể tích chất khí đktc Bài 1:Tính thể tích khí CO2 tạo thành(ở đktc) dể dập tắt đám cháy ,nếu bình chữa cháy có chứa 980 gam H2SO4 tác dụng hết với d d NaHCO3 Bài giải : -pthh là: 2.NaHCO3 + H2SO4 → nH SO4 = -Theo ta có : Na2SO4 + 2.CO2 + 2.H2O 980 = 10(mol ) 98 nCO2 = 2.nH 2SO4 = 20(mol ) -Theo phương trình ta có : VCO2 = 20.22, = 480(lit ) www.thuvienhoclieu.com Trang 10 www.thuvienhoclieu.com Bài 2:Đốt cháy hoàn toàn 23 gam rượu êtylic khơng khí a).Hãy tính thể tích khơng khí cần dùng biết o xi chiếm 20% thể tích khơng khí b).Hãy tính khối lượng thể tích khí CO2 tạo thành?(biết khí đktc) Bài giải : -pthh : C2H5OH + 3.O2 → 2.CO2 + H2O -Theo ta có : nC2 H5OH = 23 = 0,5( mol ) 46 -Theo pthh ta có : nO2 = 3.nC2 H 5OH = 1,5( mol ) nCO2 = 2.nC2 H5OH = 1( mol ) -Vậy thể tích khí O2 là: VO2 = 1,5.22, = 33,6(lit ) Vkk = 33,6 100 = 163(lit ) 20 -Vậy khối lượng thể tích khí CO2 tạo thành là: VCO2 = 1.22, = 22, 4(lit ) mCO2 = 1.44 = 44( gam) Dạng toán CO2 SO2 tác dụng với dd kiềm -Phương pháp : -Các pthh là: NaOH + CO2 2.NaOH + CO2 → → NaHCO3 (1) Na2CO3 +H2O (2) -Dựa vào kiện đề cho biết,tìm số mol CO2 số mol NaOH www.thuvienhoclieu.com Trang 11 www.thuvienhoclieu.com nNaOH nCO2 T= -Lập tỉ số số mol : -Từ tỉ số ta có trường hợp sau: • ≤ Nếu T tạo muối NaHCO3 ,khí CO2 dư ta tính tốn dựa vào số mol NaOH ,chỉ theo phương trình (1) , dấu “ =” xảy phản ứng vừa đủ ≥ Nếu T tạo muối Na2CO3 chất NaOH dư ,mọi tính tốn dựa vào số mol CO2 ,chỉ theo phương trình (2) ,dấu “=” xảy phản ứng vừa đủ • Nếu < T < tạo muối NaHCO Na2CO3 ,phản ứng xảy theo hai phương trình (1) , (2) Với x,y số mol muối NaHCO3 Na2CO3 • nCO2 = x + y ⇒ x , y n NaOH = x + y -Ta lập hệ phương trình: Bài tập 1: Cho 2,24 lit khí CO2 đktc tác dụng với 150 ml dung dịch NaOH 1,5 M.Tính khối lượng chất sau phản ứng? Hướng dẫn giải: nCO2 nNaOH = 2,24: 22,4 = 0,1 (mol) = 0,15 1,5 = 0,225 (mol) T= -Vậy sản phẩm tạo muối Na2CO3 NaOH dư 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H 2O -PTHH: Mol ban đầu 0,225 Mol phản ứng: 0,2 0,1 0,1 mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6 mNaOH du = 0,1 (g) (0,225-0,2).40 = (g) www.thuvienhoclieu.com Trang 12 www.thuvienhoclieu.com Bài tập 2: Cho 4,48 gam CO2 qua dung dịch NaOH sinh 11,44 gam hỗn hợp muối Na2CO3 NaHCO3 Hãy xác định số gam muối hỗn hợp? Hướng dẫn giải: 4, 48 = 0,11( mol ) 44 nCO2 = -Ta có : -Gọi x, y, số mol NaHCO3 Na2CO3 84.x + 106.y = 11,44 (*) -Pthh : Mol: 2.NaOH → NaOH +CO2 ¬ x → + CO2 Mol : -Theo (1), (2) ta có (1) x Na2CO3 + H2O (2) ¬ y NaHCO3 y nCO2 = x +y =0,11 (**) - Giải hệ phương trình ta : 84 x + 106 y = 11, 44 x = 0,01(mol ) ⇒ x + y = 0,11 y = 0,1(mol ) - Vậy tính được: mNaHCO3 = 0,01.84 = 0,84( gam) mNa2CO3 = 0,1.106 = 10,6( gam) 5.Dạng khí CO2 SO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 , Ba(OH)2 -Phương pháp: -Các pthh gồm : CO2 + Ca(OH)2 2.CO2 + Ca(OH)2 → → CaCO3 + Ca(HCO3)2 www.thuvienhoclieu.com Trang 13 H2 O (1) (2) www.thuvienhoclieu.com -Dựa vào số liệu ta tìm số mol CO2 Ca(OH)2 T= -Lập tỉ số : nCO2 nCa (OH )2 -Từ số liệu ta có trường hợp sau: ≤ Nếu số T tạo muối CaCO3 ,và Ca(OH)2 dư ,các tính tốn dựa vào số mol CO2 theo phương trình (1) ,dấu “=” xảy phản ứng vừa đủ ≥ Nếu T tạo muối Ca(HCO 3)2 , CO2 dư ,mọi tính tốn dựa vào số mol Ca(OH)2 ,chỉ theo phương trình (2) , dấu “=” xảy phản ứng vừa đủ Nếu 1