Kỹ năng đọc và xử lý số liệu của đồ thị trong bài tập hóa học vô cơ

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Cùng với phát triển đất nước, ngành Giáo dục tập trung thực thắng lợi Nghị số 29 Ban Chấp hành Trung ương Đảng, Nghị số 44 Chính phủ “ đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo”, Nghị số 88 Quốc hội, Quyết định số 44 Thủ tướng Chính phủ đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông; tiếp tục thực nhóm nhiệm vụ chủ yếu nhóm giải pháp ngành giáo dục với mục tiêu nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo Nhằm thực mục tiêu “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực bồi dưỡng nhân tài”, ngành giáo dục cần có đổi cơng tác quản lí, nội dung chương trình, phương pháp kiểm tra đánh giá, đặc biệt không ngừng đổi phương pháp dạy học Hiện nay, vấn đề đổi phương pháp dạy học trao đổi, thảo luận sôi tiêu chí để đánh giá xếp loại giáo viên năm Trong chương trình thi THPT Quốc gia mơn Hóa học nay, câu hỏi tập mang tính phân hóa cao, có nhiều hình ảnh, thí nghiệm, thực nghiệm, đồ thị đặc thù mơn Với câu hỏi sử dụng hình ảnh, thí nghiệm; tập sử dụng đồ thị tơi thấy học sinh lúng túng em gần thực hành; chưa luyện tập sử dụng đồ thị nhiều, thời gian thi ngắn, học sinh áp lực thi cử, năm tới mức độ khó đề na tăng Hơn tập sử dụng đồ thị khơng phải phương pháp giải xa lạ với nhiều giáo viên việc sử dụng để giải tập hóa học chưa nhiều số lượng tài liệu tham khảo chuyên viết đồ thị hạn chế chưa đầy đủ Để giải vấn đề cấp bách đó, yêu cầu giáo viên phải chịu khó thay đổi tư tìm tòi, học hỏi, tự trau dồi để tìm hướng mới, phương pháp giải tập Vì tơi định chọn đề tài “Kỹ đọc xử lý số liệu đồ thị tập hóa học vơ cơ” Hi vọng chuyên đề tài liệu tham khảo hữu ích bổ ích cho em học sinh đồng nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu Phương pháp so sánh phương pháp mới, áp dụng dạy học mà áp dụng rộng rãi khoa học đời sống Nhưng phạm vi đề tài này, tơi muối nói đến việc áp dụng phương pháp cách hiệu giảng dạy mơn Hóa học THPT giúp dạy nhiều tiết với thời gian ngắn, tăng cường nghiên cứu HS, mang lại hiệu cao 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Một số tiết học học, học vận dụng phương pháp so sánh - Sử dụng phương pháp so sánh số tiết học học, học giúp HS hiểu sâu hơn, giảm thời gian lớp, giúp HS học tập chủ động 1.4 Phương pháp nghiên cứu Trang - Nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tập - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp so sánh xác định giống khác vật tượng thực Trong hoạt động tư học sinh so sánh giữ vai trò quan trọng Việc nhận thức chất vật tượng khơng thể có khơng có tìm khác biệt sâu sắc, giống vật tượng Việc tìm dấu hiệu giống khác hai vật tượng nội dung chủ yếu tư so sánh Cũng tư phân tích, tư tổng hợp tư so sánh mức độ đơn giản (tìm tòi, thống kê, nhận xét…) Trong dạy học nói chung dạy học hóa học nói riêng thực tế đưa tới nhiều hoạt động tư đầy hứng thú Nhờ so sánh ta tìm thấy dấu hiệu chất giống khác vấn đề Sử dụng phương pháp só sánh để phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh nhằm: + Bồi dưỡng phương pháp tự học; + Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; + Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Vấn đề phát huy tính tích cực chủ động học sinh nhằm tạo người lao động sáng tạo Trong năm gần có phong trào xây dựng “Trường học thân thiện, học sinh tích cực” Tích tích cực người biểu hoạt động chủ thể, học tập hoạt động chủ đạo người học Tính tích cực học sinh có tương đồng với tính tích cực nhận thức học tập trường hợp đặc biệt nhận thức, nên nói đến tích cực học tập nói đến tích cực nhận thức Phương pháp so sánh dạy học nói chung dạy học Hóa học nói riêng yêu cầu người học phải tích cực, chủ động để lĩnh hội kiến thức Trong dạy học Hóa học THPT, phương pháp so sánh yêu cầu người học phải tự tìm tòi kiến thức dựa vào sách giáo khoa, sách tham khảo thời đại công nghệ thông tin mạng internet kho tri thức khổng lồ Qua việc tìm tòi kiến thức rèn luyện cho em tính kiên trì, tự giác chủ động cơng việc Sử dụng phương pháp so sánh yêu cầu học sinh phải làm việc theo nhóm, học sinh nhóm phải biết tự phân cơng cơng việc nhóm, thành cơng hay thất bại nhóm phụ thuộc vào nỗ lực thành viên nhóm Qua đó, em có trách nhiệm cơng việc giao phần kiến thức mà học sinh lĩnh hội Sử dụng phương pháp so sánh tạo phong trào thi đua học tập đội, nhóm, tổ lớp học Hoạt động nhóm đem lại hứng thú học tập cho học sinh, em đoàn kết hơn, tích cực chủ động việc lĩnh hội kiến thức Trang Phương pháp so sánh phương pháp dạy học tích cực, người ta coi trọng việc tổ chức cho học sinh hoạt động, chủ động chiếm lĩnh tri thức, hình thành kĩ năng, rèn luyện phương pháp tự học, khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn “Kỹ đọc xử lý số liệu đồ thị tập hóa học vơ cơ” góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học trường phổ thơng 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Việc dạy, học mơn Hóa học giáo viên, học sinh nhà trường THPT phụ thuộc chủ yếu vào nội dung, bố cục sách giáo khoa khiến cho giáo viên, học sinh chịu nhiều áp lực thời gian trình thực “Kỹ đọc xử lý số liệu đồ thị tập hóa học vơ cơ” giúp giáo viên kết nối nhiều đơn vị kiến thức trí nhiều học gắn kết lại với làm cho nội dung kiến thức đơn giản hóa, ngắn gọn lại, tiết kiệm thời gian đồng thời lại nghiên cứu nhiều kiến thức lúc, tìm điểm giống, khác vấn đề nghiên cứu giúp cho học sinh dễ dàng trình học nhớ kiến thức lâu Hiện nay, chương trình Hóa học THPT sử dụng Sách giáo khoa theo hai ban riêng biệt Ban Ban nâng cao Trong thời gian từ năm 2007 đến nay, áp dụng hiệu phương pháp so sánh số học cụ thể khối 10, 11, 12 học sinh ủng hộ đồng nghiệp đánh giá cao 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề Dạng 1: XO2 phản ứng với dung dịch M(OH)2 I Thiết lập hình dáng đồ thị + Khi sục CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 xảy pư CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O Suy ra:  Lượng kết tủa tăng dần  Số mol kết tủa số mol CO2  Số mol kết tủa max = a (mol) ⇒ đồ thị pư là: nCaCO3 a nCO2 a Trang + Khi lượng CO2 bắt đầu dư lượng kết tủa tan theo pư: CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 Suy ra:  Lượng kết tủa giảm dần đến (mol)  Đồ thị xuống cách đối xứng nCaCO3 a nCO2 a 2a II Phương pháp giải:  Dáng đồ thị: Hình chữ V ngược đối xứng  Tọa độ điểm quan trọng + Điểm xuất phát: (0,0) + Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (a, a)[a số mol Ca(OH)2] ⇒ kết tủa cực đại a mol + Điểm cực tiểu: (0, 2a)  Tỉ lệ đồ thị: 1:1 III Bài tập ví dụ Mức độ nhận biết VD1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình bên Giá trị a b A 0,2 0,4 B 0,2 0,5 C 0,2 0,3 D 0,3 0,4 nCaCO3 0,2 nCO2 a b Giải + Từ tỉ lệ đồ thị toán ⇒ a = 0,2 mol + Tương tự ta có b = 2a = 0,4 mol + Vậy chọn đáp án A VD2: Hấp thụ hết V lít CO2 đktc vào lít dung dịch Ca(OH) 0,05 M thu 15 gam kết tủa Giá trị V Trang A 4,48 lít 5,6 lít lít 5,60 lít B 3,36 lít C 4,48 lít D 3,36 Giải + Theo giả thiết ta có: Ca(OH)2 = 0,2 mol ⇒ CaCO3 max = 0,2 mol  Điểm cực tiểu là: (0; 0,4) + Vì CaCO3 = 0,15 mol nên ta có đồ thị: n CaCO3 0,2 0,15 nCO2 x 0,2 y 0,4 + Từ đồ thị ⇒ x = 0,15 mol 0,4 - y = 0,15 mol ⇒ y = 0,25 mol ⇒ V = 3,36 5,6 lít Mức độ hiểu VD3: Cho 20 lít hỗn hợp khí A gồm N2 CO2 đktc vào lít dung dịch Ca(OH)2 0,2 M thu 10 gam kết tủa Phần trăm thể tích CO2 hỗn hợp A A 11,2% 78,4% B 11,2% C 22,4% 78,4% D 11,2% 22,4% Giải + Theo giả thiết ta có: Ca(OH)2 = 0,4 mol ⇒ CaCO3 max = 0,4 mol + Vì CaCO3 = 0,1 mol nên ta có đồ thị: nCaCO3 0,4 0,1 nCO2 x 0,4 y 0,8 + Từ đồ thị ⇒ x = 0,1 0,8 - y = 0,1 ⇒ y = 0,7 ⇒ %VCO2 11,2% 78,4% VD4: Hấp thụ hồn tồn 26,88 lít CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 a mol/l thu 157,6 gam kết tủa Giá trị a A 0,4 mol/l mol/l B 0,3 mol/l D 0,6 mol/l Giải + Ta có: CO2 = 1,2 mol; BaCO3 = 0,8 mol; Ba(OH)2 = 2,5a mol + Đồ thị toán: Trang C 0,5 nBaCO3 2,5a 0,8 nCO2 0,8 2,5a 1,2 5a + Do đồ thị đối xứng nên ta có: 2,5a – 0,8 = 1,2 – 2,5a ⇒ a = 0,4 Mức độ vận dụng VD5: Trong bình kín chứa 0,2 mol Ba(OH) Sục vào bình lượng CO2 có giá trị biến thiên khoảng từ 0,05 mol đến 0,24 mol thu m gam kết tủa Giá trị m biến thiên khoảng sau đây? A đến 39,4 gam B đến 9,85 gam C 9,85 đến 39,4 gam D 9,85 đến 31,52 gam Giải + Theo giả thiết ta có đồ thị: nBaCO3 0,2 y nCO2 x 0,05 0,2 0,24 0,4 + Từ đồ thị ⇒ x = 0,05 mol y = 0,4 – 0,24 = 0,16 mol + Nhưng kết tủa phải biến thiên khoảng: 9,85 gam đến cực đại 39,4 gam VD6: Sục từ từ 0,6 mol CO2 vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thu 2x mol kết tủa Mặt khác sục 0,8 mol CO2 vào V lít dung dịch chứa Ba(OH)2 0,5M thu x mol kết tủa Giá trị V, x A V = 1,0 lít; x = 0,2 mol B V = 1,2 lít; x = 0,3 mol C V = 1,5 lít; x = 0,5 mol D V = 1,0 lít; x = 0,4 mol Giải + Dễ thấy số mol CO2 tăng từ 0,6 → 0,8 lượng kết tủa giảm ⇒ ứng với 0,8 mol CO2 có pư hòa tan kết tủa + TH1: Ứng với 0,6 mol có khơng có pư hòa tan kết tủa Đồ thị sau: nBaCO3 0,5V 2x nCO2 x 0,6 0,5V 0,8 Trang V + Từ đồ thị suy ra:  2x = 0,6 ⇒ x = 0,3 (1)  x = V – 0,8 (2)  0,5V ≥ 0,6 (3) + Từ (1, 2, 3) ⇒ khơng có nghiệm phù hợp + TH2: Ứng với 0,6 mol có có pư hòa tan kết tủa Đồ thị sau: nBaCO3 0,5V 2x nCO2 x 0,5V 0,6 0,8 V { V − 0,6 = 2x + Từ đồ thị ⇒ V − 0,8 = x ⇒ V = 1,0 x = 0,2 VD7: Sục từ từ đến dư CO2 vào cốc đựng dung dịch Ca(OH)2 KQ thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình bên 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 (Hình 1) Giải nCaCO3 + Từ đồ thị(hình 1) ⇒ a = 0,3 mol + Dễ thấy kết tủa cực đại = 0,3 + (1 – 0,3): = 0,65 mol 0,65 x=? + Từ kết ta vẽ lại đồ thị(hình 2): Từ đồ thị suy CO2 = 0,85 mol ⇒ x = 1,3 – 0,85 = 0,45 mol nCO2 0,65 ⇒ m = 45 gam 0,85 1,3 (Hình 2) VD8: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH)2 ta có kết theo đồ thị hình bên Tính C% chất tan dung dịch sau pư? nCaCO3 Giải nCO2 + Ta có Ca(OH)2 = 0,8 mol + CO2 = 1,2 mol + Từ đồ thị(hình 2) ⇒ x = CaCO3↓ = 1,6 – 1,2 = 0,4 mol Trang 0,8 1,2 (Hình 1) + Bảo toàn caxi ⇒ Ca(HCO3)2 = 0,8 – 0,4 = 0,4 mol ⇒ C% = nCaCO3 0,4.162 = 30,45% 200 + 1,2.44 − 0.4.100 x=? nCO2 1,2 0,8 1,6 (Hình 2) Bài tập tự giải dạng Câu 1: Trong bình kín chứa 15 lít dung dịch Ca(OH) 0,01M Sục vào bình x mol CO2( 0,02 ≤ x ≤ 0,16) Khối lượng kết tủa biến thiên khoảng nào? A đến 15 gam B đến 14 gam C đến 15 gam D đến 16 gam Câu 2: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa a mol Ca(OH)2 KQ thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình bên 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 x nCO2 0,1 0,5 Câu 3: Sục từ từ CO2 vào V lít dung dịch Ba(OH) 0,5M, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau : sè mol kÕt tña 0,08 0,06 sè mol CO2 b 2b Giá trị V A 0,1 B 0,05 C 0,2 Trang D 0,8 Câu 4: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa V lít Ca(OH)2 0,05M KQ thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình bên Giá trị V x A 5,0; 0,15 C 0,5; 0,1 nCaCO3 x B 0,4; 0,1 nCO2 D 0,3; 0,2 0,15 0,35 Câu 5: Sục CO2 vào 200 gam dung dịch Ca(OH) ta có kết theo đồ thị hình bên Tính C% chất tan dung dịch sau pư? A 30,45% B 34,05% C 35,40% D 45,30% nCaCO3 nCO2 0,8 1,2 Dạng 2: CO2 phản ứng với dung dịch gồm NaOH; Ca(OH)2 I Thiết lập dáng đồ thị + Khi sục từ từ CO2 vào dung dịch chứa x mol NaOH y mol Ca(OH)2 xảy pư: CO2 + 2OH- → CO32- + H2O (1) CO32- + CO2 + H2O → 2HCO3- (2) Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ (3) + Ta thấy: Số mol OH- = (x + 2y) ⇒ CO32- max = (0,5x + y) + Từ ta có đồ thị biểu thị quan hệ số mol CO32- CO2 sau: nCO32- y+0,5x y nCO2 y y+0,5x y+x x+2y + Mặt khác: số mol Ca2+ = y (mol) ⇒ số mol CaCO3(max) = y (mol) Suy ra: Số mol kết tủa max = y (mol) Đồ thị pư là: Trang nCaCO3 nCaCO3 y+0,5x ⇒ y nCO2 y C x+2y y+0,5x y+x B A y y nCO2 D E y+x x+2y II Phương pháp giải  Dáng đồ thị: Hình thang cân  Tọa độ điểm quan trọng + Điểm xuất phát: (0,0) + Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (Ca2+, …)[a số mol Ca(OH)2] ⇒ kết tủa cực đại a mol + Điểm cực tiểu: (0, nOH-)  Tỉ lệ đồ thị: 1:1 III Bài tập ví dụ Mức độ nhận biết VD1: Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH 0,15 mol Ca(OH) KQ thí nghiệm biểu diễn đồ thị hình Tính x, y, z, t? nCaCO3 x nCO2 y z t Giải + Theo giả thiết ta có số mol: Ca = 0,15 mol ⇒ số mol kết tủa CaCO3 cực đại = 0,15 mol 2+ + Ta có số mol OH- = 0,4 mol + Từ đồ thị số mol ion ta suy ra:  x = kết tủa cực đại = 0,15 mol  t = số mol OH- = 0,4 mol  y = x = 0,15 mol  t – z = y ⇒ 0,4 – z = 0,15 ⇒ z = 0,25 mol Trang 10 + Từ đồ thị ⇒ 1,6 – z = 0,2 ⇒ z = 1,4 mol VD7: Cho V(lít) khí CO2 hấp thụ hoàn toàn 200 ml dung dịch Ba(OH) 0,5M NaOH 1,0M Tính V để kết tủa thu cực đại? A 2,24 lít ≤ V ≤ 8,96 lít B 2,24 lít ≤ V ≤ 5,6 lít C 2,24 lít ≤ V ≤ 4,48 lít D 2,24 lít ≤ V≤ 6,72 lít Giải + Ta có: Ba(OH)2 = 0,1 mol; NaOH = 0,2 mol ⇒ Ba2+ = 0,1 mol OH- = 0,4 mol ⇒ BaCO3 max = 0,1 mol + Để kết tủa max số mol CO32- ≥ 0,1 mol Theo giả thiết ta có đồ thị: nCaCO3 0,1 nCO2 x y 0,4 + Theo sơ đồ ⇒ x = 0,1; 0,4 – y = x ⇒ y = 0,3 + Để kết tủa lớn thì: x ≤ CO2 ≤ y hay 0,1 ≤ CO2 ≤ 0,3 (mol) ⇒ 2,24 ≤ V ≤ 6,72 (lít) VD8: 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 : Giải + Vì kết tủa cực đại = 0,5 mol ⇒ b = 0,5 mol + Mặt khác : OH- = 1,4 = a + 2b ⇒ a = 0,4 mol ⇒ a : b = : Bài tập tự giải dạng Câu 1: Hoà tan hoàn toàn 31,3 gam hh gồm K Ba vào nước, thu dung dịch X 5,6 lít khí H2 (đktc) Sục 8,96 lít khí CO2 (đktc) vào dung dịch X, thu m gam kết tủa Giá trị m Trang 13 A 49,25 B 39,40 C 19,70 D 78,80 Câu 2(A_2013): Hh X gồm Na, Ba, Na 2O BaO Hòa tan hồn tồn 21,9 gam X vào nước, thu 1,12 lít khí H2 (đktc) dung dịch Y, có 20,52 gam Ba(OH) Hấp thụ hồn tồn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu m gam kết tủa Giá trị m A 21,92 B 23,64 C 39,40 D 15,76 Câu 3: Sục V lít CO2 (đktc) vào dung dịch hh chứa x mol NaOH y mol Ba(OH) Để kết tủa thu cực đại giá trị V A 22,4.y ≤ V ≤ (x + y).22,4 B V = 22,4.(x+y) C 22,4.y ≤ V ≤ (y + x/2).22,4 D V = 22,4.y Câu 4: Dung dịch A chứa a mol Ba(OH) m gam NaOH Sục CO2 dư vào A ta thấy lượng kết tủa biến đổi theo hình bên Giá trị a m A 0,4 20,0 B 0,5 20,0 C 0,4 24,0 D 0,5 24,0 nBaCO3 a nCO2 Câu 5: Sục CO2 vào dung dịch chứa Ca(OH)2 NaOH ta thu kết hình bên Giá trị x A 0,64 B 0,58 C 0,68 D 0,62 a 1,3 a+0,5 nCaCO3 0,1 0,06 nCO2 Trang 14 a a+0,5 x Dạng 3: OH- phản ứng với dung dịch Al3+ I Thiết lập dáng đồ thị Cho từ từ dung dịch chứa NaOH vào dung dịch chứa a mol AlCl ta có: + Pư xảy ra: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4-[AlO2- + + 2H2O] + Đồ thị biểu diễn hai pư sau: sè mol Al(OH)3 M A(a) sè mol OH- O (0) + Ta ln có: B(3a) C(4a) BO BC = vµ = BM = a BM BM II Phương pháp giải:  Dáng đồ thị: Tam giác không cân  Tọa độ điểm quan trọng + Điểm xuất phát: (0,0) + Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (a, 3a)[a số mol Al3+] ⇒ kết tủa cực đại a mol + Điểm cực tiểu: (0, 4a)  Tỉ lệ đồ thị: (1:3) (1:1) III Bài tập ví dụ Mức độ nhận biết VD1: 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 1,2 B 0,6 0,9 D 0,5 0,9 Trang 15 C 0,9 sè mol Al(OH)3 0,3 sè mol OH- a b Giải + Từ đồ thị tỉ lệ đồ thị ta có:  a = 3.0,3 = 0,9 mol  b = a + 0,3 = 1,2 mol + Vậy đáp án C VD2: Cho từ từ 2,2 lít dung dịch NaOH 0,5M vào 300 ml dung dịch AlCl 1,0M pư thu x gam kết tủa Tính x? Giải + Vì Al3+ = 0,3 mol ⇒ kết tủa max = 0,3 mol + Số mol NaOH = 1,1 mol + Ta có đồ thị: sè mol Al(OH)3 0,3 a=? sè mol OH- 0,9 1,1 1,2 + Từ đồ thị ⇒ a = 1,2 – 1,2 = 0,1 mol ⇒ kết tủa = 7,8 gam Mức độ hiểu VD3: Cho 200 ml dung dịch AlCl3 1,5M pư với V lít dung dịch NaOH 0,5M thu 15,6 gam kết tủa Tính V? Giải + Số mol Al3+ = 0,3 mol ⇒ kết tủa max = 0,3 mol sè mol Al(OH)3 0,3 0,2 sè mol OHa=? 0,9 b = ? 1,2 + Từ đồ thị ⇒ a = 0,2 = 0,6 mol 1,2 – b = 0,2 ⇒ b = 1,0 mol ⇒ V = 1,2 2,0 lít Trang 16 VD4: Cho 800 ml dung dịch KOH x mol/l pư với 500 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,4M đến pư hồn tồn thu 11,7 gam kết tủa Tính x? Giải + Số mol Al = 0,4 mol ⇒ kết tủa max = 0,4 mol 3+ sè mol Al(OH)3 0,4 0,15 sè mol OH- b = ? 1,6 1,2 a=? + Từ đồ thị ⇒ a = 0,15 = 0,45 mol 1, – b = 0,15 ⇒ b = 1,45 mol ⇒ x = 0,5625 1,8125 lít Mức độ vận dụng Chú ý: Khi thêm OH- vào dung dịch chứa x mol H + a mol Al3+ OH- pư với H+ trước ⇒ phản ứng xảy theo thứ tự sau: H+ + OH- → H2O Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- → Al(OH)4+ Từ phản ứng ta có dáng đồ thị tốn sau: sè mol Al(OH)3 a sè mol OH- 3a+x x 4a+x VD5(A_2014): Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hh gồm a mol HCl b mol AlCl3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 0,4 sè mol OH- 0,8 2,8 2,0 Tỉ lệ a : b A : B : C : Trang 17 D : Giải + Từ đồ thị ⇒ a = 0,8 mol + Mặt khác ta có: nOH- = a + 4b = 2,8 + 0,4 ⇒ b = 0,6 mol ⇒ a : b = : VD6: Cho từ từ V ml dung dịch NaOH 1M vào 200 ml dung dịch gồm HCl 0,5M Al2(SO4)3 0,25M Đồ thị biểu diễn khối lượng kết tủa theo V hình Giá trị a, b tương ứng là: A 0,1 400 B 0,05 400 C 0,2 400 D 0,1 300 sè mol Al(OH)3 a V ml NaOH b Giải + Ta có số mol H+ = 0,1 mol; Al3+ = 0,1 mol + Vì kết tủa cực đại số mol Al3+ = 0,1 mol ⇒ a = 0,1 mol + Từ đồ ta có: số mol OH- ứng với b = nH+ + 3nAl3+ = 0,1 + 3.0,1 = 0,4 mol ⇒ b = 0,4 : = 0,4 lít = 400 ml Bài tập tự giải dạng Câu 1: Dung dịch X chứa HCl 0,2M AlCl3 0,1M Cho từ từ 500 ml dung dịch Y chứa KOH 0,4M NaOH 0,7M vào lít dung dịch X thu m gam kết tủa Tính m ? A 3,90 gam B 1,56 gam C 8,10 gam D 2,34 gam Câu 2: Hoà tan hoàn toàn a gam Al 2O3 400 ml dung dịch HNO 1M thu dung dịch X Thêm 300 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch X thu 3,9 gam kết tủa Vậy giá trị a tương ứng A 8,5 gam B 10,2 gam C 5,1 gam D 4,25 gam Câu 3: Hoà tan hết m gam Al2(SO4)3 vào nước dung dịch A Cho 300 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu x gam kết tủa Mặc khác, cho 400 ml dung dịch NaOH 1M vào A, thu x gam kết tủa Giá trị m A 21,375 B 42,75 C 17,1 D 22,8 Câu 4: Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu dung dịch Y 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu 2,34 gam kết tủa Giá trị x A 1,2 B 0,8 C 0,9 D 1,0 Trang 18 Câu 5: Cho 200 ml dung dịch Al2(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 Nồng độ dung dịch Al2(SO4)3 thí nghiệm là: A 0,125M 0,375M B 0,25M D 0,50M C sè mol Al(OH)3 V (ml) NaOH 180 340 Câu 6: Rót từ từ dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào 150 ml dung dịch AlCl3 0,04M thấy lượng kết tủa phụ thuộc vào số ml dung dịch Ba(OH)2 theo đồ thị Giá trị a b tương ứng là: A 45 ml 60 ml B 45 ml 90 ml C 90 ml 120 ml D 60 ml 90 ml sè mol Al(OH)3 0,06 V (ml) Ba(OH)2 a b II Phương pháp giải:  Dáng đồ thị: Tam giác không cân  Tọa độ điểm quan trọng + Điểm xuất phát: (0,0) + Điểm cực đại(kết tủa cực đại): (a, a)[a số mol Al3+] ⇒ kết tủa cực đại a mol + Điểm cực tiểu: (0, 4a)  Tỉ lệ đồ thị: (1:1) (1:3) III Bài tập ví dụ Mức độ nhận biết VD1: Cho từ từ dung dịch HCl đến dư vào dung dịch NaAlO2 Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị Giá trị a, b tương ứng Trang 19 A 0,3 0,2 0,2 B 0,2 0,3 D 0,2 0,4 C 0,2 sè mol Al(OH)3 M a sè mol H+ 0,8 b Giải + Từ đồ thị tỉ lệ đồ thị ta có: a = b = 0,8 = 0,2 mol + Vậy đáp án C VD2: Rót từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,1M vào 400 ml dung dịch KAlO2 0,2M Sau phản ứng thu 1,56 gam kết tủa Tính V? Giải + Vì số mol KAlO2 = 0,08 mol⇒ Đồ thị toán sè mol Al(OH)3 0,08 sè mol H+ 0,02 a b 0,08 0,32 + Từ đồ thị tỉ lệ ⇒ a = 0,02 b = 0,32 – 3.0,02 = 0,26 mol ⇒ V = 0,2 2,6 lít Mức độ hiểu VD3: Hồ tan vừa hết m gam Al vào dung dịch NaOH dung dịch X 3,36 lít H2 (đktc) Rót từ từ đến hết V lít dung dịch HCl 0,2 M vào X thu 5,46 gam kết tủa Tính m V? Giải + Vì số mol NaAlO2 = 0,1 mol⇒ Đồ thị toán sè mol Al(OH)3 0,1 0,07 sè mol H+ a 0,1 b 0,4 + Từ đồ thị tỉ lệ ⇒ a = 0,07 b = 0,1 + 3(0,1 – 0,07) = 0,19 mol ⇒ V = 0,35 0,95 lít Trang 20 VD4: Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaAlO Kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 a sè mol H+ 0,2 1,0 Từ đồ thị cho biết lượng HCl cho vào 0,85 mol lượng kết tủa thu gam? Giải + Từ đồ thị ⇒ a = 0,2 mol + Ta vẽ lại đồ thị sau: sè mol Al(OH)3 sè mol Al(OH)3 0,4 y=? x 0,2 sè mol H+ sè mol H+ 0,2 x 1,0 4x 0,4 0,85 1,6 H× nh H× nh + Từ đồ thị (1) ⇒ 4x – = 3.0,2 ⇒ x = 0,4 mol + Từ đồ thị (2) ta có: 3y = 1,6 – 0,85 ⇒ y = 0,25 mol ⇒ kết tủa = 19,5 gam VD5: Rót từ từ dung dịch HCl 0,1M vào 200 ml dung dịch K[Al(OH) 4] 0,2M Khối lượng kết tủa thu phụ thuộc vào V (ml) dung dịch HCl hình bên Giá trị a b là: A 200 1000 B 200 800 C 200 600 D 300 800 mAl(OH)3 1,56 Vml HCl a b Giải + Ta có số mol Al(OH)3 đồ thị = 1,56 : 78 = 0,02 mol ⇒ nH+ = 0,02 mol (1) + Số mol K[Al(OH)4] = 0,04 mol ⇒ kết tủa cực đại = 0,04 mol + Từ đồ thị ⇒ nH+ – 0,04 = 3(0,04 – 0,02) ⇒ nH+ = 0,1 mol (2) + Từ (1, 2) ⇒ a = 200 ml b = 1000 ml Trang 21 nAl(OH)3 0,04 0,02 Vml HCl a 0,04 b Mức độ vận dụng Chú ý: Khi thêm H+ vào dung dịch chứa OH - AlO2- H+ pư với OH- trước sau H+ pư với AlO2- Đồ thị toán có dạng: sè mol Al(OH)3 a sè mol H+ x 4a+x a+x VD6: Cho 200 ml dung dịch X gồm NaAlO 0,1M Ba(OH)2 0,1M tác dụng với V ml dung dịch HCl 2M, thu 0,78 gam kết tủa Tính V? Giải + Số mol OH = 0,04 mol; AlO = 0,02 mol; Al(OH)3 = 0,01 mol - sè mol Al(OH)3 0,02 sè mol H+ 0,01 0,04 a 0,06 b 0,12 + Từ đồ thị suy ra: a = 0,04 + 0,01 = 0,05 mol; 0,12 - b = 0,01.3 ⇒ b = 0,09 mol + Từ suy ra: V = 25 ml 45 ml VD7: Cho dung dịch chứa x mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol NaAlO b mol NaOH Khuấy để phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch suốt Điều kiện xác x là: A x ≤ b x ≥ (4a + b) B b ≤ x ≤ (4a + b) C x ≤ b D x ≥ (4a + b) Giải + Số mol NaAlO2 = a mol ⇒ kết tủa cực đại = a mol Trang 22 + Theo giả thiết ta có sơ đồ: sè mol Al(OH)3 a sè mol H+ b 4a+b a+b Từ đồ thị ⇒ để kết tủa thì: x ≤ b x ≥ (4a + b) VD8: Cho 600 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch có chứa 0,1 mol NaOH a mol NaAlO2 7,8 g kết tủa Giá trị a A 0,20 B 0,05 D 0,15 C 0,10 Giải + Số mol H+ = 0,6 mol; OH- = 0,1 mol; AlO2- = a mol; Al(OH)3 = 0,1 mol sè mol Al(OH)3 a sè mol H+ 0,1 0,1 a+0,1 0,6 4a+0,1 + Từ đồ thị ⇒ 4a + 0,1 – 0,6 = 3(a – 0,1) ⇒ a = 0,2 mol VD9(Chuyên Vinh_Lần 1_2015): Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch hh gồm x mol Ba(OH)2 y mol Ba[Al(OH)4]2 [hoặc Ba(AlO2)2], kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau: Soámol Al(OH)3 0,2 0,1 0,3 0,7 Soámol HCl Giá trị x y A 0,05 0,15 B 0,10 0,30 C 0,10 0,15 D 0,05 0,30 Giải + Từ đồ thị ⇒ số mol OH- = 0,1 mol ⇒ 2x = 0,1 ⇒ x = 0,05 mol + Từ đồ thị ⇒ kết tủa tan vừa hết thì: HCl = 0,7 + 0,2.3 = 1,3 mol ⇒ kết tủa cực đại = 2y = (1,3 – 0,1):4 ⇒ y = 0,15 mol Trang 23 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Trước hết, nhận thấy đề tài hoạt động hóa học sinh (kể học sinh lười, thụ động) thông qua hoạt động nhóm Trong nhóm, em học sinh hỗ trợ, hợp sức để hoàn thành nhiệm vụ học tập, trao đổi, học hỏi lẫn Hoạt động nhóm phương pháp so sánh mang tính chất đối kháng nên em hứng thú học tập Phương pháp so sánh giúp em thấy giống tìm khác biệt vấn đề cần so sánh, đồng thời em làm chủ lĩnh hội kiến thức, có thời gian nghiên cứu kiến thức nhà, giảm bớt thời gian lớp, nhiều em nắm kiến thức từ nhà, phần phân vân đến lớp giải qua tiết học, điều giúp em khắc sâu kiến thức học Với phương pháp so sánh, học sinh chủ thể nghiên cứu kiến thức tái kiến thức cũ giúp em hăng hái học tập, kích thích tìm tòi, ham học hỏi học sinh Mỗi năm tơi có thử nghiệm đề tài với cụ thể khối lớp khác sau nhiều năm rút phương pháp riêng cho bài, phần kiến thức Trong năm học 2016 - 2017, tiến hành thử nghiệm lớp có trình độ tương đương lớp 12A lớp 12B Trường THPT Mai Anh Tuấn Trong đó, lớp 12A lớp thực nghiệm (TN) lớp 12B lớp đối chứng (ĐC) Hai lớp có trình độ tương đương mặt: - Số lượng học sinh lớp 40 học sinh, độ tuổi - Chất lượng học tập nói chung mơn Hố nói riêng Kết học tập học kỳ I lớp chọn sau Học lực TBHK I Lớp TN Lớp ĐC Học lực mơn Hố Lớp TN Lớp ĐC Khá, giỏi 37,5% 29,5% Khá, giỏi 40,5% 32,5% T.Bình 47,5% 50,0% T.Bình 47,0% 48,5% Yếu 15,0% 20,5% Yếu 12,5% 19,0% Phương pháp so sánh phát huy tốt có hiệu việc dạy học mơn Hóa học trường THPT thực học có nghiên cứu hai hay nhiều chất chương, sử dụng luyện tập chương để tóm tắt nội dung học Kết luận, kiến nghị Trong giảng dạy nói chung dạy học Hóa học nói riêng, để học sinh nắm vững kiến thức kĩ đảm bảo học đôi với hành phương pháp dạy giáo viên có tính định Tơi ủng hộ quan điểm giáo dục: “học sinh trung tâm”, giáo viên người tổ chức, hướng dẫn, học sinh tích cực, chủ động lĩnh hội kiến thức Để làm điều đó, giáo viên cần suy nghĩ, tìm tòi nhiều phương pháp giảng dạy để học sinh chủ động học tập, không tâm lí ỷ lại, trơng chờ vào giáo viên Giáo viên cần đẩy mạnh hoạt động nhóm hiệu để hoạt động nhóm khơng mang tính hình thức mà sâu vào cải thiện chất lượng hoạt động nhóm tiến tới học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức thông qua hoạt động Giáo viên Trang 24 cần rèn cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu kiến thức tiến đến “đổi toàn diện ngành giáo dục” Để cải thiện chất lượng giáo dục, người giáo viên mang trọng trách lớn, có tính định Đối với học sinh, cần thay đổi phương pháp học từ lĩnh hội kiến thức sang tự tìm tòi chiếm lĩnh kiến thức, từ thụ động sang chủ động, từ “học để thi” sang “học để biết, học để làm, học để định hình thân, học để sống với người khác” Đối với nhà trường cần tổ chức buổi hội giảng nhiều để thúc đẩy đổi phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu nghiên cứu cho giáo viên; có tủ sách lưu lại chuyên đề bồi dưỡng học tập giáo viên hàng năm để làm sở nghiên cứu phát triển thành đề tài Đề nghị cấp lãnh đạo tạo điều kiện giúp đỡ học sinh giáo viên có đủ tài liệu, sách tham khảo nhà trường, chuyên đề SKKN hàng năm đưa lên trang web Sở GD&ĐT để giáo viên tham khảo Trên số ý kiến cá nhân sử dụng phương pháp so sánh dạy hoạc mơn Hóa học trường trung học phổ thơng, đặc biệt áp dụng tốt cho chương trình Chuẩn, chương trình Nâng cao, giáo viên cần bổ sung thêm số nội dung nâng cao Do hạn chế thời gian nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận nhiều ý kiến đóng góp đồng nghiệp để kết giảng dạy mơn Hóa học ngày tốt XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG Thanh hóa ngày 05 tháng 06 năm 2018 ĐƠN VỊ Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người thực Nguyễn Văn Thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Hóa học 10 – Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Nguyễn Đức Chuy, Lê Mậu Quyền, Lê Xuân Trọng – Nhà xuất giáo dục – Năm 2006 Sách giáo viên Hóa học 10 – Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Lê Trọng Tín, Lê Xuân Trọng, Nguyễn Phú Tuấn – Nhà xuất giáo dục – Năm 2006 Sách giáo khoa Hóa học 11 – Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Lê Mậu Quyền, Phạm Văn Hoan, Lê Chí Kiên – Nhà xuất giáo dục – Năm 2006 Sách giáo viên Hóa học 11 – Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên), Phạm Văn Hoan, Phạm Tuấn Hùng, Trần Trung Ninh, Lê Trọng Tín – Nhà xuất giáo dục – Năm 2006 Sách giáo khoa Hóa học 12 – Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên) tác giả khác – Nhà xuất giáo dục – Năm 2007 Trang 25 Sách giáo viên Hóa học 12 – Nguyễn Xuân Trường (Chủ biên) Phạm Văn Hoan, Nguyễn Phú Tuấn, Đoàn Thanh Tường – Nhà xuất giáo dục – Năm 2007 Sách giáo khoa Hóa học 11 Nâng cao – Lê Xuân Trọng (Chủ biên), Lê Chí Kiên, Lê Mậu Quyền – Nhà xuất giáo dục – Năm 2007 Sách giáo khoa Hóa học 12 Nâng cao – Nguyễn Hữu Đĩnh (Chủ biên), Từ Vọng Nghi, Đỗ Đình Ráng, Cao Thị Thặng – Nhà xuất giáo dục – Năm 2007 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GV: Giáo viên HS : Học sinh PTHH: Phương trình hóa học SKKN: Sáng kiến kinh nghiệm SGK: Sách giáo khoa THPT: Trung học phổ thơng TN: Thí nghiệm Trang 26 SHIFTt Trang 27 ... Kỹ đọc xử lý số liệu đồ thị tập hóa học vơ cơ góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học trường phổ thông 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Việc dạy, học mơn Hóa học. .. viên, học sinh nhà trường THPT phụ thuộc chủ yếu vào nội dung, bố cục sách giáo khoa khiến cho giáo viên, học sinh chịu nhiều áp lực thời gian trình thực Kỹ đọc xử lý số liệu đồ thị tập hóa học. .. dạy học Hóa học nói riêng yêu cầu người học phải tích cực, chủ động để lĩnh hội kiến thức Trong dạy học Hóa học THPT, phương pháp so sánh yêu cầu người học phải tự tìm tòi kiến thức dựa vào sách