skkn ỨNG DỤNG mối QUAN hệ ĐỊNH LƯỢNG TRONG PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG để GIẢI bài tâp HOÁ học

S GIO dục & đàotạo THANH hoá TRNG THPT LNG ĐẮC BẰNG -    - SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG MỐI QUAN HỆ ĐỊNH LƯỢNG TRONG PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG ĐỂ GIẢI BÀI TP HO HC Giáo viên : Lờ Gia Vn n vị cơng tác Trường PTTH Lương Đắc Bằng Hoằng Hố Năm Học 2011-2012 A ĐẶT VÂN ĐỀ I)Đặc điêm Sự phát triển xã hôị nước ta +Nước phát triển với tốc độ ngày cao, với quy mô ngày lớn tiến hành điều kiện khoa học kỹ thuật phát triển vũ bão tác động tồn diện lên đối tượng, thúc đẩy tiến xã hội Một trọng tâm phát triển đất nước ngành giáo dục đào tạo thời gian trước mắt lâu dài đào tạo người “ lao động, tự chủ, sáng tạo “ có lực thích ứng với kinh tế thị trường, có lực giải vấn đề thường gặp, tìm việc làm, biết lập nghiệp cải thiện đời sống ngày tốt +Để bồi dưỡng cho học sinh lực sáng tạo, lực giải vấn đề, lý luận dạy học đại khẳng định: cần phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, học hoạt động Học sinh hoạt động tự lực, tích cực mà chiếm lĩnh tri thức Quá trình lặp lặp lại nhiều lần góp phần hình thành phát triển cho học sinh lực tư sáng tạo Tăng cường tích cực phát triển tư sáng tạo cho học sinh trình học tập yêu cầu cần thiết, đòi hỏi người học tích cực, tự lực tham gia sáng tạo q trình nhận thức +Trong học tập hố học, việc giải tập có ý nghĩa quan trọng việc rèn luyện kỹ vận dụng đào sâu mở rộng kiến thức học cách sinh động; tập hố học dùng để ơn tập rèn luyện số kỹ hoá học Thông qua giải tập giúp học sinh rèn luyện tích cực trí thơng minh sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập đặc biệt phải vận dụng tự tin thi : kiểm tra học kỳ ; thi tốt nghiệp thi đại học cao đẳng chuyên nghiệp +Việc lựa chọn phương pháp tích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Mỗi tập có nhiều phương pháp giải khác Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lí giúp học sinh nắm vững chất tượng hoá học +Quá trình giảng dạy tham khảo nhiều tài liệu, tơi tích luỹ số phương pháp giải tập hoá học Việc vận dụng phương pháp tăng giảm khối lượng hố học tỏ có nhiều ưu điểm, đặc biệt kỳ thi ngày đãc chuyển đổi sang phương pháp trắc nghiệm khách quan trường hợp học sinh tiết kiệm nhiều thời gian +Chính tơi viết đề tài nhằm khái quát vận dụng phương pháp dung phương pháp mối qua hệ định lương để giải tập hoá học lượng để giải số tập hoá học Vận dụng phương pháp giúp cho trình giảng dạy học tập mơn hố thuận lợi nhiều, nhanh chóng có kết để trả lời câu hỏi trắc nghiệm khách quan II)Đặc điểm học sinh +Cấp THCS học sinh hạn chế môn hố học thời gian học quan niệm khơng phải môn chủ trốt nên học sinh ghú trọng mơn hố nên chưa hiểu chất lên cấp THPT em nhiều hạn chế giải tập phương phát giải nhanh để đáp ứng với phương phát giải nhanh kỳ thi tốt nghiệp Và cao đảng đại học chuyên nghiệp +Đặc điểm phương pháp dựa vào tất tài định luật BTĐL sơ đồ hợp thứclàm cho học sinh làm có tính chất suy luận tư chất nhiều trình III Nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề sau: +trờn sở học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết ; viết phương trỡnh cõn phương trỡnhTrờn sở đú lập mối quan hệ định lượng cỏc chất phương trỡnh + Cơ sở giải số ví dụ điển hình dạng tổng qt + Đưa số tập sử dụng tờ đơn giản đến phức tạp IV Đối tượng nghiên cứu + Tât học sinh học hóa học tất cấp đặc biệt khối THPT +Hướng dẫn học sinh khối trường THPT Lương Đắc Bằng sử dụng phương pháp để giải số tập V Phương pháp nghiên cứu: +Nghiên cứu sách giáo khoa tài liệu tham khảo Cơ +Nghiên cứu số đề thi học sinh giỏi đề thi đại học cao đẳng +Tham khảo ý kiến đồng nghiệp V Phạm vi nghiên cứu: Bài tập vô vơ hữu tồn chương trình.phơ thơng sở phổ thơng trung học VI Hiệu việc nghiên cứu: - Đưa phương pháp thấy học sinh hứng thú say mê học tập -tạo cho học sinh phương pháp giải tập hóa học nhanh chinh xác để đáp ứng với kiến thức đổi loại hình thi B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ nộidung đề tài:phương pháp mối qua hệ định lương để giải tập hoá học I) đặt vấn đề Đến có nhiều sách lý thuyết tập ôn luyện vào trường cao đảng đại học nhiên việc đưa phương pháp giải Nên qua kinh nghiệm dạy học luyện thi cho học sinh đặc biệt cách giải tập Vậy đưa số phương cách giải tập II) Cụ thể sau a)Để giải 1) +Đầu tiên phải phân tích nội dung tốn biểu thị nôi dung pt phản ửng 2)+ Dựa vào giả thiêt định tính , định lượng phải phân tích giả thiết cho vấn đề cần tìm vấn đề Vậy phải dựa vào phường trình phản ứng ta thiết lập mối quan hệ định lượng chất : chất tham gia phản ứng tạo thành sau phản ứng Trình tự bước giải: Bước1: Xác định mối liên hệ tỉ lệ mol chất biết (Chất A) với chất cần xác định (chất B) (có thể viết phương trình phản ứng ,chỉ lập sơ đồ phản ứng hai chất phải dựa vào định luật bảo toàn nguyên tố để xác định tỉ lệ mol chúng) Bước2: Xem xét chuyển từ chất A thành chất B (hay ngược lại) khối lượng tăng lên hay giảm xuống gam theo tỉ lệ phản ứng theo đề cho Bước3: Sau dựa vào mối liên hệ, lập phương trình tốn học để giải 3)+Trong giải tốn cần nắm số cơng thức chuyển đổi có liên quan đại lượng tốn 4) +Tuy nhiên số toán xác định thành phần chất mà khơng cần dựa vào phương trình phản ứng b) phương pháp mối qua hệ định lương để giải tập hoá học 1) Quan hệ định luật bảo toàn khối lượng phương pháp chung A + B C +D mA + mB = mC + mD +Quan hệ định lương 1chất (Sơ đồ hợp thức) nguyên tố ban đầu có thành phần định lượng xác định tham gia phản ứng qua giai đoạn hay qua nhiều dăy biến hoá tạo sản phẩm thành phần định lượng ngun tố không thay chung liên kết với nguyên tố khác theo tỷ lệ xác định vi dụ xét dãy phản ứng sau ừng ban đâu cho a mol Fe Fe + O2 Fe3O4 (1) = a Fe3O4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 +SO2 +H2O (2) = Fe2(SO4)3 + NaOH a a mol Fe(OH)3 +Na2SO4 (3) a Fe(OH)3 Fe2O3 = Fe2O3 + CO + H2O (4) a mol FeO + CO2 (5) a mol FeO + HCl FeCl2 +H2O a (6) a mol Nêu ban đầu Fe có a mol không đổi Vậy cần xác định lượng chất , ,m Fe(OH)3 = a x 111gam , m Fe3O4 = a a x 400g ; m Fe2O3 = x 160g ; m FeO = a x 72g 2 a x 127g m Fe2(SO4)3 a x 232g ; = m FeCl2 = +Xét hỗn hợp nhiều chất Nguyên tắc - Viết phương trình phản ứng - lập mối hệ chất hỗn hợp đặt : x ; y ; z … số mol chất hỗn hợp - dựa vào phương trình phản ứng lập sơ đồ cho từ có phương trình theo x ; y ;z - cuối ta có hệ phương trình theo x; y; z giải hệ phương trình vi dụ Hồ tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Mg ; Fe Al dung dịch HCl vừa đủ thu Vlít H2 (đktc) dung dịch B cho B tác dụng với NaOH dư thu kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu chất rắn Z cho luồng CO dư khử hoàn toàn thu m2 g chất rắn 1) Viết tất phương trình xảy 2)Xác định % Khối lượng Al, Fe Mg hỗn hợp X 3) Nếu m = 13,4gam V = 11,2 lít đktc m2 = 9,6 Bài giải Viết tất phương trình xay Khi cho X tác dụng HCl ta có phản ứng sau Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) x x x 2Al + 6HCl AlCl3 + 3H2 (2) y y 3/ y Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (3) z z z cho NaOH tác dụng với B MgCl2 + 2NaOH  Mg (OH)2 + NaCl x x FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 + 2NaCl z z AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + NaCl +2H2O Mg (OH)2 MgO x x Fe(OH)2 Fe2O3 z z/2 Gọi x ;y;z lần lược số mol Mg ; Al ; Fe Có pt 1) 24x + 27y + 56z = m1 Theo ptpứ (1), (2) (3) ta có pt 2) x + 3/2y + z = V/22,4 mặc khác ta có sơ đồ Mg……… MgCl2 Mg(OH)2 ……… MgO x x x x Fe FeCl2 Fe(OH)2 Fe2O3 Z z z z/2 Ta có pt (3) 40x + 80 y = m2 giải hệ ph ương trình ta x ác đ ịnh x;y;z  % m chẩt hỗn hợp m1 = 13,4gam; m2 = 9,6 V = 11,2 lít đktc 24x + 27y + 56z = 13,4 x + 3/2y + z = 0,5 40x + 80 y = 9,6 x =0,1 ; y = 0,2 z = 0,1  m Mg = 2,4 g ; m Al = 5,4g ; m Fe = 5,6 Trong giải tập ta cần nắm ững định luật , lâp mối quan hệ chất Sau số tập ứng dụng 1)Quan hệ kim loại tác dụng với xít kim loại tác dụng với ôxy Cho hỗn hợp kim loại M tác dụng với xít tạo V H2 xác định khối lượng muối M muối = mKloại + m gốcAxít Áp d ụng bài1: Chia 2,29 gam hỗn hợp gồm kim loại (đều đứng trước H2 dãy điện hố kim loại có hố trị khơng đổi) thành phần Phần hồ tan hết dung dịch HCl giải phóng 1,456 lít H2 (đktc).xác định khối lượng muối? Phần phản ứng hố hồn tồn với ơxy thu tối đa m gam hỗn hợp ôxit Giá trị m là: Giải thay M cho hỗn hợp KL Pt 2M+ 2nHCl 2MCln + n H2  n H2 = 0,065mol nCl = 0,13 mol  m Mu ố i = 2,29 +0,13 x 35,5 = 6,905 2) M + O2 M2On  m ốxit = mkl +m ô xy hố tri kL khơng đổi n Oxy= nH2  m Oxit = 2,29 + 0,065mol x 16 = 3,33gam 2)Quan hệ kim loại tác dụng với xít có tính chất xy hố PT Pư M + 2n H2SO4  M2(SO4)n + nSO2 + H2O (1) M + 2nHNO3  M (NO3)n + nNO2 + H2O (2) 3M + 4nHNO3  M (NO3)n + n NO + 2nH2O (3) 2Xét pt1 m muối = mKl + mSO4 mà nSO2 = nSO42-  m mu ối = mkl +nSO2 x 96 Xét pt2 m muối = mKl + mNO3- m nNO2 = nNO3-  m mu ối = mkl +nNO2 x 62 Xét pt3 m muối = mKl + mNO3- m nNO3- =3nNO  m mu ối = mkl +3nNO x 62 Áp dụng Bài tập2 Cho 2,91 gam hỗn hợp X gồm Mg, Cu, Al tác dụng hết với dd HNO3 loãng thu 0,025mol khí NO2và 0,025mol khí NO (đktc) dd Y xác khối lượng muối , V HNO3 2M cần thiết cho phải ứng Giải M + 2nHNO3  M (NO3)n + n NO2 +H2O (1) 3M + 4nHNO3  M (NO3)n + n NO +2nH2O (2) Theo pt m muối = 2,91 + (0,025 + 3x 0,025) x 62 =2,91 + 6,2 = 9,11gam Xác định V HNO3 có CM theo pt tổng nHNO3 = 2n NO2 + 4n NO  nHNO3 = 2x 0,025 NO2 + 4x 0,025 NO = 0,15 mol  V = 0,15/2 = 0,075 lit 3)Quan hệ ÔXIT kim loại tác dụng với xít MxOy + 2yHX  MCl2y/x + yH2O M muối = m Kl hỗn hợp + m gốc axit 1nt ôxy quan hệ với 2H+ M muối = m KL +M gốcxít Áp d ụng Bài3: Cho 3,13 g hỗn hợp X gồm kim loại Mg, Cu, Al dạng bột tác dụng hoàn với oxi thu hỗn Y gồm oxit có khối lượng 4,73gam thể tích dụng dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y tính kl muối thu Giải Đặc M đặc chưng cho 3kl :Cu ; Al ; Mg Ta có phương trình M + O2  M2Ox M2Ox + 2xHCl  2MClx xH2O n oxy = 4,73 g – 3,13g = 1,6 g n = 0,1 mol  n HCl = 0,2 mol  V HCl = 0,2/0,2 = 100ml Xác định kl muối thu m muối = mlk + mCl = 3,13 +0,2x 35,5 = 10,23gam 4)Quan hệ ÔXIT kim loại tác dụng với xít có tính chất oxy hố Bai tập tổng quát cho m1 gam Fe cháy kk thu m2 gam chất rắn lấy Chât rắn tác Cho hh tác dụng với HNO3 Tạo n1 mol NO2 n2 mol NO Fe + O2  Fe O 3Fe + O2  Fe3O4  4Fe + O2 Fe2O3 Fe Fe lâp biểu thức quan hệ m1; m2 v n1 ; n2 tập áp dụng đlbt e gọi x số mol Fe ; y số nt Oxy ta có pt 56x +16y = m1 Fe Fe+3+3e O +2e N+5 +1e N+5 +3e Áp d ụng O2N+4 N+2 ta có pt 3x - 2y = n1 +3n2 Bài4: Cho m Fe nung nóng khơng khí thu 47,2 g hỗn hợp chất rắn Cho toàn chất rắn tác dụng HNO3 lỗng thu 6,72 lít khí NO2 (đktc) Xác định khối lượng m Fe , khối lượng muối V HNO3 5M (biết tạo muối Fe3+ nhất) Giải 2Fe + O2  Fe O Fe + 2O2  Fe3O4  4Fe + 3O2 2Fe2O3 Fe Fe Cho hỗn hợp tác dụng với HNO3 tạo khí NO2 Fe + HNO3  Fe(NO3)3 + 3NO2 + H2O FeO + HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + H2O Fe 2O3 + HNO3  2Fe(NO3)3 + H2O Fe 3O4 + 10 HNO3  3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O gọi x số mol Fe ; y số nt Oxy ta có pt 56x +16y = 45,6 n NO2 = 0,3mol Fe Fe+3+3e O +2e O2N+5 +1e N+4 ta c ó pt 3x - y = 0,3 hệ phương trình 3x - y = 0,3 56x +16y = 47,2 x = 0,5mol  m Fe = 0,5x 56 = 28 gam + Sơ đồ nhơ sau Fe Fe(NO3)3 + n NO2  + khối lượng muối 0,5( 56 + x 62) = 121gam  nHNO3 = 0,5 x + 0,3 = 1,8  Vdd HNO3 = 1,8/5 = 0,36 lít 5) Quan hệ định lượng tính tất chương halơgen a) tập halôgen đứng trước tác d ụng với halogen đứng sau th ờng s d ụng quy tắc tăng giảm Cl + Br- ………… Br + Cl- ( gỉam 44,5) Br + I- I + Br- (gỉam 47) Cl + I- ……………I + Cl- (gỉam 91,5) Áp d ụng Bài5: Cho hõn hợp gồm NaI NaBr vào nước dung dịch M sục Brôm dư vào M cô cạn dung dịch thấy khối lượng giảm so khối lượng ban đầu m Sau lấy chất rắn hồ tan vào nước, tiếp tục sục clo dư vào, sau cạn thấy khối giảm so với thí nghiệm m g Phần trăm khối lượng NaI Bài giải lấy mol NaI h ỗn h ợp y mol NaBr Br2 + NaI I2 + 2Na Br giảm 47gam  Cl2 + 2Na Br  Br2 2Na Cl Vây tổng số mol NaBr TN = ( + y )mol giảm 47 gam  (1 + y ) 44,5 = 47gam Vây y = 0,053  % m NaI = 96,3 % b) tập oxýt tác dụng với HCl nt O ứng với 2nt Cl Quan hệ 1nt oxy ……… nt Cl tăng 55 đvc ứng v ới 2mol HCl Áp dụng Bài6: Hồ tan hỗn hợp hai oxít kiềm kim loại kiềm thổ vào dung dịch HCl 0,5M vừa đủ, cô cạn dung dịch 16,25 gam muối khan Lấy muối khan điện phân nóng chảy hồn tồn thu 2,24 lít bay lên đktc.Thể tích HCl cần thiết Bài giải Đặt CT ôxyt MxOy thay cho oxít Ta có pt tổng qt MxOy + 2y HCl  xMCl2y/x dpnc xMCl2y/x xM + y Cl2 + Xác định VHCl 0,5 M Do V = 22,4 l  n Cl2 = 0,1 mol  nHCl = 0,2 mol Vậy V HCl = 0,2/ 0,5 = 0,4 lít + Xác định khối lượng oxít ban đầu Tổng kh ối lượng muối khan = 16,25 gam  m kl = 16,25 – 0,2 x 35,5 = 9,15gam M oxy oxit = 0,1 x16 = 1,6 gam  m o xít = 9,15g + 1,6 = 10,75 gam c)Kết đặt chất lương cách giải tâp học sinh tăng lên rõ rệt cụ thể sau Trong q trình giảng dạy tơi dựa vài ví dụ với đối tượng học sinh lớp 12 + h ọc sinh hứng thú thích giải tư tin học mơn hố + chất thi tốt nghiêp đặc biệt thi đại hoc cao đẳng trường nằm tốt 10 tỉnh tốt 200 toàn quốc năm liên tục N ăm 2009 - 2010 day lớp Lớp Sĩ số Số học sinh đậu vào đại học Chiếm % 12A1 50 45 96% 12A2 50 40 94% 12A5 46 35 77.78% C) KẾT LUẬN ĐỀ ĐÀI Q trình giảng dạy năm học vừa qua, tơi nhận thấy - Kiến thức học sinh ngày củng cố phát triển sau hiểu nắm vững chất q trình hố học - Trong q trình tự học, học sinh tự tìm tòi, phát nhiều phương pháp khác giải bải tập hoá học - Niềm hứng thú, say mê học tập học sinh phát huy biết sử dụng thành thạo phương pháp hoá học đặc biệt phương pháp tăng giảm khối lượng - Học sinh nhanh chóng có kết để trả lời câu hỏi TNKQ Do lực thời gian có hạn, đề chưa bao quát hết loại dạng phương pháp Các ví dụ đưa đề tài chưa thực điển hình lợi ích thiết thực phương pháp công tác giảng dạy học tập nên mạnh dạn viết giới thiệu với thầy học sinh Rất mong đóng góp đồng nghiệp đặc biệt hội đồng khoa học để tơi có thêm kinh nghiệm vững vàng giảng dạy Tôi xin chân thành cảm ơn Hoằng Hoá, ngày tháng năm 2009 người viết LÊGIA VĂN ... dựa vào phương trình phản ứng b) phương pháp mối qua hệ định lương để giải tập hố học 1) Quan hệ định luật bảo tồn khối lượng phương pháp chung A + B C +D mA + mB = mC + mD +Quan hệ định lương... hợp học sinh tiết kiệm nhiều thời gian +Chính tơi viết đề tài nhằm khái qt vận dụng phương pháp dung phương pháp mối qua hệ định lương để giải tập hoá học lượng để giải số tập hoá học Vận dụng phương. .. phản ứng tạo thành sau phản ứng Trình tự bước giải: Bước1: Xác định mối liên hệ tỉ lệ mol chất biết (Chất A) với chất cần xác định (chất B) (có thể viết phương trình phản ứng ,chỉ lập sơ đồ phản