Bài tập xác định các loại hạt trong hợp chất dành cho học sinh giỏi lớp 10 thuộc chương trình THPT

Qua quá trình giảng dạy học sinh lớp 10 ở chương I – Cấu tạo nguyên tử,tôi cảm thấy học sinh lúng túng trong giải quyết một số bài tập liên quan đếnthành phần các hạt proton, nơtron, ele

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI HẠT TRONG HỢP CHẤT DÀNH CHO HSG HÓA 10 THUỘC CHƯƠNG TRÌNH TRUNG

THANH HÓA NĂM 2018 MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Đối tượng được nghiên cứu 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

2 NỘI DUNG 3

2.1 Cơ sở lý luận 3

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến 3

2.3 Các phương pháp đã sử dụng 3

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm 3

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 16

3.1 Kết luận 16

3.2 Kiến nghị 16

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài

Trong học tập hoá học, việc giải bài tập có một ý nghĩa rất quan trọng.Ngoài việc rèn luyện kỹ năng vận dụng, đào sâu và mở rộng kiến thức đã họcmột cách sinh động; bài tập hoá học còn được dùng để ôn tập, rèn luyện một số

kỹ năng về hoá học Thông qua giải bài tập, giúp học sinh rèn luyện tính tíchcực, trí thông minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú trong học tập

Việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải bài tập lại càng có ý nghĩaquan trọng hơn Mỗi bài tập có thể có nhiều phương pháp giải khác nhau, cáchtiếp cận kiến thức khác nhau Nếu biết lựa chọn phương pháp hợp lý, sẽ giúphọc sinh nắm vững hơn bản chất của các hiện tượng hoá học

Qua quá trình giảng dạy học sinh lớp 10 ở chương I – Cấu tạo nguyên tử,tôi cảm thấy học sinh lúng túng trong giải quyết một số bài tập liên quan đếnthành phần các hạt proton, nơtron, electron trong hợp chất Đặc biệt là các bàitập dành cho các em học sinh khá giỏi Để giải những bài toán đòi hỏi phảiluyện tập nhiều thành kỹ năng Một số tác giả khác cũng đã đề cập đến nhiềuphương pháp giải bài tập khác nhau trong một số tài liệu tham khảo Tuy nhiên,

ở đó cũng mới chỉ dừng lại ở việc giải một số bài tập đơn lẻ mà chưa có tínhkhái quát, có tính tổng thể

Chính vì vậy, tôi chọn viết đề tài này nhằm giới thiệu với các thầy cô giáo

và học sinh phương pháp giải một số bài tập xác định thành phần các hạtproton, nơtron, electron trong phân tử hợp chất hay ion Thông qua phươngpháp này, tôi muốn giúp cho quá trình giảng dạy và học tập môn hoá học đượcthuận lợi hơn, bồi dưỡng được niềm đam mê bộ môn cho học sinh mới bắt đầuvào lớp 10, đặc biệt là công tác bồi dưỡng học sinh giỏi

Đề tài được viết dựa trên cơ sở giải một số bài tập điển hình Tổ chứcgiảng dạy ở một số lớp, đánh giá việc học sinh thực hành luyện tập các bài tập

này sau khi đã được học tập So sánh kết quả làm bài với học sinh của một lớpkhác không được giới thiệu một cách có hệ thống Trên cơ sở kết quả thu được,đánh giá được ưu điểm và khái quát thành các phương pháp chung cho một sốdạng bài tập phần này.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Qua thực tế giảng dạy học sinh khối lớp 10, nhận thấy dạng bài tập xácđịnh các hạt proton, nơtron, electron trong hợp chất hay ion đang còn rời rạckhiến học sinh khá lúng túng Điều đó thôi thúc tôi tìm tòi, nghiên cứu sáng

1.3 Đối tượng được nghiên cứu

- Các phương pháp dạy học tích cực

- Các bài dạy trong chương trình THPT

- Học sinh khối lớp 10 (học kì I)

- Học sinh lớp 11, 12 (ôn thi đại học và học sinh giỏi)

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình học tập, giảng dạy và nghiên cứu kiến thức này tôi tậptrung giải quyết các vấn đề sau:

- Một là nghiên cứu kĩ lý thuyết trong sách giáo khoa

- Hai là nghiên cứu tình hình thực tiễn ở đề thi để đưa ra những câu hỏi sát vớithực tế giúp học sinh dễ nhận thấy và nắm được vấn đề

- Ba là nghiên cứu khả năng tiếp thu của học sinh trường THPT Hàm Rồng để

có những cách trình bày thật dễ hiểu, phù hợp với từng đối tượng học sinh

- Bốn là vận dụng phương pháp giải bài tập vào thực tiễn giảng dạy của mình,học tập của học sinh, cũng như thu thập ý kiến phản hồi từ học sinh và đồngnghiệp, rút kinh nghiệm sữa chữa, bổ sung, hoàn thiện hơn

2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận

 Đó là những cơ sở vững chắc để tôi chọn, nghiên cứu và viết sáng kiến kinhnghiệm này

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến

- Học sinh khi gặp các bài toán này chưa hình dung được cách tính các hạt

Để giải quyết các bài toán này, tôi đã kết hợp các kiến thức cơ bản sau:

- Nguyên tử và phân tử là trung hòa về điện

- Cách hình thành ion âm và ion dương

- Phương pháp giải bài toán nhiều ẩn

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1:

và B đều có số proton bằng số nơtron

a Tìm số khối của A và B

b Cho biết vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn

(Trang 67 - Bài tập chọn lọc hóa học 10

Tác giả: PGS TS Nguyễn Xuân Trường)

Lời giải:

a Gọi số hạt proton của A là P và của B là P’, ta có:

P + 3P’ = 42 - 2 Ta thấy 3P’ < P + 3P’ = 40 nên P’ < = 13,3

Do B tạo được anion nên B là phi kim Mặt khác P’ < 13,3 nên B chỉ cóthể là nitơ, oxi hay flo

Vậy A là lưu huỳnh, B là oxi

b O (P’ = 8) : 1s22s22p4 (ô số 8, chu kỳ 2, nhóm VIA)

S (P = 16) : 1s22s22p63s23p4 (ô số 16, chu kỳ 3, nhóm VIA)

Ví dụ 2:

số hạt proton, nơtron, electron là 140 hạt Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn

X2- là 23 Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong ion M+ nhiều hơn trong ion

X2- là 31

a Viết cấu hình electron của M và X

b Xác định vị trí của M và của X trong bảng tuần hoàn

(Trang 27 - Bài tập chọn lọc hóa học 10 Tác giả: PGS TS Nguyễn Xuân Trường)

lượng M là kim loại, A là phi kim ở chu kì 3 Trong hạt nhân của M có n - p =

4, trong hạt nhân của A có n’ = p’ Tổng số proton trong MAx là 58

a Xác định tên nguyên tố, số khối của M, số thứ tự A trong bảng tuần hoàn

b Hoàn thành các phương trình hóa học:

7 ) p x(n

p n 53,33

4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2

FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O

Ví dụ 4:

Hợp chất A được tạo thành từ các ion đều có cấu hình electron1s22s22p63s23p6 Trong một phân tử A có tổng số hạt cơ bản là 164

xanh Xác định công thức đúng của A Giải thích

(Đề thi HSG Đồng bằng sông Cửu Long lần thứ 13 – An Giang)

Nghiệm duy nhất thích hợp với x = 3

- Trường hợp 1: công thức của A là M2X tạo ra từ 2 ion M+ và X2-

Suy ra : ZM = 18 + 1 = 19 ⇒ M là Kali

ZX = 18 – 2 = 16 ⇒ X là Lưu huỳnh

Vậy công thức của A là K2S

- Trường hợp 2: công thức của A là MX2 tạo ra từ ion M2+ và X-

b Vì hòa tan A vào nước được dung dịch làm quì chuyển xanh nên A là

K2S

K2S → 2K+ + S

2-S2- + H2O ⇌ HS- + OH

-Ví dụ 5:

Hỗn hợp giữa hai loại bột A và B có ứng dụng rỗng rãi trong tàu lặn

- Phân tử chất bột A được tạo thành từ các ion X+ và Z22- Tổng số hạt p, n, etrong một phân tử A bằng 116, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạtkhông mang điện là 36 hạt Số khối của X lớn hơn số khối của Z là 7 đơn vị.Tổng số p, n, e trong X+ ít hơn trong Z22- là 17 hạt

- Phân tử chất bột B được tạo thành từ ion Y+ và Z2- Tổng hạt p, n, e trong Y+nhiều hơn trong Z2- là 8 hạt và số hạt mang điện trong Y+ lớn hơn số hạt mangđiện trong Z2- là 4 hạt (X, Y, Z là kí hiệu các nguyên tố chưa biết)

a Xác định CTPT của A, B

b Viết phương trình hóa học biểu diễn ứng dụng của chúng đã nói trên

(Bài 1 - Đề thi giải toán trên máy tính cầm tay cấp quốc gia 2013)

Giải hệ (I), (II), (III), (IV) ta được p = 11 (Na) và p’ = 8 (O)

→ Công thức của A là Na2O2 (Natri peoxit)

Tổng số hạt trong Y+ là (2p’’ + n’’ – 1) và tổng số hạt trong O2- là (8 + 8 + 8) 2+ 1 là 49.

(2p’’ + n’’ – 1) – 8 = 49 → 2p’’ + n’’ = 58

Số hạt mang điện trong Y+ là 2p’’ – 1 và trong O2- là (8 + 8).2 + 1 = 33

(2p’’ – 1) – 4 = 33

Giải ra ta được p’’ = 19 (K)

b Ứng dụng trong bình lặn và tàu ngầm cung cấp oxi

có 32 electron Biết trong M có số nơtron nhiều hơn số

A được tạo thành từ Cation X+ và Anion Y- Phân tử A chứa 9 nguyên tửgồm 3 nguyên tố phi kim Tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2 : 3 : 4 tổng

phân nhóm chính liên tiếp

Viết công thức phân tử và gọi tên A

(Dựa theo đề thi TS ĐH Quốc gia HN - Năm 1995)

Lời giải:

Số proton trung bình trong nguyên tử của 3 nguyên tố = 42/9=4,67

Như vậy sẽ có nguyên tử của nguyên tố có số p < 4,67

Như vậy 1 nguyên tố là N và nguyên tố còn lại là O

A là N2O3H4 (NH4NO3) - muối amoni nitrat

Ví dụ 8:

Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố Tổng số hạt

mang điện của X bằng 84 Trong X có ba nguyên tố thuộc cùng một chu kì và

số hạt proton của nguyên tố có Z lớn nhất lớn hơn tổng số proton của cácnguyên tố còn lại là 6 đơn vị Số nguyên tử của nguyên tố có Z nhỏ nhất bằngtổng số nguyên tử của các nguyên tố còn lại

R chiếm 6,667% về khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, còntrong hạt nhân của R có p’=n’, trong đó n, p, n’, p’ là số nơtron và proton tươngứng của M và R

Biết rằng tổng số hạt proton trong phân tử Z = 84 và a + b = 4

Tìm công thức phân tử của Z

(Đề HSG Bến Tre năm học 2005 – 2006)

Lời giải:

Số khối của nguyên tử R: p’ + n’ = 2p’

% khối lượng R trong MaRb =

Một hợp chất A tạo bởi cation đơn nguyên tử X2+ và anion YZ 32− cấu tạo từ

có số hạt proton bằng số hạt nơtron Hiệu số nơtron của X và Y bằng 3 lần sốprotoncủa Z; khối lượng phân tử của A = 116 (u) Xác định X, Y, Z và công thứcphân tử của A

Lời giải :

Tổng số e của YZ 32− : ey + 3ez + 2 = 32 → py + 3pz = 30

Có py = ny ; pz = nz → nx – ny = 3pz → nx = 3pz + py = 30

30 pp

1 Xác định công thức phân tử của X

2 Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi cho X lần lượt vào cácdung dịch Na2CO3; Na2S

2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O ⃗ 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaNO3

2Al(NO3)3 + 3Na2S + 6H2O ⃗ 2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaNO3

Ví dụ 12:

Phân tử X có công thức ABC Tổng số hạt mang điện và không mang

điện trong phân tử X là 82 Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khôngmang điện là 22, hiệu số khối giữa B và C gấp 10 lần số khối của A, tổng số

khối của B và C gấp 27 lần số khối của A Tìm công thức phân tử của X.

(Đề HSG Casio Hóa 12 tỉnh Vĩnh Phúc)

Lời giải:

Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử a là : Za ; Na ; Aa

Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử b là : Zb ; Nb ; Ab

Gọi số hạt proton, nơtron, số khối của nguyên tử c là : Zc ; Nc ; Ac

Từ (1) và (2) : (Za + Zb + Zc) = 26; (Na + Nb + Nc) = 30

=> Aa + Ab + Ac = 56 (5)

Kết hợp (3), (4) và (5) ta được hệ phương trình:

10 Aa - Ab + Ac = 0 27Aa - Ab - Ac = 0

để giải các bài tập TNKQ, còn học sinh lớp 10A4 thì chưa được giới thiệu

Kết quả khảo sát chất lượng bài kiểm tra môn Hóa học của 3 lớp này đượcthể hiện trong bảng sau:

Các lớp Số HS Kỳ I Dưới 5 Từ 5 → 6,5 Từ 6,5 → 8 Trên 8

Lớp 10A1 47 KT 3

(6,4%)

10 (21,3%)

16 (34,0%)

18 (38,3%)

Lớp 10A2 44 KT 5

(11,4%)

7 (15,9%)

17 (38,6%)

15 (34,1%)

(24,4%) (42,2%) (26,7%) (6,7%)

Qua bảng thống kê này ta thấy kết quả chung đạt được ở các lớp 10A1 và10A2 cao hơn hẳn so với lớp còn lại Ngoài những lần kiểm tra, đánh giá lấykết quả để so sánh như trên, tôi đã theo dõi, so sánh trực tiếp trong bài giảngthông qua các câu hỏi vấn đáp Mức độ nắm vững bài, biết vận dụng kiến thứccủa học sinh 3 lớp đều có kết quả tương tự như bài kiểm tra

Như vậy, với việc vận dụng, khai thác nhiều phương pháp khác nhau trongviệc giảng dạy hóa học, giải các bài tập cụ thể chắc chắn sẽ góp phần giúp họcsinh nắm vững bản chất của các quá trình hóa học Việc kết hợp các phươngpháp hóa học là một trong những cách giúp mang lại hiệu quả cao trong quátrình giảng dạy của các thầy cô giáo cũng như việc học tập của học sinh

Trên cơ sở những ví dụ đã giới thiệu ở trên, chúng ta có thể liên hệ, xâydựng được nhiều nội dung, nhiều bài toán tương tự phục vụ cho giảng dạy vàhọc tập

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận

Quá trình giảng dạy ở năm học vừa qua, đặc biệt là các kỳ thi HSG mônhóa các cấp, tôi nhận thấy:

- Kiến thức của học sinh ngày càng được củng cố và phát triển sau khi hiểunắm vững được bản chất của các quá trình hoá học

- Trong quá trình tự học, học sinh tự tìm tòi, tự phát hiện được nhiềuphương pháp khác nhau trong giải bài tập hoá học

- Niềm hứng thú, say mê trong học tập của học sinh càng được phát huykhi biết sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để giải bài tập

- Học sinh nhanh chóng có được kết quả để trả lời câu hỏi TNKQ, giảmđược tối đa thời gian làm bài

Do năng lực và thời gian có hạn, đề tài có thể chưa bao quát hết được cácphương pháp khác nhau Các ví dụ được đưa ra trong đề tài có thể chưa thực sựđiển hình nhưng vì lợi ích thiết thực của phương pháp trong công tác giảng dạy

và học tập nên tôi mạnh dạn viết, giới thiệu với các thầy cô và học sinh

Rất mong sự đóng góp ý kiến bổ sung cho đề tài để thực sự góp phần giúpcác thầy cô giáo trong công tác giảng dạy, các em học sinh trong học tập ngàycàng tốt hơn

Xin chân thành cảm ơn!

3.2 Kiến nghị

Qua thực tế giảng dạy nhiều năm khi áp dụng các phương pháp trên, tôithấy rằng để có thể giúp học sinh chủ động hơn trong quá trình lĩnh hội kiếnthức và giải nhanh các bài tập dạng này và nhiều bài tập tương tự Muốn làmđược điều đó:

* Đối với giáo viên cần:

- Nghiên cứu, tìm tòi các tài liệu liên quan đến bài tập cấu tạo nguyên tử,

hệ thống các nội dung cơ bản và phân loại các dạng bài tập, đặc biệt tìm ra đượcphương pháp giải phù hợp nhất để truyền thụ cho học sinh một cách có hiệuquả

* Đối với học sinh:

- Cần nắm được bản chất thành phần các hạt trong nguyên tử

- Có kỹ năng nhận dạng bài tập, biết cách vận dụng linh hoạt các phươngpháp giải, công thức tính phù hợp.

* Đối với nhà trường:

- Nhà trường cần tổ chức các buổi hội giảng nhiều hơn nữa để thúc đẩy

sự đổi mới phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu quả nghiên cứu cho giáoviên; có tủ sách lưu lại các chuyên đề bồi dưỡng học tập của giáo viên hàngnăm để làm cơ sở nghiên cứu phát triển thành đề tài

- Đề nghị các cấp lãnh đạo tạo điều kiện giúp đỡ học sinh và giáo viên cónhiều tài liệu, sách tham khảo trong nhà trường; các chuyên đề SKKN hàng nămđưa lên các trang web của sở GD- ĐT để giáo viên tham khảo

XÁC NHẬN CỦA

HIỆU TRƯỞNG

Thanh Hóa, ngày 20 tháng 5 năm 2018

Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,không sao chép nội dung của người khác

Người viết

Bùi Thị Bích Ngọc

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN

KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ

CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN

Họ và tên tác giả: Bùi Thị Bích Ngọc

Chức vụ và đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Hàm Rồng

TT Tên đề tài SKKN

Cấp đánh giá xếp loại

(Ngành GDcấp huyện/tỉnh;

Tỉnh )

Kết quả đánh giá xếp loại

(A, B, hoặcC)

Năm học đánh giá xếp loại

trong hóa Hữu cơ

chất sunfua tác dụng với dung

dịch axit nitric HNO3

tập peptit