Sau khi đã hoàn chỉnh đề tài “ Hướng dẫn học sinh nhận dạng và giải một số bài tập hóa vô cơ ” tôi đã photo thành nhiều bản phát cho các giáo viên trong tổ và các học sinh (trong đó có h[r]
(1)Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ I - Lý chọn đề tài
Việc dạy học trường THPT làm cho học sinh nắm vững kiến thức bản, đại phù hợp với thực tế đáp ứng với yêu cầu giáo dục
Nắm vững kiến thức hiểu sâu nhớ lâu, vận dụng tốt kiến thức học " Nhu cầu vận dụng kiến thức vơ quan trọng nhu cầu vận dụng kiến thức vừa kết việc nắm vững kiến thức vừa yếu tố thiếu việc nắm vững kiến thức"
Nắm vững kiến thức phải đồng thời biến kiến thức thành kỹ năng, kỹ xảo, thói quen Người giáo viên cần phải biết dạy học sinh vận dụng kiến thức để học sinh "tự giác, tích cực, tự lực đạt tới mục đích"
Bài tập phương pháp quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học môn, mặt khác giải tâp phương pháp học tâp tích cực có hiệu giúp học sinh nắm vững kiến thức
Giải tập hố học có mục đích củng cố hồn thiện kiến thức chương trình, đồng thời từ nội dung tập mở rộng sâu rút kiến thức Giải tập hóa học khâu quan trọng việc phát triển tư học sinh củng cố lí thuyết học Để giải tốt tập, vấn đề quan trọng hàng đầu nắm vững phương pháp giải Giáo viên trình dạy học phải hình thành phương pháp giải tập cho học sinh; làm đọc toán học sinh qui dạng tập biết sử dụng phương pháp học để giải tập cách nhanh chóng khoa học
Phương pháp nhận dạng tập vấn đề vô quan trọng
Qua nhiều năm trực tiếp giảng dạy khối lớp 10 đến lớp 12 tham khảo nhiều tài liệu chuyên ngành hóa học lẫn phương pháp giảng dạy mơn, tơi mạnh dạn đưa kinh nghiệm việc tổ chức trình dạy học với đề tài : ‘‘ Hướng dẫn học sinh nhận dạng giải số tập hóa vơ ’’
II Mục đích nghiên cứu
Giúp học sinh nhận dạng giải tập hố học vơ cách thành thạo, nhằm giúp học sinh có sở kiến thức để tiếp thu kiến thức cao hơn, để áp dụng vào hoạt động sản xuất hoạt động xã hội sau Học sinh phải nắm lý thuyết để vận dụng vào tập
III Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu sở lí luận sở thực tiễn, xây dựng tập cụ thể Thơng qua học sinh hiểu nắm vững phương pháp làm tập liên quan
(2)IV Đối tượng nghiên cứu. Các dạng tập hóa vơ V Phương pháp nghiên cứu.
Để hoàn thành đề tài này, người nghiên cứu sử dụng phương pháp nghiên cứu sau:
+ Phương pháp thống kê
+ Phương pháp phân tích – tổng hợp + Phương pháp so sánh – đối chiếu…
Trên sở hệ thống kiến thức giáo khoa thông qua kinh nghiệm học tập thân, xây dựng sở lí thuyết số tập cụ thể
VI Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 12/2010 đến tháng 11/2011
VII Kết thu trước triển khai đề tài
Trước chưa sử dụng phương pháp dạy học nói kết kiểm tra 45 phút ( lớp 12A2; 12C1) đạt kết thấp Cụ thể:
Lớp
Tổng số HS
Kết quả
Giỏi Khá TB Yếu Kém TB trở
lên
SL % SL % SL % SL % SL % SL %
12A2 46 4,3 19,6 15 32,6 17 36,9 6,5 26 56,5 12C1 44 0,0 11,6 16 34,1 19 40,4 10,6 21 46,7 Cộng 93 2,2 16 17,2 31 33,3 36 38,7 8,6 49 52,7
(3)- Trong trình học lớp làm tập nhà tập tham khảo … Phải rút bước chung để giải tập hoá học
- Khi giải tập cần phải ý khơng mặt tính tốn mà phải ý đến chất hoá học toán thống mặt định tính định lượng tượng hoá học sở phương pháp luận tốn hoá học
- Biết vận dụng phương pháp: phương pháp bảo toàn khối lượng; phương pháp bảo toàn nguyên tố; phương pháp bảo toàn electron; phương pháp tăng giảm khối lượng … vào tập
II Một số dạng tập thường gặp + Bài tập tính theo phương trình phản ứng + Bài tập xác định công thức phân tử + Bài tập hỗn hợp chất
+ Bài tập nồng độ
III Một số phương pháp, định luật thường sử dụng để giải toán + Phương pháp đại số
+ Phương pháp giá trị trung bình + Phương pháp tăng giảm khối lượng
+ Phương pháp sử dụng định luật bảo toàn electron, bảo toàn nguyên tố + Phương pháp sử dụng định luật thành phần không đổi
+ Phương pháp sử dụng định luật chất khí IV Các bước để giải tập
Bước 1: Tóm tắt đề đầy đủ, ngắn gọn logic giúp tìm kiện cho, kiện cần tìm dễ dàng
Bước 2: Phân tích đề : Tìm tượng hố học, chất tham gia phản ứng sản phẩm tạo thành tượng
Bước 3: Viết đầy đủ xác (cả cân bằng) phương trình phản ứng theo tượng (lưu ý tượng xảy trước, tượng xảy sau cho xác logic)
Bước 4: Xác định dạng tốn để tìm phương pháp giải cho phù hợp theo nội dung hoá học kiện cho (Lưu ý thứ tự phép tính biện luận)
Bước 5: Rút kết luận phương pháp giải, tìm kiến thức quan trọng củng cố
V Một số dạng tập minh họa
1 Bài tập dựa vào phương trình để tính
Đây phép tính có mặt tốn hoá học Một số yêu cầu cần thiết :
(4)+ Xác định thành phần dung dịch chất, hỗn hợp chất sau phản ứng + Dung dịch sau phản ứng dung dịch chất tạo thành không kết tủa, không bay có chất phản ứng cịn dư
+ Khối lượng dung dịch sau phản ứng (định luật bảo toàn)
mdd sau phản ứng = (mdd đầu + m chất cho vào) - (m + m )
+ Hỗn hợp sau phản ứng : SP phản ứng + chất phản ứng dư + chất không phản ứng + Đặt ẩn số cần tìm
+ Dựa theo hệ số phương trình cân kiện để tính nên đưa kiện cho đợn vị mol để tính cho đỡ phức tạp
Nếu phương trình: aA + bB cC + dD Thì : nA : a = nB : b = nC : c = nD : d
Tỷ lệ số mol hệ số chất phương trình ln * Các biểu thức tính số mol thường dùng:
nA = ma : MA = pV : RT = VA0: 22,4 = V.CM = mC% : 100 MA = C%V.D: 100MA
1 Dựa vào phương trình để tính Ví dụ: Hoà tan 3,2g Fe2O3 dd HNO3
+ Tình lượng muối tạo thành
+ Tính lượng HNO3nguyên chất lấy để dùng người ta lấy dư 2% so
với lượng HNO3 cần phản ứng
Bước 1: HNO3
Cho 3,2g Fe2O3 Muối
(dư 2% ) Hỏi mM = ?, m HNO3 dùng = ?
Bước 2: Phân tích đề
Cho Fe2O3 tác dụng với dd HNO3 muối nước
Bước 3: Phương trình
6HNO3 + Fe2O3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
Bước
+ Bài tốn dạng tính theo phương trình có sử dụng chất phản ứng dư + Tính lượng muối axit dùng
Theo phương trình phản ứng:
nFe(NO3)3 = nFe2O3 = 3,2 : 160 = 0,04 mol
m Fe(NO3)3 = 0,04 242 = 9,68 g
Theo phương trình phản ứng
nHNO3 = 6n Fe2O3 = 0,04 = 0,24 mol
m HNO3 = 0,24.63 + 2: 100 0,24.63 = 15,12 + 0,3024 =15,4224g
(5)Thường dùng với dạng có nhiều tượng hố học xảy nối tiếp nhau, sản phẩm phản ứng chất phản ứng phản ứng Việc lập sư đồ hợp thức rút gọn phép tính cần dựa vào chất ban đầu, chất trung gian, chất cuối để suy luận tính
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn sợi Cu nặng 2,56 g khơng khí để chất rắn thu nguội tới nhiệt độ thường cho hoà tan vào dung dịch HCl dư dung dịch A.Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch NaOH thu kết tủa B a Viết phương trình phản ứng sảy
b Tính lượng B tạo thành Bước 1:
+ O2 t0 HCl dư NaOH
Cho 2,56g Cu C.rắn ddA B Cháy hoàn toàn (nguội)
Hỏi mB = ?
Bước 2: Khi đốt cháy Cu khơng khí sản phẩm CuO (rắn)
- Cho CuO phản ứng với HCl dư (phản ứng hết CuO) dd A gồm CuCl2 HCl
dư
- Khi dung dịch A phản ứng với NaOH Cu(OH)2 ( kết tủa B)
Bước : 2Cu + O2 ⃗t0 2CuO (1)
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (2)
HCl + NaOH NaCl + H2O (3)
CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl (4)
Bước 4: Bài tốn dựa theo phương trình tính có hệ thống phản ứng xảy liên tiếp nhau Giải theo phương pháp lập sơ đồ phản ứng Theo phương trình phản ứng (1), (2), (4) ta có:
1mol Cu 1mol CuO 1mol CuCl2 1mol Cu(OH)2
Hay : n Cu(OH)2 = nCu = 2,56 : 64 = 0,04 mol
m Cu (OH)2 = 0,04 98 = 3,92 g
* Nếu không giải theo phương pháp lập sơ đồ phản ứng ta phải thực phép tính
Tính: m CuO theo phương trình (1)
m CuCl2 theo phương trình (2)
m Cu(OH)2 theo phương trình (4)
(6)Ví dụ: Cho lượng dung dịch chứa 4,9 g H2SO4 phản ứng với dung dịch chứa
5g NaOH thu dung dịch X Tính lượng hợp chất chứa Na dung dịch X thu
Bước 1: Cho 4,9 g H2SO4 + g dd NaOH dd X
Hỏi Lượng chất có Natri =?
Bước 2: H2SO4 axit lần axit phản ứng với NaOH cho loại muối tuỳ
theo tỉ lệ chất phản ứng
Bước 3: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O
Bước 4: Bài tốn cho chất phản ứng có khối lượng
⇒ Phản ứng phải xét đến tỉ lệ chất phản ứng cho Nếu: n NaOH / H2SO4 ≥ ⇒ xảy theo (1) NaOH dư
n NaOH / H2SO4 = ⇒ xảy theo (2), phản ứng vừ đủ <
n NaOH /H2SO4 < ⇒ xảy theo (1) (2)
nH2SO4 = 4,9 : 98 = 0,05 mol ⇒ Xảy theo (1) dd NaOH dư
nNaOH = : 40 = 0,125 mol
⇒ dung dịch sau phản ứng gồm Na2SO4 , NaOH dư nước
- Tính lượng Na2SO4 theo H2SO4 ( )
nNa2SO4 = nH2SO4 = 0,05 mNa2SO4 = 0,05 142 = 7,1 g
- Tính lượng NaOH dư :
nNaOH dư = nNaOH - nNaOHpư = 0,125 - 2n H2SO4 = 0,025 mol
mNaOH dư = 0,025 40 = g
1 Dựa theo phương trình có sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng Ví dụ: Ngâm đinh sắt 200ml dung dịch CuSO4 Sau phản ứng kết
thúc lấy đinh sắt khỏi dung dịch, rửa nhẹ làm khơ, đinh sắt có khối lượng tăng 0,8 g
a Viết phương trình phản ứng dạng phân tử ion rút gọn b Vai trò chất phản ứng
c Tính CM CuSO4
Bước 1: d2 CuSO
Cho đinh sắt đinh sắt tăng 0,8 g 200ml(pư hết)
- Viết PTPƯ (phân tử, rút gọn) Hỏi - Xác định vai trò chất phản ứng - CMCuSO4
Bước 2: Khi nhúng đinh sắt vào dung dịch CuSO4 Fe hoạt động Cu
(7)Bước 3: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu
Chất khử mạnh chất oxi hóa mạnh
Bước 4: Bài toán nên sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng để giải Theo phương trình : nFe = nCu = nCuSO4
Cứ mol Fe (56g) tan có 1mol Cu (64g) kết tủa tăng g đinh sắt tăng 0,8g tức có 0,8 : = 0,1 mol Fe phản ứng nCuSO4 = 0,1 ⇒ CM CuSO4 = 0,1 : 0,2 = 0,5 mol / l
2 Bài toán hỗn hợp
Đặc điểm dạng tập này: có nhiều chất tham gia phản ứng, giải theo phương pháp đại số theo phương pháp giá trị trung bình …
2 Phương pháp đại số phương pháp giá trị trung bình - Viết đầy đủ phương trình có liên quan ( đúng, có cân ) - Đặt ẩn, lập phương trình, hệ phương trình:
+ Có giá trị cần tìm có nhiêu ẩn + Cho quan hệ có nhiêu phương trình + Nếu hỗn hợp khí Có thể chọn V làm ẩn
- Giải biện luận cần
Nếu nhiều chất phản ứng với chất khác mà cho phương trình có dạng tương tự sản phẩm , hệ số, hiệu suất …Chuyển toán nhiều chất chất tương đương
Ví dụ: Hịa tan 26,8 g hỗn hợp CaCO3 , MgCO3 vào dung dịch HCl dư thu dược
6,72 l CO2 (ở đktc) Tính khối lượng thành phần % theo khối lượng hợp
chất hỗn hợp đầu
Giải: CaCO3
Bước 1: Cho 26,8g HCl dư 6,72 l CO2 (dktc)
MgCO3
Hỏi m CaCO3 = ? , m MgCO3 = ? , % CaCO3 = ? , % MgCO3 = ?
Bước 2: Là hỗn hợp muối kim loại nhóm IIA (Có hố trị 2) phản ứng với HCl Cho sản phẩm có thành phần phân tử, tỉ lệ tương tự
Bước 3:
Cách1: Giải theo giá trị trung bình
Gọi R kí hiệu chung kim loại có cơng thức tương đương RCO3 khốilượng
mol trung bình M
PTPƯ tương đương : RCO3 + 2HCl RCl2 + H2O + CO2
nRCO3 = nCO2 = 6,72 : 22,4 = 0,3mol = 26,8: M M = 89,3
Gọi số mol CaCO3 x số mol MgCO3 ( 0,3 – x )
(8)M1x + M2 (0,3- x) 100.x + 84.(0,3 - x)
M = = = 89,3 n 0,3
x = 0,1 nCaCO3 = 0,1 n MgCO3 = 0,3 - 0,1 = 0,2
m CaCO3= 100 0,1 = 10g % CaCO3 = 10: 26,8 100 = 37,31 %
mMgCO3 = 84 0,2 = 16,8 % MgCO3 = 16,8 : 26,8 100 = 62,69%
Cách 2: Giải theo phương pháp đại số
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 (1)
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 (2)
Gọi số mol CaCO3 , MgCO3 a , b
Ta có khối lượng muối : 100 a + 84 b = 26,8 (3) Số mol CO2 tạo a + b = 6,72 : 22,4 = 0,3 (4)
ta có hệ phương trình:
100 a + 84 b = 26,8 a + b = 0,3 Giải hệ ta có : a= 0,1 ; b = 0,2
m CaCO3= 100 0,1 = 10g % CaCO3 = 10: 26,8 100 = 37,31 %
mMgCO3 = 84 0,2 = 16,8 % MgCO3 = 16,8 : 26,8 100 = 62,69%
2.2 Sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng
Nguyên tắc phương pháp đơn giản, dựa vào định luật bảo toàn khối lượng: “Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng tổng khối lượng chất tạo thành phản ứng” Cần lưu ý là: khơng tính khối lượng phần khơng tham gia phản ứng phần chất có sẵn, ví dụ nước có sẵn dung dịch
Khi cạn dung dịch khối lượng muối thu tổng khối lượng cation kim loại anion gốc axit
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Fe3O4, FeO Fe2O3 Cho luồng CO qua ống sứ
đựng m gam hỗn hợp X nung nóng Sau kết thúc thí nghiệm thu 64 gam
chất rắn A ống sứ 11,2 lít khí B (đktc) có tỉ khối so với H2 20,4 Tính
giá trị m
Bước 1: Cho m gam hh X: Fe3O4, FeO, Fe2O3 ⃗CO 11,2 l CO2 (đktc)
Hỏi m = ?
Bước 2: Khi cho luồng khí CO qua hh X (Fe3O4, FeO Fe2O3) nung nóng Các
phản ứng khử sắt oxit có: 3Fe2O3 + CO
o
t
2Fe3O4 + CO2 (1)
Fe3O4 + CO
o
t
3FeO + CO2 (2)
(9)Như chất rắn A gồm chất Fe, FeO, Fe3O4 hơn, điều khơng
quan trọng, quan trọng số mol CO phản ứng số mol CO2 tạo
thành
Bước 3: Cách giải
nB = 0,5 mol
Gọi x số mol CO2 ta có phương trình khối lượng B:
44x + 28(0,5 x) = 0,5 20,4 = 20,4
⇒ x = 0,4 mol số mol CO tham gia phản ứng
Theo ĐLBTKL ta có:
mX + mCO = mA + mCO2
⇒ m = 64 + 0,4 44 0,4 28 = 70,4 gam
Ví dụ 2: Cho 20 g hỗn hợp khối lượng muối cacbonat kim loại hóa trị I và II tác dụng với dung dịch HCl dư, khí B, dung dịch A, cô cạn dung dịch A 22,2 g muối khan Tính thể tích khí B thu ( đktc)
Bước 1: HCl dư
Cho 20g (M2CO3, XCO3) d2 A+ khí B
Cơ cạn 22,2g muối khan Hỏi V khí B = ?
Bước 2: Cả hai muối kim loại hoá trị I II phản ứng với HCl dư đều cho muối clorua
Bước 3:
M2CO3 + HCl 2MCl + H2O + CO2
XCO3 + 2HCl XCl2 + H2O + CO2
Bước 4: Sử đụng định luật bảo toàn
20 g + 2n 36,5 = 22,2g + 18n + 44n n = 0,2 VCO2 = 0,2 22,4 = 4,48 (lít)
(10)Sau hoàn chỉnh đề tài “ Hướng dẫn học sinh nhận dạng giải số bài tập hóa vơ ” tơi photo thành nhiều phát cho giáo viên tổ học sinh (trong có học sinh khối 10, khối 11, khối 12) xin ý kiến nhận xét nhận nhiều ý kiến hay, sâu sắc để giúp tơi hồn chỉnh đề tài này, nói sau gần3 năm từ bắt đầu có ý tưởng đề tham gia góp ý nhiều học sinh giáo viên tất thống ý tưởng hay cách trình bày phù hợp với chương trình trình độ học sinh có tác dụng tốt việc giúp học sinh nhận dạng giải thành thạo tốn hóa vơ
Để có đánh giá khách quan chọn lớp 12 ( 12A3, 12C5 ) để thực nghiệm lớp để làm đối chứng ( lớp 12C1 ) Lớp đối chứng tiến hành ơn tập bình thường, lớp thực nghiệm phát photo phần “Hướng dẫn học sinh nhận dạng giải số tập hóa vơ ” để ơn tập Sau hai lớp làm kiểm tra thời gian 45 phút, hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan phối hợp với tự luận, nội dung kiểm tra có đầy đủ dạng tập Sau kết thu được:
Lớp
Tổng số HS
Kết quả
Giỏi Khá TB Yếu Kém TB trở lên
SL % SL % SL % SL % SL % SL % 12A2 46 15,2 16 34,8 14 34,4 11 23,9 0,0 37 80,4 12C5 42 2,4 19,0 17 40,5 14 33,3 7,1 26 61,9 12C1 47 0,0 10,6 17 36,2 19 40,4 10,6 22 46,8
Dựa kết thực nghiệm sư phạm cho thấy chất lượng học tập học sinh lớp thực nghiệm cao học sinh lớp đối chứng, điều thể điểm :
+ Tỷ lệ % học sinh yếu lớp thực nghiệm đa số trường hợp thấp so với lớp đối chứng
+ Tỷ lệ % học sinh đạt trung bình đến khá, giỏi lớp thực nghiệm đa số trường hợp cao so với với lớp đối chứng
Như khẳng định kinh nghiệm có tác dụng tới việc nâng cao chất lượng học tập học sinh
Tuy nhiên kết bước đầu khiêm tốn hạn chế, mong đóng góp ý kiến thêm quý thầy cô, xin chân thành cảm ơn./
PH L CỤ Ụ
(11)I Lí chọn đề tài……… 01
II Mục đích nghiên cứu……… 01
III Nhiệm vụ nghiên cứu……… 01
IV Đối tượng nghiên cứu……… 02
V Phương pháp nghiên cứu……… 02
VI Thời gian nghiên cứu……… 02
VII Kết thu trước triển khai đề tài……… 02
Phần II NỘI DUNG……… 03
I Một số yêu cầu giải baì tập……… 02
II Một số dạng tập thường gặp lớp 12……… 03
III Một số phương pháp, định luật thường sử dụng để giải toán …… 03
IV Các bước để giải tập hóa học ……… 03
V Một số dạng tập minh họa……… 03
1 Bài tập dựa vào phương trình để tính ……… 03
1.1 Dựa vào phương trình để tính……… 04
4.1 Dựa vào sơ đồ hợp thức để tính……… 05
1.3 Dựa vào pt để tính có xét đến tượng chất ít, chất nhiều 06 1.4 Dựa vào phương trình có sử dụng phương pháp tăng, giảm khối lượng 06 Bài toán hỗn hợp……… 07
2.1 Phương pháp đại số phương pháp giá trị trung bình ……… 07
2.2 Sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng ……… 08
Phần III KẾT LUẬN……… 10