Biện pháp phát triển năng lực của học sinh giỏi môn hóa học trường THCS thạch cẩm qua một số bài toán có nhiều cách giải

MỤC LỤC Nội dung 1.Mở đầu Trang 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm 2.2 Thực trạng vấn đề 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 16 2.4.1 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục 16 2.4.2 Hiệu với thân đồng nghiệp nhà trường 16 Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị 16 16 17 1 Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, vấn đề đổi phương pháp dạy học Nhà trường THCS Thạch Cẩm đặc biệt quan tâm, bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ Đặc biệt dạy học theo hướng phát triển lực học sinh nói chung phát triển lực học sinh giỏi nói riêng Là giáo viên phân công giảng dạy môn hóa học bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học khối Tơi ln trăn trở tìm hướng cho từng dạy, từng dạng tập, làm để hạn chế thiếu sót nhược điểm em nhằm phát triển lực học sinh Trong q trình ơn thi học sinh giỏi Huyện Ban Giám hiệu Trường THCS Thạch Cẩm phân công nhận thấy: phần toán hóa đa phần em sử dụng phương pháp đại số nhiều thời gian nhiều trường hợp vào bế tắc gặp hệ phương trình nhiều ẩn số hay số phương trình số ẩn số Hơn tham khảo ý kiến em học sinh từng tham dự kỳ thi học sinh giỏi môn hóa, em thường cho rằng đề thi học sinh giỏi dài so với khả em em khơng kịp hồn thành thi Theo tơi nghi thực chất đề dài mà vấn đề em chưa biết lựa chọn cách giải cho phù hợp để làm thi vừa ngắn gọn xúc tích, khoa học mà vẫn đạt điểm cao Mặt khác để học sinh giỏi có thể hoàn thành thi tốt đủ số điểm để cơng nhận học sinh giỏi việc lựa chọn phương pháp làm quan trọng Nên vấn đề đưa tập có nhiều cách giải học sinh có thể lựa chọn cách giải phù hợp sở thích, sở trường từng học sinh Khi trang bị nhiều phương pháp làm tập lực học sinh sẽ nâng cao Với lý nghiên cứu, tìm tịi thảo luận với đồng nghiệp mặt hạn chế, thiếu sót làm để dạy học theo hướng phát triển lực học sinh cách có hiệu Tơi tìm biện pháp vận dụng tương đối hiệu trường THCS Thạch Cẩm Từ đó đúc rút thành Sáng kiến kinh nghiệm “Biện pháp phát triển lực học sinh giỏi môn hóa trường trung học sở Thạch Cẩm qua số toán có nhiều cách giải ” nhằm giúp học sinh giỏi mơn hóa hồn thiện phát triển lực cách tốt Hi vọng rằng với số tập đề cập đến đề tài sẽ học quý cho học sinh giỏi nhằm phát huy lực em Vì khn khở viết tơi khơng có tham vọng đưa nhiều ví dụ minh họa việc khai thác nhiều tập, mong nhận động viên khích lệ từ bạn đồng nghiệp 1.2 Mục đích nghiên cứu Thơng qua đề tài mục đích nghiên cứu đó giúp học sinh giỏi hình thành kỹ giải tốn hóa, biết cách lựa chọn phương pháp giải phù hợp với từng toán giúp học sinh tiếp cận với cách giải nhanh, từ đó hình thành phát triển lực cho học sinh, giúp em, say mê môn học, nâng cao chất lượng dạy học, giúp em có kết tốt kì thi học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đề tài đề cập số ví dụ minh họa áp dụng học sinh khối trường THCS Thạch Cẩm loại giỏi 1.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp tham khảo tài liệu: Nghiên cứu sách, giáo trình đề thi nghiên cứu số tài liệu phương pháp giải toán có liên quan đến phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu chất lượng học sinh, nghiên cứu công tác đạo nhà trường, ngành công tác bồi dưỡng học sinh giỏi cấp huyện, cấp tỉnh Phương pháp trao đổi kinh nghiệm: Tiến hanhg trao đổi kinh nghiệm,học hỏi từ đồng nghiệm có kiến thức liên quan đến việc nghiên cứu Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lý luận sáng kiến kinh nghiệm Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đởi bản, tồn diện giáo dục đào tạo xác định “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tô bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, lực của người học” Với tinh thần dạy học theo định hướng phát triển lực người học, người giáo viên cần phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động người học, hình thành phát triển lực tự học Năng lực tổ hợp đo lường kiến thức, ki năng, thái độ mà người cần vận dụng để thực nhiệm vụ bối cảnh thực có nhiều biến động Vì để hình thành lực cho học sinh người giáo viên cần phải trau dồi kiến thức, hình thành kỹ năng, kỹ xảo, phương pháp làm cho em 2.2 Thực trạng vấn đề Trong q trình ơn thi học sinh giỏi trường THCS Thạch Cẩm (là xã miền núi Huyện Thạch Thành) đồng nghiệp gặp số khó khăn sau: - Điều kiện phục vụ học tập học sinh trường học miền núi trường học chúng công tác chưa tương xứng với yêu cầu đổi giáo dục - Về học sinh: khả tư duy, phân tích , tổng hợp em chưa tốt, kỹ giải tập thiếu chậm Trước chưa áp dụng đề tài kết bồi dưỡng học sinh giỏi huyện tơi phụ trách cịn thấp, cụ thể năm học 2014-2015, 2015-2016 sau: Năm học 2014-2015: T T Họ tên học sinh Trương Thị Ánh Điểm thi HSG Điểm thi chọn Điểm thi HSG huyện ĐT tỉnh tỉnh 8,75 Nguyễn Thị huyền Điểm bình quân 9,5 9,125 0 Năm học 2015-2016: T T Họ tên học sinh Điểm thi HSG Điểm thi chọn Điểm thi HSG huyện ĐT tỉnh tỉnh Quách Duy Nam 9,0 Nguyễn Thị Như 9,5 Điểm bình quân 9,25 2.3 Giải pháp sử dụng để giải vấn đề Trong trình dạy học để nâng cao lực chuyên biệt môn hóa học sinh giỏi thực sau: a Giáo viên giúp học sinh hiểu rõ chất khái niện hóa học; trang bị cho học sinh số phương pháp giải toán hoá như: phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo tồn electron, phương pháp trung bình, phương pháp quy đổi chất, kỹ biện luận, Từ đó giúp học sinh lựu chọn cách giải phù hợp cho từng dạng cụ thể b Giáo viên cần đổi mối quan hệ giáo viên học sinh, phối hợp tốt với học sinh hỗ trợ cho học sinh phối hợp tốt với để em học sinh có thể chủ động linh hội tri thức Việc đổi mối quan hệ giáo viên học sinh theo hướng cộng tác có ý nghia quan trọng nhằm phát triển lực xã hội cho em Sau số ví dụ cụ thể: Bài tập Để m gam bột sắt ngồi khơng khí, sau thời gian biến thành hỗn hợp A có khối lượng 12 gam gồm Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3 Cho A tác dụng hết với dung dịch HNO3 loãng dư thấy sinh 2,24 lít khí đktc Viết phương trình hóa học phản ứng xảy tính m Bài làm: Cách 1: Để m gam sắt ngồi khơng khí có PTHH xảy : t � 2FeO 2Fe + O2 �� t � 2Fe3O4 4Fe + 3O2 �� t � 3Fe + 2O2 �� Fe2O3 Hỗn hợp B (gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3) tác dụng với dd HNO3: Fe + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (1) 3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O (2) 3Fe3O4 + 28HNO3  9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3) Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O Đặt: số nFe=x, nFeO=y, nFeO= z, nFeO=t o o o Theo khối lượng hỗn hợp B: 56x + 72y + 232z + 160t = 12 (1’) Theo số mol nguyên tử Fe: x + y + 3z + 2t = (2’) (bảo toàn nguyên tố) Theo (1), (2), (3) số mol NO: (3’) Kết hợp (1’), (2’), (3’) ta có hệ: - Thực phép tính trên:Tìm giá trị phương trình (2’): Chia (1’) cho : 7x + 9y + 29z + 20t = 1,5 (4’) Nhân (3’) với : 3x + y + z = 0,3 (5’) Cộng (4’) với (5’) được: 10x + 10y + 30z + 20t = 1,8 (6’) Chia (6’) cho 10 : x + y + 3z + 2t = 0,18 Vậy: m = 56.0,18 = 10,08g Ưu điểm : Giải theo cách sẽ giúp em phát triển lực toán học lực hóa học Nên bắt đầu ôn luyện học sinh ta vẫn hướng dẫn học sinh giải theo phương pháp đại số để em làm quen dần Nhược điểm :Giải theo cách em sẽ nhiều thời gian thường bế tắc giải hệ phương trình số phương trình số ẩn nên để phát triển lực học sinh thường hướng dẫn thêm số cách Cách 2: Phương pháp bảo toàn khôi lượng � Fe(NO3)3 + NO + H2O A + HNO3 �� nFe(NO) = nFe = (mol); nHNOtạo NO = nNO = 0,1 (mol) nHNO tạo Fe(NO) = (mol) � nHNO3 = 0,1 + (mol) � nHO = (mol) Áp dụng ĐLBTKL: mA + m HNO = m Fe(NO) + mNO + mHO � m = 10,08 (g) Đây phương pháp tối ưu cho học sinh sử dụng giải tốn ngắn gọn đỡ thời gian mà vẫn đúng chất hóa học phát triển tốt tư Cách 3: Phương pháp bảo toàn electron Các PTHH cách Trong toán này: Fe chất nhường e; HNO3 O2 hai chất nhận e mO= 12 – m (g) Fe – 3e → Fe3+ O2 + 4e → 2O2- N+5 + 3e → N2+ 0,3 0,1 Áp dụng ĐLBT electron ta có: = + 0,3 � m = 10,08 (g) Cách ngắn gọn giới thiệu cho em khơng khuyến khích em lựa chọn giải theo cách chưa phù hợp với học sinh THCS em thường không đạt điểm tối đa kỳ thi Cách 4: Phương pháp quy đổi Quy đổi phương pháp biến đởi tốn học nhằm đưa tốn ban đầu hỗn hợp phức tạp dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho phép tính thuận tiện dễ dàng - Quy đởi hỗn hợp thành chất Vì Fe3O4  FeO.Fe2O3 nên có thể coi hỗn hợp A gồm { Fe, FeO, Fe2O3} Theo (1) (2): nNO = x + = 0,1 (mol) � 3x + y = 0,3 (I) Theo đề: 56x + 72y + 160t = 12 (II) Nhân vế (I) với 56 ta có: 168x + 56y = 16,8 (III) Nhân vế (II) với ta có: 168x + 216y + 480z = 36 (IV) Lấy (IV) – (III) ta : 160y + 480t = 19,2 � 160.(y + 3t) = 19,2 � y + 3t = 0,12 mFe + mO = mA � m + mO = 12 � mO = 12 – m (g) � nO = y + 3t = = 0,12 � m = 10,08 (g) Cũng có thể quy đởi chất: {Fe, FeO, Fe3O4}; {Fe, Fe2O3, Fe3O4}; {FeO, Fe2O3, Fe3O4} - Quy đổi hỗn hợp thành chất * Vì Fe 3O4  FeO.Fe2O3 3FeO  Fe.Fe2O3 nên có thể coi hỗn hợp A chứa {Fe, Fe2O3} Theo (1): nFe = nNO = 0,1 (mol) � nFeO = = 0,04 (mol) � nFe = 0,1 + 2.0,04 = 0,18 (mol) � mFe = 0,18.56 = 10,08 (g) * Vì 3FeO  Fe.Fe2O3; 3Fe3O4  Fe.4Fe2O3; Fe3O4  FeO.Fe2O3; 4FeO  Fe.Fe3O4 nên có thể quy đổi hỗn hợp chất: {FeO, Fe 2O3}; {FeO, Fe3O4}; {FeO, Fe}; {Fe2O3, Fe3O4}; {Fe3O4, Fe} chẳng hạn: - Nếu hỗn hợp là: FeO, Fe2O3 nFeO = 3.nNO = 0,3 (mol) � nFeO = (mol) � nFe = 0,3 + (-0,06) = 0,18 (mol) � mFe = 10,08 (g) Các hỗn hợp lại cần gọi x, y số mol mỡi chất lập hệ phương trình: {số mol NO; khối lượng hỡn hợp} sẽ tìm x, y từ đó tìm số mol Fe khối lượng Fe Giáo viên lưu ý học sinh: giải theo cách quy đởi số mol chất có thể số âm không ảnh hưởng đến đáp số tốn - Quy đởi mợt chất Vì hỡn hợp chứa nguyên tố Fe O nên có thể xem hỗn hợp chứa chất có công thức giả định Fe xOy FeOn (giả sử số mol nguyên tử O gấp n lần số mol nguyên tử Fe) * Nếu chất giả định FexOy : nFeO = 3FexOy + (12x – 2y)HNO3 → 3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x – y)H2O 0,1 Theo PTHH ta có tỉ lệ: � � Fe3O2 nFe = (mol) � mFe = 0,18.56 = 10,08 (g) * Nếu chất giả định FeOn: nFeO = Ta có phương trình hóa học: 3FeOn + ( 12 – 2n)HNO3 → 3Fe(NO3)3 + (3 – 2n) NO + (6 – n)H2O mol 0,1 mol Theo PTHH ta có: � n = 2/3 � FeO2/3 � nFe = nFeO = = 0,18 (mol) � mFe = 10,08 (g) Phương pháp ưu tiên học sinh lựa chọn nó ngắn gọn xúc tích Trong q trình làm thường kết hợp sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố kết hơp với việc sơ đồ hóa toán để tránh viết nhiều phương trình hóa học Phương án quy đởi tốt có tính khái qt cao quy đởi thẳng nguyên tử tương ứng Đây phương án cho lời giải nhanh gọn dễ hiểu biểu thị đúng chất hóa học Bài tập a Hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 với tỷ lệ số mol 1:5:9:13 tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu 2,24 lit khí SO2 đktc (khơng cịn sản phẩm khử khác) Tính khối lượng hỗn hợp A b Hỗn hợp B gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Để khử hồn tồn 15,84 gam hỡn hợp B thành kim loại Fe dùng hết 0,22 mol H Nếu cho 15,84 gam hỗn hợp B tác dụng hết H2SO4 đặc nóng thu lit SO đktc (khơng cịn sản phẩm khử khác) Tính khối lượng hỡn hợp B Bài làm: Câu a Ta có : (mol) Gọi: nFe=x � nFeO=5x, nFeO=9x, nFeO= 13x Cách 1: Phương pháp đại sô A tác dụng với H2SO4 đặc nóng: t 2Fe + 6H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) x t 2FeO + 4H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O (2) 5x t 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) ��� 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (3) 13x t Fe2O3 + 3H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + H2O 9x Theo (1), (2), (3) ta có: o o o o � (mol) Vậy khối lượng hỗn hợp A Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn e: Hỗn hợp A gồm Fe, FeO, Fe 2O3, Fe3O4 nên tồn lượng sắt bị oxi hóa để tạo thành hỗn hợp A: t 2Fe + O2 ��� 2FeO t 4Fe + 3O2 ��� 2Fe3O4 t 3Fe + 2O2 ��� Fe2O3 Và A tác dụng với H 2SO4 đặc nóng thì: chất nhường e Fe, chất nhận e H2SO4 O2 Số mol Fe bị oxi hóa : Số mol nguyên tử oxi phân tử O2 bị khử tạo thành là: o o o Ta có trình: Fe – 3e 63x O2 → Fe3+ → 2O2- 63x.3 + 4e 84x.2 84x S+6 + 2e → S+4 0,2 0,1 Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: Khối lượng hỡn hợp A khối lượng nguyên tử Fe khối lượng nguyên tử O có A nên: Cách 3: Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng Ta có sơ đồ: A + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2 O Trong A: nFe = 63x � Theo nguyên lý bảo toàn nguyên tố ta có: � � Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mH SO4 mFe2 ( SO4 )3 mSO2 mA + = + + (pư) mH 2O , tính mA tương tự cách cách Cách 4: Phương pháp quy đổi Trong hỗn hợp A ta có : Nên ta quy đổi hỗn hợp A chất Fe3O4 Ta có PTHH : t 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) ��� 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O 0,2 mol 0,1 mol Vậy mA = 0,2x232 = 46,4 g Câu b : Cách 1: Sử dụng Phương pháp đại sô B tác dụng với H2: t H2 + FeO ��� Fe + H2O t H2 + Fe2O3 ��� 2Fe + 3H2O t 4H2 + Fe3O4 ��� 3Fe + 4H2O Gọi: nFe=x � nFeO=y, nFeO=t, nFeO= z có hỗn hợp B Khi cho hỡn hợp B tác dụng với H thì: nO (trong oxit) = nH= 0,22 (mol) nên theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có: Ruy hỗn hợp đầu ta có : (mol) nên theo định luật bảo toàn nguyên tố ta có: B tác dụng với H2SO4 đặc nóng: t 2Fe + 6H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) x t 2FeO + 4H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O (2) y t 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc) ��� 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (3) z t Fe2O3 + 3H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + H2O Theo PTHH (1,2,3) ta có: (mol) Nhân (*) với ta có : Nhân (**) với ta có: Lấy (****) – (***) ta có : 3x + y + z = 0,22 = � VSO= 0,11x22,4 = 2,464 (lit) Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn e Khi cho hỗn hợp B tác dụng với H2 : nO (trong oxit) = nH= 0,22 (mol) o o o o o o o o 10 Ruy hỗn hợp đầu ta có : (mol) Khối lượng Fe khối lượng Fe bị oxi hóa tạo thành hỗn hợp B Với ta có: Chất nhường e Fe, chất nhận e là: O2 H2SO4 O2 Ta có trình: Fe – 3e 0,22 O2 → Fe3+ → 2O2- 0,66 + 4e 0,44 0,22 S+6 + 2e → S+4 (SO2) 2x x Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 0,66 = 0,44 + 2x � x = 0,11 Vậy VSO= 0,11x22,4 = 2,464 (lit) Cách 3: Phương pháp quy đổi Khi cho hỗn hợp B tác dụng với H2 : nO (trong oxit) = nH= 0,22 (mol) Ruy hỗn hợp đầu ta có : (mol) = nO Nên ta quy đổi hỗn hợp đầu chất FeO Ta có PTHH : t 2FeO + 4H2SO4 (đặc) ��� Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O 0,22 mol 0,11 mol Vậy VSO= 0,11x22,4 = 2,464 (lit) Với học sinh có thể áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để làm Bài tập Hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na 2O BaO Hịa tan hồn tồn 21,9 gam X vào nước, thu 1,12 lít khí H (đktc) dung dịch Y, đó có 20,52 gam Ba(OH)2 Hấp thụ hồn tồn 6,72 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu m gam kết tủa Tìm giá trị m Bài làm: Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng 1,12 20,52 nH = 22,4 = 0,05 (mol); nBa(OH) = 171 = 0,12 (mol); 6,72 nCO = 22,4 = 0,3 (mol) o � 2NaOH + H2 2Na + 2H2O �� � Ba(OH)2 + H2 Ba + 2H2O �� � 2NaOH Na2O + H2O �� � Ba(OH)2 BaO + H2O �� Gọi x số mol NaOH có dung dịch Y (1) (2) (3) (4) 11 Theo phản ứng (1,2,3,4): nH (H O) = nNaOH + 2.nBa(OH) + 2nH = x + 2.0,12 + 2.0,05 = x + 0,34 (mol) � nH O ( pư) = 0,5x + 0,17 (mol) Áp dụng ĐLBTKL: mX + mH O (pư) = mNaOH + mBa(OH) + mH 21,9 + 18 ( 0,5x + 0,17) = 40x + 20,52 + 2.0,05 � x = 0,14 (mol) Khí CO2 tác dụng với dung dịch Y thứ tự phản ứng xảy sau: � BaCO3 + H2O Ba(OH)2 + CO2 �� 0,12 mol 0,12 mol 0,12 mol � Na2CO3 + H2O 2NaOH + CO2 �� 0,14 mol 0,07 mol 0,07 mol � 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O �� 0,07 mol 0,07 mol nCO (dư) = 0,3 - ( 0,12 + 0,07 + 0,07) = 0,04 (mol) � Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O �� 0,04 mol 0,04 mol � m = 197 ( 0,12 - 0,04) = 15,76 (g) Cách 2: Phương pháp đại sô Gọi x, y, z, t số mol Na, Ba, Na2O, BaO có 21,9 gam X � 2NaOH + H2 2Na + 2H2O �� (1) x mol x mol 0,5x mol � Ba(OH)2 + H2 Ba + 2H2O �� (2) y mol y mol y mol � 2NaOH Na2O + H2O �� (3) z mol 2z mol � BaO + H2O �� Ba(OH)2 ( 4) t mol t mol Ta có: 0,5x + y = 0,05 (I); y + t = 0,12 (II) 23x + 137y + 62z + 153t = 21,9 (III) � 153.( y + t) + 31.(x +2z) - 16.(0,5x + y) = 21,9 � 153.0,12 + 31.(x + 2z) – 16.0,05 = 21,9 � x + 2z = 0,14 (mol) � nNaOH = 0,14 (mol) Khôi lượng kết tủa tính tương tự cách Cách 3: Phương pháp quy đổi: - Quy đổi hỗn hợp X nguyên tử kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố X { Na, Ba, O} Gọi a số mol O; b c số mol H2O NaOH � NaOH + Ba(OH)2 + H2 X { Na, Ba, O} + H2O �� a mol b mol c mol 0,12 mol 0,05 mol Ta có: mX = 23c + 137.0,12 + 16a = 21,9  16a + 23c = 5,46 (I) 12 nO (trước pư) = nO (sau pư)  a + b = c + 2.0,12  a + b – c = 0,24 (II) nH ( trước pư) = nH (sau pư)  2b = c + 2.0,12 + 2.0,05  2b – c = 0,34 (III) Giải hệ phương trình (I, II, III) ta được: c = 0,14 (mol) � nNaOH = 0,14 (mol) Khôi lượng kết tủa tính tương tự cách - Quy đởi hỗn hợp X hỗn hợp gồm: Ba, BaO, Na2O n nBa = H = 0,05 (mol) � nBaO = 0,12 – 0,05 = 0,07 (mol) Gọi x số mol Na2O � 137.0,05 + 153.0,07 + 62x = 21,9 � x = 0,07 (mol) Theo (3): nNaOH = 2.nNaO = 2.0,07 = 0,14 (mol) Khôi lượng kết tủa tính tương tự cách Chú ý: Có thể quy đổi hỗn hợp thành hỗn hợp gồm: {Na, Ba, Na 2O}; {Na, Ba, BaO}; { Na, Na2O, BaO} Cách 4: Giải theo sơ đồ hợp thức � 2OH + H2 ( phản ứng với kim loại) 2H2O �� 0,1 mol 0,05 mol � 2OH O (oxit) + H2O �� a mol 2a mol � nNaOH = 0,1 + 2a – 0,12.2 = 2a – 0,14 (mol) � nNa = 2a – 0,14 (mol) Ta có: mX = 137.0,12 + 23.(2a – 0,14) + 16a = 21,9 � a = 0,14 � nNaOH = 2.0,14 – 0,14 = 0,14 (mol) Khơi lượng kết tủa tính tương tự cách Bài tập Hỗn hợp A gồm MgO, Al2O3 Chia hỗn hợp làm phần bằng nhau, khối lượng mỗi phần 21,3 gam Phần 1: Cho tác dụng với 200 ml dung dịch HCl, làm bay dung dịch sau phản ứng thu 43,3 gam chất rắn khan Phần 2: Cho tác dụng với 500 ml dung dịch HCl, làm bay dung dịch sau phản ứng thu 54,3 gam chất rắn khan Tính nồng độ mol/lít dung dịch HCl dùng thành phần % theo khối lượng mỗi chất hỗn hợp A Bài làm: PTHH phản ứng: � MgCl2 + H2O MgO + 2HCl �� (1) � 2AlCl3 + 3H2O (2) Al2O3 + 6HCl �� Vì khối lượng mỡi phần thể tích dung dịch HCl phần nhiều phần nên phần tan hết phần tan hết � Chất rắn khan thu mỗi thí nghiệm chứa muối clorua phải có khối lượng bằng Điều trái với giả thiết ( khối lượng chất rắn khan thu mỡi thí nghiệm không bằng nhau) � Phần chưa tan hết Vì 200 ml HCl phản ứng hết khối lượng chất rắn tăng 43,3 – 21,3 = 22 gam, nên phần dùng hết 500 ml dung dịch HCl khối lượng chất rắn tăng phải bằng gam Điều trái với giả thiết ( khối lượng chất rắn tăng 13 54,3 – 21,3 = 33 gam) � Phần tan hết, HCl dư chất rắn khan thu thí nghiệm chứa muối clorua Cách 1: Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng Gọi số mol HCl a mol � Số mol H2O = 0,5a (mol) Áp dụng ĐLBTKL cho phần 1: mphần + mHCl = mrắn + mHO  21,3 + 36,5a = 43,3 + 18.0,5a � 27,5a = 22 � a = 0,8 (mol) � CM HCl = = 4M Gọi x, y số mol MgO Al 2O3 có mỡi phần Vì phần tan hết nên theo đề ta có: 40x + 102y = 21,3 (I) 95x + 267y = 54,3 (II) Giải hệ phương trình (I) (II) ta được: x = 0,15 (mol); y = 0,15 (mol) %mMgO = %mAlO = 100% - 28,169% = 71,831% Cách 2: Áp dụng phương pháp tăng giảm khôi lượng Gọi x số mol nguyên tử O oxit phần phản ứng Theo (1,2): nCl ( muối) = 2.nO ( oxit) pư = 2x (mol) Khối lượng chất rắn tăng = mCl ( muối) – mO ( oxit) pư = 35,5.2x – 16x = 22 (g) � 55x = 22 � x = 0,4 (mol) � nHCl = 2.0,4 = 0,8 (mol) � CM HCl = = 4M % khối lượng mỗi oxit làm tương tự cách Cách 3: Phương pháp đại sô Gọi số mol CuO Fe2O3 phần phản ứng x1, y1; Số mol CuO Fe2O3 chưa phản ứng x2, y2 � Số mol MgCl2 AlCl3 tạo thành phần x1 2y1 Ta có: 40.(x1 + x2) + 102.(y1 + y2) = 21,3 (I); 40x2 + 102y2 + 95x1 + 267y1 = 43,3 (II) Từ (I) (II) � 55.(x1 + 3y1) = 22 � x1 + 3y1 = 0,4 Theo (1,2): nHCl = 2.(x1 + 3y1) = 2.0,4 = 0,8 (mol) � CM HCl = = 4M % khối lượng mỗi oxit làm tương tự cách Bài tập Để m gam phoi bào sắt khơng khí thời gian thu hỡn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Cho khí CO qua X nung nóng, sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn Y hỡn hợp khí Z Cho toàn Z vào dung dịch Ca(OH)2 dư, đến phản ứng hoàn toàn, thu gam kết tủa Mặt khác, hịa tan hồn tồn Y dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư), thu 1,008 lít khí SO2 (đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch chứa 18 gam muối Tìm giá trị m Bài làm: Số mol CaCO3 = (mol) o 2Fe + O2 t �� � 3Fe + 2O2 t �� � o 2FeO Fe3O4 (1) (2) 14 to 2Fe + 3O2 ��� Fe2O3 (3) t CO + FeO ��� CO2 + Fe (4) t 3CO + Fe2O3 ��� 3CO2 + 2Fe (5) t 4CO + Fe3O4 ��� 4CO2 + 3Fe (6) Y gồm: Fe, FeO dư, Fe2O3 dư Fe3O4 dư; Z: CO2 CO dư � CaCO3 + H2O Vì Ca(OH)2 dư nên: Ca(OH)2 + CO2 �� 0,04 mol 0,04 mol Theo (4,5,6): nO (X) pư = nCO = 0,04 (mol) nSO2 = (mol); nFe(SO) = (mol) Cách 1: Phương pháp quy đổi: quy đổi hỗn hợp X thành hỗn hợp chứa Fe Fe2O3 � Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2Fe + 6H2SO4 �� 0,03 mol 0,015 mol 0,045 mol Số mol Fe2(SO4)3 Fe2O3 tạo = 0,045 – 0,015 = 0,03 (mol) � Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2O3 + 3H2SO4 �� 0,03 mol 0,03 mol � mY = 56.0,03 + 160.0,03 = 6,48 (g) Ta có: mX = mO(pư) + mY = 0,04.16 + 6,48 = 7,12 (g) Cách 2: Áp dụng định luật bảo toàn khôi lượng � Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Y + H2SO4 �� 0,045 mol 0,045 mol � Số mol H2SO4 = 3.0,045 + 0,045 = 0,18 (mol) Số mol H2O = 0,18 (mol) Áp dụng ĐLBTKL: mY + mHSO = mmuối + mSO + mHO mY + 98.0,18 = 18 + 0,045.64 + 18.0,18 � mY = 6,48 (g) � mX = mO(pư) + mY = 0,04.16 + 6,48 = 7,12 (g) Bài tập Cho lượng kim loại R tác dụng với oxi thu 9,6 gam hỗn hợp A gồm R RO Hịa tan hồn tồn hỡn hợp đó bằng dung dịch HCl dư thu dung dịch chứa 28,5 gam muối Xác định R Bài làm: Vì R kim loại có hóa trị II không đổi nên: � 2RO 2R + O2 �� (1) M dư nên A chứa RO R dư � RCl2 + H2O RO + 2HCl �� (2) � RCl2 + H2 R + 2HCl �� (3) Cách 1: Phương pháp trung bình: o o o 28,5 n Theo (2) (3): nR (dư) + nRO = RCl2 = M R  71 (mol) 28,5 Vì: MR < M A < MRO � MR < 9,6 : M R  71 < MR + 16 15 9,6.( M R  71) 28,5 MR < < MR + 16 � � 28,5.MR < 9,6.MR + 681,6 < 28,5.MR + 456 18,9.M R  681,6 � M R  36,06 � �� � 18,9.M R  225,6 � M R  11,93 � � (*) � Từ (*) R có hóa trị II R có thể Mg: 24 Cách 2: Phương pháp đại sô: Gọi a b số mol R phản ứng R dư � 2RO 2R + O2 �� (1) a mol a mol R dư nên A chứa RO R dư � RCl2 + H2O (2) RO + 2HCl �� a mol a mol � RCl2 + H2 R + 2HCl �� (3) b mol b mol 28,5 � a  b  � M R  71 � � a.( M R  16)  b.M R  9,6 � Theo đề: � 55a + 71b = 18,9 Vì: 55.( a + b) < 55a + 71b < 71.( a + b) � 55.( a + b) < 18,9 < 71.( a + b) 18,9 18,9 � 71 < a + b < 55 28,5 18,9 18,9 � 71 < M R  71 < 55 18,9.M R  18,9.71  28,5.71 �M R  36,06 � �� � 18,9 M  18,9.71  28,5.55 R �M R  11,93 (*) � � Từ (*) R có hóa trị II � R có thể Mg: 24 Tóm lại: Trong giải tập hoá học có thể sử dụng nhiều phương pháp như: Phương pháp đại số, phương pháp bảo toàn khối lượng, phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo tồn electron, phương pháp trung bình, phương pháp quy đổi chất, kỹ biện luận, Tuy nhiên để ơn luyện có hiệu Giáo viên cần hướng dẫn học sinh lựa chọn phương pháp giải cho phù hợp Ví dụ: Với học sinh tiếp cận với giải tập mơn Hố nên sử dụng phương pháp đại số làm tảng Khi mức độ tư em nâng giáo viên nên hướng dẫn em sử sụng phương pháp sau đó vừa tiết kiệm thời gian vừa thể hết yêu cầu 16 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 2.4.1 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục Khi áp dụng đề tài kết bồi dưỡng học sinh giỏi huyện phụ trách năm học 2015-2016, 2019-2020 sau: Năm học 2015-2016: T T Họ tên học sinh Nguyễn Thị Thương Đàm Thuý Hằng Điểm bình quân Năm học 2019-2020 T Họ tên học sinh T Trịnh Thuý Hiền Điểm thi HSG Điểm thi chọn Điểm thi huyện ĐT tỉnh HSG tỉnh Huyền 19 19 Chuyển thi mơn tốn 19 Điểm thi HSG Điểm thi chọn Điểm thi HSG huyện ĐT tỉnh tỉnh 18 18 Không thi dịch bệnh So sánh kết năm ta thấy điểm trung bình tăng đáng kể, điều cho thấy việc hướng dẫn học sinh lựa chọn cách giải cho phù hợp yếu tố quan trọng làm nên chất lượng giải kì thi Như vậy, việc ứng dụng đề tài vào thực tiễn bước đần đem lại kết khả quan Việc giải dạng toán hóa học em học sinh rút ngắn nhiều thời gian, em trình bày khoa học hơn, lựa chọn phương pháp giải tập đúng đắn nên kết làm em cao Vì lẽ đó lực em học sinh giỏi nâng lên 2.4.2 Hiệu với thân đồng nghiệp nhà trường * Đối với thân Khi nghiên cứu đề tài thân cững đức rút nhiều học kiến thức hoàn thiện dễ dàng hướng dẫn học sinh lựa chọn phương pháp để giải toán * Đối với đồng nghiệp thơng qua trao đởi cùng phát triển lực chuyên môn từ đó tăng cường mối đồn kết tở nhóm nhà trườnghọc sinh giỏi nhà trường, tạo động lực cho đồng nghiệp làm việc * Đối với nhà trường Từ kết đề tài góp phần nâng cao chất lượng Kết luận, kiến nghị: 3.1 Kết luận: Đề tài viết dành cho đối tượng học sinh khá, giỏi môn Hóa học cấp THCS Qua trình áp dụng tơi thấy phát huy lực học sinh, rèn luyện tốt tư sáng tạo cho học sinh, học sinh tự tin làm tập hóa học Đề tài tạo cho học sinh niềm đam mê lớn môn Hóa học Tuy nhiên giáo viên cần cần hướng dẫn học sinh vận dụng kỹ cách 17 hợp lý biết kết hợp linh hoạt mảng kiến thức hóa học khác, lực học sinh thực phát huy kết bồi dưỡng học sinh giỏi sẽ đạt hiệu cao Trên số kinh nghiệm nâng cao lực học sinh giỏi trao đổi với đồng nghiệp để biên soạn đề tài Trong q trình biên soạn khơng tránh khỏi thiếu sót mong góp ý đồng nghiệp 3.2 Kiến nghị Phòng giáo dục nên triển khai sáng kiến có hiệu cao vận dụng rộng rãi tất nhà trường Phát động trao đổi tài liệu ôn thi học sinh giỏi đặc biệt môn hóa XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Nguyễn Thị Nguyệt Thạch Thành, tháng 04 năm 2021 Tôi xin cam đoan SKKN thân, không chép nội dung người khác Mai Phi Tâm 18 ... phương pháp dạy học Nhà trường THCS Thạch Cẩm đặc biệt quan tâm, bậc cha mẹ học sinh nhiệt tình ủng hộ Đặc biệt dạy học theo hướng phát triển lực học sinh nói chung phát triển lực học sinh giỏi... học theo hướng phát triển lực học sinh cách có hiệu Tơi tìm biện pháp vận dụng tương đối hiệu trường THCS Thạch Cẩm Từ đó đúc rút thành Sáng kiến kinh nghiệm ? ?Biện pháp phát triển lực học. .. triển lực học sinh giỏi môn hóa trường trung học sở Thạch Cẩm qua số toán có nhiều cách giải ” nhằm giúp học sinh giỏi mơn hóa hồn thiện phát triển lực cách tốt Hi vọng rằng với số tập đề