Xây dựng một số bài tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị (KLTN k41)

TRỊNH THỊ VÂN ANH XÂY DƯNG MỘT SỐ BÀI TẬP HĨA HỌC PHỔ THƠNG sử DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ KHĨA LUẬN TƠT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Vơ HÀ NỘI-2019 TRỊNH THỊ VÂN ANH XÂY DƯNG MỘT SỐ BÀI TẬP HĨA HỌC PHỔ THƠNG sử DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ KHĨA LUẬN TƠT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa Vơ Người hưững dẫn khoa học ThS Hoàng Quang Bắc LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài tìm hiểu, phân tích nghiên cứu cách nghiêm túc, em hồn thành khóa luận tốt nghiệp đại học với đề tài “Xây dựng số tập hóa học phổ thơng sử dụng phương pháp đồ thị”, ra, em xin chân thành cảm ơn người giúp đỡ, bên cạnh em suốt thời gian qua để em có kết ngày hơm Đầu tiên, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS Hồng Quang Bắc tận tình giúp đỡ, hướng dẫn bảo em suốt trình thực đề tài Hơn nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo làm việc khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình thực hồn thành khóa luận Trong q trình tìm hiểu, nghiên cứu viết khóa luận, lần em làm quen với cơng tác nghiên cứu khoa học, trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn nhiều hạn chế, dù cố gắng nhiều sai sót mong thầy bỏ qua Tơi mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy, để em tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm bổ sung cho khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2019 Sinh viên Trịnh Thị Vân Anh DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU BTHH Bài tập hóa học BTNT Bảo toàn nguyên tố GV Giáo viên HS Học sinh riị Số mol kết tủa Uị max nx Số mol kết tủa cực đại Số mol chất X PTHH Phương trình hóa học SBT Sách tập SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU LỜI MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu .1 Đối tượng khách thể nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài CHUƠNG :CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Các tài liệu xuất 1.1.2 .Một số tài liệu tham khảo khác 1.2 Bài tập hoá học .4 1.2.1 Khái niệm tập, BTHH .4 1.2.2 Tác dụng tập hoá học 1.2.3 Phân loại BTHH 1.2.4 .Sử dụng tập hoá học dạy học hoá học 1.2.5 X ây dựng BTHH 1.3 Bài tập hoá học THPT sử dụng phương pháp đồ thị 1.3.1 K hái niệm 1.3.2 Phân loại tập sử dụng phương pháp đồ thị 1.3.3 Vai trò tập hoá học sử dụng phương pháp đồ thị 10 1.4 Ng uyên tắc xây dựng số BTHH sử dụng phương pháp đồ thị 10 1.5 .Qu y trình xây dựng số tập sử dụng phương pháp đồ thị 12 1.6 Phương pháp chung để giải số tốn hóa học phổ thơng sử dụng phương pháp đồ thị 13 1.7 Cơ sở lý thuyết phản ứng CƠ2tác dụng với dung dịch base, phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm phản ứng muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+) .14 1.7.1 Cơ sở lý thuyết phản ứng CƠ2 tác dụng với dung dịch base 14 1.7.2 Cơ sở lý thuyết phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm, phản ứng muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+) 15 CHƯƠNG 2: XÂY DựNG MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG MỘT SỐ BÀI TẬP HỐ HỌC PHỔ THƠNG sử DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ 17 2.1 Một số dạng tập hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị 17 2.1.1 Dạng tập CƠ2 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2hoặc Ca(OH)2 17 2.1.2 Dạng tập CƠ2 tác dụng với hỗn hợp dung dịch NaOH( KOH) Ba(OH)2 Ca(OH)2 .20 2.1.3 Dạng tập dung dịch kiềm (OH‘ ) tác dụng với dung dịch muối nhôm (Al3+) 23 2.1.4 Dạng tập dung dịch kiềm (OH ) tác dụng với hỗn hợp dung dịch axit (H+) muối nhôm (Al3+) 26 2.1.5 Dạng tập dung dịch axit (H+) tasc dụng với dung dịch muối aluminat (A1Ơ2-) 28 2.1.6 Dạng tập dung dịch axit (H +) tác dụng với hỗn hợp dung dịch NaOH NaAlƠ2 .31 2.2 Hệ thống số tập hóa học phổ thơng sử dụng phương pháp đồ thị.33 2.2.1 Mứ c độ nhận biết 34 2.2.2 Mức độ thông hiểu .37 2.2.3 Mức độ vận dụng 41 2.2.4 Mức độ vận dụng cao 45 KẾT LUẬN .47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 LỜI MỞ ĐÀU Lý chọn đề tài Từ năm 2014 đến nay, đề thi THPT Quốc gia có nhiều đổi mới, số việc xuất dạng tập có sử dụng đồ thị để biểu diễn sụ biến thiên luợng chất mối quan hệ đại luợng Đối với dạng tập này, em thấy phần lớn học sinh cịn lúng túng, chí có học sinh cịn khơng tìm huớng giải Lý em chua luyện tập dạng nhiều chua đuợc làm quen nhiều với phuơng pháp tích cục giải tốn dạng Tuy tập sử dụng đồ thị xa lạ, mẻ nhung có cá nhân, nhóm nghiên cứu tìm hiểu sâu phân loại rõ ràng dạng tập nên tài liệu tham khảo chuyên viết tập sủ dụng phuơng pháp đồ thị cịn hạn chế chua đầy đủ Vì lý trên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Xây dựng số tập Hóa học phổ thông sử dụng phương pháp đồ thị” tài liệu tham khảo hữu ích cho học sinh thầy, cô giáo nhằm khắc phục hạn chế nêu Mục đích nghiên cứu Bài tập sử dụng phương pháp đồ thị thường xuyên Bộ Giáo dục đưa vào đề thi THPT Quốc gia có ý nghĩa việc học tập, ôn luyện học sinh thầy, cô giáo Khi nghiên cứu đề tài này, hướng đến : - Xây dựng hệ thống hóa cách chi tiết, khoa học tập sử dụng đồ thị thường gặp đề kiểm tra, đề thi THPT Quốc gia - Hình thành thói quen tư logic, khoa học cho học sinh, nâng cao chất lượng học tập - Thiết kế tài liệu hữu ích sử dụng học tập giảng dạy mơn Hóa học trường Trung học phổ thông Đối tượng khách thể nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng số tập hóa học THPT sử dụng phương pháp đồ thị Khách thể nghiên cứu: Qúa trình dạy học trường THPT Phạm vỉ nghiên cứu Xây dựng hệ thống số tập sử dụng phương pháp đồ thị đối với: - Phản ứng CŨ2tác dụng với dung dịch base - Phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm phản ứng muối aluminate với dung dịch acid mạnh (H+) Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu tổng hợp sở lí luận q trình xây dựng số tập sử dụng đồ thị - Tìm hiểu cách thiết kế đồ thị, tổng quát hóa dạng đồ thị đặc trưng số tập sử dụng đồ thị phản ứng CŨ2tác dụng với dung dịch base, phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm phản ứng muối aluminate với dung dịch acid mạnh (H+) Xây dựng số tập sử dụng đồ thị, từ đó, hệ thống hóa phân loại theo nhóm, mức độ nhận thức HS Giả thuyết khoa học - Nếu xây dựng hệ thống tập sử dụng phương pháp đồ thị có chất lượng tốt, bám sát nội dung chương trình góp phần làm phong phú hệ thống BTHH Và phối hợp với phương pháp giảng phù hợp góp phần nâng cao chất lượng, hiệu q trình dạy học mơn Hố học trường phổ thông, đặc biệt phản ứng CChtác dụng với dung dịch base, phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm phản ứng muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+) - Nếu hệ thống tập xây dựng giới thiệu rộng rãi internet để GV HS tham khảo làm tăng tính thực tiễn đề tài Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu SGK Hóa học THPT, nghiên cứu số tài liệu tham khảo sách báo, diễn đàn, internet dạng tập sử dụng đồ thị - Tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu - Phân tích đánh giá mức độ nhận thức vận dụng học sinh: mức độ nhận biết, mức độ thông hiểu, mức độ vận dụng mức độ vận dụng cao cách phân loại số tập cụ thể hệ thống chúng Đóng góp đề tài - Lụa chọn tập xây dụng hệ thống số BTHH sử dụng đồ thị phản ứng CO2 tác dụng với dung dịch base, phản úng muối nhôm với dung dịch kiềm phản úng muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+) - Phân loại BTHH theo múc độ nhận thúc HS A 35,9 23,4 c 23,4 56,3 B 55,4 15,6 27,7 15,6 Bài 8: Dan từ từ 9,68 gam khí có tỉ khối so với H2 22 vào bình đựng 500 ml dung dịch gồm Ca(OH)2Xm NaOH yM thu 20 gam kết tủa Mặt khác dẫn 17,6 gam khí vào 500 ml dung dịch X thu 10 gam kết tủa Gía trị X, y là: A 0,4 0,2 c 0,2 0,2 B 0,2 0,4 D 0,4 0,4 Bài 9: Cho V lít dung dịch HC10,5M tác dụng với 500 ml dung dịch X gồm NaAlŨ2 0,2M Ba(OH)2 0,2M thu 3,9 gam kết tủa Gía trị V A 0,25 0,45 c 0,5 0,9 B 0,025 0,045 D 0,05 0,09 Bài 10: Sục 1,344 lít khí CO2 vào 125ml dung dịch Ca(OH)2 X M, phản ứng hoàn toàn thu 7,88 gam kết tủa Gía trị X A 0,1 B.0,2 c.0,3 0,0,4 Bài 11: 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 A 49,25 B 39,40 c 19,70 D 78,80 Bài 12: Hoà tan hoàn toàn a gam AI2O3 400 ml dung dịch HNO3 IM thu dung dịch X Thêm 300 ml dung dịch NaOH IM vào dung dịch X thu 3,9 gam kết tủa Giá trị a A 8,5 B 10,2 c 5,1 4,25 Bài 13: Cho 0,6 lít HC1 O,1M vào 100 ml dung dịch A gồm NaOH O,1M Na[Al(OH)4] aM Sau phản ứng hoàn toàn thu đuợc kết tủa, lọc kết tủa, nung nhiệt độ cao đến khối luợng không đổi thu đuợc 1,02 gam chất rắn Giá trị a A 0,15 B.0,2 c 0,275 D 0,25 Bài 14: Hòa tan vừa hết m gam AI vào dung dịch NaOH đuợc dung dịch X 3,36 lít khí H2(đktc) Rót từ từ đến hết V lít dung dịch HC10,2M vào dung dịch X thu đuợc 5,46 gam kết tủa Gía trị V A 0,35 c 0,75 B 0,35 0,95 D 0,35 0,75 Bài 15: Sục V lít CƠ2 (đktc) vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm KOH 0,5M Ba(OH)2 0,375M thu đuợc 11,82 gam kết tủa Tính V? A 8,512 c 1,344 B 4,256 D 1,344 4,256 2.2.3 Mức độ vận dụng Bài 1: Cho V(lít) khí CO2 phản úng hết với 200ml dung dịch Ca(OH)2 0,5M KOH IM Tính V để khối luợng kết tủa tạo thành cục đại? A 2,24 lít < v< 4,48 lít c 2,24 lít< v< 8,96 lít B 2.24 lít < v< 6,72 lít D 2,24 lít (4x+y) D a < y a > (4x+y) Bài 7: Dung dịch X chứa X moi Ca(OH)2 Cho dung dịch X hấp thụ 0,06 mol CO2 2y mol kết tủa, dùng 0,08 mol CO2 thu y mol kết tủa Gía trị X y A 0,08 0,04 B 0,05 0,02 C 0,08 0,05 D 0,06 0,02 KẾT LUẬN * Hệ thống dạng tập phản ứng CŨ2tác dụng với dung dịch base, phản ứng muối nhôm với dung dịch kiềm phản ứng muối aluminate với dung dịch acid mạnh( H+) * Xây dựng hệ thống số tập từ dễ đến khó phân theo mức độ nhận thức học sinh: - Mức độ nhận biết: 15 tập - Mức độ thông hiểu: 15 tập - Mức độ vận dụng: 12 tập - Mức độ vận dụng cao: tập * Xây dựng mẫu đề kiểm tả 15 phút có tập sử dụng phương pháp đồ thị để giải tốn hóa học Từ ưu điểm phương pháp giải số BTHH phổ thông đồ thị so với phương pháp truyền thống TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Xuân Truờng (2006/ Sử dụng tập dạy học hóa học trường phổ thơng, NXB Đại học Su phạm Bộ giáo dục đào tạo (2008), Sách giảo viên Hoả học 11, 12 bản, NXB Giáo dục Hà Nội Tô Xuân Giáp (1997/ Phương tiện dạy học, NXB Giáo dục TS Cao Cụ Giác, Bài tập lý thuyết thực nghiệm Hóa học - Tập 1: Hóa học Vơ Phạm Ngọc Hằng chủ biên, “Phuơng pháp 11: Khảo sát đồ thị 125” - 16 phương pháp giải nhanh tập trắc nghiệm mơn Hóa học GV Kim Văn Bính- THPT n Lạc, Giải tập hóa học phương pháp đồ thị Thải Duy Tuyên (2007), Phương pháp dạy học truyền thống đổi mới, NXB Giáo dục PGS TS Nguyễn Xuân Truờng - ThS Quách Văn Long (2011), Ôn tập kiến thức luyện giải nhanh tập trắc nghiệm hoá học THPT - Hoá vô cơ, NXB Hà Nội Nguyễn Duy Ái, “Chuơng XV: Các kim loại kiềm, kiềm thổ nhôm” Tài liệu giáo khoa chuyên Hóa học 11-12 tập 10 PGS.TS Nguyễn Xuân Truờng (2010), Phương pháp dạy học hóa học trường thông, NXB Giáo dục Việt Nam 11 Hoàng Nhâm chủ biên, “Chuơng IV: Các nguyên tố nhóm IIIA ; Chuơng V: Các nguyên tố nhóm IVA” - Giáo trình Hóa vơ tập 1, 2, 12 Nguyễn Xuân Trường (2003), Bài tập hoả học trường thông, NXB Đại học Sư phạm 13 Trần Quốc Sơn, Tài liệu chuyên khoa Hóa 10, 11, 12 PHỤ LỤC Đề kiểm tra 15 phút (Hợp chất Cacbon) Đề Câu 1: Trong dạng thù hình Cacbon sau đây, dạng thù hình có hoạt tính hố học mạnh nhất: A Kim cương B Than chì c Fuleren D Cacbon vơ định hình Câu 2: Ở điều kiện thích hợp co phản ứng với với tất chất thuộc dây sau đây: A 02, CỈ2, BaO B 02, Cl2, K2O C CuO, MgO, PbO D A12O3, MgO, FeO Câu 3: Thổi V lít khí CO2 (đktc) vào ÍOOml dd Ca(OH)2 IM thu 6g kết tủa Gía trị V A 3,36 B 1,344 C 1,344 3,136 D 3,316 Câu 4: Bệnh đau dày hàm lượng dày cao, để giảm đau dày người ta dùng thuốc có chứa muối sau đây: A NaCl B CaCO3 C NaHCO3 D NH4C1 Câu 5: Dung dịch sau hồ tan CaCO3? A Nước có chứa hịa tan khí CO2 B Na2SŨ4 C BaCl2 D Ca(HCO3)2 Câu 6: Cho nhận định sau đây: (1) Các nguyên tố thuộc nhóm IVA có tính phi kim (2) Trong nhóm IVA theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân bán kính nguyên tử nguyên tố tăng dần (3) CO2, SiO2, GeO2, SnO2, PbO2 có tính lưỡng tính (4) Số oxi hố có Cacbon hợp chất là: +4, +2 (5) Các nguyên tố nhóm cac bon có khả chuyển từ trạng thái sang trạng thái kích thích Các nhận định là: A (1), (2), (3), (5) B (2), (5) c (4), (5) D (3),(4),(5) Câu 7: Khi thổi khí co đến du vào hỗn hợp chất rắn gồm CuO, AI2O3, Fe2Ũ3 Chất rắn lại sau phản ứng gồm: A Cu, Al, Fe B Cu, Al, Fe2Ũ3 c Cu, AI2O3, Fe D CuO, Al, Fe Câu 8: Cho khí co khử hoàn toàn luợng hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 có 6,72 lít CO2 (đktc), thể tích co tham gia phản úng là: A 4,48 lít B 2,24 lít c 8, 96 lít D 6,72 lít Câu 9: Sục 1, 68 lít khí co2 (đktc) vào 300 ml dd Ca(OH)2 O,1M NaOH 0,15 M thu đuợc m gam kết tủa dd Y Tìm m? A 7,5 B.3 c D 4,25 Câu 10: Tính chất sau tất muối cacbonat: (1) Dễ bị phân huỷ nhiệt (2) Phản ứng với dung dịch bazơ tạo kết tủa (3) Phản ứng với axit mạnh (4) Tan đuợc nuớc, tạo thành dung dịch bazơ A Khơng có tính chất B (2,3) c (3,4) D (1,2,3,4) Câu 10: Hiện tuợng sau xảy dẫn khí co qua ống đụng bột CuO đun nóng? A Bột CuO từ màu đen chuyển sang màu trắng B Bột CuO chuyển từ màu đen sang màu đỏ có nuớc ngung tụ c Bột CuO từ màu đen chuyển sang màu xanh có nuớc ngung tụ c Bột CuO khơng xuất thay đổi Câu 11: Nung nóng 29 gam oxit Fe với co ( du), sau phản úng kết thúc thu đuợc chất rắn có khối luợng 21 gam Cơng thúc sau oxit A FeO B Fe2O3 c Fe3O4 D Không xác định đuợc Câu 12: Cho hỗn hợp khí gồm co2 co dùng chất sau thu đuợc CO2 tinh khiết ? A dung dịch NaOH B CuO (t° cao) C O2 D dung dịch BaCL Câu 13: Na2CO3 khan lẫn tạp chất NaHCOs khan Cách sau thu đuợc Na2CO3 khan tinh khiết ? A Hòa tan hỗn hợp vào nuớc lọc B Nung nóng hỗn hợp C Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NaOH du D Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 du Câu 14: Cho bốn lọ chất rắn bị nhãn sau : NaCl, Na 2CO3, CaCO3, BaSO4 Chỉ dùng thêm cặp chất duới nhận biết đuợc bốn chất rắn ? A H2O CO2 B H2O NaOH c H2O BaCl2 D H2O HC1 Câu 15: Phản ứng sau đuợc sử dụng để điều chế CO phịng thí nghiệm A HCOOH (xt H2SO4 đặc) H2O + CO B c + H2O (hơi) > CO I H2 c.c + co2 > 2CO D 2C + 02 —> CO Đáp án 10 11 12 13 14 15 D c c A B c D A B c B c D A c Nhận xét: Trong đề kiểm tra xuất câu hỏi liên quan đến tốn CŨ2tác dụng với dung dịch base gồm có : Câu thuộc (Dạng 1, Chuơng 2) Câu (Dạng 2, Chuơng 2) Cách giải tốn thơng thuờng + Phải viết PTHH làm thời gian giải toán, đặc biệt tập trắc nghiệm thời gian trung bình cho câu có phút +, Sụ tu không đuợc rõ ràng, mạch lạc, logic Do vậy, dễ có sai sót khơng đáng có lập luận dẫn đến kết sai thiếu +, Huớng HS đến tu theo lối mòn, khơng khoa học Trong đó, giải dạng tập phuơng pháp sủ dụng đồ thị (vẽ nháp đồ thị giấy nháp), cần nhớ dạng đặc trung đồ thị HS rút ngắn thời gian làm đáng kể mà kết đầy đủ xác, khắc phục đuợc nhuợc điểm phuơng pháp giải tập thông thuờng ... BÀI TẬP VÀ HỆ THỐNG MỘT SỐ BÀI TẬP HOÁ HỌC PHỔ THÔNG sử DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒ THỊ 17 2.1 Một số dạng tập hóa học phổ thơng sử dụng phương pháp đồ thị 17 2.1.1 Dạng tập CƠ2 tác dụng với dung dịch... Phân loại tập sử dụng phương pháp đồ thị 1.3.3 Vai trị tập hố học sử dụng phương pháp đồ thị 10 1.4 Ng uyên tắc xây dựng số BTHH sử dụng phương pháp đồ thị 10 1.5 ... độ vận dụng cao 1.3.3 Vai trò tập hoá học sử dụng phương pháp đồ thị Hiện nay, tập sử dụng phương pháp đồ thị cịn sử dụng Muốn thiết kế tập sử dụng phương pháp đồ thị cần dựa vào lượng chất tham