SKKN vận dụng phương pháp giải bài tập hóa học chương trình THPT nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT MAI ANH TUẤN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI GIẢI BÀI TẬP HĨA HỌC CHƯƠNG TRÌNH THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH Người thực hiện: Vũ Văn Phương Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THPT MAI ANH TUẤN SKKN thuộc lĩnh mơn: Hóa Học THANH HĨA NĂM 2021 MỤC LỤC MỞ ĐẦU trang 02 1.1 Lí chọn đề tài trang 02 1.2 Mục đích nghiên cứu trang 02 1.3 Đối tượng nghiên cứu trang 03 1.4 Phương pháp nghiên cứu trang 03 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM trang 03 2.1 Cơ sở lý luận trang 03 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm ……… trang 04 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề trang 04 2.4 Hiệu SKKN …… …………………………………………trang 19 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ trang 20 MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Trong hóa học, nhiều trường hợp, có q trình phản ứng diễn phức tạp phản ứng oxi hóa - khử chẳng hạn, có nhiều phản ứng mà tất chất hợp chất, hỗn hợp đóng vai trị chất oxi hóa khử Ví dụ: hỗn hợp chứa FeO, Fe3O4, Fe2O3 hỗn hợp chứa Fe, FeS FeS2 hỗn hợp gồm CH4, C2H4, C3H4, C4H4,… Cho nên tập tính tốn dạng mà dùng phương trình phân tử, hay trình trao đổi electron phức tạp Hay phản ứng cháy polime, phản ứng dung dịch, giải theo cách thơng thường nhiều thời gian, chí cịn khơng giải Vì nảy sinh vấn đề phải “quy đổi” để làm đơn giản hơn, thuận lợi Phương pháp quy đổi phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa toán ban đầu hỗn hợp phức tạp dạng đơn giản, qua làm cho phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện Nhận thức tầm quan trọng vấn đề trên, chọn đề tài: “Vận dụng phương pháp giải tập hóa học chương trình THPT nhằm phát triển lực tư cho học sinh’’ Mục đích nghiên cứu Qua nghiên cứu đề tài sáng kiến kinh nghiệm vận dụng vào ôn tập cho học sinh lớp 12, giúp em áp dụng thành thạo phương pháp quy đổi để giải nhanh tập mà phương pháp truyền thống giải lâu hiệu Việc làm có tác dụng nâng cao hiệu dạy thầy học sinh giúp em đạt kết cao kì thi THPT Quốc gia Đối tượng nghiên cứu Với đè tài sáng kiến kinh nghiệm tơi vận dụng q trình giảng dạy mơn hóa học lớp 12 trường THPT Mai Anh Tuấn Vận dụng vào nội dung cụ thể giải tốn có nhiều thay đổi số oxi hóa Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tư liệu để xây dựng sở lí luận đề tài nghiên cứu Khảo sát thực tiễn qua thông tin mạng qua thực trạng học mơn Hóa học trường THPT Mai Anh Tuấn mà tơi dạy để có nhìn khái quát thực trạng dạy học sinh mơn Hóa học phần giải tập hỗn hợp nhiều chất NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tác động 2.1 Cơ sở lý luận thí nghiệm hóa Trong Hóa học, dạng tập phản ứng oxi hóa khử phổ biến đa dạng, có nhiều đề thi tuyển sinh đại học, cao đẳng Với phương pháp thông thường phương pháp đại số, đặt ẩn, lập hệ gồm nhiều phương trình, thời gian khó khăn để học sinh tìm kết cho dạng tập Các em thường nghĩ đến dùng phương pháp bảo tồn electron để làm Tuy nhiên, khơng phải phản ứng có thay đổi số oxi hóa giải theo phương pháp bảo tồn electron Với tập có nhiều chất tham gia phản ứng thay đổi số oxi hóa nhiều học sinh cần biết cách đưa tập phức tạp dạng đơn giản Như vậy, em giải mà làm nhanh Để giúp cho giáo viên học sinh giải khó khăn trên, tơi xin trình bày sáng kiến phương pháp giải tốn Hóa rút ngắn thời gian, nâng cao tư có đáp án tốn nhanh nhất, xác cao Đây phương pháp nguyên tắc phương pháp là: biến đổi toán học tập Hóa nhằm đưa hỗn hợp phức tạp ban đầu dạng đơn giản hơn, qua làm cho phép tính trở nên dễ dàng, thuận tiện Phương pháp giúp học sinh thiết lập mối liên hệ dễ dàng, giải dạng tập gồm nhiều chất phản ứng kim loại hỗn hợp oxit sắt, đồng muối đồng, số tập hữu nhanh 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Trong năm học dạy tập dạng này, thường cho HS làm số tập (kiểm tra 45 phút) để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức kỹ làm tập dạng Khi khảo sát lớp khác với đối tượng học sinh khác nhau, nhận thấy số đặc điểm chung sau: Nhiều em thích cách giải tốn cách viết tất phương trình hóa học xảy ra, dẫn đến số ẩn nhiều số phương trình Cách giải phù hợp với tốn nhỏ, phương trình khơng phù hợp với xu hướng toán trắc nghiệm Phần lớn em chưa hiểu chưa biết phương pháp này, toán mà giá trị thu nghiệm âm, chí quy tắc phản ứng bị đảo lộn làm nhiều em lung túng trước phương pháp Phần lớn em chưa làm xong giải sai, giải nhầm, không kết Điểm giỏi (20%), phần lớn đạt điểm trung bình yếu Ngun nhân Học sinh chưa nắm kiến thức bản, sai, nhầm nhiều Lúng túng gặp tốn có nhiều phương trình, nhiều chất tham gia nhiều chất sản phẩm tốn có nhiều giai đoạn 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề Trên sở lí luận thực trạng vấn đề phân tích trên, tơi thấy để giải vấn đề cần phải rèn luyện cho học sinh phương pháp giải tốn hóa học cách đơn giản tư Vì tơi cần nghiên cứu mặt ưu, nhược phương pháp thật kĩ lưỡng, định luật bắt buộc học sinh phải nắm vững phương pháp quy đổi, cần soạn giải tốn Hóa theo phương pháp theo nhiều hướng quy đổi khác để giáo viên học sinh áp dụng hiệu Cần ý tới lực học sinh tiếp thu phương pháp này, tiến hành thực nghiệm đánh giá kết học sinh sử dụng phương pháp quy đổi để giải tốn hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp Cùng dạng tập cho em giải theo nhiều phương pháp để so sánh hiệu phương pháp Khi sử dụng phương pháp quy đổi em dễ xác định hướng giải nhanh hơn, hiểu hơn, giải số tốn hóa đề thi đại học Từ xây dựng tinh thần học tập hứng thú với mơn Hóa học cho học sinh toàn trường 2.3.1 Các định luật vận dụng a Định luật bảo toàn khối lượng: Nội dung: Khối lượng chất tham gia phản ứng khối lượng chất tạo thành sau phản ứng Trong cần vận dụng hệ quả: Hệ 1: Gọi mA tổng khối lượng chất trước phản ứng, m B khối lượng chất sau phản ứng Dù phản ứng xảy với hiệu suất ta có: m A = m B Hệ 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo hợp chất ta có: Khối lượng chất = khối lượng cation+khối lượng anion Khối lượng cation anion ta coi khối lượng nguyên tử cấu tạo thành b Định luật bảo toàn nguyên tố: Nội dung định luật: Tổng khối lượng nguyên tố trước phản ứng tổng khối lượng nguyên tố sau phản ứng Hoặc tổng số mol nguyên tố bảo tồn phản ứng hóa học c Định luật bảo tồn electron: Trong phản ứng oxi hóa khử: Số mol electron mà chất khử cho số mol electron mà chất oxi hóa nhận Khi vận dụng định luật bảo tồn electron vào dạng tốn 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 nhận electron d Định luật bảo tồn điện tích: Dung dịch ln trung hịa điện nên: Tổng điện tích dương = Tổng điện tích âm Hay Tổng số mol điện tích dương = Tổng số mol điện tích âm 2.3.2 Các dạng quy quy đổi giải tốn hóa học a Dạng 1: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất nguyên tử tương ứng Khi gặp toán hỗn hợp nhiều chất chất gồm (hoặc 3) nguyên tố ta quy đổi thẳng hỗn hợp (hoặc 3) nguyên tử tương ứng Ví dụ : Hỗn hợp đầu gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 quy đổi nguyên tử Fe O b Dạng 2: Quy đổi hỗn hợp nhiều chất hỗn hợp hai chất Ví dụ : Hỗn hợp đầu gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 quy đổi hai chất hỗn hợp đầu: (Fe, FeO), (Fe, Fe3O4), (Fe, Fe2O3), (FeO, Fe3O4), (FeO, Fe2O3), (Fe3O4, Fe2O3) FexOy c Dạng 3: Quy đổi tác nhân oxi hóa- khử Bài tốn xảy nhiều giai đoạn oxi hóa khác chất oxi hóa khác nhau, quy đổi vai trị chất oxi hóa cho chất oxi hóa kia, phải đảm bảo : - Số electron nhường nhận không đổi - Do thay đổi tác nhân oxi hóa nên cần thay đổi sản phẩm cho phù hợp [O ] Ví dụ: Fe  → hỗn hợp X (Fe,[O] FeO, Fe3O4, Fe2O3) HNO → Fe3+, NO (sản phẩm sau:Fe2O3) 2.3.3 Các bước giải - Sơ đồ hóa tốn( bỏ qua bước thành kỹ sảo) - Lựa chọn để đưa định dạng quy đổi - Lập phương trình (hệ phương trình) dựa vào kiện tốn → tìm đáp số 2.3.4 Lưu ý - Phương pháp đặc biệt phát huy tác dụng toán hỗn hợp sắt oxit, hỗn hợp hợp chất sắt, đồng, - Dạng 1: Cho lời giải nhanh hay áp dụng - Dạng 2: Tính xác cao gặp sai lầm - Dạng 3: Khó sử dụng - Trong trình làm thường kết hợp với phương pháp khác: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn electron, - Các giá trị giả định sau quy đổi, giải nhận giá trị âm 2.3.5 BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài tốn 1: Để hồ tan hồn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3(trong số mol FeO số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trịcủa V là( Đề thi đại học 2008): A 0,23 B 0,18 C 0,08 D 0,16 Bài giải Sơ đồ hóa toán: FeO Fe2O3 Fe3O4 Dung dịch: Fe2+, Fe2+ Áp dụng quy đổi dạng 1: Quy đổi hỗn hợp thành Fe3O4: Phương trình phản ứng: Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 0,01 0.08 Theo giả thuyết ta có số mol Fe3O4 0,01 Gía trị V là: = 0,08 lit Bài toán 2: Hỗn hợp X gồm Mg, MgO, Ca CaO Hòa tan 10,72 gam X vào dung dịch HCl vừa đủ, thu 3,248 lít khí (đktc) dung dịch Y Trong Y có 12,35 gam MgCl2 m gam CaCl Giá trị m A 19,98 B 33,3 C 13,32 D 15,54 Bài giải Áp dụng quy đổi dạng 1: Quy đổi X thành hỗn hợp gồm Mg, Ca, O Các trình nhường nhận electron sau Ca2+ + 2e Ca O x mol - > 2x mol 2H+ + 2e 0,13 mol > 0,26 mol = H2 0,29 < 0,145 mol = 0,145 mol Bảo toàn nguyên tố Mg mX = mMg + mCa + mO O2- 2e y mol - > 2y mol Mg2+ + 2e Mg + nMg = 0,13.24 + 40x + 16y = 10,72 = 0,13 mol 40x + 16y = 7,6 (1) Áp dụng định luật bảo toàn electron ⇒ 2x + 0,26 = 2y + 0,29 2x – 2y = 0,03(2) x = 0,14 → → mCaCl2 = 111.0,14 = 15,54g am y = 0,125 Bài toán 3: Nung m gam bột sắt oxi thu đựơc gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư thoát 1,12 lít NO (đktc) sản phẩm khử giá trị m là: A 5,04 gam B 5,96 gam C 4,36 gam D 4,48 gam Bài giải Sơ đồ hóa tốn: Khí NO (0,56l, đktc) nNO=0,025 mol Fe [ ] Fe  → +O FeO +dd HNO3 Fe2O3 Fe3O4 Dung dịch Fe3+ mFe = ? gam gam Cách 1( quy đổi dạng 1): Quy hỗn hợp chất rắn X nguyên tử Fe O Ta xem gam hỗn hợp X gồm (Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4) hỗn hợp x mol Fe y mol O Ta có: mhỗn hợp =56x+16y =6 (1) Mặt khác trình cho nhận electron sau X +3 Fe− 3e → Fe+ 3e x → 3x 3x −2 O + 2e → O y → 2y +5 +2 N + 3e → N 0,15←0,05 0,18 ¬ 0,06 Áp dụng đinh luật bảo tồn electron: ne cho = ne nhận hay: 3.nFe = 2nO + 3nNO hay 3x = 2y + 0,15 (2) Từ (1) (2) suy nFe = 0,09 mol ⇒ mFe = 56.0,09 = 5,04 gam ⇒ Chọn đáp án A Cách 2( Quy đổi dạng 2): Fe: x mol * Quy đổi hỗn hợp X thành: Fe2O3: y mol Ta có: mX = 56x + 160y = (3) Các trình nhường nhận electron: +3 +2 +5 Fe → Fe + 3e N + 3e → N x 3x Theo bảo toàn electron: 3x = 0,15 (4) Theo bảo toàn nguyên tố Fe: nFe ban đầu = nFe quy đổi + 0,15 Fe: 0,05 mol = 0,09 mol ⇒ m = 0,09.56= 5,04 gam Hoặc: Quy đổi hỗn hợp X thành( dạng 2) Ta có: mX = 56x + 72y = (5) Các trình nhường nhận electron: +3 Fe → Fe + 3e +2 0,05 +3 Fe → Fe +1e +5 Fe2O3: 0,02 mol Fe: x mol FeO: y mol +2 N + 3e → N x 3x y 1y 0,15 0,05 Theo bảo toàn electron: 3x + y = 0,075 (6) Từ (5) (6) ⇒ ; X gồm x = 0,03 mol Fe: 0,03 mol y =0,06 Theo bảo toàn nguyên tố đốimol với Fe: FeO: 0,06 mol nFe ban đầu = nFe quy đổi + = 0,09 mol ⇒ m = 0,09.56= 5,04 gam Cách ( quy đổi dạng 3) Sơ đồ hóa toán: [ ] Fe  → +O m gam X Fe FeO Fe2O3 Fe3O4 gam Dd HNO3 Thay vai trị oxi hóa HNO3 [ O ] , ta có: Fe [ O] [ O] FeO Fe Fe2O3 Fe O (**) (*) Fe3O4 Khí NO (0,05mol) Dung dịch Fe3+ m gam gam +5 Ở ta thay vai trò nhận e N O: + 2e 0,15 < - 0,05 +5 Theo nguyên tắc quy đổi, số e mà N nhận O nhận phải nhau: ⇒ 2nO(**) = 0,15 ⇒ nO(**) = 0,075 mol Theo bảo toàn khối lượng: mX = mX + mO(**) = + 16.0,075= 7,2 gam Theo bảo toàn nguyên tố Fe: nFe = = = 0,09 mol ⇒ mFe = 56 x 0,09 = 5,04 gam ⇒ Chon đáp án A Bài toán 4: Cho 11,36 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe 2O3 Fe3O4 phản ứng hết với dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu 1,344 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Tìm giá trị m? (Đề thi Đại học khối A 2008) A 14,52 B 38,72 C 19,36 D 53,24 Bài giải Quy đổi hỗn hợp đầu hai nguyên tố( Dạng 1) Fe O: Fe: x mol O: y mol Sơ đồ hóa tốn: +2 Khí N O (1,344 lít) ddH N O3 Fe nNO = 0,06 mol O gam Dung dịch: Fe3+ 11,36 2Ta có phương trình: 56x + 16y = 11,36 (1) O +5 Các trình nhường nhận electron: +3 Fe → Fe + 3e -2 O + 2e → O +5 +2 N + 3e → N x > 3x y > 2y 0,18< 0,06 Theo bảo toàn electron: 3x - 2y = 0,18 (2) Từ (1) (2) ⇒ { 56 x +16 y =11,36 x −2 y =0,18 mol ⇒{ xy==0,16 0,15 mol Theo bảo toàn nguyên tố: ⇒ nFe3+ = nFe = 0,16mol mFe ( NO3 )3 = 0,16 x 242 = 38, 72 gam ⇒ Chọn đáp án B Bài toán 5:(Đề thi khối B năm 2008) Cho 9,12 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe 2O3, Fe3O4 tác dụng với dung dịch HCl (dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, dung dịch Y; cô cạn Y thu 7,62 gam FeCl m gam FeCl3 Giá trị m A 9,75 B 8,75 C 7,80 D 6,50 Bài giải FeO Fe2O3 Fe3O4 Fe: x mol Áp dụng quy đổi dạng 1: Quy đổi hỗn hợp gồm thành O: y mol Sơ đồ hóa tốn: 7,62 gam Fe2+ (nFe2+ = 0,06 mol) Fe: x mol O : y mol +Dd HCl dư Fe3+: m gam Tính m? 9,12 gam 2Ta có: 56x + 16y = 9,12 (1) O Các trình nhường nhận eletron: +2 Fe →Fe + 2e +3 Fe →Fe +3e -2 O +2e → O 0,06 - > 0,12 (x-0,06) -> 3(x-0,06) y - >2y Theo bảo toàn electron: 0,12 + 3(x - 0,06) = 2y (2) Từ (1) (2) ta có: { 56 x +16 y =9,12 x − y = 0,06 ⇒ { xy==0,12 0,15 ⇒ { nFe = 0,12 mol nO = 0,15 mol ⇒ nFeCl3 = x − 0, 06 = 0,12 − 0, 06 = 0, 06mol ⇒ mFeCl3 = 0, 06 x162,5 = 9, 75 gam ⇒ Chon đáp án A Bài toán 6: Nung X mol Fe 0,15 mol Cu khơng khí thời gian thu 63,2 gam hỗn hợp chất rắn X Hoà tan hoàn tồn hỗn hợp chất rắn X H2SO4 đặc, nóng, dư thu dung dịch Y 6,72 lít khí SO2(đktc) Tính x A.0,5 B 0,7 C.0,8 D.0,9 Bài giải Cách quy đổi ( Dạng 1) Quy đổi hỗn hợp X thành: x mol Fe , 0,15 mol Cu y mol O Ta có: mhỗn hợp =56x + 64.0,15 +16y=63,2 56x+16y=53,6 (1) Mặt khác trình cho nhận electron sau: Sự oxi hóa Sự khử −2 O + 2e →O y →2y S+6 + 2e 0,6 S+4 0,3 Áp dụng ĐLBT electron ta được: n e = 3x + 0,3 = 0,6 + 2y, => 3x − 2y = 0,3 (2) Giải hệ (1) (2) ⇒ x=0,7 mol, y=0,9 mol Vậy x 0,7 mol ⇒ Chọn đáp án B Bài tốn 7: Hịa tan hoàn toàn 15,2 gam chất rắn X gồm Cu, CuS, Cu2S S HNO3 dư, thoát 10,08 lít khí NO (đktc) dung dịch Y Thêm Ba(OH)2 dư vào Y thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 56,815 B 44,820 C 55,475 D 56,850 HD: Quy đổi( Dạng 2) hỗn hợp X thành Theo bảo toàn khối lượng: 64x + 96y = 15,2 (1) Sơ đồ hóa tốn: +5 Khí NO +HNO3dư (10,08 lít, đktc) H X +2 Dung dich Y +6 m gam Các trình nhường nhận electron: Cu0 Cu+2 + 2e ; CuS Cu+2 + S+6 + 8e ; N+5 + 3e N+2 10 x > 2x y - > 8y Bảo toàn electron: 2x + 8y = 1,35 (2) Từ (1) (2) suy x= -0,025; y= 0,175 Theo bảo toàn nguyên tố: = ⇒m = + = 1,35< 0,45 = 0,175 mol = 0,15 mol + = 55,475 gam Đáp án C Bài toán 8: Hỗn hợp X gồm metan, etilen, propin vinylaxetilen có tỉ khối X so với H2 16,4 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X oxi dư thu 10,56 gam CO2 a gam nước Giá trị a là: A 4,32 B 3,60 C 5,18 D 7,2 Bài giải Áp dụng quy đổi( Dạng 2): Quy đổi hỗn hợp X gồm CH4; C2H4; C3H4; C4H4 thành chất CxH4 Ta có MX = 32,8 ⇒ x = 2,4 nCO2 = 0,24 mol Phương trình hóa học: C2,4H4 + 3,4O2 2,4CO2 + 2H2O (1) Từ (1) ⇒ nH2O = 0,2 mol ⇒ a = 3,6 gam ⇒ Chon đáp án B Bài toán 9: Hỗn hợp X gồm hiđro, propen, axit acrylic, ancol anlylic (C3H5OH) Đốt cháy hồn tồn 0,75 mol X, thu 30,24 lít khí CO2 (đktc) Đun nóng X với bột Ni thời gian, thu hỗn hợp Y Tỉ khối Y so với X 1,25 Cho 0,1 mol Y phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch Br2 0,1M Giá trị V (Đề thi đại học khối B năm 2013) A 0,3 B 0,4 C 0,5 D 0,6 Bài giải Áp dụng phương pháp quy đổi dạng 2: Hỗn hợp C3H6; C3H4O2; C3H6O có liên kết pi tham gia phản ứng với dung dịch brom H2 nên ta xem C3H6 Quy đổi hỗn hợp X thành H2 C3H6 Ta có nCO2 = 1,35 mol 11 Phương trình đốt cháy C3H6 là: C3H6 + 4,5O2 3CO2 + 3H2O (1) Từ (1) ⇒ nC3H6 = 0,45 mol ⇒ nH2 = 0,3 mol ⇒ nC3H6: nH2 = 3:2 Khi đun nóng X với bột Ni thời gian C3H6 + H2 → C3H8 (2) Ban đầu 3x 2x Phản ứng a a a Sau 3x-a 2x-a a Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng mX = mY (MY = 1,25MX) ⇒ nX = 1,25nY = 1,25 x 0.1 = 0,125 mol =5x ⇒ x = 0,025 Mặt khác nY = 5x – a ⇒ a = 0,025 ⇒ nC3H6 sau = 3x – a = 0,05 mol Phương trình hóa học C3H6 + Br2 → C3H6Br2 (3) Từ (3) ⇒ nBr2 = nC3H6 sau = 0,05 mol ⇒ V = 0,5 lít ⇒ Chọn đáp án C Bài toán 10: (Đề thi đại học khối A năm 2014) Đốt cháy hoàn toàn 13,36 gam hỗn hợp X gồm axit metacrylic, axit ađipic, axit axetic glixerol (trong số mol axit metacrylic số mol axit axetic) O2 dư, thu hỗn hợp Y gồm khí Dẫn Y vào dung dịch chứa 0,38 mol Ba(OH)2, thu 49,25 gam kết tủa dung dịch Z Đun nóng Z lại xuất kết tủa Cho 13,36 gam hỗn hợp X tác dụng với 140 ml dung dịch KOH 1M, sau phản ứng xảy hồn tồn, cạn dung dịch thu chất rắn khan có khối lượng A 13,32 gam B 18,68 gam C 19,04 gam D 14,44 gam Bài giải Áp dụng phương pháp quy đổi dạng Hỗn hợp C4H6O2; C2H4O2 có số mol quy đổi thành C3H5O2 kết hợp với C6H10O4 tức (C3H5O2)2 nên ta xem hỗn hợp C4H6O2; C2H4O2; C6H10O4 thành C3H5O2 Quy đổi hỗn hợp X thành x mol C3H8O3 y mol C3H5O2 Ta có 92x + 73y = 13,36 (a) Ta có nBaCO3 = 0,25 mol nKOH = 0,14 mol Phương trình hóa học: C3H8O3 + 3,5O2 → 3CO2 + 4H2O (1) C3H5O2 + 3,25O2 → 3CO2 + 2,5H2O (2) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (3) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (4) 12 Từ (3) (4) => nCO2 = 0,51 mol Từ (1) (2) ⇒ x + y = 0,17 (b) Từ (a) (b) ⇒ x = 0,05 y = 0,12 X tác dụng với dung dịch KOH (C3H5O2 = C2H4COOH) C2H4COOH + KOH → C2H4COOK + H2O (5) Từ (5) ⇒ nmuối = nKOH phản ứng = 0,12 mol ⇒ mchất rắn = mmuối + mKOH dư = 111.0,12 + 56 (0,14 – 0,12) = 14,44 gam ⇒ Chọn đáp án D Bài toán 11: Cho m gam tinh bột lên men thành ancol (rượu) etylic với hiệu suất 81% Toàn lượng CO2 sinh hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2, thu 275 gam kết tủa dung dịch X Đun kỹ dung dịch X thu thêm 50 gam kết tủa Giá trị m A 275 B 276 C 650 D 375 Bài giải Áp dụng phương pháp quy đổi chất có cơng thức phức tạp thành chất có cơng thúc đơn giản Quy đổi tinh bột (C6H10O5)n thành C6H10O5 Quy đổi phương trình lên men thành: C6H10O5 + H2O → 2C2H5OH + 2CO2 (1) CO2 tác dụng với Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (3) Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O (4) Từ (2), (3) (4) ⇒ nCO2 = 2,75 + 2.0,5 = 3,75 mol Từ (1)⇒ nC6H10H5 = ⇒ mC6H10H5 = 1,875.162 gam ⇒ Chọn đáp án D Bài 12: Dung dịch X có chứa ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+, 0,2 mol Cl − 0,4 mol NO3− Thêm từ từ V lít dung dịch Na 2CO3 1M vào X đến lượng kết tủa lớn giá trị V tối thiểu cần dùng là: A 0,3 B 0,4 C 0,5 D 0,2 Bài giải Quy đổi hỗn hợp cation thành M2+ Áp dụng bảo tồn điện tích: 13 ncation x = 0,2 x1 + 0,4 x =0,6 (mol) ⇒ ncation = 0,3 (mol) M2+ + CO32− → MCO3 ↓ ⇒ = = ncation = 0,3 mol ⇒ = 0,3 lít ⇒ Chọn đáp án A Bài tốn 13: Cho butan qua xúc tác (ở nhiệt độ cao) thu hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 H2 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu 8,96 lít CO2 (ở đktc) a gam H2O Giá trị a là: A 7,2 B 5,4 C 9,0 D 18,0 Bài giải Áp dụng phương pháp quy đổi Quy đổi hỗn hợp X gồm C4H10, C4H8, C3H8, C3H6, C2H6, C2H4 H2 thành C4H10 Phương trình hóa học: C4H10 + 6,5O2 → 4CO2 + 5H2O (1) Ta có nCO2 = 0,4 mol ⇒ nH2O = 0,5 mol ⇒ a = gam ⇒ Chọn đáp án C Bài toán 14:(Đề thi THPT QG năm 2016): Nung m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3 FeCO3 bình kín (khơng có khơng khí) Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu chất rắn Y khí Z có tỉ khối so với H2 22,5 (giả sử khí NO2 sinh không tham gia phản ứng khác) Cho Y tan hoàn toàn dung dịch gồm 0,01 mol KNO3 0,15 mol H2SO4 (loãng), thu dung dịch chứa 21,23 gam muối trung hòa kim loại hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 (trong có khí hóa nâu khơng khí) Giá trị m A 11,32 B 13,92 C 19,16 Bài giải D 13,76 Vì Y tác dụng với KNO3 H2SO4 có khí H2 ⇒ Y có Fe dư ⇒ Z khơng có O2 14 Bảo tồn khối lượng ⇒ m Fe = 21,23 −m + K 56 −mSO 2_ =6,44 gam ⇒ nFe = 0,115 mol BTNT N ⇒ n NO = 0, 01 ⇒ n H × + 0, 01× 30 n H2 + 0, 01 = 16 × ⇒ n H = 0, 01 mol BTNT H ⇒ n H O = 0,14 mol BTNT O ⇒ n O (Y ) = 0,14 + 0, 01 − 0, 01× = 0,12 mol M Z = 45 ⇒ n NO2 = n CO2 = x mol Quy đổi hỗn hợp X thành Fe, NO3− , CO32−  NO3−  → NO2 + O (Y)   x  →x x ¬  ⇒ x = 012 / = 0, 06 ⇒ m = 0,115 × 56 + 0, 06 × (62 + 60) = 13, 76  2− CO  → CO + O  (Y)   x  →x x ¬  ⇒ Chon đáp án D Bài toán 15: ( Đề thi THPT QG 2017): Hỗn hợp E gồm ba peptit mạch hở: đipeptit X, tripeptit Y, tetrapeptit Z có tỉ lệ mol tương ứng 2:1:1 Cho lượng E phản ứng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, thu 0,25 mol muối glyxin, 0,2 mol muối alanin 0,1 mol muối valin Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam E, thu tổng khối lượng CO2 H2O 39,14 gam Giá trị m A 20,17 B 25,08 C 16,78 D 22,64 Bài giải HD: Quy đổi E thành: C2H3ON: 0,55 (Bảo toàn N) CH2 : 0,5 (nCH2= nAla + 3nVal ) H2O: 0,2 ⇒ mE = 41,95 Nếu đốt lượng E thu được: nCO2 = 0,55.2 + 0,5 = 1,6 nH2O = 0,55.1,5 + 0,5 + 0,2 = 1,525 ⇒ mCO2 + mH2O = 97,85 Đốt 41,95 gam E → mCO2 + mH2O = 97,85 ⇒ 16,78 39,14 Vậy m = 16,78 ⇒ Chọn đáp án C 15 Bài toán 16 : ( Đề thi THPT QG năm 2018) : Cho X, Y, Z ba peptit mạch hở (phân tử có số nguyên tử cacbon tương ứng 8, 9, 11; Z có nhiều Y liên kết peptit); T este no, đơn chức, mạch hở Chia 179,4 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T thành hai phần Đốt cháy hoàn toàn phần một, thu amol CO2 (a-0,09) mol H2O Thủy phân hoàn toàn phần hai dung dịch NaOH vừa đủ, thu ancol metylic 109,14 gam hỗn hợp G (gồm bốn muối Gly, Ala, Val axit cacboxylic) Đốt cháy hoàn toàn G, cần vừa đủ 2,75 mol O Phần trăm khối lượng Y E A 8,70% B 4,19% C 14,14% D 10,60% Bài giải Ta có X, Y, Z phải : Ala-Val ; (Gly)3-Ala ; (Gly)4-Ala Quy đổi hỗn hợp E gồm : NH-CH2-CO (x mol) ; CH2 (y mol) ; H2O (z mol) HCOOCH3 (t mol) nCO2 – nH2O = (2x + y + 2t) – (1,5x + y + z + 2t) = 0,09 ⇒ 0,5x – z = 0,09 (1) t 4NH2-CH2-COONa + 9O2 → Na2CO3 + 6CO2 + 8H2O +2 N2 t 2CH2 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O 0 t 2HCOONa + O2 → Na2CO3 + CO2 + H2O mmuối = 97x + 14y + 68t = 109,14(2) mE = 57x + 14y + 18z + 60t = 89,7⇒ 66x + 14y + 60t = 91,32 (3) nO2 = x + 1,5y + 0,5t = 2,75 (4) Từ (1), (2), (3), (4) ⇒ x = 0,34 ; y = 1,02 ; z = 0,08 ; t = 0,91 nX = a ; nY = b ; nZ = c a + b + c = 0,08 2a + 4b + 5c = 0,34 4a + b + c = 1,02 – 0,91 ⇒ a = 0,01 ; b = 0,03 ; c = 0,04 %Y = = 8,70% Chọn đáp án A Bài toán 17( Đề thi THPT QG 2018): Hỗn hợp X gồm alanin, axit glutamic axit acrylic Hỗn hợp Y gồm propen trimetylamin Đốt cháy hoàn toàn a mol X b mol Y tổng số mol oxi cần dùng vừa đủ 1,14 mol, thu H 2O, 0,1 mol N2 0,91 mol CO2 Mặt khác, cho amol X tác dụng với dung dịch KOH dư lượng KOH phản ứng m gam Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m : 16 A 16,8 B 14,0 C 11,2 D 10,0 Bài giải Quy đổi hỗn hợp X, Y thành: CO2 ; CH2 ; NH3 nNH3 = 2nN2 = 2.0,1 = 0,2 mol nO2 = 1,5nCH2 + 0,75nNH3 ⇒ nCH2= = 0,66 nCO2 = nCO2 ban đầu + nCH2 ⇒ nCO2 ban đầu = 0,91 – 0,66 = 0,25 mKOH = 0,25.56 = 14 gam ⇒ Chon đáp án B Bài toán 18: Cho hỗn hợp Z gồm peptit mạch hở X amino axit Y (M X > 4MY) với tỉ lệ mol tương ứng : Cho m gam Z tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, thu dung dịch T chứa (m + 12,24) gam hỗn hợp muối natri glyxin alanin Dung dịch T phản ứng tối đa với 360 ml dung dịch HCl 2M, thu dung dịch chứa 63,72 gam hỗn hợp muối Các phản ứng xảy hoàn toàn Kết luận sau đúng? A.Phần trăm khối lượng nitơ Y 15,73% B.Số liên kết peptit phân tử X C.Tỉ lệ số gốc Gly : Ala phân tử X : D Phần trăm khối lượng nitơ X 20,29% Bài giải Dung dịch G chứa GlyNa (a mol) ValNa (b mol) ⇒ nHCl = 2a + 2b = 0,72 111,5a + 125,5b + 58,5(a + b) = 63,72 ⇒ a = b = 0,18 ⇒ nNaOH = a + b = 0,36 mNaOH - mH2O = 12,24 ⇒ nH2O = 0,12 ⇒ nX = nY = 0,06 X có k gốc amino axit ⇒ 0,06k + 0,06 = 0,36 ⇒ k = TH1 : X Gly3Ala2 Y Ala (Loại Vì MX < 4MY) TH2: X Gly2Ala3 Y Gly (Thỏa mãn MX > 4MY) A Sai, Y có %N = 18,67% B Sai, X có liên kết peptit C Sai D Đúng 17 HD: Quy đổi Z thành C2H3ON( a mol), CH2(b mol), H2O ( c mol) nNaOH = a mol, nH2O = c mol ⇒ 40a – 18c= 12,24 (1) nHCl = nN + nNaOH ⇒ a+ a = 0,72(2) mmuối = mGlyNa + mAlaNa + mHCl ⇒ 57a + 14b + 40a + 0,72.36,5 = 63,72(3) (1),(2),(3) ⇒ a= 0,36; b=0,18; c= 0,12 nAla = b = 0,18 ⇒ nGly =a-b =0,18 mol Số nguyên tử N trung bình = = 3, tỉ lệ mol 1:1 Y có 1N nên X có 5N ⇒ B sai nX = nY = = 0,06 mol Nếu Y Ala X có số gốc Ala = Gly = = số gốc =3 ⇒X (Gly)3(Ala)2 : không thỏa mãn giả thiết MX > MY loại Vậy Y Gly X (Gly)2(Ala)3 ⇒Chọn đáp án D Bài toán 19 ( ĐỀ minh họa 2019): Cho X, Y hai axit cacboxylic đơn chức (M X < MY); T este ba chức, mạch hở tạo X, Y với glixerol Cho 23,06 gam hỗn hợp E gồm X, Y, T glixerol (với số mol X lần số mol T) tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu hỗn hợp F gồm hai muối có tỉ lệ mol : 3,68 gam glixerol Đốt cháy hoàn toàn F cần vừa đủ 0,45 mol O 2, thu Na2CO3, H2O 0,4 mol CO2 Phần trăm khối lượng T E có giá trị gần với giá trị sau đây? A 29 B 35 C 26 D 25 Bài giải nNaOH = 0, ⇒ nNa2CO3 = 0, mol ; nO( F ) = 2nNaOH = 0,8 Bảo toàn O ⇒ nH 2O = 0,3 mol Muối gồm Cn H mO2 Na ( 0,1 mol ) Cn ' H m ' O2 Na ( 0,3 mol ) 18 nC = 0,1n + 0,3n ' = nNa2CO3 + nCO2 ⇒ n + 3n ' = ⇒ n = n ' = nghiệm nH = 0,1m + 0,3m ' = 0,3 ⇒ m = ⇒ m' =1 Muối gồm CH = CH − COONa ( 0,1) HCOONa ( 0,3) Quy đổi E thành: HCOOH :0, mol ; CH = CH − COOH : 0,1 mol C3 H ( OH ) : 0, 04 mol ; H 2O : −e mol ; mE = 23,06 ⇒ e = 0, 09 ⇒ nT = e / = 0,03 ⇒ nX = 8nT = 0, 24 ⇒ nX trongT = 0,3 − 0,24 = 0,06 mol Dễ thấy nX T = 2nT nên phân tử T có gốc X gốc Y T ( HCOO ) ( C2 H 3COO ) C3 H ( 0,03) ⇒ %T = 26, 28% ⇒ Chọn đáp án C Bài toán 20 : Xà phịng hóa hồn tồn m gam hỗn hợp E gồm triglixerit dung dịch NaOH, thu glixerol hỗn hợp X gồm ba muối C 17HxCOONa, C15H31COONa, C17HyCOONa với tỉ lệ mol tương ứng : : Mặt khác, hiđro hóa hồn toàn m gam E thu 68,96 gam hỗn hợp Y Nếu đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 6,09 mol O Giá trị m ( Đề minh họa thi TN THPT năm 2021) A 60,32 B 68,20 C 60,84 D 68,36 Bài giải C trung bình muối = (18.3 + 16.4 + 18.5)/(3 + + 5) = 52/3 ⇒ C trung bình E = 3.52/3 + = 55 Quy đổi E thành (HCOO)3C3H5 (a mol), CH2 (49a mol) H2 (-b mol) (Tính Số mol CH2 = 55a – 6a) mY = 176a + 14.49a = 68,96 Số mol O2 = 5a + 1,5.49a – 0,5b = 6,09 mol ⇒ a = 0,08; b = 0,38 ⇒ mE = 68,20 gam ⇒ Chọn đáp án B Qua trình quan sát, theo dõi cách giải tập thông thường học sinh, nhận thấy em chưa xác định phương pháp giả tập phù hợp cho dạng tập Bài giải em thường dài, lâu đáp số chí khơng tìm đáp số Phương pháp giải tập áp dụng định luật bảo toàn khối lượng phương pháp ngắn gọn, em không viết phương trình hóa học mà quan 19 tâm chất tham gia chất sản phẩm trình hóa học Các em áp dụng xuyên suốt phương pháp cho việc giải tập học sinh phổ thơng Kết học sinh học tập tích cực hơn, đa số tiến nhanh, nắm vững kiến thức, ghi nhớ kiến thức lâu đặc biệt khả làm trắc nghiệm em nhanh 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Giải tập theo phương pháp quy đổi không dành riêng cho học sinh khối lớp 12 mà cịn dùng làm phương pháp giải tốn hữu hiệu cho học sinh khối lớp 10, 11 Đặc biệt phương pháp giải tập Hóa mang tính thơng minh, sáng tạo giúp cho học sinh có cách học tư hiệu Phương pháp giải tốn Hóa gồm nhiều chất phản ứng phức tạp theo phương pháp quy đổi mà tơi tìm hiểu thực nghiệm nhằm chứng minh tính khả thi, tính hiệu phương pháp việc nâng cao chất lượng giảng dạy cho giáo viên học sinh toàn trường Trong năm học 2020 – 2021 áp dụng đề tài cho lớp 12H cịn lớp 12D khơng sử dụng Tơi cho lớp làm kiểm tra trắc nghiệm 45 phút với đề Kết thu sau Từ 8-10 Từ 6-7 Từ 3-4 Từ 1-2 Lớp Sĩ số điểm điểm điểm điểm điểm 12 H 37 10 18 12 D 39 12 12 Từ kết cho thấy trình độ học sinh lớp tương đương nhau, lớp hướng dẫn giải tập phương pháp quy đổi em giải dạng tập nhanh xác Với thân qua lần nghiên cứu giúp nâng cao thêm chuyên môn Đây tài liệu thật bổ ích khơng cho học sinh mà cịn cho đồng nghiệp tơi Được đồng nghiệp đánh giá cao với biện pháp đưa sáng kiến KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu đề tài này, thấy phương pháp dễ hiểu phù hợp với đối tượng học sinh Đồng thời chuyên đề rèn luyện cho học sinh tính tư kỹ giải tập hóa học Đặc biệt đáp ứng giải phần khó khăn, vướng mắc học sinh trình giải 20 số đề thi tuyển sinh vào đại học khối A, B Đề tài đóng góp tích cực cho việc học tập giảng dạy việc luyện tập phân dạng tập Do đó, giáo viên cần truyền tới học sinh phương pháp để em tích lũy thêm cho thân phương pháp giải tốn Hóa nhanh Bắt đầu từ lớp 11 đến lớp 12 dạy em phương pháp để nâng cao lực tư duy, giúp em nâng cao kiến thức, tạo say mê học tập có vốn kiến thức để thi đỗ vào trường đại học cao đẳng 3.2 Kiến nghị: Với sở giáo dục: Cần có biện pháp thúc đẩy đưa sáng kiến kinh nghiệm hay vào áp dụng rộng rãi trường trung học phổ thông Với nhà trường: Cần đưa sáng kiến kinh nghiệm hay giáo viên tỉnh vào thư viện nhà trường để thầy học sinh có điều kiện tiếp cận nguồn tài liệu phục vụ cho trình dạy học Trên nội dung hiệu sáng kiến tơi Trong q trình nghiên cứu đề tài khơng tránh khỏi điều thiếu sót hạn chế Tôi mong nhận đóng góp ý kiến hội đồng khoa học – giáo dục cấp, quý đồng nghiệp để đề tài hồn chỉnh hơn, góp phần vào phát triển nghiệp giáo dục nhà trường nói riêng đất nước nói chung Xin chân thành cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Nga Sơn, ngày 20 tháng năm 2021 Tôi xin cam đoan sáng kiến kinh nghiệm thân viết Cam kết không copy ai! Người viết SKKN Vũ Văn Phương TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 SGK Hóa học 11, NXB Giáo dục, 2008 SGK Hóa học 12, NXB Giáo dục, 2008 Đề thi tuyển sinh Đại học – cao đẳng năm giáo dục Đề thi minh họa năm giáo dục Đề thi trung học phổ thông quốc gia, đề thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia giáo dục 16 phương pháp kĩ thuật giải nhanh tập trắc nghiệm mơn HĨA HỌC NXB Đại học sư phạm 2011 Phạm Ngọc Bằng - Vũ Khắc Ngọc - Hoàng Thị Bắc - Từ Sỹ Chương - Lê Thị Mỹ Trang - Hoàng Thị Hương Giang - Võ Thị Thu Cúc - Lê Phạm Thành - Khiếu Thi Hương Chi 7- Hướng dẫn giải đề thi tuyển sinh đại học hóa vơ theo 16 chủ đề - NXB Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Phạm Đức Bình - Lê Thị Tam - Nguyễn Hùng Phương 22 ... tài: ? ?Vận dụng phương pháp giải tập hóa học chương trình THPT nhằm phát triển lực tư cho học sinh? ??’ Mục đích nghiên cứu Qua nghiên cứu đề tài sáng kiến kinh nghiệm vận dụng vào ôn tập cho học sinh. .. trường Giải tập theo phương pháp quy đổi không dành riêng cho học sinh khối lớp 12 mà cịn dùng làm phương pháp giải tốn hữu hiệu cho học sinh khối lớp 10, 11 Đặc biệt phương pháp giải tập Hóa mang... đối tư? ??ng học sinh Đồng thời chuyên đề rèn luyện cho học sinh tính tư kỹ giải tập hóa học Đặc biệt đáp ứng giải phần khó khăn, vướng mắc học sinh trình giải 20 số đề thi tuyển sinh vào đại học