Phương pháp giải một số dạng toán về độ tan trong bồi dưỡng học sinh giỏi hóa THCS

MỤC LỤC Nội dung Mở đầu…………………………………………………………….… Trang 1.1 Lí chọn đề tài………………………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu……………………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu………………………………………… … 1.4 Phương pháp nghiên cứu……………………………………….… Nội dung SKKN………………………………………………… … 2.1 Cơ sở lí luận SKKN…………………………………………… 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng SKKN……………………… 2.3 Các giải pháp thực ………………………………………… 2.4 Hiệu SKKN……………………………………………… 15 Kết luận kiến nghị…………………………………………… … 15 3.1 Kết luận………………………………………………………… 15 3.2 Kiến nghị……………………………………………………… … 16 - Tài liệu tham khảo………………………………………………… 17 1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Cách mạng công nghiệp lần thứ tạo thay đổi vô lớn, tác động đến nhiều lĩnh vực đời sống, kinh tế xã hội thách thức ngành giáo dục việc đào tạo nguồn nhân lực theo nhu cầu xã hội Vì vậy, việc trang bị kiến thức cho học sinh THCS vấn đề cấp thiết bậc học, có mơn Hóa học Trong suốt cấp học THCS, mơn Hóa học môn khoa học nghiên cứu chất, biến đổi chất ứng dụng chúng Bộ môn có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức Hóa học bản, giúp học sinh hiểu rõ mơn học bổ ích, lí thú gần gũi với sống em, bước đầu hình thành học sinh kỹ thói quen làm việc khoa học, góp phần hình thành phát triển lực nhận thức giới quan phẩm chất, nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề Như vậy, mơn Hố học có vị trí quan trọng, Hố học có khả khơi nguồn sáng tạo mãnh liệt cho người tiếp tục làm nên nhiều thành tựu khoa học phục vụ cho lợi ích người Mơn Hố học mơn học tiếp cận muộn với học sinh THCS Ở lớp 8, em bắt đầu làm quen với mơn nên đón nhận, tiếp thu kiến thức em gặp nhiều khó khăn, đặc biệt học sinh có lực học yếu Do để nâng cao hiệu dạy học, giáo viên phải lựa chọn phương pháp giảng dạy thích hợp để học sinh hứng thú, tích cực tư duy, nâng cao nhận thức, từ thúc đẩy tính động, sáng tạo giải tình đặt ra, giúp học sinh hồn chỉnh tri thức cần thiết giới tự nhiên Bên cạnh đó, giáo viên phải trọng đến cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi, coi cơng tác mũi nhọn trọng tâm Nó có tác dụng thiết thực mạnh mẽ, khơng hình thành phát triển tiềm lực trí tuệ cho học sinh, tạo khí hăng say vươn lên học tập giành đỉnh cao tri thức, mà góp phần nâng cao trình độ chun mơn, nghiệp vụ giáo viên Ngồi ra, chất lượng học sinh giỏi khẳng định thương hiệu nhà trường uy tín cấp quản lý, đặc biệt nhân dân địa phương Học giỏi mơn Hóa học, học sinh khơng học giỏi lí thuyết mà đòi hỏi học sinh phải vận đụng lí thuyết vào giải tập định tính, định lượng, giải thích tượng xảy thực tiễn thực hành thí nghiệm Như tập Hoá học vừa nội dung, vừa phương pháp phương tiện để dạy tốt, học tốt mơn Hố học Hiện việc giải dạng tập Hóa học học sinh trường THCS gặp nhiều khó khăn, đặc biệt tập liên quan đến độ tan Để giúp em tháo gỡ khó khăn đó, tơi tìm hiểu lựa chọn số dạng tập độ tan phù hợp với chương trình trình độ nhận thức em, đặc biệt học sinh miền núi Với lí trên, tơi mạnh dạn đưa sáng kiến “Phương pháp giải số dạng toán độ tan bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THCS” nhằm nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Hóa học 1.2 Mục đích nghiên cứu Tổng hợp dạng toán độ tan phù hợp với trình độ nhận thức học sinh THCS đặc biệt học sinh miền núi, trang bị cho em bí tự tin, sáng tạo giải tập liên quan đến độ tan, nhằm bồi dưỡng cho đội dự tuyển học sinh giỏi mơn Hóa học trường đạt kết ngày cao 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài “Phương pháp giải số dạng toán độ tan bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THCS” tập trung nghiên cứu đối tượng đội dự tuyển học sinh giỏi mơn Hóa học lớp 8, trường PTDTNT THCS Quan Hóa - Thanh Hóa 1.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: nghiên cứu sách giáo khoa, sách tham khảo thuộc cấp THCS; nghiên cứu dạng toán độ tan phù hợp với trình độ học sinh bồi dưỡng học sinh giỏi THCS; nghiên cứu tài liệu đổi phương pháp dạy học tích cực mơn Hố học Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thơng tin: nghiên cứu thực trạng dạy học Hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Hóa học trường PT DTNT THCS Quan Hóa; trao đổi, trò chuyện với đồng nghiệp, học sinh trình nghiên cứu Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: tổng kết kinh nghiệm thủ thuật giải tập Hoá học muối ngậm nước NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận Trong toán Hoá học, tập độ tan dạng tập Hố học khó chương trình học THCS, lại nguồn kiến thức quan trọng công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cấp THCS, học sinh giỏi môn Hố học mà đạt giải cấp huyện, cấp tỉnh biết mà phải giỏi tập loại Nhưng để em học chương trình Hố học lớp 8, mà phải lĩnh hội kiến thức giải tập thành thạo đề khó khăn học sinh giáo viên Vì để em dễ hiểu, vận dụng tốt phần thân người giáo viên phải hiểu rõ trước tìm đường ngắn để em tiếp cận, bắt đầu từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp Hiện với em lớp biết giải tập Hóa học tính theo cơng thức hóa học, tính theo phương trinh hóa học bản, tính theo phương trinh hóa học tìm chất dư, tập hỗn hợp, tập tìm cơng thức hóa học Vậy để tiếp cận dạng tập độ tan em phải nghiên cứu kĩ chương VI: “Nồng độ dung dịch” (cuối lớp 8) khái niệm liên quan đến dạng toán độ tan 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Qua thực tiễn hoạt động dạy học, công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cá nhân qua tham khảo trao đổi với đồng nghiệp nhà trường, tơi nhận thấy thực trạng hầu hết em học sinh, đặc biệt học sinh miền núi cận với dạng tập độ tan thường nhiều thời gian làm quen được, song quen việc giải tập loại trở nên dễ dàng, thành thạo thường em giải tốn nhanh xác Qua q trình giảng dạy nhiều năm thấy hầu hết đề thi học sinh giỏi cấp dạng toán liên quan đến kiến thức độ tan Trước nghiên cứu đề tài này, tiến hành khảo sát chất lượng đội dự tuyển học sinh giỏi mơn Hóa học (phần kiến thức độ tan), trường PTDTNT THCS Quan Hóa, năm học 2018-2019 mà trực tiếp giảng dạy với đề bài: Bài 1: Hòa tan 7,18 (g) NaCl vào 20 (g) nước 200C thu dung dịch bão hòa Tính độ tan nồng độ phần trăm dung dịch NaCl bão hòa Bài 2: Tính khối lượng AgNO3 tách khỏi dung dịch làm lạnh 450 (g) dung dịch bão hòa 800C xuống 200C Biết độ tan AgNO3 800C 668 (g) 200C 222 (g) Bài 3: Tính lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8% ( biết dd CuSO4 có D = 1,1g/ml) Bài 4: Xác định cơng thức hóa học muối MgSO4.xH2O Biết MgSO4 chiếm 48,8% khối lượng ( Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG mơn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Đáp số Bài 1: SNaCl = 35,9 g; C% = 26,4% Bài 2: 261,308 g Bài 3: 68,75 g Bài 4: MgSO4.7H2O Kết khảo sát đội dự tuyển học sinh giỏi Hóa trước áp dụng SKKN: Giỏi Khá Trung bình Yếu Tổng số Số lượng % Số lượng % Số lượng % Số lượng % 0 25% 75% 0 Từ thực trạng trên, với mong muốn nâng cao hiệu hoạt động dạy học Cho nên chủ động trao đổi với đồng nghiệp, nghiên cứu, tổng hợp lại tồn mảng kiến thức mà tơi áp dụng vào công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm qua, nhằm hệ thống hóa thành đề tài logic mang tên “Phương pháp giải số dạng toán độ tan bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THCS” Hi vọng với vấn đề tơi nghiên cứu trình bày giúp học sinh học tốt mơn Hố học, gây hứng thú say mê học tập học sinh với mơn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học giáo viên học sinh, học sinh huyện miền núi Quan Hóa 2.3 Các giải pháp thực 2.3.1 Kiến thức Để giúp học sinh giải tập độ tan thành thạo, trình học, học sinh phải nắm số kiến thức sau: a) Các khái niệm - Dung môi chất có khả hòa tan chất khác để tạo dung dịch - Chất tan chất bị hòa tan dung môi - Dung dịch hỗn hợp đồng dung môi chất tan - Ở nhiệt độ xác định: + Dung dịch chưa bão hòa dung dịch hòa tan thêm chất tan + Dung dịch chưa bào hòa dung dịch khơng thể hòa tan thêm chất tan - Độ tan chất nước số (g) chất hòa tan 100g nước để tạo dung dịch bão hòa nhiệt độ xác định - Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan: + Độ tan chất rắn phụ thuộc vào nhiệt độ (nhiệt độ tăng độ tan tăng) + Độ tan chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất (độ tan chất khí tăng giảm nhiệt độ tăng áp suất) - Nồng độ phần trăm dung dịch (C%) cho biết số gam chất tan có 100 gam dung dịch - Nồng độ mol dung dịch (CM) cho biết số mol chất tan có lít dung dịch b) Các cơng thức cần nhớ: m ct - Cơng thức tính độ tan: S  m 100 H O - Công thức tính nồng độ phần trăm: C%  m ct m dd 100% (%) mdd = mdm + mct mdd = V D - Cơng thức tính nồng độ mol: CM  n (M) V - Mối liên hệ nồng độ phần trăm nồng độ mol Công thức liên hệ: C%  CM M 10.D.C% CM  10.D M - Mối quan hệ độ tan nồng độ phần trăm Công thức liên hệ: S  C% S � 100 hay C%  � 100% 100  C% 100  S c) Muối ngậm nước (tinh thể ngậm nước, tinh thể hiđrat) * Muối ngậm nước (tinh thể ngậm nước, tinh thể hiđrat) tinh thể có chứa nước kết tinh Ví dụ: CuSO4 5H2O; Na2CO3.10H2O; MgSO4.7H2O… - Thành phần tinh thể ngậm nước (tinh thể hiđrat) gồm: + Phần khan phần không chứa nước kết tinh như: CuSO 4; Na2CO3; MgSO4 + Phần nước kết tinh phần nước có tinh thể hiđrat như: - Khi hòa tan tinh thể ngậm nước vào nước nồng độ dung dịch nồng độ phần khan dung dịch - Giả sử công thức tổng quát tinh thể ngậm nước là: A xH2O Trong đó: A CTHH muối khan; x số phân tử nước kết tinh Ta có: nA = nA xH2O nH2O = x nA.xH2O 2.3.2 Các dạng tập Dạng 1: Tính độ tan, liên quan độ tan, nồng độ phần trăm Chú ý: Dạng toán đơn giản nên ta áp dụng cơng thức tính độ tan, cơng thức tính nồng độ phần trăm, tính nồng độ mol, cơng thức liên hệ độ tan nồng độ phần trăm, nồng độ mol Ví dụ 1: Ở 200C, hòa tan 40(g) KNO3 vào 95(g) nước dung dịch bão hòa Tính độ tan KNO3 200C ? (Trích “Rèn luyện kĩ giải tốn Hóa học 8”– Ngơ Ngọc An – NXB GD) Giải Độ tan KNO3 200C là: S  mct mH 2O � 100  40 100  42,1(g) 95 Ví dụ 2: Độ tan muối CuSO4 25oC 40 (g) Tính số (g) CuSO4 có 280 (g) dung dịch CuSO4 bão hòa nhiệt độ trên? (Trích “Rèn luyện kĩ giải tốn Hóa học 8”– Ngơ Ngọc An – NXB GD) Giải Cách - Xét Ở 25oC 100g H2O hòa tan tối đa 40g CuSO4 để tạo thành 140g dd CuSO4 bão hòa Vậy x = ?g CuSO4 ……… 280g dd CuSO4 bão hòa � x 40 �280  80( g ) 140 Cách Nồng độ dung dịch muối CuSO4 là: C%  40 100  28,57% 40  100 Khối lượng CuSO4 có 280 (g) dung dịch CuSO4 là: m CuSO4  mct  m dd C% 280.28,57   80(g) 100% 100 Dạng 2: Tính lượng tinh thể ngậm nước cần thêm vào dung dịch cho sẵn Chú ý: Dạng toán thường lấy muối ngậm nước cho vào dung dịch cho sẵn có tên chất tan Ví dụ như: thêm CuSO 4.5H2O dung dịch CuSO4 yêu cầu tính nồng độ phần trăm dung dịch thu sau pha trộn,… nên ta áp dụng Định luật bảo tồn khối lượng (LBTKL) để tính khối lượng dung dịch tạo thành mdd tạo thành = mtinh thể + mdd ban đầu m chất tan dd tạo thành = mchất tan tinh thể + mchất tan dd ban đầu Ví dụ 1: Để điều chế 560g dung dịch CuSO4 16% cần phải lấy (g) dung dịch CuSO4 8% trộn với (g) tinh thể CuSO4.5H2O? (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa cấp tỉnh năm học 2013- 2014”- Đề dự bị – Tài liệu tập huấn GV THCS bồi dưỡng HSG môn Hóa học –Sở GD&ĐT Thanh Hóa) Giải Gọi x, y khối lượng dung dịch CuSO4 8% CuSO4.5H2O cần dùng Ta có: x + y = 560 (g) x.8 (g) 100 y.160 (g) Khối lượng CuSO4 có y (g) CuSO4.5H2O là: 250 Khối lượng CuSO4 có x (g) dd CuSO4 8% là: Khối lượng CuSO4 có 560 (g) dung dịch CuSO4 16% là: � 560.16 (g) 100 x.8 y.160 560.16 (g) + (g) = (g) 100 250 100 Giải phương trình được: x = 480 (g); y = 80(g) Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16% Ví dụ 2: Hòa 14,3 (g) Na2CO3.10H2O vào 135,7 (g) dung dịch Na2CO3 10% thu dung dịch có nồng độ phần trăm bao nhiêu? (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG mơn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải Khối lượng dung dịch Na2CO3 thu là: m dd Na 2CO3  14,3  135,  150(g) 14,3.106  5,3(g) 286 135, 7.10  13,57(g) Khối lượng Na2CO3 có dung dịch Na2CO3 10% là: 100 Khối lượng Na2CO3 có Na2CO3.10H2O là: Khối lượng Na2CO3 có dung dịch thu là: 5,3 +13,57 =18,87(g) Vậy nồng độ phần trăm dung dịch Na2CO3 thu là: C %dd Na 2CO3  18,87 100  12,58% 150 Ví dụ 3: Hòa 12,3(g) MgSO4.7H2O vào 187,7(g) dung dịch MgSO4 0,64% thu 200 ml dung dịch Tính nồng độ mol dung dịch thu được? (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG mơn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải Số mol MgSO4 có MgSO4.7H2O là: n MgSO4  n MgSO4 7H 2O  12,3  0, 05(mol) 246 Số mol MgSO4 có 187,7g dung dịch MgSO4 0,64% là: n MgSO4  187, 7.0, 64  0, 01(mol) 100.120 Số mol MgSO4 có dung dịch MgSO4 thu là: 0,05 +0,01 =0,06 (mol) Vậy nồng độ mol dung dịch MgSO4 thu là: C MddMgSO  0, 06  0,3(M) 0, Dạng 3: Bài toán xác định lượng kết tinh Chú ý: Khi làm lạnh dung dịch bão hòa với chất tan rắn độ tan thường giảm xuống có phần chất rắn khơng tan bị tách gọi phần kết tinh + Nếu chất kết tinh khơng ngậm nước lượng nước hai dung dịch bão hòa + Nếu chất rắn kết tinh có ngậm nước lượng nước dung dịch sau dung dịch ban đầu: mH 2O ( dd sau )  mH 2O ( dd bñ) - mH (kt) 2O Trường hợp 1: Bài tốn tính lượng tinh thể tách hay thêm vào không ngậm nước thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn Cách giải Bước 1: Xác định khối lượng chất tan (mct), khối lượng nước ( m H2O ) có dung dịch bão t0 cao (ở t0 thấp tốn đưa từ dung dịch có t0 thấp lên t0 cao) Bước 2: Xác định khối lượng chất tan (mct) có dd bảo hòa t0 thấp (dạng toán mct  S � m khối lượng nước không đổi) 100 H2O Bước 3: Xác định lượng kết tinh m(kt) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) hoặc: m(kt thêm) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) Ví dụ 1: Xác định lượng muối KCl kết tinh làm lạnh 604 (g) dung dịch muối KCl bão hòa 800C xuống 100C Biết độ tan KCl 800C 51 (g) 100C 34 (g) (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa cấp huyện năm học 2012- 2013”Phòng GD&ĐT Quan Hóa) Giải *Ở 80 C: SKCl = 51(g) Cứ 51(g) KCl hòa tan 100(g) H2O tạo thành 151(g) dung dịch KCl bão hòa Vậy x(g) KCl y(g) H2O 604 (g) dung dịch KCl bão hòa  x= 604.51 204 (g) KCl y = 604 - 204 = 400(g) H2O 151 *Ở 200C : SKCl = 34 (g) Cứ 100(g) H2O hòa tan 34(g) KCl Vậy 400(g) H2O hòa tan a(g) KCl => a = 400.34 136 (g) 100 Vậy lượng muối KCl kết tinh dung dịch là: mKCl = 204 - 136 = 68 (g) Ví dụ 2: Ở 120C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hồ Đun nóng dung dịch lên đến 900C Hỏi phải thêm vào dung dịch (g) CuSO4 để dung dịch bão hoà nhiệt độ Biết 120C, độ tan CuSO4 33,5(g) 900C 80(g) (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG mơn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải *Ở 120C: SCuSO = 33,5 (g) Cứ 33,5(g) CuSO4 hòa tan 100(g) H2O tạo thành 133,5(g) dd bão hòa Vậy x(g) ………… y(g) H2O ……… 1335(g) dd bão hòa 1335.33,5  x = 133,5  335(g) CuSO4 y = 1335 - 335 = 1000g H2O *Ở 900C: SCuSO = 80 (g) Nghĩa 100(g) H2O hòa tan 80(g) CuSO4 Vậy 1000(g) H2O ………… a(g) CuSO4  a = 1000.80  800(g) 100 Vậy lượng muối CuSO4 cần thêm vào dung dịch là: m CuSO4  800  335  465(g) Trường hợp 2: Bài tốn tính khối lượng khối lượng tinh thể tách hay thêm vào có ngậm H2O, thay đổi nhiệt độ dung dịch bão hoà cho sẵn Cách giải Bước 1: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) khối lượng ( m H2O ) có dung dịch bão hòa nhiệt độ cao Bước 2: Gọi số mol tinh thể ngậm nước x (mol) => m ct (kt ) m H O(kt ) Bước 3: Lập phương trình biểu diễn độ tan dung dịch S2  m ct( t 0cao)  m ct (kt) m H O(t cao)  m H2O(kt ) �100 Bước 4: Giải phương trình kết luận Ví dụ 1: Độ tan CuSO4 850C 120C 87,7g 35,5g Khi làm lạnh 1877 (g) dung dịch bão hòa CuSO từ 800C xuống 120C có (g) tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch? (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa cấp huyện năm học 2014-2015”- Phòng GD&ĐT Quan Hóa) Giải *Ở 850C, SCuSO = 87,7(g) Nghĩa là: 100(g) H2O hòa tan 87,7 (g) CuSO4 tạo thành 187,7 (g) dung dịch bão hòa 1000(g) H2O 877 (g) CuSO4 1877 (g) dung dịch bão hòa Gọi x số mol CuSO4.5H2O tách  Khối lượng CuSO4 tách ra: 160x (g) Khối lượng H2O tách ra: 90x (g) *Ở 120C, SCuSO = 35,5(g) 4 Ta có phương trình : 4, 24%  606,32 100 887  160x 35,5  106  18x 50 1000  90x 100 giải x = 4,08 (mol) Vậy khối lượng CuSO4.5H2O kết tinh : 250  4,08 =1020 (g) Ví dụ 2: Hãy xác định tinh thể MgSO4.6H2O tách khỏi dung dịch hạ nhiệt độ 1642 (g) dung dịch bão hòa MgSO 800C xuống 200C Biết độ tan MgSO4 80 oC 64,2 (g) 20 oC 44,5 (g) (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa cấp huyện năm học 2015- 2016”Phòng GD&ĐT Phù Ninh – Phú Thọ-nguồn internet) 10 Giải *Ở 800C, SMgSO = 64,2 (g) Nghĩa là:100(g) H2O hòa tan 64,2 (g) MgSO4 tạo thành 164,2 (g) dung dịch bão hòa 1000(g) H2O 642 (g) MgSO4 1642 (g) dung dịch bão hòa Gọi x số mol MgSO4.6H2O tách  Khối lượng MgSO4 tách : 120x (g) Khối lượng H2O tách ra: 108x (g) *Ở 200C, SMgSO = 44,5 (g) 4 Ta có phương trình : 642  120 x 44,5  1000  108 x 100 giải x = 2,7386 (mol) Vậy khối lượng MgSO4 6H2O kết tinh là: 228  2,7386 = 624,4 (g) Dạng 4: Xác định công thức tinh thể ngậm nước Cách giải - Đặt công thức tổng quát muối ngậm nước A.nH2O - Viết PTHH tính theo PTHH (nếu có) - Xác định CTPT muối khan hệ số ngậm nước cách: + Xác định số mol khối lượng mol muối ngậm nước nA.nH2O = nA(khan) => M A.nH O  m n + Áp dụng Định luật thành phần không đổi, xác định: mA( kt) , m H O(kt) m mA( kt ) MA   18n mH 2O ( kt ) m2 => biện luận Ví dụ 1: Hòa tan 5,72 (g) Na2CO3.xH2O 44,28 (g) nước ta dung dịch có nồng độ 4,24% Xác định cơng thức muối ngậm nước trên? (Trích “Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG mơn Hóa học” – Phạm Thị Nam – NXB ĐHQG Hà Nội) Giải Theo ra, ta có n Na CO  n Na CO xH O  3 5, 72 (mol) 106  18x Khối lượng Na2CO3 có dung dịch Na2CO3.xH2O là: => m Na CO  106 5, 72 606,32  (g) 106  18x 106  18x Khối lượng dung dịch Na2CO3 là: 44,28 + 5,72 = 50 (g) Theo đề ta có 4, 24  606,32 100 => x = 10 106  18x 50 Vậy công thức muối kết tinh là: Na2CO3.10H2O Ví dụ 2: Khi làm nguội 513,2 (g) dung dịch bão hòa muối sunfat kim loại kiềm ngậm nước có cơng thức X2SO4.nH2O với 7< n < 12 từ nhiệt độ 85 0C 11 xuống nhiệt độ 100C thấy có 197,7 (g) tinh thể ngậm nước tách Biết độ tan X2SO4 850C 28,3 (g) 10 0C (g) Tìm cơng thức phân tử muối ngậm nước (Trích “400 tập Hóa học 9” – Ngơ Ngọc An – NXB Tổng hợp TPHCM) Giải Ở 85 C, S = 28,3(g) Nghĩa là:100(g) H2O hòa tan 28,3 (g) chất tan tạo thành 128,3 (g) dung dịch bão hòa 113,2(g) .513,2 (g) dung dịch bão hòa Khi làm nguội dung dịch khối lượng tinh thể tách 197,7(g) tinh thể Phần dung dịch lại có khối lượng: 513,2 – 197,7 = 315,5 (g) Ở 100CC, S = 9(g) Nghĩa là: 100g H2O hòa tan (g) chất tan tạo thành 109 (g) dung dịch bão hòa 26,05 (g) 315,5 (g) dung dịch bão hòa Khối lượng muối kết tinh tinh thể: 113,2 – 26,05 = 87,15 (g) Khối lượng nước kết tinh tinh thể: 197,7 – 87,5 = 110,55(g) Theo Định luật thành phần khơng đổi có M X2SO4 18n  m X 2SO4 (kt) m H2 O(kt ) � 2X  96 87,15  18n 110,55 � X  71n  48 mà < n < 12 nên: n 10 11 M 8,8 15,9 23 30,1 Vậy với n = 10, X = 23 (thỏa mãn) => X: Na  Công thức muối ngậm nước là: Na2SO4.10H2O Dạng 5: Tính khối lượng chất tan tinh thể ngậm nước, tính khối lượng tinh thể ngậm nước, tính nồng độ phần trăm, nồng độ mol… Ví dụ 1: Hòa tan 0,25 mol Na2CO3.10H2O vào 62,8(g) nước thu dung dịch Na2CO3 Em hãy: a) Tính nồng độ phần trăm dung dịch thu b) Tính nồng độ mol dung dịch thu c) Tính khối lượng riêng dung dịch thu (Trích “Rèn luyện kĩ giải tốn Hóa học 8”– Ngơ Ngọc An – NXB GD) Giải a) Ta có: n Na CO  n Na CO 10 H O  0, 25(mol) � Khối lượng Na2CO3 có Na2CO3.10H2O 3 m Na 2CO3  0, 25.106  26,5(g) 12 Khối lượng Na2CO3.10H2O là: 0,25 286 = 71,5(g) Khối lượng dung dịch Na2CO3 thu là: 71,5 + 62,8 = 134,3 (g) Vậy nồng độ phần trăm dung dịch Na2CO3 thu là: C%ddNa 2CO3  26,5 100  19, 73% 134,3 b) Số mol H2O có Na2CO3.10H2O là: n H2O  10.n Na 2CO3 10 H2 O  10.0, 25  2,5(mol) => Khối lượng H2O có Na2CO3.10H2O m H2O  2,5.18  45(g) Khối lượng H2O có dung dịch Na2CO3 thu là: m H2O  62,8  45  107,8(g) m 107,8 Vì D H O  (g/ml) => VH O  D   107,8(ml) �0,108(l) 2 Vậy nồng độ mol dung dịch thu là: CM  n 0, 25   2,3(M) V 0,108 c) Từ công thức CM  CM M 2,3.106 10.D.C%   1, 23 (g/ml) => D  10.C% 10.19, 73 M Ví dụ 2: Tính lượng tinh thể CuSO 4.5H2O cần dùng để điều chế 500ml dung dịch CuSO4 8% (biết dung dịch CuSO4 có D = 1,1g/ml)? (Trích “Đề thi học sinh giỏi Hóa cấp huyện năm học 2015- 2016”Phòng GD&ĐT Quan Hóa) Giải Khối lượng dung dịch CuSO4 8% là: m ddCuSO4 = D.V = 1,1 500 = 550 (g) Khối lượng dung dịch CuSO4 có dung dịch là: 550.8 44  44(g) � n CuSO4   0, 275(mol) 100 160 � n CuSO4 5H 2O  n CuSO4  0, 275(mol) m CuSO4  => Khối lượng CuSO4.5H2O cần lấy là: 0,275 250 = 68,75 (g) Ví dụ 3: Tính khối lượng FeCl3 H2O kết tinh có 10,82(g) muối FeCl3.6H2O (Trích “Hóa học nâng cao”– Ngơ Ngọc An – NXB GD) Giải Ta có: n FeCl3  n FeCl H O  10,82  0, 04(mol) 270,5 Khối lượng FeCl3 = 0,04.162,5 =6,5(g) Khối lượng H2O kết tinh = 10,82 – 6,5 = 4,32(g) 13 *Một số tập vận dụng Bài 1: Ở 20 độ C 200(g) nước hòa tan 72(g) NaCl tạo thành dd bão hòa Tính độ tan NaCl nhiệt độ này? Bài 2: Tính khối lượng AgNO3 khối lượng H2O có 2700(g) dd AgNO3 bão hòa 200C Biết độ tan AgNO3 nhiệt độ 170(g) Bài 3: Ở 400C, độ tan K2SO4 15(g) Hãy tính nồng độ phần trăm dung dịch K2SO4 bão hoà nhiệt độ này? Bài 4: Độ tan muối ăn 20oC 35,9(g) Tính khối lượng muối ăn 300(g) dung dịch muối ăn bão hòa 20oC ? Bài 5: Hòa tan 14.36 (g) NaCl vào 40 (g) H2O 20oC thu dung dịch bão hòa Độ tan NaCl nhiệt độ bao nhiêu? Bài 6: 850C có 1877(g) dung dịch bão hồ CuSO4 Làm lạnh dung dịch xuống 250C Hỏi có (g) CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch Biết độ tan CuSO4 850C 87,7g 250C 40g Bài 7: Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dung dịch làm lạnh 450(g) dung dịch AgNO3 bão hoà 80o C xuống 20o C Biết độ tan AgNO3 80o C 20o C 668(g) 222(g) Bài 8: Cho 0,2 mol CuO tan H2SO4 20% đun nóng, sau làm nguội dung dịch đến 100C Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch, biết độ tan CuSO4 100C 17,4(g) Bài 9: Ở 25o C người ta hoà tan 450(g) KNO3 vào 500(g) nước cất thu dung dịch A Biết độ tan KNO 20o C 32(g) Hãy xác định lượng KNO3 tách khỏi dung dịch A làm lạnh 20o C Bài 10: Độ tan NaNO3 100o C 180(g) 20o C 88(g) Có gam NaNO3 kết tinh lại hạ nhiệt độ 84(g) dung dịch NaNO3 bão hoà từ 100o C xuống 20o C Bài 11: Khi đưa 528(g) dung dịch KNO3 bão hồ 21o C lên 80o C phải thêm vào dung dịch gam Biết độ tan KNO 21o C 80o C 32(g) 170(g) Bài 12: Lấy 1000(g) dung dịch Al2(SO4)3 bão hoà làm bay 100(g) H2O Phần dung dịch lại đưa 10o C thấy có a(g) Al2(SO4)3.18H2O kết tinh Tính a(g) ? Biết độ tan Al2(SO4)3 10o C 33,5(g) Bài 13: Giả thiết độ tan CuSO 10o C 80o C 17,4(g) 55(g) Làm lạnh 1,5kg dung dịch CuSO4 bão hoà 80o C xuống 10o C Tính số gam CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch sau làm lạnh Bài 14: Xác định độ tan Na 2CO3 nước 18o C Biết nhiệt độ này, hoà tan hết 143(g) muối ngậm nước Na2CO3.10H2O 160(g) H2O thu dung dịch bão hoà Bài 15: Độ tan CuSO4 nhiệt độ t1 20(g), nhiệt độ t2 34,2(g) Người ta lấy 134,2(g) dung dịch CuSO4 bão hoà nhiệt độ t2 hạ xuống nhiệt độ 14 t1 Tính số gam tinh thể CuSO4.5H2O tách khỏi dung dịch hạ nhiệt độ từ t xuống t1? Bài 16: Xác định lượng tinh thể ngậm nước Na 2SO4.10H2O tách khỏi dung dịch làm nguội 1026,4(g) dung dịch Na2SO4 bão hoà 80o C xuống 10o C Biết độ tan Na2SO4 khan 80o C 28,3(g) 10o C 9(g) Bài 17: 25o C có 175(g) dung dịch CuSO4 bão hồ Đun nóng dung dịch lên 90o C, hỏi phải thêm vào dung dịch gam CuSO 4.5H2O để dung dịch bão hoà nhiệt độ Biết độ tan CuSO khan 25o C 40(g) 90o C 80(g) Bài 18: Hòa tan hoàn toàn 17,16 (g) tinh thể Na 2CO3.xH2O vào 132,84 (g) H2O Ta thu dung dịch Na2CO3 4,24% Xác định CTPT tinh thể Bài 19: Xác định cơng thức hóa học MgCl ngậm H2O Biết H2O chiếm 53,2% khối lượng Bài 20: Hòa tan 28,6 (g) Na2CO3 10H2O vào 181,4 (g) nước Tính nồng độ phần trăm, nồng độ mol khối lượng riêng dung dịch thu được? 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Sau học xong số dạng tập muối ngậm nước (theo thứ tự từ dễ đến khó mà SKKN trình bày trên) tơi thấy số học sinh giải khó tăng lên rõ rệt em ghi nhớ tốt phần kiến thức này, trở thành kỹ năng, kỹ xảo giải tập muối ngậm nước Kết khảo sát đội dự tuyển học sinh giỏi Hóa sau áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Tổng số Giỏi Khá Trung bình Số lượng % Số lượng % Số lượng 50% 50% % Yếu Số lượng % Kết cụ thể mà đạt năm học vừa qua: + Năm học 2017-2018: đạt giải Hóa cấp huyện (1 giải Nhì, giải Ba, giải Khuyến khích) + Năm học 2018-20189: đạt giải Hóa cấp huyện (1 giải Nhì, giải Khuyến khích) Với kết tơi nhận thấy kết học tập mơn Hố học học sinh nâng cao rõ rệt KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Để nâng cao chất lượng dạy học mơn Hóa học, đòi hỏi giáo viên giảng dạy phải có kiến thức tổng hợp, trình độ chuyên môn vững vàng, hiểu biết sâu sắc, bao qt hết tồn nội dung chương trình Hóa học THCS trình 15 độ nhận thức học sinh lớp học nhà trường… Trên sở đề cho phù hợp với trình độ nhận thức học sinh nhằm khuyến khích học sinh học tập cách say mê, hứng thú, đạt hiệu biết vận dụng hiểu biết vào sống Trải qua thời gian giảng dạy PTDTNT THCS Quan Hóa, thân tơi tích cực nghiên cứu, thực nghiệm đúc kết kinh nghiệm để có sáng kiến kinh nghiệm Qua trình nghiên cứu đề tài, tơi thấy phương pháp luyện tập thơng qua sử dụng tập hóa học nói chung tập độ tan nói riêng, phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học mơn góp phần tạo hứng thú cho học sinh học tập, đặc biệt học sinh giỏi Tuy nhiên để rèn luyện tính suy luận, củng cố kiến thức số tập độ tan em cần có nhiều cố gắng nữa, thân tơi thấy có nhiều đề thi học sinh giỏi có dạng tập nhiều năm dạy ôn đội tuyển học sinh giỏi, sử dụng tập theo hệ thống từ dễ đến khó để dạy bồi dưỡng cho học sinh Với mong muốn nâng cao chất bồi dưỡng học sinh giỏi, mạnh dạn áp dụng sáng kiến kinh nghiệm vào giảng dạy Mặc dù thân cố gắng nỗ lực trình nghiên cứu, song thời gian có hạn, kinh nghiệm giảng dạy chưa nhiều, lực thân hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Bài viết kinh nghiệm nhỏ rút qua trình giảng dạy Rất mong giúp đỡ, góp ý chân thành đồng nghiệp bạn bè để viết tốt 3.2 Kiến nghị Mơn Hố học mơn khoa học tự nhiên trường trung học sở mà học sinh bắt đầu làm quen nên đón nhận, tiếp thu kiến thức em gặp nhiều khó khăn, tập độ tan nội dung khó học sinh, kể với học sinh đội dự tuyển học sinh giỏi Do đó, để nâng cao hiệu dạy học, đặc biệt nâng cao chất lượng mũi nhọn, giáo viên phải lựa chọn phương pháp giảng dạy cho thích hợp Để cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi mơn Hố học có hiệu quả, tơi mạnh dạn đề nghị số vấn đề sau: - Đối với giáo viên: + Phải nhiệt tình, kiên trì, tự trau dồi kiến thức bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ + Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi, giáo viên phải nắm vững phương châm: Dạy nâng cao Thông qua luyện cụ thể để dạy phương pháp tư duy, dạy dạng có tính quy luật trước dạng đơn lẻ, đặc biệt dạy sau + Giáo viên phải thường xuyên tham khảo nhiều tài liệu để cập nhật, bổ sung, phát triển chuyên đề hoá học cho phù hợp với học sinh THCS, nâng cao dần từ dễ đến khó + Giáo viên phải thường xuyên kiểm tra chuẩn bị học sinh, tăng cường cho học sinh làm dạng đề để tăng kinh nghiệm làm bài, đồng thời 16 giáo viên phát vấn đề học sinh thiếu sót để sửa chữa, bổ sung kịp thời + Giáo viên thường xuyên trao đổi với phụ huynh học sinh để lưu ý phụ huynh phối hợp kiểm tra, đôn đốc việc học tập học sinh nhà, ý chăm sóc sức khỏe u cầu bố trí thời gian hợp lí để khơng ảnh hưởng đến việc học môn khác, tạo điều kiện thuận lợi tài liệu theo yêu cầu môn học - Đối với tổ chức nhà trường: + Cần trang bị đầy đủ sở vật chất, thiết bị đồ dùng dạy học phục vụ cho công tác giảng dạy giáo viên tốt + Trang bị cho giáo viên thêm tài liệu tham khảo cần thiết để bổ sung, hỗ trợ cho giáo viên q trình giảng dạy + Chun mơn nhà trường phân công cho giáo viên dạy bồi dưỡng học sinh giỏi với thời lượng 3buổi/ tuần Tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập trung vào môn học đội tuyển giai đoạn nước rút Kịp thời động viên khen thưởng cho học sinh giáo viên đội tuyển + Thường xuyên tổ chức buổi hội thảo chuyên đề, tập huấn chuyên môn để giáo viên học hỏi, trao đổi kinh nghiệm với + Với sáng kiến kinh nghiệm hay nên phổ biến giáo viên học tập vận dụng XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Quan Hóa, ngày 20 tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan sáng kiến kinh nghiệm viết, khơng chép NGƯỜI THỰC HIỆN Bùi Như Quỳnh 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO TT Tên sách Tên NXB Tên tác giả Sách giáo khoa hóa học lớp 8, NXB GD Lê Xuân Trọng Sách tập hóa học lớp 8, NXB GD Lê Xuân Trọng Tài liệu tập huấn GV THCS BD HSG mơn Hóa học Sở GD & ĐT Thanh Hóa Sở GD & ĐT Thanh Hóa (Tài liệu lưu hành nội bộ) Tài liệu BD HSG THCS mơn Hóa học Phòng GD & ĐT Quan Hóa Phòng GD & ĐT Quan Hóa (Tài liệu lưu hành nội bộ) 400 Bài tập Hóa học NXB tổng hợp TP HCM Ngô Ngọc An Hóa học nâng cao NXB GD Ngơ Ngọc An Rèn luyện kỹ giải tốn Hóa học 8,9 NXB GD Ngơ Ngọc An Tuyển chọn đề thi bồi dưỡng HSG mơn Hóa học NXB Đại học Quốc gia HN Phạm Thị Nam Tài liệu tham khảo Internet 18 19 ... tên Phương pháp giải số dạng toán độ tan bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa THCS Hi vọng với vấn đề tơi nghiên cứu trình bày giúp học sinh học tốt mơn Hố học, gây hứng thú say mê học tập học sinh. .. tạo giải tập liên quan đến độ tan, nhằm bồi dưỡng cho đội dự tuyển học sinh giỏi mơn Hóa học trường đạt kết ngày cao 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài Phương pháp giải số dạng toán độ tan bồi dưỡng. .. khảo thuộc cấp THCS; nghiên cứu dạng toán độ tan phù hợp với trình độ học sinh bồi dưỡng học sinh giỏi THCS; nghiên cứu tài liệu đổi phương pháp dạy học tích cực mơn Hố học Phương pháp điều tra