SKKN: Rèn luyện tư duy học sinh để giải nhanh các bài tập áp dụng định luật bảo toàn

Giải nhanh các bài tập Hóa học áp dụng định luật bảo toàn là một trong những kĩ năng mà học sinh cần phải có nhưng nó lại là bài toán khó với nhiều học sinh, kể cả học sinh khá, giỏi. Với mong muốn giúp các em học sinh hiểu được những kiến thức cơ bản và thấy yêu thích môn Hóa hơn, bản thân người giáo viên luôn cố gắng tìm tòi những phương pháp dạy học phù hợp với nội dung kiến thức, với từng đối tượng học sinh, đặc biệt là những đối tượng học sinh trung bình, yếu, kém; đồng thời giáo dục tư tưởng, ý thức, thái độ và lòng ham muốn học tập môn Hóa của các em. Mời quý thầy cô tham khảo sáng kiến “Rèn luyện tư duy học sinh để giải nhanh các bài tập áp dụng định luật bảo toàn”.

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM RÈN LUYỆN TƯ DUY HỌC SINH ĐỂ GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MỤC LỤC STT 5 10 11 12 13 14 15 NỘI DUNG ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Thực trạng Mục đích Nhiệm vụ , yêu cầu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu thời gian nghiên cứu Điều tra ban đầu GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Kiến thức cần sử dụng Ví dụ vận dụng Bài tập tự giải Kết thu sau áp dụng đề tài KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Điều kiện áp dụng Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO TRANG 4 5 6 23 25 26 27 27 SƠ YẾU LÝ LỊCH Họ tên : Ngày, tháng, năm sinh : Năm vào nghành : Chức vụ : Đơn vị cơng tác : Trình độ chuyên môn : Hệ đào tạo : Chuyên ngành : Bộ mơn giảng dạy : Trình độ ngoại ngữ : Trình độ trị : ĐỖ THỊ NGÂN 18 - 11 - 1986 2010 Giáo viên Trường THPT Ba Vì Cử nhân Chính quy Hóa học Tốn học Tiếng Anh B Sơ cấp A - ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Cơ sở lý luận Trong q trình dạy học mơn Hóa học, tập xếp hệ thống phương pháp giảng dạy (phương pháp luyện tập), phương pháp coi phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng giảng dạy môn Thông qua việc giải tập, giúp học sinh rèn luyện tính tích cực, trí thơng minh, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú học tập Việc lựa chọn phương pháp thích 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 lý, giúp học sinh nắm vững chất tượng hoá học Để đáp ứng yêu cầu đổi phương pháp kiểm tra, đánh giá kết học tập thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan địi hỏi học sinh phải có kĩ giải nhanh xác tập thời gian ngắn Muốn làm điều học sinh cần phải nắm vững kiến thức áp dụng thành thạo vào tập Giải nhanh tập hóa học áp dụng định luật bảo tồn kĩ mà học sinh cần phải có lại tốn khó với nhiều học sinh, kể học sinh khá, giỏi Với mong muốn giúp em học sinh hiểu kiến thức thấy u thích mơn Hóa hơn, thân người giáo viên ln cố gắng tìm tòi phương pháp dạy học phù hợp với nội dung kiến thức, với đối tượng học sinh, đặc biệt đối tượng học sinh trung bình, yếu, kém; đồng thời giáo dục tư tưởng, ý thức, thái độ lịng ham muốn học tập mơn Hóa em Cơ sở thực tiễn Khi làm tập áp dụng định luật bảo toàn, học sinh phải nắm vững kiến thức định luật bảo toàn nội dung định luật, phạm vi áp dụng định luật… Tuy nhiên trình giảng dạy trao đổi với đồng nghiệp khác tổ chuyên môn dạy phần kiến thức này, nhận thấy nhiều em học sinh lớp khác mắc sai lầm giống giải tập chí có học sinh khá, giỏi Những hạn chế mà học sinh thường gặp phải như: chưa biết cách áp dụng định luật bảo toàn vào dạng tập nào; Giải sai tính tốn nhầm kỹ giải tập chưa thục Nguyên nhân do: Phần lớn học sinh trường thuộc xã miền núi, kinh tế gia đình cịn nhiều khó khăn, ngồi lên lớp em phải làm việc phụ giúp gia đình nên em khơng có thời gian để học nhà khơng có tiền để mua loại sách tham khảo hay vào mạng internet để xem phương pháp giải tốn hóa học nhanh Lời giải tập sách giáo khoa sách tập không áp dụng phương pháp giải nhanh mà phương pháp thông thường, Thời lượng tiết học lớp mảng kiến thức hạn chế Những dạng tập nâng cao đưa vào hạn chế thời lượng số tiết dạy theo phân phối chương trình đối tượng học sinh khá, giỏi chiếm tỷ lệ Khơng đồng nhận thức học sinh lớp nên gần tiết dạy lớp tập trung vào kiến thức cho em, phần mở rộng hay tập dạng nâng cao để vào tập, ôn tập hay tự chọn theo chủ đề Chính mà em chưa có điều kiện tìm hiểu rõ chưa nắm vững định luật hoá học để đưa phương pháp giải nhanh tập hóa học II THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đầu năm học 2011 - 2012, giảng dạy mơn Hóa khối 12 lớp 12A7, 12A8, 12A9 trường THPT Ba Vì, tơi nhận thấy nhiều học sinh lúng túng bị động với việc giải tập Các lỗi giống không xảy lớp giảng dạy mà lớp khác đồng nghiệp Những kiến thức định luật bảo toàn học sinh học từ bậc THCS nên trình làm tập áp dụng phần kiến thức này, cho em làm theo cách em từ tơi hướng dẫn em tư để giải nhanh tập hóa học Một khó khăn mà tơi gặp q trình giảng dạy việc dạy học phân hóa theo đối tượng học sinh Những lớp nhận nhiệm vụ giảng dạy, học sinh trung bình, yếu, đa số, học sinh khá, giỏi nên giáo án, ví dụ tập hướng chủ yếu vào học sinh trung bình yếu, cịn tập nâng cao áp dụng định luật bảo tồn mang tính giới thiệu III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Với mong muốn giúp học sinh nhận khắc phục hạn chế trình giải tập áp dụng định luật bảo toàn, giúp em nắm vững, nắm kiến thức mảng kiến thức này, tự giải tập sách giáo khoa sách tập tập nâng cao chút để em thấy say mê với mơn Hóa, tơi mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm : “Rèn luyện tư học sinh để giải nhanh tập áp dụng định luật bảo toàn” áp dụng cho khối lớp trường THPT Ba Vì năm học 2011 - 2012 với đối tượng chủ yếu học sinh trung bình, yếu, hy vọng phần giúp em làm tập hóa học cách nhanh xác để đáp ứng cho trình kiểm tra thi theo hình thức trắc nghiệm IV NHIỆM VỤ - YÊU CẦU NGHIÊN CỨU Nhiệm vụ Giúp học sinh rèn luyện tư thông qua hệ thống tập áp dụng định luật bảo toàn Yêu cầu - Giúp học sinh nhận dạng toán - Giúp học sinh nắm cách giải nhanh tập hóa học liên quan cách thành thạo V ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Học sinh khối 12 trường THPT Ba Vì năm học 2011-2012 Cụ thể lớp 12A7, 12A8, 12A9 VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Đọc kỹ tài liệu sách giáo khoa, sách tập Hóa học 10, 11, 12; sách giáo viên số tài liệu tham khảo khác - Dạy học trắc nghiệm đối tượng: Giỏi - Khá - Trung bình, yếu, nội dung dạy học, phương pháp thực kết thu đánh giá chủ yếu đối tượng học sinh trung bình, yếu, - Đưa bàn luận trước tổ, nhóm chun mơn để tham khảo ý kiến thực - Tham khảo ý kiến trường bạn, ý kiến đóng góp thầy dạy lâu năm có nhiều kinh nghiệm - Dự giờ, kiểm tra, đánh giá chất lượng học sinh - Dạy thực nghiệm lớp 12 trường là: 12A7, 12A8, 12A9 VII PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu định luật bảo toàn tập áp dụng - Thời gian làm trắc nghiệm năm - Kinh nghiệm thân trình giảng dạy VIII ĐIỀU TRA CƠ BẢN BAN ĐẦU Kết khảo sát đầu năm học 2011-2012: Học lực Giỏi Lớp Số Tỉ lệ (Sĩ số) lượng 12A7(40) 2,5% 12A8(41) 2,4 % 12A9(42) 2,4 % Khá Trung bình Yếu - Kém Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ lượng lượng lượng 20% 21 52,5% 10 25% 22% 24 58,5% 17,1% 21,4% 22 52,4% 10 23,8% Đây lớp khối 12 mà đối tượng học sinh chủ yếu trung bình, yếu, học sinh khá, giỏi Vì u cầu kiến thức đưa phải phù hợp với nhận thức khả em, không gây chán nản, học chống đối để em nắm kiến thức bản, giải thành thạo số dạng tập áp dụng định luật bảo toàn ngày say mê, hứng thú với mơn Hóa B - GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I KIẾN THỨC CẦN SỬ DỤNG Để giải tốt dạng tập dùng định luật bảo tồn địi hỏi học sinh phải nắm vững điểm lí thuyết quan trọng định luật bảo toàn, đồng thời ứng dụng linh hoạt lí thuyết vào dạng tốn cụ thể * Các định luật bảo tồn: Định luật bảo toàn nguyên tố: a Nội dung Trong trình phản ứng, tổng số mol nguyên tố tham gia tổng số mol nguyên tố tạo thành tổng khối lượng nguyên tố tham gia tổng khối lượng nguyên tố tạo thành b Các tốn thường dùng định luật bảo tồn ngun tố: - Bài toán đốt cháy hợp chất hữu với điều kiện biết rõ tính số mol bên tham gia phản ứng bên sản phẩm - Bài toán nhiệt nhơm - Bài tốn CO tác dụng với dụng dịch kiềm - Bài toán cho số liệu liên quan đến nguyên tố Định luật bảo toàn khối lượng: a Nội dung Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng Trong cần vận dụng hệ quả: Hệ 1: Gọi m T tổng khối lượng chất trước phản ứng, mS tổng khối lượng chất sau phản ứng Dù phản ứng xảy với hiệu suất ta có: mT = mS Hệ 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo hợp chất ta ln có: Khối lượng chất = khối lượng cation + khối lượng anion Khối lượng cation anion ta coi khối lượng nguyên tử cấu tạo thành b Các toán thường dùng định luật bảo tồn khối lượng: - Bài tốn hỏi khối lượng - Bài toán cho khối lượng - Bài toán oxit kim loại, muối cacbonat kim loại tác dụng với axit (HCl, H 2SO4 loãng) - Bài toán axit tác dụng với kiềm - Bài toán hỗn hợp chất hữu tác dụng với Br2 Định luật bảo toàn electron: a Nội dung Trong phản ứng oxi hóa khử , tổng số mol electron chất oxi hóa nhận ln tổng số mol electron chất khử nhường Khi vận dụng định luật bảo toàn electron cần lưu ý: + Trong phản ứng hệ phản ứng cần quan tâm đến trạng thái đầu trạng thái cuối mà không cần quan tâm đến trạng thái trung gian + Nếu có nhiều chất oxi hóa chất khử số mol electron trao đổi tổng số mol tất chất nhường chất nhận electron + Số mol electron = số mol chất x chênh lệch số oxi hóa b Bài tốn thường dùng định luật bảo toàn electron : Kim loại tác dụng với HNO3, H 2SO4 đặc nóng Định luật bảo tồn điện tích: a Nội dung Trong dung dịch tồn đồng thời ion dương âm tổng số mol điện tích dương tổng số mol điện tích âm Khi vận dụng định luật bảo tồn điện tích cần lưu ý: Số mol điện tích tích số mol ion giá trị tuyệt đối điện tích b Các tốn thường dùng định luật bảo tồn điện tích: - Bài tốn cho ion dung dịch - Bài tốn tính khối lượng muối - Bài toán nước cứng * Phương pháp giải: Để giải nhanh tốn hóa nói chung tốn áp dụng định luật bảo tồn nói riêng ln có bước bản: - Bước 1: Tóm tắt sơ đồ phản ứng (yêu cầu phải nhớ lí thuyết) - Bước 2: Tư : Đề cho gì? Đề hỏi gì? Mối quan hệ cho hỏi ? - Bước : Tính tốn kết II VÍ DỤ VẬN DỤNG Phương pháp bảo tồn nguyên tố Ví dụ 1: Hỗn hợp chất rắn X gồm 0,2 mol FeO , 0,4 mol Fe2O3 , 0,2 mol Fe3O4 Hịa tan hồn tồn hỗn hợp X dung dịch HCl dư thu dung dịch Y Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch Y thu dung dịch T kết tủa Z Lọc kết tủa Z, rửa cẩn thận nung không khí đến khối lượng khơng đổi thu chất rắn E có khối lượng : A 128 gam B 64 gam C 40 gam D 80 gam Hướng dẫn giải * Phân tích: Thơng thường làm tập em học sinh thường viết đầy đủ phương trình hóa học (8 phương trình), sau tính số mol Fe2O tạo thành Tuy nhiên em nhanh ý phát tổng số mol ngun tố Fe bảo tồn việc giải toán trở nên đơn giản nhiều * Bài giải: Bước 1: Tóm tắt Sơ đồ phản ứng: FeO 0,2 mol FeCl + NaOH Fe  OH 2 nung khơng khí  + HCl Fe O 0,4 mol      Fe2O3 ( E )   FeCl Fe OH    Fe O 0,2 mol   Bước 2: (Tư đầu): + Đề cho: số mol oxit sắt + Đề hỏi: khối lượng sắt (III) oxit + Mối quan hệ cho hỏi nguyên tố Fe → bảo toàn nguyên tố Fe Bước 3: Tính tốn kết Theo phương pháp bảo tồn ngun tố ta có: nFe hỗn hợp X = nFe E 1,6 → nFe E = 0,2 + 0,4 + 0,2 = 1,6 mol hay nFe2O3(E) = = 0,8 mol Vậy mFe2O3 = 0,8 160 = 128 gam → Đáp án A Ví dụ 2: Khi đốt cháy amin đơn chức X thu 8,4 lít khí CO ; 1,4 lít khí N (các thể tích khí đo đktc) 10,125 gam H2O Cơng thức phân tử X là: A CH3NH B C3H7NH2 C C2H5NH2 D C4H 9NH Hướng dẫn giải Gọi công thức X : CxHyN : a mol Bước 1: Sơ đồ phản ứng: ïìï CO 0,375 mol ï C x H y N (a mol) ¾ +¾O2¾ ® ïí H O 0,5625 mol ïï ïïỵ N 0,0625 mol Bước 2: + Đề cho: số mol nguyên tố CO2, H 2O, N + Đề hỏi: công thức amin + Mối quan hệ cho hỏi nguyên tố C, H, N → bảo tồn ngun tố C, H, N Vì amin đơn chức nên bảo toàn nguyên tố N trước Bước 3: Bảo tồn ngun tố N ta có: a = 0,0625 = 0,125 mol Bảo toàn nguyên tố C ta có : 0,125x = 0,375 → x= Vì có đáp án B có số ngun tử C = → chọn B đáp án Ví dụ 3: Đốt cháy hồn tồn 0,1 mol axit cacboxylic đơn chức cần vừa đủ V(lít) O2 (đktc) thu 0,3 mol CO2 0,2 mol H2O Tính V A 11,2 B 8,96 C 6,72 D 4,48 (Trích Đề thi Đại học khối B năm 2007) Hướng dẫn giải Bước 1: Gọi công thức axit cacboxylic CxH yO2 ìï CO 0,3 mol C x H y O + O đ ùớ ùùợ H O 0,2 mol a mol 0,1 mol Bước 2: + Đề cho : số mol CxHyO2, CO2, H2O + Đề hỏi : thể tích O2 + Mối quan hệ cho hỏi: liên quan đến nguyên tố O → bảo toàn nguyên tố O Bước 3: Bảo toàn nguyên tố O ta có: 0,1.2 + 2a = 0,3.2 + 0,2 → a = 0,3 → V = 0,3.22,4 = 6,72 lít → Đáp án C Phương pháp bảo tồn electron Ví dụ 1: Hịa tan hoàn toàn m (g) Al HNO3 dư thu 13,44 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO, N2O N với tỉ lệ VNO : VN2O : VN2 = 3:2:1 dung dịch A(không chứa muối NH4NO3) Tính m A 32,4g B 31,5g C 40,5g D 24,3g Hướng dẫn giải Bước Gọi n N2 = a mol ® n N2O = 2a , n NO = 3a Ta có: a + 2a + 3a = 13,44 = 0,06 → a = 0,1 mol 22,4 Sơ đồ phản ứng: ìï NO 0,3 mol ïï ï Al + HNO3 → Muối + íï N O 0,2 mol ïï N 0,1 mol ïỵ Bước 2: + Đề cho: số mol khí (sản phẩm khử) + Đề hỏi: khối lượng Al (chất khử) + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn electron Bước 3: + + Chất khử: Al ® → ne = 3nAl = 3x +5 + Chất oxi hóa: +2 Al +1 N ® NO , N2 O , N2 → ne = 3n NO + 8n N2O + 10n N2 = 3.0,3 + 8.0,2 + 10.0,1 = 3,5 mol Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 3,5 3,5 3x = 3,5 → x = → m = 27 = 31,5g → Đáp án B 3 Ví dụ 2: Cho 3,024 g kim loại M tan hết HNO3 loãng thu 940,8 ml N xOy (sản phẩm khử điều kiện tiêu chuẩn) có tỉ khối so với H2 22 NxO y M là: A NO Mg B N2O Al C N2O Fe D NO2 Al Hướng dẫn giải Bước 1: d Nx Oy H2 = 22 Þ MNx Oy = 22.2 = 44 Þ Nx Oy N2O Sơ đồ phản ứng: ìï M(NO3 ) n ïï M + HNO3 ® ïí N 2O ïï ïïỵ H 2O Bước 2: + Đề cho: số mol khí (sản phẩm khử) + Đề hỏi: khối lượng kim loại (chất khử) + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn electron Bước 3: + Chất khử: M0 → M+n Þ ne khử = 3,024n M + Chất oxi hóa: N+5 → N+1 (N2O) Þ ne oxi hoá = 8n N O = 8.0,9408 = 0,336 mol 22, Áp dụng định luật bảo toàn electron ta có: ìï n = 3,024n Þ Đáp án B = 0,336 Þ M = 9n Þ ïí ïïỵ M = 27(Al) M Ví dụ 3: Hịa tan hoàn toàn 14,4 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu, Mg dung dịch HNO vừa đủ thu 0,1 mol NO2; 0,2 mol NO dung dịch Y (không có NH4NO3) Cơ cạn dung dịch Y thu m(g) muối Giá trị m là: A 57,8 B 58 C 33 D 66 Hướng dẫn giải Bước 1: Sơ đồ phản ứng: ïìï Fe(NO3 )3 ïìï Fe ìï NO (0,1 mol) ï ï + H2O í Cu + HNO3 đ ùớ Cu(NO3 )2 + ùớ ùù ùù ùùợ NO (0,2 mol) ïïỵ Mg ïïỵ Mg(NO3 ) Bước 2: + Đề cho: số mol khí (sản phẩm khử), khối lượng kim loại (chất khử) + Đề hỏi: khối lượng muối (chất khử) + Mối quan hệ cho hỏi: muối tạo thành kim loại gốc NO 3Bước 3: n NO - = n e = n NO2 + 3n NO = 0,1 + 3.0,2 = 0,7 mol Þ m NO - = 0,7.62 = 43,4 g 3 Þ m = mkim loai + m NO - = 14,4 + 43,4 = 57,8 g Þ Đáp án A Ví dụ 4: Hịa tan hồn tồn 12,42g Al dung dịch HNO3 lỗng dư thu dung dịch X 1,344 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2O N2 Tỉ khối Y so với H2 18 Cô cạn dung dịch X thu m (g) chất rắn khan Giá trị m là: A 97,98 B 106,38 C 38,34 D 34,08 Hướng dẫn giải Bước 1: 12,42 1,344 n Al = = 0,46 mol , M Y = 18.2 = 36 , n Y = = 0,06 mol 27 22,4 Sơ đồ phản ứng: Al + HNO3 → dd X + ìï N O ïïỵ N Y ïí 0,46 mol 0,06 mol Bước 2: + Đề cho: số mol khí (sản phẩm khử), số mol kim loại Al (chất khử) + Đề hỏi: khối lượng muối + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn electron Bước 3: +5 +1 + Chất oxi hóa: N ® N2 O , N2 Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có: N O (a mol) 44 36 N (b mol) 28 Þ a = Þ a = b = 0,03 mol b Þ ne oxi hóa= 8n N2 O +10n N2 = 8.0,03 + 10.0,03 = 0,54 mol +3 + Cht kh: Al đ Al ị ne kh = 3nAl = 3.0,46 = 1,38 mol ≠0,54 mol ® dung dịch X chứa NH 4NO3 + Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: 1,38 = 0,54 + nNH4NO3 ị nNH4NO3 = 0,105 mol đ m = m Al(NO3 )3 + m NH NO = 0,46.213 + 0,105.80 = 106,38 g Þ Đáp án B Phương pháp bảo tồn khối lượng Ví dụ 1: Cho m gam hỗn hợp kim loại Fe, Cu, Al vào bình kín chứa mol O Nung nóng bình thời gian thể tích oxi giảm 3,5% thu 2,12 gam chất rắn Tính m Hướng dẫn giải * Phân tích: Có nhiều em học sinh làm tập viết đầy đủ phương trình đặt ẩn giải Thực tế ta có % kim loại phản ứng với oxi nên việc giải hệ phương trình khơng thể thực Dễ dàng nhận thấy tổng khối lượng hỗn hợp sau phản ứng khối lượng kim loại ban đầu cộng với khối lượng oxi phản ứng Cho nên việc tính khối lượng oxi phản ứng bao nhiêu, sau lấy khối lượng chất rắn thu sau phản ứng trừ khối lượng oxi phản ứng ta tính khối lượng kim loại ban đầu * Bài giải: ìï Fe ïï to Bước 1: Sơ đồ phản ứng: íï Cu + O ắ ắđ 2,12 g cht rn ïï Al ïỵ Bước 2: + Đề cho: số mol O2 phản ứng → khối lượng O phản ứng, cho khối lượng chất rắn + Đề hỏi: khối lượng kim loại + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn khối lượng Bước 3: 3,5 nO2 phản ứng = = 0,035 mol → mO2 phản ứng = 0,035.32 = 1,12 g 100 Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có: m + mO2 = m chất rắn → m = 2,12 – 1,12 = g Ví dụ 2: Hịa tan hồn tồn 2,81g hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO 500 ml dung dịch H2SO 0,1M (vừa đủ) Cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng muối khan thu là: A 6,81 g B 4,81 g C 5,81 g D 7,81 g (Trích Đề thi Đại học khối A năm 2007) Hướng dẫn giải Bước 1: n H 2SO = 0,5.0,1 = 0,05 mol ìï Fe O ìï Fe (SO ) ïï ï ïí MgO + H SO ® ïïí MgSO + H 2O Sơ đồ phản ứng: ï 4 ïï ïï ZnO ïïỵ ZnSO ỵï Bước 2: + Đề cho: số mol H2SO4 → số mol H2O → khối lượng H2SO , H2O ; cho khối lượng hỗn hợp oxit kim loại + Đề hỏi: khối lượng muối + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn khối lượng Bước 3: Ta thấy: n H2O = n H 2SO4 = 0,05 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mhỗn hợp + m H2SO4 = mmuối + m H O Þ mmuối = 2,81 + 98.0,05 – 18.0,05 = 6,81 g Þ Đáp án A Ví dụ 3: Trung hịa 5,48 gam hỗn hợp gồm axit axetic, phenol axit benzoic cần dùng 600 ml dung dịch NaOH 0,1 M Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam hỗn hợp rắn Giá trị m là: A 8,64 B 6,84 C 4,90 D 6,80 (Trích Đề thi Đại học khối A năm 2008) Hướng dẫn giải Bước Sơ đồ phản ứng: ïìï CH 3COOH ïìï CH 3COONa ïï ï + NaOH ® ïí C H 5ONa + H 2O í C6 H OH ïï ïï ïỵï C6 H COOH ïỵï C H 5COONa Bước 2: + Đề cho: số mol NaOH → số mol H 2O → khối lượng NaOH , H2O ; cho khối lượng hỗn hợp + Đề hỏi: khối lượng muối + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn khối lượng Bước 3: nNaOH = 0,6.0,1 = 0,06 mol Ta thấy: nH2O= nNaOH = 0,06 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mhỗn hợp + mNaOH = mmuối + mH2O Þ m = 5,48 + 0,06.40 – 0,06.18 = 6,8 g Þ Đáp án D Ví dụ 4: Đun nóng hỗn hợp gồm 0,06 mol C2H2 0,04 mol H2 với xúc tác Ni, sau thời gian thu hỗn hợp khí Y Dẫn Y qua bình Br2 dư cịn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (đktc) Tỉ khối Z so với O2 0,5 Khối lượng bình Br2 tăng là: A 1,04 g B 1,32 g C 1,64 g D 1,2 g (Trích Đề thi Đại học khối A năm 2008) Hướng dẫn giải Bước 1: 0,448 nZ = = 0,02 mol , MZ = 0,5.32 = 16 Þ mZ = 0,02.16 = 0,32 g 22,4 Sơ đồ phản ứng: ddBr2 ì khí Z ìïï C2 H 0,06 mol t o ïíï Xớ Y đ đ ùùợ H 0,04 mol ùợù m bình tang = m anken + m ankin Bước 2: + Đề cho: số mol chất hỗn hợp X → khối lượng hỗn hợp X ; khối lượng Z + Đề hỏi: khối lượng bình tăng + Mối quan hệ cho hỏi: bảo toàn khối lượng Bước 3: Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: mX = mY = m bình tăng + mZ mà mX = 0,06.26 + 2.0,04 = 1,64 g mZ = 16.0,02 = 0,32 g → mbình tăng = 1,64 – 0,32 = 1,32 g Þ Đáp án B Phương pháp bảo tồn điện tích a Kết hợp bảo tồn điện tích với bảo tồn khối lượng Ví dụ 1: Cho dung dịch A gồm 0,1 mol Fe2+ ; b mol Al3+ ; 0,1 mol Cl- ; 0,2 mol SO 42- Cô cạn dung dịch A thu m(g) muối Tính m Hướng dẫn giải Bước 1: Sơ đồ: ìï Fe 2+ 0,1 mol ïï ïï Al3+ b mol A ùớ ắ cụắcanắđ m(g) muụi ùù Cl 0,1 mol ïï ïïỵ SO 2- 0,2 mol Bước 2: + Đề cho: số mol ion + Đề hỏi: khối lượng muối + Mối quan hệ cho hỏi: bảo tồn điện tích bảo tồn khối lượng Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 0,1.2 + 3b = 0,1 + 0,2.2 → b = 0,1 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mmuối = m Al3+ + m Fe2+ + mSO 2- + m Cl4 m = 0,1.27 + 56.0,1 + 96.0,2 + 35,5.0,1 = 31,05 g Ví dụ 2: Dung dịch A gồm 0,1 mol Na+ ; 0,2 mol Ca2+ ; a mol Cl- ; b mol NO3- Cô cạn dụng dịch A thu 36 g muối Tính a b Hướng dẫn giải Bước 1: Sơ đồ: ìï Na + 0,1 mol ïï ïï Ca 2+ 0,2 mol A ùớ ắ cụắcanắđ 36 (g) muụi ïï Cl a mol ïï ïïỵ NO - b mol Bước 2: + Đề cho: số mol ion dương ; cho khối lượng muối + Đề hỏi: số mol ion âm + Mối quan hệ cho hỏi: bảo tồn điện tích bảo tồn khối lượng Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có: 0,1 + 0,2.2 = a + b → a + b = 0,5 (1) Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng ta có: mmuối = m Na + + m Ca 2+ + m NO - + mCl3 Û 36 = 0,1.23 + 0,2.40 + 35,5a + 62b Þ 35,5a + 62b = 25,7 (2) ìïï a = 0,2 T (1) v (2) ị ùùợ b = 0,3 b Kết hợp bảo tồn điện tích bảo tồn ngun tố: Ví dụ 1: Hịa tan hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 a mol Cu2S vào HNO3 vừa đủ thu dung dịch X (chỉ chứa muối sunfat) khí NO Giá trị a là: A 0,04 B 0,075 C 0,12 D 0,06 (Trích đề thi Đại học khối A năm 2007) Hướng dẫn giải Bước 1: Sơ đồ phản ứng: ïìï Cu 2+ ìïï Cu 2S a mol ìï CuSO4 ï ® ïí Û íï Fe3+ í ïỵï FeS2 0,12 mol ïỵï Fe2 (SO4 )3 ïï ïï SO4 2ỵ Bước 2: + Đề cho: số mol FeS2 + Đề hỏi: số mol Cu2S + Mối quan hệ cho hỏi: bảo tồn ngun tố bảo tồn điện tích Bước 3: Bảo tồn ngun tố Cu ta có: nCu = nCu2+ = 2a Bảo tồn ngun tố Fe ta có: nFe = nFe3+ = 0,12 Bảo toàn nguyên tố S ta có: nS = nSO42- = a + 0,12.2 = a + 0,24 Bảo tồn điện tích ta có: 2a.2 + 0,12 = 2(a + 0,24)→ a = 0,06 → Đáp án D Ví dụ : Có 300 ml dung dịch A gồm Na+ , NH4+ , CO32- , SO42- chia làm phần nhau: Phần 1: Tác dụng với dung dịch HCl thu 2,24 lít CO 2(đktc) Phần 2: Tác dụng với Ba(NO3)2 thu 43g kết tủa Phần 3: Tác dụng với NaOH thu 4,48 lít khí Cơ cạn dung dịch A thu m (g) muối Tính m Hướng dẫn giải Bước 1: Sơ đồ phản ứng: ìï NH4 + (x mol) ïï ïï Na + (y mol) éê+ HCl ® CO2 0,1 mol ïí ® ê+ Ba(NO3 )2 z mol ® 43 g ¯ ïï CO32- (z mol) ê ê+ NaOH đ 0,2 mol NH ùù 2ùùợ SO4 (t mol) Bước 2: + Đề cho: số mol chất: CO2 , NH3 kết tủa + Đề hỏi: khối lượng muối + Mối quan hệ cho hỏi: bảo tồn ngun tố bảo tồn điện tích Bước 3: Bảo tồn ngun tố C ta có: z = 0,1 mol (1) m ¯ = m BaCO3 + m BaSO4 = 43g Û 197z + 233t = 43 (2) Từ (1) (2) → t = 0,1 Bảo tồn ngun tố N ta có: x = 0,2 mol Bảo tồn điện tích ta có: x + y = 2z + 2t → y = 2.0,1 + 2.0,1 – 0,2→ y = 0,2 Bảo tồn khối lượng ta có: mmột phần A = mNH4+ + mNa+ + mCO32- + mSO42- = 0,2.18 + 0,2.23 + 0,1.60 + 0,1.96 mmột phần A = 23,8 g → m A = 23,8.3 = 71,4 g III BÀI TẬP TỰ GIẢI * BÀI TẬP DÙNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ Cho hỗn hợp A gồm Fe, Fe2O 3, FeO, Fe3O tác dụng hoàn toàn với HNO3 dư sau phản ứng thu dung dịch B khí C Cho dung dịch B tác dụng hoàn toàn với NaOH dư thu kết tủa E Nung kết tủa E khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu 16 gam chất rắn F Mặt khác cho luồng khí CO dư qua hỗn hợp A thu đựợc m gam chất rắn Tính m Biết phản ứng xảy hoàn toàn A 2,8g B 5,6g C 11,2g D 22,4g Đáp án : C Đốt cháy hoàn toàn lượng chất hữu X thu 3,36 lít khí CO 2, 0,56 lít khí N (các khí đo đktc) 3,15 gam H2O Khi X tác dụng với dung dịch NaOH thu sản phẩm có muối H 2N-CH2-COONa Cơng thức cấu tạo thu gọn X (cho H = 1, C = 12, O = 16) A H2N-CH2-COO-C3H B H2N-CH 2-CH2-COOH C H 2N-CH2-COO-C2H5 D H 2N-CH2-COO-CH3 Đáp án : D Cho 50 gam hỗn hợp gồm FeSO Fe2(SO4)3 S chiếm 22 % khối lượng Đem hòa tan hỗn hợp vào nước để dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng hoàn toàn với NaOH dư thu kết tủa Nung kết tủa khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn Tính m A 27,945 B 26,487 C 24,540 D 24,286 Đáp án : D * BÀI TẬP DÙNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ELETRON Cho 7,04 gam kim loại đồng hòa tan hết dung dịch HNO3, thu hỗn hợp 2khí NO2 NO Hỗn hợp khí có tỉ khối với hiđro 18,2 Thể tích khí thu đktc là: A 4,48lít NO ; 3,36 lít NO B 0,896 lít NO2 ; 1,344 lít NO C 2,464 lít NO ; 3,696 lít NO D 2,24 lít NO2 ; 3,36 lít NO Đáp án : B Cho 26 gam Zn tác dụng vừa đủ với dd HNO3 thu 11,2 lít hỗn hợp khí NO NO2 (đktc) Số mol HNO3 có dung dịch là: A 1,3 B 0,7 C 1,4 D 1,2 Đáp án : A Cho 1,35 g hh X gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dd HNO thu hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO 0,04 mol NO2 Khối lượng muối dung dịch ( biết dung dịch có muối nitrat) A 3,21 gam B 4,45 gam C 6,70 gam D 5,69 gam Đáp án : D * BÀI TẬP DÙNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm KOH 0,12M NaOH 0,12M Cô cạn dung dịch thu 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan Công thức phân tử X A CH3COOH B C2H5COOH C C3H7COOH D HCOOH Đáp án : A Cho 10 gam amin đơn chức X phản ứng hoàn toàn với HCl (dư), thu 15 gam muối Số đồng phân cấu tạo X A B C D Đáp án : B Cho 15 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Al tác dụng hoàn toàn với dung dịch HCl dư thu 8,96 lít H2 ( đktc) Tính khối lượng muối thu A 40,4 g B 43,4 g C 54,4 g D 60,3g Đáp án : B * BÀI TẬP DÙNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH Cho 0,1 mol FeS; 0,1 mol Cu2S a mol FeS2 tác dụng hoàn toàn với HNO3 lỗng dư thu V lít NO sản phẩm khử dung dịch Y gồm muối sunfat Cô cạn dung dịch Y thu m gam muối Tính a m A 0,2 mol 112 g B 0,2 mol 224 g C 0,3 mol 224 g D 0,3 mol 112 g Đáp án : D Tính khối lượng muối thu cô cạn dung dịch A gồm Na+, NH4+, SO42-, Cl- Biết cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH)2 dư thu 4,48 lít khí mùi khai 23,3 g kết tủa trắng Mặt khác cô cạn dung dịch A thu 19,05 gam muối khan Tính Số mol Na+ dung dịch A 0,3 mol B 0,1 mol C 0,15 mol D 0,2 mol Đáp án : B Một dung dịch chứa cation Fe2+ 0,1 mol Al3+ 0,2 mol anion Cl- x mol SO 42- y mol Tính x y biết cô cạn dung dịch thu 46,9 gam chất rắn A 0,3 0,25mol B 0,1 0,3 mol C 0,1 0,35 mol D 0,2 0,3 mol Đáp án : D Tính số mol Al3+ dung dịch A gồm Cl- , SO42- Al3+ Biết cho dung dịch A tác dụng hồn tồn với dung dịch BaCl2 dư thu 23,3 gam kết tủa trắng Cịn cạn dung dịch A thu 15,85 gam chất rắn A 0,3 mol B 0,2 mol C 0,4 mol D 0,1 mol Đáp án : D IV KẾT QUẢ THU ĐƯỢC SAU KHI ÁP DỤNG ĐỀ TÀI Trong năm học 2011- 2012, vận dụng sáng kiến kinh nghiệm vào tiết dạy thu kết phần mong đợi Bản thân nhận thấy kinh nghiệm phù hợp với chương trình sách giáo khoa Hóa với tiết dạy theo hướng đổi Đa số học sinh khơng cịn mắc sai lầm giải tập áp dụng định luật bảo toàn Các em hiểu rõ chất định luật bảo toàn cách áp dụng Học sinh thấy hứng thú học tập, tích cực, chủ động để mở rộng vốn hiểu biết đồng thời linh hoạt việc lĩnh hội kiến thức, khơng khí học tập trở nên sơi Các em cảm thấy u thích mơn Hóa hơn, tỷ lệ học sinh khá, giỏi tăng lên, tỷ lệ học sinh yếu giảm đáng kể Cụ thể, qua kiểm tra đánh giá thu kết sau: Học lực Lớp (Sĩ số) 12A7 (40) 12A8 (41) 12A9 (42) Giỏi Khá Trung bình Yếu - Kém Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ lượng lượng lượng lượng 17,5% 27 67,5% 15% 0% 14,6% 25 61% 10 24,4% 0% 14,3% 24 57,1% 12 28,6% 0% C - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Giải tập áp dụng định luật bảo tồn vấn đề khơng thể thiếu chương trình mơn Hóa THPT Với u cầu giúp học sinh nắm vững số dạng cách giải tập đơn giản, đối tượng học sinh trung bình, yếu thấy hứng thú với mơn học, học sinh khá, giỏi thấy cịn nhiều sai sót q trình giải tập cần khắc phục, khơng gây tính chủ quan, bỏ qua em Tuy nhiên, có đối tượng học sinh khá, giỏi nhiều hơn, giáo viên phải ln tích cực tự học, tự nghiên cứu, tìm tịi sáng tạo thường xun bổ sung kiến thức tích lũy kinh nghiệm vấn đề Qua việc nghiên cứu nội dung lẫn phương pháp dạy học việc giúp cho thân nâng cao nghiệp vụ, trình giảng dạy mang lại hiệu mong muốn giúp thân người giáo viên nâng cao phương pháp tự học, tự nghiên cứu để tiếp tục nghiên cứu vấn đề khác tốt suốt trình dạy học Trong trình giảng dạy thực sáng kiến kinh nghiệm mình, thân rút số kinh nghiệm sau: - Giáo viên phải rèn luyện kĩ phân tích đề cho học sinh - Giáo viên phải nghiên cứu tìm phương pháp phù hợp với đối tượng học sinh - Giáo viên cần chỉnh sửa kịp thời học sinh làm sai toán đưa nguyên nhân mà học sinh làm sai để rút kinh nghiệm - Giáo viên cần ý quan tâm đến học sinh trung bình, yếu, - Những ví dụ tập cho học sinh phải thực tế, dễ hiểu, gợi mở giúp kích thích tư tính logic em, tránh ví dụ hay tập cao siêu trừu tượng - Giáo viên nên hướng dẫn, phân tích cho học sinh để tìm nhiều lời giải bước để tới lời giải thông minh ngắn gọn - Giáo viên nên giao thêm số tập nhà mang tính chất tương tự mở rộng để em tự luyện nhà Nếu có việc làm trên, tin tất em học sinh khơng cịn lúng túng, ngại ngùng giải tập hóa học đặc biệt giải tập áp dụng định luật bảo tồn Do thời gian có hạn kinh nghiệm cịn nhiều hạn chế nên q trình viết khó tránh khỏi sai sót cách trình bày, hệ thống ví dụ tập cịn chưa phong phú, đa dạng, chưa đầy đủ khoa học Tôi mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô đồng nghiệp để sáng kiến kinh nghiệm hồn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy học tập giáo viên học sinh II ĐIỀU KIỆN ÁP DỤNG Như trình bày sáng kiến kinh nghiệm áp dụng cho tiết học tự chọn theo chủ đề giúp học sinh thành thạo tập áp dụng định luật bảo toàn, tạo sở vững cho em học tốt môn Hóa bậc THPT Sáng kiến kinh nghiệm cịn để ngỏ tiếp tục khai thác mở rộng sâu nội dung, hệ thống tập ví dụ cịn sơ sài nhiều vấn đề chưa mở rộng, sâu III KIẾN NGHỊ * Từ vấn đề nêu tơi có số kiến nghị sau: - Đối với Hội Đồng Khoa Học cần động viên, khun khích giáo viên thường xun có tiết sinh hoạt chuyên môn tổ theo dạng chuyên đề vấn đề vướng mắc trình giảng dạy vấn đề mà giáo viên cảm thấy hay có nhiều ứng dụng giảng dạy đặc biệt phương pháp dạy học - Thường xuyên có tiết dạy tuần tháng GV tổ chuyên môn để học hỏi kinh nghiệm tạo khơng khí giảng dạy toàn thể giáo viên - Tổ chức hoạt động chuyên đề nhằm mục đích trao đổi, học hỏi kinh nghiệm giáo viên môn trường THPT trực thuộc khu vực Tôi hy vọng sáng kiến kinh nghiệm giúp học sinh rèn luyện tư để giải nhanh tập áp dụng định luật bảo tồn, đóng góp phần q trình giảng dạy mơn Hóa trường THPT Cuối xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Hà Nội, ngày 01 tháng năm 2012 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Đỗ Thị Ngân TÀI LIỆU THAM KHẢO - Sách giáo khoa Hóa học lớp 10, 11, 12 - Sách tập Hóa học lớp 10, 11, 12 - Tuyển tập đề thi thử, thi thật tốt nghiệp, Đại học Cao Đẳng năm học 2006 – 2007 - Tuyển tập đề thi thử, thi thật Đại học Cao Đẳng năm học 2007 – 2008 mạng internet  ... đổi Đa số học sinh khơng cịn mắc sai lầm giải tập áp dụng định luật bảo toàn Các em hiểu rõ chất định luật bảo toàn cách áp dụng Học sinh thấy hứng thú học tập, tích cực, chủ động để mở rộng... kiến kinh nghiệm : ? ?Rèn luyện tư học sinh để giải nhanh tập áp dụng định luật bảo toàn? ?? áp dụng cho khối lớp trường THPT Ba Vì năm học 2011 - 2012 với đối tư? ??ng chủ yếu học sinh trung bình, yếu,... thức áp dụng thành thạo vào tập Giải nhanh tập hóa học áp dụng định luật bảo tồn kĩ mà học sinh cần phải có lại tốn khó với nhiều học sinh, kể học sinh khá, giỏi Với mong muốn giúp em học sinh hiểu