NÂNG CAO KHẢ NĂNG tư DUY bản CHẤT hóa học CHO học SINH KHÁ, GIỎI ở TRƯỜNG THPT THÔNG QUA một số DẠNG bài

A PHẦN MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài: Hóa học khơng phải q trình dạy, tiếp nhận cách thụ động tri thức hố học mà chủ yếu q trình học sinh tự học, tự nhận thức, tự khám phá, tìm tòi tri thức hố học cách chủ động, tích cực, trình tự phát vấn đề giải vấn đề Hóa học chứa đựng nhiều tượng hóa học mang tính thực tế cao mà để giải thích tượng ta cần có kiến thức sâu hóa học khơng đơn dùng số liệu xử lí tốn học Khi học sinh hiểu chất sâu xa q trình hóa học biết cách giải thích q trình tự thân em hình thành niềm đam mê khám phá, có tình u với mơn hóa học Đặc biệt, với xu thi cử số lượng học sinh từ bỏ mơn hóa ngày tăng lên đặt cho mơn hóa nhu cầu giải tượng hóa học cách đơn giản, dễ hiểu, dễ lơi kéo người học Chính từ nhu cầu đòi hỏi thầy giáo q trình dạy học cần xây dựng cho học sinh cách khám phá, giải thích đơn giản, nhanh gọn chất hóa học, hình thành cho em cách tiếp nhận kiến thức cách chủ động Trong xu hướng thi cử Bộ giáo dục thi theo hình thức trắc nghiệm nhiều học sinh lựa chọn cho hình thức nhớ máy móc kiến thức hóa học, hướng vào rèn luyện tốc độ làm mà không quan tâm nhiều đến chất hóa học Xu hướng tương đối phù hợp với xu thi cử mơ hình chung lại biến học sinh thành máy nhớ mà không hiểu nhiều chất, nhiều trường hợp gặp khó khăn có câu hỏi khai thác chất hóa học Vì vậy, việc cân rèn luyện kĩ năng, tốc độ với tìm hiểu, phân tích chất vấn đề nhu cầu cấp thiết giảng dạy mơn hóa học phổ thơng Trong q trình giảng dạy ơn thi nhận thấy phần kiến thức phản ứng chất với nước xuất nhiều mảng kiến thức chứa đựng nhiều chất hóa học Phản ứng với nước q trình trực tiếp tạo sản phẩm phản ứng mở đầu cho chu trình gồm số phản ứng hóa học Học sinh nghiên cứu phần kiến thức thường nhớ vài trường hợp cụ thể mà khơng có nhìn tổng hợp chất có phản ứng với nước Nhiều giáo viên giảng dạy cung cấp cho học sinh phương trình hóa học cụ thể mà khơng giải thích rõ để em hiểu có phản ứng Chính khơng hiểu rõ chất vấn đề nên nhiều tình tập tương đối dễ dàng bị học sinh giải sai, ảnh hưởng nhiều đến thành tích em Xuất phát từ nhu cầu thấy cần phải xây dựng số dạng cụ thể xung quanh phản ứng chất với nước để nâng cao khả tư chất hóa học cho học sinh thpt, hạn chế sai sót em làm nhằm đạt hiệu cao kì thi Qua thực tế giảng dạy bồi dưỡng học sinh nhận thấy kết học tập học sinh nâng cao hơn, nhiều học sinh yêu thích mơn hố học Chính tơi mạnh dạn đề xuất kinh nghiệm nhỏ: “Nâng cao khả tư chất hóa học cho học sinh khá, giỏi trường thpt thông qua số dạng tập phản ứng chất với nước” II Mục đích nghiên cứu: Thực sáng kiến nhằm mục đích: - Khẳng định tầm quan trọng việc đổi phương pháp giảng dạy - Giúp học sinh biết cách tư duy, giải thích chất q trình hóa học mà khơng phải q trình tiếp thu thụ động, nhớ máy móc - Tạo hứng thú cho học sinh học mơn hóa, tạo cho em niềm đam mê khám phá chất hóa học - Nâng cao kết thi học sinh kì thi III Đối tượng nghiên cứu: Vì q trình phản ứng với nước nhiều có vài q trình, dạng chọn lựa cần học sinh có kiến thức hóa học có khả tiếp nhận Vì vậy, đối tượng chủ yếu hướng đến học sinh có lực học từ trung bình trở lên, đặc biệt học sinh có mục tiêu thi thpt quốc gia từ điểm trở lên học sinh tham gia ôn thi học sinh giỏi Giáo viên phân chia nhóm học sinh có lực tương đồng q trình giảng dạy để thuận lợi cho việc cung cấp kiến thức IV Phương pháp: - Nghiên cứu tài liệu, sưu tầm tài liệu phục vụ việc soạn thảo - Cho học sinh trải nghiệm tượng hóa học thực tế, phòng thí nghiệm thơng qua thí nghiệm hóa học mạng, thực nghiệm giảng dạy V Những điểm SKKN: - Phần kiến thức phản ứng với nước phần kiến thức tương đối phức tạp lại bị trải dài toàn chương trình hóa học phổ thơng nên việc viết SKKN giúp học sinh có nhìn tổng hợp hơn, tạo tâm lí cẩn thận đề thi khai thác đến mảng kiến thức - Học sinh hướng dẫn thực chu trình hóa học để suy chất phản ứng, khám phá tượng không giống lâu học nhớ máy móc, dùng làm Như học sinh hứng thú hơn, chủ động hơn, dễ dàng có trao đổi, tranh luận, tìm tòi kiến thức thầy cô - Học sinh nhắc nhở, sửa chửa câu trắc nghiệm dễ bị sai sót liên quan đến phần kiến thức nên hạn chế bị điểm kì thi B PHẦN NỘI DUNG I Cơ sở lí luận: - Các kim loại tác dụng với nước điều kiện thường bao gồm: kim loại nhóm IA, số kim loại nhóm IIA (Ca, Sr, Ba), cho kim loại tác dụng với dung dịch muối kim loại có phản ứng với nước trước - Các oxit bazơ số kim loại mạnh, có khả tác dụng với nước điều kiện thường cho vào nước tác dụng với nước tạo thành dung dịch kiềm tương ứng - Các chất chứa số liên kết không bền như: chức este, cầu peptit liên kết -CO-NH- thường dễ bị thủy phân môi trường axit môi trường kiềm - Một số hiđroxit lưỡng tính dễ dàng tan dung dịch kiềm như: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaOH → NaAl(OH)4 Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O II Thực trạng vấn đề: Trong q trình giảng dạy, ơn thi thpt quốc gia ôn thi học sinh giỏi trường thpt Nông Cống nhận thấy phải nhận lại lớp từ giáo viên khác mà khơng dạy từ đầu lớp không giáo viên xây dựng học sinh tương đối yếu chất hóa học, em thích làm tập cần dùng chất hóa học để làm lý thuyết hầu hết sai sót nhiều Với số câu tập cần tư nhiều chất em coi câu khó bỏ qua, chí bỏ qua câu vùng điểm thấp Cách học em không phù hợp với xu đề thi trọng mặt lý thuyết nên hầu hết chất lượng thi học sinh giỏi, thpt quốc gia mơn hóa trường chất lượng khơng thực cao Ngay lớp trực tiếp giảng dạy không phân loại học sinh tốt xây dựng cho em câu trắc nghiệm thiên chất hóa học, đặc biệt liên quan đến phản ứng với nước bị em làm sai nhiều Từ nhu cầu cấp thiết thấy cần xây dựng nên hệ thống dạng bài, đặc biệt tập liên quan đến phản ứng với nước để giáo dục học sinh cách tư chất hóa học, hạn chế nhớ máy móc kiến thức, có nhìn tổng hợp kiến thức để ln cẩn thận q trình làm bài, tránh để điểm lãng phí nên tơi chọn viết SKKN III Các dạng áp dụng cụ thể: Dạng tập phản ứng với nước dạng tập đòi hỏi có tổng hòa nhiều vùng kiến thức khác nên trình dạy học giáo viên cần xây dựng cho học sinh hệ thống kiến thức đầy đủ, kĩ Dưới số dạng bài, cách áp dụng cụ thể tập tương tự dựa yêu cầu đề đề thi trắc nghiệm đề thi học sinh giỏi để học sinh nghiên cứu vận dụng Dạng 1: Vận dụng phản ứng với nước để giải thích sản phẩm tạo thành khác sản phẩm phản ứng tương đồng Trong trình giảng dạy có số trường hợp khiến học sinh phân vân khơng biết sản phẩm lại khác khơng biết q trình lại tạo sản phẩm vậy, em chọn cách nhớ theo phương trình có sẵn Tuy nhiên, giảng dạy vùng kiến thức giáo viên cần lồng vào phản ứng với nước tổ hợp giai đoạn vấn đề lại rõ ràng, dễ hiểu Cụ thể sau: *Ví dụ 1: Tại phản ứng thủy phân este môi trường axit phản ứng thuận nghịch thường tạo sản phẩm axit ancol phản ứng thủy phân este môi trường kiềm lại phản ứng chiều thường tạo sản phẩm muối ancol? Giải vấn đề: - Trong môi trường axit xảy phản ứng sau: RCOOR1 + H2O RCOOH + R1OH Do axit tác dụng với ancol để tạo este nên phản ứng xảy theo chiều thuận nghịch - Trong mơi trường kiềm phản ứng xảy sau: RCOOR1 + H2O RCOOH + R1OH + RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O RCOOR1 + NaOH → RCOONa + R1OH Do phản ứng khơng axit để tham gia phản ứng với ancol nên phản ứng xảy theo chiều *Ví dụ 2: Tại phản ứng nhôm với dung dịch kiềm lại có tham gia H 2O phản ứng Zn với dung dịch kiềm lại khơng có H2O? Giải vấn đề: - Khi Al tác dụng với dung dịch kiềm thì: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 + 2Al(OH)3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H2O 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 - Khi cho Zn tác dụng với dung dịch kiềm thì: Zn + 2H2O → Zn(OH)2 + H2 + Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 *Ví dụ 3: Phản ứng sau: SO2 + Na2CO3 → Na2SO3 + CO2 có xảy không? Giải vấn đề: SO2 + H2O H2SO3 + H2SO3 + Na2CO3 → Na2SO3 + CO2 + H2O SO2 + Na2CO3 → Na2SO3 + CO2 *Ví dụ 4: Vì phản ứng photpho đỏ với HNO mà HNO3(đ) HNO3(lỗng) phương trình phản ứng H2O lại nằm vế khác Giải vấn đề: Do phản ứng tổ hợp giai đoạn nên gộp phương trình tùy theo tỉ lệ cụ thể H2O nằm vế khác (hoặc khơng H2O) - Phản ứng với HNO3(lỗng): 6P + 10HNO3(l)  3P2O5 + 10NO + 5H2O + 3P2O5 + 9H2O  6H3PO4 3P + 5HNO3(l) + 2H2O  3H3PO4 + 5NO - Phản ứng với HNO3(đ): 2P + 10HNO3(đ)  P2O5 + 10NO2 + 5H2O + P2O5 + 3H2O  2H3PO4 P + 5HNO3(đ)  H3PO4 + 5NO2 + H2O * Ví dụ 5: Sau phản ứng nhiệt phân muối nitrat ta thường thu hỗn hợp khí gồm NO2, O2 Nếu dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch kiềm dư phản ứng xảy nào? Giải vấn đề: Đa phần học sinh không nắm vững chất cho O khơng có phản ứng với kiềm, có NO2 oxit axit nên có phản ứng xảy sau: 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O Tuy nhiên thực tế chất phản ứng sau: 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 + 4HNO3 + 4NaOH  4NaNO3 + 4H2O 4NO2 + O2 + 4NaOH  4NaNO3 + 2H2O (1) Sau phản ứng (1) dư O2 khơng có phản ứng tiếp theo, dư NO2 có thêm phản ứng: 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O (2) *Ví dụ 6: Trong toán thủy phân peptit thường dùng kiện axit kiềm để lập phương trình hóa học, nhiên phản ứng thủy phân peptit sách giáo khoa lại axit kiềm cụ thể, ta cần biểu diễn phản ứng thủy phân peptit môi trường axit kiềm cụ thể nào? Giải vấn đề: Quá trình thủy phân hồn tồn peptit mơi trường axit kiềm tổ hợp trình bẻ gãy liên kết peptit trung hòa -aminoaxit để tạo muối, ta cần thể cụ thể trình sau: - Quá trình thủy phân peptit mơi trường axit, đun nóng: H2N-CH(R1)-CO-NH-CH(R2)CO- -NH-CH(Rn)-COOH +(n-1)H2O → H2N-CH(R1)-COOH + H2N-CH(R2)-COOH + + NH2-CH(Rn)-COOH + H2N-CH(R1)-COOH + HCl → ClNH3-CH(R1)-COOH H2N-CH(R2)-COOH + HCl → ClNH3-CH(R2)-COOH H2N-CH(Rn)-COOH + HCl → ClNH3-CH(Rn)-COOH H2N-CH(R1)-CO-NH-CH(R2)CO- -NH-CH(Rn)-COOH + (n-1)H2O + nHCl → ClNH3-CH(R1)-COOH + ClNH3-CH(R2)-COOH+ + ClNH3-CH(Rn)-COOH - Quá trình thủy phân peptit mơi trường kiềm, đun nóng: H2N-CH(R1)-CO-NH-CH(R2)CO- -NH-CH(Rn)-COOH +(n-1)H2O → H2N-CH(R1)-COOH + H2N-CH(R2)-COOH + + NH2-CH(Rn)-COOH + H2N-CH(R1)-COOH + NaOH → H2N-CH(R1)-COONa + H2O H2N-CH(R2)-COOH + NaOH → H2N-CH(R2)-COONa + H2O H2N-CH(Rn)-COOH + NaOH → H2N-CH(Rn)-COONa + H2O H2N-CH(R1)-CO-NH-CH(R2)CO- -NH-CH(Rn)-COOH + nNaOH → H2N-CH(R1)-COONa + H2N-CH(R2)-COONa + + H2N-CH(Rn)-COONa + H2O Dạng 2: Vận dụng phản ứng với nước để đếm số lượng phản ứng xảy số câu trắc nghiệm Trong số đề thi thử có xuất câu đếm số lượng phản ứng xảy ra, có phản ứng tổ hợp số phản ứng Thông thường học sinh hay nhớ phản ứng gộp tổng hợp nên đếm thường thiếu phản ứng so với yêu cầu câu hỏi Cụ thể sau: *Ví dụ 1: Cho BaO vào dung dịch H2SO4 loãng thu kết tủa X dd Y, lọc kết tủa cho dd NaHCO3 vào dd Y lại thấy có kết tủa Nếu thêm Al dư vào dd Y thấy có khí bay thu dd Z Cho Na2CO3 vào Z thấy có kết tủa Số phản ứng xảy thí nghiệm A B C D Giải vấn đề: Vì dung dịch Y tác dụng với NaHCO3 tạo kết tủa nên ban đầu phản ứng xảy là: BaO + H2SO4 → BaSO4 + H2O BaO + H2O → Ba(OH)2 2NaHCO3 + Ba(OH)2 → Na2CO3 + BaCO3↓ + 2H2O Khi cho Al vào dung dịch sau phản ứng: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O Na2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3↓ + 2NaAlO2 Vậy số phản ứng xảy  Chọn đáp án A *Ví dụ 2: Cho hỗn hợp gồm Al, Fe, Cu tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu dung dịch A, khí B phần rắn C Cho C tác dụng hết với dung dịch HNO3 đặc, vừa đủ, đun nóng thu dung dịch X khí NO (sản phẩm khử nhất) Thêm dung dịch NaOH tới dư vào dung dịch X thu kết tủa Y Số phản ứng xảy thí nghiệm A B C D Giải vấn đề: Các phản ứng xảy ra: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3 Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2 + 2NaNO3 Vậy số phản ứng  Chọn đáp án C * Ví dụ 3: Cho kim loại sau: Fe, Cu, Al, Na, Ba, Zn, Ni Nếu cho lượng dư kim loại vào dung dịch FeCl đến phản ứng xảy hồn tồn số kim loại đẩy Fe khỏi dung dịch FeCl3 là: A B C D Giải vấn đề: Nếu học sinh nắm vững chất điện hóa xác định kim loại tác dụng với muối Fe3+ có giai đoạn, tạo muối Fe 2+, sau phản ứng với muối Fe2+ để tạo kim loại Fe Như kim loại thỏa mãn yêu cầu kim loại có cặp đứng trước Fe 3+/Fe2+ Fe2+/Fe Nếu theo điều kiện ta chọn: Al, Na, Ba, Zn Tuy nhiên nhiều học sinh khơng ý Na, Ba có phản ứng với H2O điều kiện thường nên cho vào dung dịch chúng có phản ứng với nước dung dịch nên thường chọn sai Theo điều kiện có Al Zn thỏa mãn  Chọn đáp án A * Ví dụ 4: Cho chất sau: Al2O3, CO2, NO2, Al4C3, CO, PBr3, Cr2O3 Nếu cho chất tác dụng với dung dịch NaOH lỗng, dư số lượng chất tham gia phản ứng A B C D Giải vấn đề: Nếu học sinh nắm chất hóa học xác định rõ: CO 2, NO2 oxit axit nên có phản ứng; CO oxit trung tính nên khơng có phản ứng; Al 2O3, Cr2O3 oxit lưỡng tính nhiên Cr 2O3 phản ứng với kiềm đặc, đun nóng nên dung dịch NaOH lỗng khơng có phản ứng Chỉ có Al 4C3 PBr3 gây cho học sinh khó xác định có hay khơng khơng có phản ứng sách giáo khoa Tuy nhiên phân tích theo tổ hợp q trình ta rõ phản ứng: Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3 + 3CH4 + 4Al(OH)3 + 4NaOH  4NaAlO2 + 8H2O Al4C3 + 4H2O + 4NaOH  4NaAlO2 + 3CH4 PBr3 + 3H2O  3HBr + H3PO3 + 3HBr + 3NaOH  3NaBr + 3H2O H3PO3 + 2NaOH  Na2HPO3 + 2H2O PBr3 + 5NaOH  3NaBr + Na2HPO3 + 2H2O Như có chất tác dụng  Chọn đáp án C Dạng 3: Vận dụng phản ứng với nước để phân tích tượng xảy số thí nghiệm hóa học, nhận biết Trong số câu hỏi trắc nghiệm đề yêu cầu nêu tượng phản ứng khơng có sẵn sách giáo khoa mà đòi hỏi cần có tổ hợp chất phản ứng lồng ghép chất với nước làm đơn giản hóa số câu hỏi tượng Cụ thể sau: *Ví dụ 1: Nêu tượng xảy thí nghiệm sau: - Sục khí Cl2 vào dung dịch Na2CO3 - Cho SO3 tác dụng với dung dịch BaCl2 Giải vấn đề: Trong tính chất khí khơng có tính chất cụ thể tác dụng với dung dịch muối nên gặp câu hỏi dạng nhiều học sinh khẳng định khơng có tượng xảy ra, nhiên phân tích gián tiếp qua chất với nước thấy tượng cụ thể - Sục khí Cl2 vào dung dịch Na2CO3 2Cl2 + 2H2O + 2HCl + 2HClO 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O 2Cl2 + H2O + Na2CO3 → 2NaCl + 2HClO + CO2↑ Hiện tượng: Mất màu vàng lục khí Cl2 có bọt khí CO2 sủi lên - Cho SO3 tác dụng với dung dịch BaCl2 SO3 + H2O → H2SO4 + H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl SO3 + H2O + BaCl2 → BaSO4↓ + HCl Hiện tượng: Có kết tủa trắng BaSO4 * Ví dụ 2: Nêu tượng xảy cho dư dung dịch NH 4Cl, dung dịch AlCl3 sục CO2 tới dư vào dung dịch NaAlO2 ( dung dịch NaAl(OH)4 )? Giải vấn đề: Nếu toán cho từ từ HCl đến dư học sinh nêu dạng tương đối phổ biến tập, với chất học sinh tỏ khó khăn, ta diễn tả sau làm học sinh dễ hiểu vấn đề: - Sục khí CO2 tới dư vào dung dịch NaAlO2 NaAlO2 → Na+ + AlO2+ CO2 + H2O H2CO3 10 H2CO3 HCO3- + H+ H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 NaAlO2 + CO2 + 2H2O → Al(OH)3↓ + NaHCO3 Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng - Cho dung dịch AlCl3 tới dư vào dung dịch NaAlO2 3NaAlO2 → 3Na+ + 3AlO2+ AlCl3 → Al3+ + 3ClAl3+ + 6H2O → Al(OH)3 + 3H3O+ 3H3O+ + 3AlO2- → 3Al(OH)3↓ 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O → 4Al(OH)3↓ + 3NaCl Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng - Cho dung dịch NH4Cl vào dung dịch NaAlO2 NaAlO2 → Na+ + AlO2+ NH4Cl → NH4+ + ClNH4+ + H2O NH3 + H3O+ H3O+ + AlO2- → Al(OH)3↓ NaAlO2 + NH4Cl + H2O → NH3↑ + NaCl + Al(OH)3↓ Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng khí mùi khai * Ví dụ 3: Nêu tượng xảy cho dung dịch Na 2CO3 vào dung dịch FeCl3 cho dung dịch Na2S vào dung dịch AlCl3 Giải vấn đề: Khi gặp trường hợp học sinh thường dự đoán phản ứng thuộc phản ứng trao đổi dựa vào bảng tính tan để viết phản ứng bảng tính tan lại đề hợp chất tạo không bền, không tồn nên học sinh thường đốn mò chất tạo Fe 2(CO3)3 Al2S3 chất kết tủa, nhiên thực tế phản ứng sau: - Khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 thì: 3Na2CO3 + 2FeCl3 → Fe2(CO3)3 + 6NaCl + Fe2(CO3)3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2 3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl Hiện tượng: Có kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 bọt khí CO2 sủi lên - Khi cho dung dịch Na2S vào dung dịch AlCl3 thì: 11 3Na2S + 2AlCl3 → Al2S3 + 6NaCl + Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S 3Na2S + 2AlCl3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl Hiện tượng: Có kết tủa keo trắng Al(OH)3 khí mùi trứng thối Dạng 4: Vận dụng phản ứng với nước để xác định vai trò chất xác định thành phần sản phẩm sau giai đoạn phản ứng Trong số phản ứng học sinh nắm phản ứng tổng gộp thấy khó khăn phân tích vai trò chất phản ứng, phản ứng dây truyền phản ứng nối tiếp học sinh cần nắm chất phản ứng phân tích giai đoạn phản ứng Cụ thể sau: *Ví dụ 1: Khi cho mẩu nhơm vào dung dịch NaOH dư nhận xét là: A Nhơm khơng có phản ứng với NaOH hiđroxit nhôm kết tủa B Nhôm tan dung dịch NaOH, sau phản ứng thu dung dịch C Có phản ứng xảy NaOH chất oxi hóa D Có phản ứng xảy H2O chất oxi hóa Giải vấn đề: Nếu học sinh nắm chất hóa học nhận thấy đáp án A, B đáp án sai Tuy nhiên nhìn vào phản ứng sách giáo khoa học sinh nguyên tử hiđro H 2O hay NaOH có mức oxi hóa giảm từ +1 Vì ta cần phân tích theo giai đoạn để học sinh nhận diện vai trò chất Khi cho Al vào dung dịch NaOH phản ứng xảy là: 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2 + 2Al(OH)3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H2O 2Al + NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 Như ta thấy H2O chất oxi hóa, NaOH tham gia phản ứng trao đổi hòa tan Al(OH)3  Chọn đáp án D *Ví dụ 2: Hỗn hợp X chứa Na2O, NH4Cl, NaHCO3 BaCl2 có số mol chất Cho hỗn hợp X vào H2O (dư), đun nóng dung dịch thu chứa sản phẩm A NaCl, NaOH, BaCl2 B NaCl, NaOH 12 C NaCl, NaHCO3, NH4Cl, BaCl2 D NaCl Giải vấn đề: Giả sử hỗn hợp X số mol chất mol Khi cho hỗn hợp X vào nước dư xảy phản ứng: Na2O + H2O → 2NaOH NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl Như theo tỉ lệ mol giả thiết tỉ lệ mol phản ứng chất phản ứng vừa đủ với nên dung dịch sau phản ứng NaCl  Chọn đáp án D * Ví dụ 3: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp gồm MgCO BaCO3 có số mol ta thu chất rắn A khí B Cho chất rắn A vào nước dư đến kết thúc phản ứng ta lọc dung dịch X Dẫn khí B thu từ từ vào dung dịch X khí B bị hấp thụ hồn tồn sản phẩm thu sau phản ứng A BaCO3 MgCO3 B BaCO3 C Ba(HCO3)2 Mg(HCO3)2 D Ba(HCO3)2 Giải vấn đề: Giả sử hỗn hợp ban đầu số mol chất mol, ta có phản ứng xảy t sau: MgCO3 �� � MgO + CO2 1(mol) 1(mol) 1(mol) o BaO + 1(mol) H2O  Ba(OH)2 ; t BaCO3 �� � BaO + CO2 1(mol) 1(mol) ; Ba(OH)2 + 2CO2  Ba(HCO3)2 o 1(mol) Như sản phẩm thu Ba(HCO3)2  Chọn đáp án D * Ví dụ 4: Hòa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm BaO, NH4HCO3, NaHCO3 (có tỉ lệ mol tương ứng 5:4:2) vào nước dư, đun nóng Đến phản ứng xảy hồn tồn thành phần dung dịch Y thu sau phản ứng A NaHCO3 Ba(HCO3)2 B Na2CO3 C NaHCO3 D NaHCO3 (NH4)2CO3 Giải vấn đề: Chọn số mol chất hỗn hợp ta có phản ứng sau: BaO + H2O  Ba(OH)2 ; NH4+ + OH-  NH3 + H2O 13 5(mol) 5(mol) 4(mol) 4(mol) 2HCO3 + OH  CO3 + H2O ; Ba2+ + CO32-  BaCO3 6(mol) 6(mol) 6(mol) 5(mol) 5(mol) Như dung dịch sau phản ứng gồm ion: Na+, CO32-  Chọn đáp án B Dạng 5: Vận dụng phản ứng với nước cho toán đốt cháy kim loại kiềm Kim loại kiềm kim loại có tính khử mạnh nên thực phản ứng đốt cháy kim loại kiềm ngồi tạo thành oxit tạo thành peoxit, hợp chất nitrua Nếu khơng phân tích kĩ học sinh thường có thói quen đốt cháy kim loại lâu tạo thành oxit tương ứng khơng phân tích tốn Một vấn đề khó khăn tốn cần phân tích xác sản phẩm tạo thành giáo viên cần có phân tích cụ thể trường hợp học sinh dễ dự đốn sản phẩm Cụ thể ta có trường hợp sau: - Trường hợp 1: Đốt cháy kim loại kiềm khí oxi 4R + O2 → 2R2O ; 2R + O2 → R2O2 Chất rắn sau phản ứng gồm: R2O, R2O2, R(dư) Nếu cho chất rắn tác dụng với H2O dư thì: R2O + H2O → 2ROH ; 2R2O2 + 2H2O → 4ROH + O2↑ 2R + 2H2O → 2ROH + H2↑ - Trường hợp 2: Đốt cháy kim loại kiềm khơng khí 4R + O2 → 2R2O ; 2R + O2 → R2O2 6R + N2 → 2R3N Chất rắn sau phản ứng gồm: R2O, R2O2, R(dư), R3N Nếu cho chất rắn tác dụng với H2O dư thì: R2O + H2O → 2ROH ; 2R2O2 + 2H2O → 4ROH + O2↑ 2R + 2H2O → 2ROH + H2↑ ; R3N + 3H2O → 3ROH + NH3↑ *Ví dụ 1: Đốt cháy hồn tồn mẩu Na khơng khí, sau phản ứng thu chất rắn A Hòa tan A H2O dư thu dung dịch B 4,48 lít hỗn hợp khí C (đktc) có tỉ khối so với H2 12,25 Để trung hòa dung dịch B cần 500 ml dung dịch HCl 2M Tính khối lượng chất A Giải vấn đề: Do đốt cháy hoàn toàn nên Na phản ứng hết Sau phản ứng thu hỗn hợp khí C nên A chắn có Na2O2, Na3N, có Na2O 14 4Na + O2 → 2Na2O ; 6Na + N2 → 2Na3N Cho chất rắn A tác dụng với H2O thì: 2Na + O2 → Na2O2 Na2O + H2O → 2NaOH ; 2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2↑ 0,15(mol) 0,3(mol) 0,2(mol) 0,4(mol) 0,1(mol) Na3N + 3H2O → 3NaOH + NH3↑ 0,1(mol) 0,3(mol) 0,1(mol) Cho dung dịch sau tác dụng với dung dịch HCl thì: NaOH + HCl → NaCl + H2O 1(mol) 1(mol) Giả sử hỗn hợp C có: x mol O2, y mol NH3 Từ giả thiết ta có: x= 0,1(mol); y= 0,1(mol) Vậy hỗn hợp A có: 9,3 gam Na2O; 15,6 gam Na2O2 8,3 gam Na3N *Ví dụ 2: Đốt cháy 15,6 gam kim loại kiềm khơng khí thời gian ta thu 17,76 gam hỗn hợp chất rắn A Cho A tác dụng hồn tồn với H 2O dư, đun nóng ta thu dung dịch X 1,792 lít khí Z (đktc) gồm khí có khả làm xanh quỳ tím ẩm có tỉ khối so với H2 4,75 Công thức kim loại kiềm là: A Na B Rb C K D Li Giải vấn đề: Ta có: MZ = 9,5 → Z có H2 → A có kim loại kiềm dư Z có khả làm xanh quỳ tím ẩm nên có NH3 → A có muối nitrua Z có khí nên A khơng có peoxit 4R + O2 → 2R2O 0,12(mol) 0,04(mol) 6R + N2 → 2R3N 2a(mol) a(mol) Cho A tác dụng với nước dư: R2O + H2O → 2ROH 0,08(mol) 0,04(mol) 2R + 2H2O → 2ROH + H2↑ a(mol) R3N + 3H2O → 3ROH + NH3↑ 15 0,04(mol) 0,04(mol) Giả sử Z có: x(mol) H2, y(mol) NH3 Từ giả thiết ta có: x= 0,04(mol) ; y= 0,04(mol) Vậy ta có: mR = 2a.R + 0,12R + 0,08R = 15,6 mA = a.(2R + 16) + 0,08R + 0,04.(3R + 14) = 17,76 Giải hệ phương trình ta có: R = 39 → kim loại K  Chọn đáp án C Bài tập vận dụng tương tự: Cho 0,2 mol Na cháy oxi dư thu m gam chất rắn X Hòa tan hết X nước thu 0,025 mol O2 Giá trị m A 3,9 B 5,4 C D 7,8 Đốt cháy hoàn toàn mẩu Na khơng khí ta thu hỗn chất rắn X Cho X tác dụng hoàn toàn với H2O dư thu dung dịch Y 0,896 lít hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với H2 11,3125 Để trung hòa dung dịch Y cần 40 ml dung dịch H2SO4 2M Tổng khối lượng chất X A 6,12 gam B 5,19 C 3,78 D 4,45 Dạng 6: Vận dụng phản ứng với nước cho trình thủy phân số muối tạo thành sản phẩm khí Trong q trình nghiên cứu hợp chất vơ chương trình hóa học phổ thơng nhận thấy số chất khơng bền, khơng tồn nước Nguyên nhân tượng hợp chất có phản ứng với nước tạo thành số sản phẩm khí Một số học sinh nhìn vào bảng tính tan có thắc mắc điều này, nhiên phần lớn không để ý đến Nếu giáo viên không làm rõ chất thủy phân muối cho học sinh số tập học sinh nhầm chất hóa học Vì giáo viên cần xây dựng cho học sinh nhìn nhận tổng hợp hợp chất có khả Cụ thể sau: - Muối hiđrua: Chủ yếu muối hiđrua kim loại kiềm, kiềm thổ, Al NaH + H2O → NaOH + H2↑ - Muối sunfua: Có số muối sunfua có khả thủy phân Al2S3, Cr2S3, MgS Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S↑ 16 MgS + 2H2O → Mg(OH)2 + H2S↑ - Muối nitrua: Chủ yếu muối nitrua kim loại mạnh IA, IIA, Al, Zn Na3N + 3H2O → 3NaOH + NH3↑ Ca3N2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2NH3↑ - Muối photphua: Các muối photphua dễ bị thủy phân, hay gặp thực tế muối Zn3P2: Zn3P2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2PH3↑ - Muối cacbonat: Một số muối cacbonat có khả thủy phân nước bao gồm Al2(CO3)3, CuCO3, Fe2(CO3)3, Cr2(CO3)3 Al2(CO3)3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 3CO2↑ Fe2(CO3)3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2↑ - Muối cacbua: Chủ yếu hay gặp thực tế số muối cacbua điển hình Al 4C3, CaC2, Mg2C3 Tùy theo cấu tạo muối cacbua tạo thành sản phẩm khác nhau: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑ Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4↑ Al4C3 + 4H2O + 4NaOH → 4NaAlO2 + 3CH4↑ CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑ Mg2C3 + 4H2O → 2Mg(OH)2 + C3H4↑ - Hợp chất peoxit: Chủ yếu kim loại kiềm 2Na2O2 + 2H2O → 4NaOH + O2↑ *Ví dụ 1: Trong thực tế sống, ta sử dụng muối Zn 3P2 thành phần số loại thuốc diệt chuột Bằng hiểu biết hóa học, em giải thích dùng muối để tiêu diệt chuột? Giải vấn đề: Nếu không xây dựng kiến thức hóa học tốt học sinh thường đánh giá muối Zn3P2 muối độc nên chuột ăn vào chết Tuy nhiên, thực tế hóa học là: chuột ăn phải muối Zn3P2 tạo cảm giác bị khát nước cần uống nhiều nguồn nước, xảy phản ứng thủy phân muối Zn3P2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2PH3↑ 17 Quá trình tạo photphin chất khí độc, gây đầu độc hệ thống thần kinh chuột làm chuột bị chết Nên thông thường sống, tiêu diệt chuột loại muối ta thường tìm thấy chuột chết nhiều gần nguồn nước *Ví dụ 2: Cho m gam hỗn hợp gồm Al Al 4C3 tác dụng với H2O dư thu 6,72 lít khí (đktc) Nếu lấy nửa hỗn hợp cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu 10,08 lít khí (đktc) Tính m Giải vấn đề: Giả sử số mol Al Al4C3 m gam hỗn hợp x, y (x,y>0) Cho hỗn hợp tác dụng với H2O dư thì: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 y(mol) 3y(mol) Ta có: 3y = 0,3 (*) Cho nửa hỗn hợp tác dụng với dung dịch HCl dư thì: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 x/2(mol) 3x/2(mol) Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4 y/2(mol) 3y/2(mol) Ta có: 3x/4 + 3y/2 = 0,45 (**) Giải hệ phương trình ta có: x= 0,4(mol); y= 0,1(mol) Vậy giá trị m 25,2 gam *Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm: x mol CaC2 y mol Al4C3 Cho lượng nhỏ X vào H2O dư, thu dung dịch Y, hỗn hợp khí Z (C2H2, CH4) a gam kết tủa Al(OH)3 Đốt cháy hết Z, cho toàn sản phẩm cháy hấp thụ vào Y 2a gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tỉ lệ x: y là: A 3: B 4: C 1: D 5: Giải vấn đề: Cho hỗn hợp X vào nước dư thì: CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 x(mol) x(mol) x(mol) Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 y(mol) 4y(mol) 3y(mol) 2Al(OH)3 + Ca(OH)2 → Ca(AlO2)2 + 4H2O 18 2x(mol) x(mol) x(mol) Do có kết tủa nên Ca(OH)2 phản ứng hết → m↓ = 78(4y – 2x) = a (*) Đốt cháy hồn tồn Z thu được: (2x + 3y) mol CO2; H2O Sục CO2 vào dung dịch Y: CO2 + 3H2O + Ca(AlO2)2 → 2Al(OH)3 + CaCO3 x(mol) x(mol) 2x(mol) x(mol) CO2(dư) + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2 x(mol) x(mol) Vì CO2 dư nên có kết tủa Al(OH)3 → m↓ = 78.2x = 2a (**) Chia (*) cho (**) ta có: x: y = 4:  Chọn đáp án B *Ví dụ 4: Cho 60 gam kim loại M (hóa trị II) tác dụng hết với nitơ tạo thành muối nitrua Lượng khí sinh thủy phân nitrua oxi hóa có xúc tác tạo thành 21,96 lít NO (đktc) với hiệu suất chuyển hóa 98% Xác định kim loại M Giải vấn đề: Các phản ứng xảy ra: 3M + N2 → M3N2 1,5(mol) 0,5(mol) M3N2 + 6H2O → 3M(OH)2 + 2NH3 0,5(mol) 1(mol) 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O 1(mol) 0,98(mol) Vậy ta có: M = 40 → M Ca Bài tập vận dụng tương tự: Hỗn hợp X gồm CaC2 Al4C3 Cho hỗn hợp tác dụng hoàn toàn với H2O dư, sau phản ứng thu a gam kết tủa khí Z Đốt cháy hồn toàn Z hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi dư thu a gam kết tủa Tính phần trăm khối lượng chất hỗn hợp ban đầu Cho 20 gam kim loại R tác dụng với N đun nóng thu chất rắn X Cho X vào nước dư thu 8,96 lít hỗn hợp khí (đktc) có tỉ khối so với với H 4,75 Kim loại R là: A Mg B Ca C Ba D Al 19 Cho 16,25 gam FeCl3 tác dụng hết với dung dịch Na 2CO3 dư thấy xuất kết tủa Khối lượng kết tủa thu là: A 10,7 gam B gam C 14,6 gam D 11,6 gam C PHẦN KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ I Kết luận: Thông qua việc giảng dạy q trình ơn luyện thi thpt quốc gia, đặc biệt ôn tập cho lớp mũi nhọn, ôn luyện học sinh giỏi thấy học sinh hứng thú với vấn đề đưa Các em nắm bắt tổng quan kiến thức, chủ động giải thích chất vấn đề mà khơng phải thụ động tiếp thu phương trình cụ thể Các tập lý thuyết em ý nhiều trình học, học lý thuyết khơng q trình chiều khơ khan mà thực q trình trao đổi, tranh luận để hình thành kiến thức Trong trình học, em chủ động trao đổi với giáo viên để chủ động tìm hiểu kiến thức Theo dõi trình học thi kiểm tra chất lượng em thấy số câu lý thuyết làm sai giảm nhiều, đặc biệt dạng tập liên quan đến phản ứng với nước đề khai thác em xử lí gọn gàng Chất lượng thi thpt quốc gia học sinh giỏi nâng dần lên, có học sinh đạt điểm 10, đạt khoa trường đại học, có giải cao thi học sinh giỏi Đây động lực to lớn để tơi tiếp tục hồn thiện áp dụng SKKN vào thực tế giảng dạy, chia sẽ, hỗ trợ đồng nghiệp phát triển Để kiểm tra tính khả thi đề tài SKKN, tơi làm thực nghiệm sư phạm nhóm học sinh lớp dạy có trình độ học vấn tương đương dựa vào điểm kiểm tra chất lượng đầu năm học Lớp chọn thực nghiệm lớp 12A lớp chọn đối chứng 12C2, với kiểm tra giống kết cho thấy lớp thực nghiệm có tỉ lệ phần trăm điểm cao hẳn lớp đối chứng LỚP TỔNG SỐ HỌC ĐC(12C2) TN(12A1) SINH 20 20 SỐ ĐIỂM HS ĐẠT ĐƯỢC 0 0 4 5 10 20 II Kiến nghị: Bộ mơn hóa học mơn có tính thực nghiệm cao nên để tăng tính hứng thú cho học sinh mong ban giám hiệu nhà trường, cấp quản lí giáo dục đầu tư thêm sở vật chất cho phòng thí nghiệm, cấp thêm loại hóa chất dụng cụ, có thêm buổi tham quan, ngoại khóa Tơi mong nhà trường thường xuyên tổ chức buổi trao đổi chuyên đề để giáo viên tổ góp ý, học tập lẫn để bước hồn thiện thân, nâng cao chất lượng giảng dạy mơn hóa nhà trường, giúp học sinh u thích mơn hóa thi thpt quốc gia Trên số kinh nghiệm mà trình bày, tơi hy vọng có ích cho công tác giảng dạy giáo viên cho việc học em học sinh chương trình đổi Rất mong góp ý bạn đọc bạn đồng nghiệp để đề tài ngày hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa hóa học 10,11,12 Nâng cao/ NXB Giáo dục Hóa học vơ Hồng Nhâm Tuyển tập giảng vô Cao Cự Giác Các đề thi thử thpt quốc gia, đề thi học sinh giỏi trường, tỉnh nước XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2019 Tơi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Nguyễn Tiến Dũng 21 ... nhiều học sinh u thích mơn hố học Chính mạnh dạn đề xuất kinh nghiệm nhỏ: Nâng cao khả tư chất hóa học cho học sinh khá, giỏi trường thpt thông qua số dạng tập phản ứng chất với nước” II Mục đích... khả tư chất hóa học cho học sinh thpt, hạn chế sai sót em làm nhằm đạt hiệu cao kì thi Qua thực tế giảng dạy bồi dưỡng học sinh nhận thấy kết học tập học sinh nâng cao hơn, nhiều học sinh u thích... chất lượng thi học sinh giỏi, thpt quốc gia mơn hóa trường chất lượng không thực cao Ngay lớp trực tiếp giảng dạy không phân loại học sinh tốt xây dựng cho em câu trắc nghiệm thiên chất hóa học,