Xác định CT oxit sắt E.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Riêng bản thân tôi nhờ vận dụng phương pháp dạy " Vận dụng các kiến thức hoá học cơ bản để xác định công thức chất vô cơ "kết hợp với nhiều phươ[r]
(1)A MỞ ĐẦU I/ LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nêu lên tầm quan trọng giáo dục cho hệ trẻ nhân ngày khai trường đầu tiên nước Việt Nam dân chủ cộng hoà, Chủ tịch Hồ Chí Minh nói: "Non sông Việt Nam có trở nên tươi đẹp hay không, dân tộc Việt Nam có bước tới đài vinh quang để sánh vai với các cường quốc năm châu hay không, chính là nhờ phần công lớn công học tập các cháu" Trong điều kiện nay, khoa học nhân loại phát triển vũ bão, kinh tế trí thức có tính toàn cầu thì nhiệm vụ ngành giáo dục vô cùng to lớn: Giáo dục không truyền đạt kiến thức cho học sinh mà còn phải giúp học sinh vận dụng kiến thức khoa học vào sống, vừa mang tính giáo dục, vừa mang tính giáo dưỡng cao là giáo dưỡng hướng thiện khoa học Phân môn hoá học trường phổ thông giữ vai trò quan trọng việc hình thành và phát triển trí dục học sinh Mục đích môn học là giúp cho học sinh hiểu đúng đắn và hoàn chỉnh, nâng cao cho học sinh tri thức, hiểu biết giới , người thông qua các bài học, thực hành hoá học Học hoá để hiểu, giải thích các vấn đề thực tiễn thông qua sở cấu tạo nguyên tử, phân tử, chuyển hoá các chất các phương trình phản ứng hoá học đồng thời khởi nguồn, là sở phát huy tính sáng tạo đưa ứng dụng phục vụ đời sống người Đó là vấn đề cần quan tâm và nghiên cứu nghiêm túc Trong sáng kiến kinh nghiệm (SKKN) này, tôi có đề cập đến khía cạnh " Vận dụng các kiến thức hoá học để xác định công thức chất vô "với mục đích giúp học sinh học hóa dễ hiểu, thiết thực, gần gũi với nguyên tố hóa học và lôi học sinh tiếp cận với ”Bảng Tuần Hoàn Các Nguyên Tố Hóa Học ” Để hoá học luôn là môn khoa học đầy hứng thú và sáng tạo II.MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 1.Mục tiêu: Mục tiêu đề tài này là giúp cho học sinh biết cách xác định công thức các chất vô , đây là phần nội dung mà học sinh thường gặp phải khó khăn gặp bài toán này , đồng thời giúp học sinh nắm lý thuyết hóa học vận dụng vào thực hành nhằm khắc sâu kiến thức môn hóa học, là sở phát huy tính sáng tạo đưa ứng dụng phục vụ đời sống người Hóa học góp phần giải tỏa , xoá bỏ hiểu biết sai lệch làm hại đến đời sống, tinh thần người (2) 2.Nhiệm vụ nghiên cứu: Vận dụng các kiến thức hoá học để xác định công thức các chất vô III PHẠM VI NGHIÊN CỨU Trong khuôn khổ đề tài sáng kiến kinh nghiệm, tôi dừng lại nghiên cứu vần đề sau: - Dùng phương pháp giải toán để tiến hành các bước giải bài tập hóa học - Một số phương pháp áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng và bảo toàn electron để giải - Cách sử dụng Bảng Tuần Hoàn để xác định tên nguyên tố hóa hoc IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp chủ đạo : Tổng kết kinh nghiệm , tổng hợp - Phương pháp hổ trợ : Phân tích , đánh giá B.NỘI DUNG I.Thực trạng việc dạy hoá học các trường phổ thông Trước tình hình học hoá học phải đổi phương pháp dạy đã và thực là yếu tố định hiệu dạy Một yếu tố để đạt dạy có hiệu và tiến là phải phát huy tính thực tế, giáo dục môi trường, tư tưởng vừa mang sắc dân tộc mà không tính cộng đồng trên toàn giới, vấn đề cũ không cũ mà có tính chất cập nhật và mẻ, đảm bảo: Tính khoa học - đại, bản, tính thực tiễn và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, tính hệ thống sư phạm Tuy nhiên tiết học không thiết phải hội tụ thiết quan điểm nêu trên, cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng , đừng quá lạm dụng lượng kiến thức không thống Việc vận dụng phương pháp xác định công thức chất vô phụ đạo cho học sinh vừa củng cố và tái lại kiến thức hóa học đồng thời giúp học sinh vận dụng (3) thành thạo bảng hệ thống tuần hoàn vì đây là tài liệu luôn đồng hành cùng học sinh THPT đặc biệt là học sinh lớp 10 II.Thực tế giảng dạy cho thấy: Môn hoá học trường phổ thông là môn học khó, không có bài giảng và phương pháp hợp lý phù hợp với hệ học trò dễ làm cho học sinh thụ động việc tiếp thu, cảm nhận Đã có tượng số phận học sinh không muốn học hoá học, ngày càng lạnh nhạt với giá trị thực tiễn hoá học Nhiều giáo viên chưa quan tâm đúng mức với đối tượng giáo dục: Chưa đặt cho mình nhiệm vụ và trách nhiệm nghiên cứu, tượng dùng đồng loạt cùng cách dạy, bài giảng cho nhiều lớp, nhiều hệ học trò là không ít Do phương pháp có tiến mà người giáo viên đã trở thành người cảm nhận, truyền thụ tri thức chiều Giáo viên nên là người hướng dẫn học sinh chủ động quá trình lĩnh hội tri thức hoá học Hãy "thắp sáng lửa " chủ động lĩnh hội tri thức học sinh, đừng biến học sinh thành "cái bình đựng kiến thức" vô thức, xa rời thực tiễn Việc học sinh nhớ tên, ký hiệu nguyên tố là vấn đề mà đa số học sinh thường gặp phải khó khăn nhắc tới Vẫn đề đó lại trở nên khó khăn học sinh cần phải xác định tên nguyên tố hóa học Nên việc giảng giải cho học sinh gặp với dạng bài tập này thường gặp phải bế tắc vì học sinh chứa biết phương pháp giải Kết quả, hiệu thực trạng trên để việc giảng dạy môn hóa học đạt hiệu cao tôi đã mạnh dạn đề cập thêm phương pháp xác định công thức chất vô nhằm phụ đạo thêm cho học sinh lóp 10 THPT sau học xong bài Sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố hóa học - Trong phạm vi đề tài tôi không có tham vọng giải vấn đề thực tiễn để có thể để nâng cao hiệu dạy - học môn hóa học trường THPTmà mạnh dạn đưa số phương pháp xác định công thức các chất vô để độc giả và quý thầy cô có thể nghiên cứu và ứng dụng cho đối tượng sư phạm mình Đề xuất cá nhân coi đó là kinh nghiệm qua số ví dụ minh họa, với mong muốn góp phần tạo và phát triển phương pháp dạy hóa học hiệu qua các bài giảng hóa học C GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Cơ sở lý luận và thực tiễn dạy học tôi đã thấy rằng:"Vận dụng các kiến thức hoá học để giải bài tập hóa học là niềm say mê sáng tạo và hứng thú (4) dạy học Hoá học " nhằm nâng cao hiệu dạy - học môn hóa học trường THPT việc giải các bài toán hóa học, khơi dậy niềm đam mê, học sinh hiểu bí ẩn nguyên tố hóa học và cấu tạo bảng tuần hoàn Để thực được, người giáo viên cần nghiên cứu kỹ cấu tạo bảng tuần hoàn, tính chất hóa học nguyên tố và hợp chất vô Hình thành giáo án theo hướng phát huy tích cực chủ động học sinh, phải mang tính hợp lý và hài hòa, nhẹ nhàng, đôi lúc có khôi hài sâu sắc, đảm nhiệm mục đích học môn hóa học I Các giải pháp thực hiện: 1.Vận dụng các kiến thức hoá học để giải bài toán hóa học và số phương pháp phân tích định tính để xác định thành phần nguyên tố hóa học ."Vận dụng các kiến thức Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học" Để xác định tên nguyên tố hóa học và tính chất các nguyên tố hóa học để dự đoán loại hợp chất mà mình nghiên cứu Vận dụng quy luật hóa trị các nguyên tố kim loại để biện luận xác định nguyên tử khối nguyên tố và tìm công thức nguyên tố 4.Vận dụng các kiến thức hoá học hóa học việc lập công thức phân tử hợp chất để đặt công thức tổng quát hợp chất vô Sử dụng quy tắc đường chéo và phương trình phản ứng để xác định số mol nguyên tố cần xác định II Các biện pháp tổ chức thực hiện: Để tổ chức thực giáo viên có thể dùng nhiều phương tiện, nhiều cách như: Bằng lời giải thích, phương trình minh họa, thí nghiệm nêu tượng xảy ra, … có thể tiến hành dạy hoàn cảnh dùng máy chiếu hay không dùng máy chiếu… điều này cần phụ thuộc vào giáo viên trường THPT, vào hoàn cảnh cụ thể và phong cách dạy khác để huy động tối đa vì hiệu giáo dục với nội dung đề tài này, có kinh nghiệm có thể áp dụng cho nhiều người, có phong cách không thể áp dụng cho giáo viên khác Vì phong cách dạy “ nó tính cách người không thể giống ai” đảm bảo nội dung dạy học theo yêu cầu chương trình Tôi nói không có nghĩa người giáo viên không đổi phương pháp giảng dạy mà giáo viên luôn phải tìm cách đổi phong cách dạy mình theo yêu cầu thực tiễn hành Có thể nói “người giáo viên đạo diễn cho tiết dạy mình” (5) D PHẦN VÍ DỤ MINH HOẠ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CHẤT VÔ CƠ I Phương pháp xác định tên nguyên tố dựa vào khối lượng mol: Phương pháp giải : B1 Gọi M là kí hiệu hóa học nguyên tố cần xác định, với hóa trị tương ứng là n ( bài toán không cho biết hóa trị nguyên tố đó) B2 Viết phương trình phản ứng, từ phương trình phản ứng xác định số mol nguyên tố M B3 Lập biểu thức tính nguyên tử khối nguyên tố M theo công thức : M= m x (*) (trong đó m là khối lượng chất pư , x là số mol tương ứng) + Đối với bài toán cho biết hoá trị kim loại thì ta dựa vào ptpư và công thức* “Tìm được trực tiếp M.”=> tên nguyên tố cần xác định + Đối với bài toán chưa cho biết hoá trị nguyên tố thì dựa vào ptpư và công thức* “Tìm được phương trình toán học dạng f(n) và biện luận tìm M theo số hoá trị của nguyên tố (với M là kim loại thì n = , 2, còn với M là phi kim thì n = , , , , , , 7) + Đối với bài toán xác định hỗn hợp hai kim loại thì sử dụng khối lượng mol trung bình , dựa vào khoảng biến thiên khối lượng mol để xác định tên nguyên tố Khi đó khối lượng mol nguyên tử tìm dựa vào biểu thức (*) là khối lượng mol nguyên tử trung bình hai nguyên tố cần xác định Bài tập minh họa : Bài : Cho 0,3 gam kim loại M có hoá trị không đổi tác dụng hết với nước 168ml H2 (đktc) Xác định nguyên tố R Hướng dẫn : Ta có nH = ,168 =0 ,0075 mol 22 , Gọi n là hóa trị kim loại M cần xác định (với n = , 3) ta có ptpư 2M + 2nH2O -> 2M(OH)n + nH2 2mol - - - - - - - - - - - - - - - - - - - → n mol x mol - 0,0075mol ⇒ x= , 0075× ,015 = mol n n dựa vào * ta có phương trình m 0,3 M= = n=20 n(u) x , 015 (6) và biện luận tìm M theo n = , , thì có n = và M = 40 (u) Kim loại M là Ca Bài : Cho 8,8 gam hỗn hợp hai kim loại thuộc hai chu kỳ liên tiếp và nhóm IIA HTTH tác dụng với dung dịch HCl thì thu 6,72 lit H (đktc) Hai kim loại đó là A Ca và Mg B Be và Mg C Ca và Sr D Sr và Ba Hướng dẫn : , 72 Ta có n H =22 , =0,3 mol Gọi M là kim loại chung thay cho hai kim loại nhóm IIA Ta có ptpư : M + 2HCl MCl2 + H2 mol - - - - - - - - - - - - - → mol x mol <- - - - - - - - - - - - 0,3 mol 0,3 ×1 =0,3 mol 8,8 M= =29 , 33(u) hai kim loại hai chu kỳ liên tiếp nhóm II A là Mg (M = 24) 0,3 ⇒ x= ta có và Ca (M = 40) Bài : Cho 3,25 gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm M và kim loại M’ có hoá trị II tan hoàn toàn vào nước tạo thành dung dịch D và có 1,1088 lit khí thoát 27,30C và atm Chia dung dịch D thành hai phần : - Phần đem cô cạn thu 2,03 gam chất rắn A - Phần Cho tác dụng với 100ml dung dịch HCl 0,35M tạo kết tủa B 1- Xác định kim loại M , M’ và tính khối lượng kim loại hỗn hợp X ban đầu 2- Tính khối lượng kết tủa B (biết các phản ứng xảy hoàn toàn) Hướng đẫn : Do dung dịch sau phản ứng tác dụng với HCl tạo kết tủa nên M’ là kim loại lưỡng tính Ta có các ptpư : 2M + 2H2O -> 2MOH + H2 (1) 2MOH + (2) M’ -> M2M’O2 + H2 P V 1, 1088 ×273 1- Theo bài ta có n H = R T =22 , ×300 , =0 , 045 mol (7) từ pư và ta có khối lượng chất rắn thu cô cạn dung dịch D là MOH và MOH M M ' O2 theo bài thì cô cạn ½ dung dịch D H2O { M2M’O2 ⇒ dung dịch D gồm thu 2,03 gam chất rắn Vậy khối lượng chất rắn thu cô cạn dung dịch D là 4,06 gam Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng và ta có : mX +m H O =m D + mH ⇒ mH O=m D +m H −m X =4 ,06 +(2 × ,045)−3 , 25=0,9 gam ⇒ n H O=0 , 05 mol ,05 Theo pư ta có n H = n H O = =0 , 025 mol => số mol H2 pư , 045 −0 , 025=0 ,02 mol Vậy ta có : Theo pư thì n M =n H O=0 , 05 mol , theo pư thì n M ' =n H =0 02 mol ⇒ m X =n M × M + nM ' × M ' ⇔ , 05 M +0 , 02 M '=3 , 25⇒ M +2 M ' =325 Chỉ có M = 39 và 2 2 2 2 M’ = 65 thoả mãn => Kim loại M là Kali (K) và kim loại M’ là kẽm (Zn) 2- Cho HCl vào có pư : KOHdư + HCl -> KCl + H2O (3) K2ZnO2 + 2HCl -> 2KCl + Zn(OH)2 (4) ta tìm mB = 0,0125x99 = 1,2375 gam Bài : Cho lượng kim loại M phản ứng hoàn toàn với dung dịch CuSO4 sau phản ứng khối lượng chất rắn thu gấp 3,555 lần khối lượng M đem dùng Nếu dùng 0,02 mol kim loại M cho tác dụng với H2SO4 loãng dư thì thu 0,672 lit khí đktc Xác định tên kim loại M ? ,672 Hướng đẫn : Đổi n H =22 , =0 , 03 mol Gọi n là hóa trị kim loại M cần xác định ta có pư : 2M + nH2SO4 > M2(SO4)n + nH2 mol - - - - - - - - - - - - - - - - → n mol Vậy 0,02 mol - - - - - - - - - - - - - - → 0,03 mol => n = nên pư với dung dịch CuSO4 viết 2M + 3CuSO4 > M2(SO4)3 + 3Cu theo pư ta có 2M gam kim loại M pư sinh (3x64= 192 gam) Cu ⇒ 192 =3 , 555⇒ M =27(u) Kim loại M là nhôm (Al) 2M Bài tập áp dụng (8) Bài 1: Khi cho H2SO4 loãng dư tác dụng với hỗn hợp hai kim loại thì thu 2,24 lít H2 (đktc) đồng thời khối lượng hỗn hợp đó giảm 6,5 gam Khi hoà tan phần kim loại còn lại là 1g H2SO4 đặc nóng dư thì thu 112ml khí SO2 (đktc) Xác định tên hai kim loại ? DS : Zn và Hg Bài2 : Nhúng kim loại X hoá trị II vào dung dịch CuSO sau thời gian lấy kim loại thấy khối lượng giảm 0,05% Mặt khác lấy kim loại trên nhúng vào dung dịch Pb(NO3)2 thì khối lượng kim loại tăng lên 7,1 % Biết số mol CuSO4 và Pb(NO3)2 tham gia hai trường hợp Kim loại X là : A Zn B Al C Fe D Cu Bài : Khi cho 3,1 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hi chu kỳ liên tiếp tác dụng hết với nước ta thu 1,12 lit H2(đktc) Xác định hai kim loại kiềm A Li và Na B Na và K C K và Rb D Rb và Cs Bài : cho 6,4 gam hỗn hợp hai kim loại hai chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm II A tác dụng với H2SO4 dư thu 4,48 lit H2 (đktc) Thành phần phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp là A Mg chiếm 37,5% và Ca chiếm 62,5% B Ca chiếm 40% và Mg chiếm 60% C Ca chiếm 37,25% và Ba chiếm 62,5% D Ca chiếm 40% và Ba chiếm 60% Bài : Hoà tan hoàn toàn 1,08 gam kim loại A dung dịch H 2SO4 loãng thu 1,344 lit chất khí 00C ; atm – Kim loại A là : a Nhôm b Kẽm c Sắt d Crôm (đáp án a) 2- Lấy 6,84 gam muối sun fát kim loại A cho tác dụng vừa đủ với 0,2 lit dung dịch KOH thấy tạo chất kết tủa Lọc kết tủa rửa và đem nung tới khối lượng không đổi thu 1,53 gam chất rắn Nồng độ mol dung dịch KOH là : (biết các pư xảy hoàn toàn) a 0,6M b 0,65M c 0,15M d 0.3M (đáp án b) II Phương pháp xác định tên nguyên tố dựa vào vị trí BTH Nguyên tắc : Dựa vào số hiệu nguyên tử để xác định tên nguyên tố Cơ sở áp dụng để xác đinh số hạt nguyên tử : Cấu tạo nguyên tử gồm ba loại hạt là proton (p); notron(n)và electron(e) Trong đó : - Số p = số e = Z (số hiệu nguyên tử) (9) - Hạt proton và electron mang điện còn hạt notron không mang điện nên ta có : Trong nguyên tử Tổng số các hạt p, n , e là P + n + e = 2p + n Hạt mang điện nhiều hạt không mang điện là (p + e) – n = 2p - n Số khối A P+n Cấu tạo bảng tuần hoàn : Với hai nguyên tố hai chu kỳ và thuộc cùng nhóm A ta có : + Tổng số hạt proton hai nguyên tử hai nguyên tố X , Y là PX + PY + Trong nguên tử có P = Z nên - Nếu hai nguyên tố thuộc các chu kì nhỏ , , ( có Z ≤36 ) ta có ZX – ZY = ⇔ - Nếu Nguyên tố thuộc các chu kỳ lớn , , (có Z >36 ) ta có A Z Kí hiệu nguyên tử : khối PX - P Y = ZX – ZY = 18 đó X là ký hiệu hóa học nguyên tố, A là số X Bài tập minh họa Bài 1: Nguyên tử 80 35 X có số hạt mang điện nhiều hạt không mang điện là : A 45 B 25 C 10 D 35 Hướng dẫn : Dựa vào ký hiệu nguyên tử X ta có ZX = 35 , AX = 80 => nX = 80 – 35 = 45 Vậy số hạt mang điện nhiều hạt không mang điện là 2p – n = 35x2 – 45 = 25 (B đúng) Bài 2: Nguyên tử R có tổng số các hạt là 115 và số khối là 80 Suy điện tích hạt nhân nguyên tử R là: A 35 Hướng dẫn : B 65 p+n=115 = p=35 p+n=80 n=45 { { C 40 D 195 p = Z nên điện tích hạt nhân R = 35 (A đúng) Bài 3: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số các hạt là 82 Trong đó số hạt mang điện nhiều hạt không mang điện là 22 Nguyên tử khối X là A 40 B 56 C 26 D 29 (10) p+n=82 =>∨¿ Hướng dẫn : p − n=22 ¿ ¿ Vậy A = p + n = 56 (B đúng) Bài 4: Một hợp chất MX3 đó Có tổng số các hạt là 196, Số hạt mang điện nhiều hạt không mang điện là 60 Nguyên tử khối X lớn M là Tổng số các hạt X nhiều M là 12 Hãy xác định số hiệu nguyên tử M và X , công thức phân tử Hướng dẫn : gọi p , n , e là số các hạt proton, notron, electron X và p’, n’ , e’ là số các hạt nguyên tố M ta có p+n+3 ×(2 p' +n ' )=196 p −n+3 ×(2 p' −n ')=60 => p+n − P ' − n '=8 p+n −2 p ' −n '=12 { p=19 p ' =15 số hiệu nguyên tử X có ZX = 19 là Kali n=20 n '=16 { (K), M có ZM =15 là phốt CTPT K3P Bài : Có hợp chất X 2Y3 có tổng số các hạt là 296, đó số hạt mang điện nhiều hạt không mang điện là 88 Số khối X nhiều số khối Y là 20 Số p Y, số e X số khối Y theo thứ tự lập thành cấp số cộng a Xác định công thức X2Y3 b Cho X2Y3 vào dung dịch NaOH dư viết phương trình phản ứng xảy ra: Hướng dẫn : ta có 2(2p + n) + 3(2p’ + n’) = 296 => 8p + 12p’ =384 2(2p - n) + 3(2p’ + n’) = 88 => 2p + 3p’ = 96 (*) P + n - p’ - n’ = 20 (**) Và p’, e, (p’ + n’) lập thành cấp số cộng với công sai là a p' e p p ' a a e p ' p p ' p ' n ' e a p ' a a p ' 2a n ' 2a Vậy ta có ghệ phương trình (11) ' p p 96 ' ' p n p p n P ' n ' 20 p 24 n 28 ' p 16 n ' 16 X là Cr và Y là S Công thức phân tử Cr2S3 b Cho Cr2S3 vào dd NaOH có pư: Cr2S3 + 6NaOH -> 3Na2S Cr(OH)3 + + 2Cr(OH)3 NaOH -> NaCrO2 + 2H2O Bài : Tổng số hạt electron ion AB 32- là 42 Trong hạt nhân A B số proton số notron Số khối A & B là : A 32 & 16 B 27 & 19 C 39 & 14 D 23 & 36 Hướng Dẫn : Gọi p , p’ là số proton A và B số notron tương ứng P + 3P’ + = 42 => p + 3p’ = 40 Có p’ < 40/3 = 13,33 là nguyên tố chu kỳ nên p’ nhận các giá trị , , (do tạo ion mang điện tích âm nên A & B là các nguyên tố phi kim) Vậy ta có bảng sau P’ p 19 16 13 Ion AB32- KN3- (loại) SO32- (nhận) AlF32- (loại) Vậy số khối A và B là 2.16 = 32 và 2.8 = 16 Đáp án A Bài tập áp dụng Bài 1:32Viết ký hiệu nguyên tử X có số e số e p 16 S2- hai đơn vị 32 16 S2- và số notron36lớn số (đáp án 18 Ar) Bài 2: Nguyên tử X có Z = 24 Viết cấu hình electron X A 1s22s22p63s23p64s23d4 B 1s22s22p63s23p64s13d5 C 1s22s22p63s23p63d6 D 1s22s22p63s23p54s23d5 Bài 3: Tính số hiệu nguyên tử X có lớp electron với lớp cuối chứa electron độc thân (Đáp án Z = 15) Bài 4: Trong nguyên tử có Z là 25, 26, 27, 28 nguyên tử nào có ít electron độc thân A Z =25 B Z = 26 C Z = 27 D Z = 28 (đáp án A) (12) Bài 5: Hai Ion đơn nguyên tử X2+ và Y- có cấu hình electron nguyên tử khí Ar (Z = 18), suy hai nguyên tử X và Y có điện tích hạt nhân là : A 20 và 17 B 17 và 20 C 16 và19 D 19 và 16 Bài 6: Nguyên tử Fe (Z = 26) Cấu hình e Fe3+ là A 1s22s22p63s23p63d104s1 C 1s22s22p63s23p63d5 B 1s22s22p63s23p63d34s2 D 1s22s22p63s23p63d64s2 Bài 7: Cho biết khối lượng nguyên tử Fe là 8,97x10 -23gam Fe có điện tích hạt nhân là 26 Hãy cho biết số hạt notron 89 Fe ,7 x10 27 27 Hướng dẫn : Nguyên tử khối Fe là 1,6605 x10 54 u => số n = 28 Bài 8: Trong ion X3- có tổng số các hạt là 111 hạt Trong nguyên tử Xcó số electron 48% số khối Hãy cho biết số hạt notron X A 33 B 36 C 38 D 75 (đáp án C) Bài : A, B không phải là khí Nguyên tử A có e lớp ngoài cùng điền vào phân lớp 3p và nguyên tử B có e lớp ngoài cùng điền vào phân lớp 4s Suy hai nguyên tố A và B là : A Kim loại và phi kim B Phi kim và kim loại C hai là kim loại D Cả hai là phi kim Bài 10 : Có ion XY32- và XY42- có tổng số electron hai ion là 42 và 50 Hạt nhân nguyên tử X và Y có số p = số n 16 Xác định điện tích hạt nhân và viết ký hiệu hai nguyên tử X và Y Ds O và 32 16 S Bài 11 hợp chất MX3 có tổng các hạt p, n, e là 196, đó số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện la 60 Khối lượng nguyên tử X lớn M là Tổng loại hạt trên ion M3+ là 16 Tìm Z, A nguyên tố M, X? Bài 12: Trong phân tử M2X có tổng số hạt p, n, e là 140 hạt, đó số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện là 44 hạt Số khối nguyên tử M lớn số khối nguyên tử X là 23 Tổng số hạt p, n, e nguyên tử M nhiều nguyên tử X là 34 hạt Viết cấu hình e nguyên tử M, X CTPT hợp chất Đs: K2O Bài 13: chất Y có cấu tạo MX2 đó M chiếm 46,67% khối lượng Trong hạt nhân M có số n > số p là hạt Trong hỗn hợp X có số n = p Tổng số p MX là 58 Tìm AM,X = ? Xác định cấu tạo hợp chất Y (13) Bài 14: Nguyên tử nguyên tố hỗn hợp X có tổng số các hạt p, n, e là 180 đó tổng số hạt mang điện gấp 1,432 lần số hạt không mang điện Viết cấu hình e X Dự đoán tính chất hỗn hợp X Bài 15: Tổng số e ion AB 2-3 là 42 Trong hỗn hợp A, B số p = n Tính số khối A & B Viết cấu hình e A, B Bài 16: Trong phân tử hợp chất M2X có tổng số các hạt là 116, đó số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện là 36 Khối lượng nguyên tử X >M là Tổng các hạt ion X2- > M+ = 17 Xác định số khối M, X III Phương pháp xác định tên nguyên tố hợp chất ( bài toán xác định công thức phân tử hợp chất vô cơ) Các phương pháp thường gặp : - Tìm công thức dựa trên biểu thức đại số - Tìm công thức dựa trên phản ứng hoá học * Dạng : Phương pháp giải bài toán dựa trên biều thức dại số (BTĐS) Bước : Đặt công thức cần tìm (đặt CTTQ) Bước : Lập phương trình (dựa trên biểu thức đại số) Bước : Giải phương trình trên => Kết luận Các công thức áp dụng Công thức tính % nguyên tố hợp chất với hợp chất AxBy ta luôn có MA x ×100 MA B %A M A x ⇒ = %B M B y MB y %B= 100 MA B } %A= x y x y Gợi ý cách đặt CTTQ oxit - Nếu M có hoá trị n không đổi (hoặc M có hoá trị cho trước) => CTTQ Oxit M2On - Nếu đề không gợi ý nào hoá trị => CTTQ oxit MxOy Quy tắc hoá trị (tìm hoá trị lập công thức) Tổng quát hoá trị a x b y A B ax by vây hoá trị nguyên tố A là a by x (*) (14) Bài tập minh họa Bài : Một oxit Nitơ (A) có công thức NOx và có %N = 30,43 Tìm công thức A ? Tóm tắt A : NOx B1 Đặt CTTQ %N = 30,43 phương pháp A ? B2 Lập pt B3 giải Theo bài ta có : CTTQ A là NOx 14 x1 %N x100 30,43 x 2 14 16 x A là NO2 Bài : Một oxit sắt có %Fe = 72,41% Tìm công thức oxit Gợi ý Oxit sắt FexOy - Fe2O3 có x : y = : = 0,67 - Fe3O4 có x : y = : = 0,75 - FeO có x : y = : = Vậy tìm FexOy ta cần tìm : Hoặc x = ? ; y = ? Hoặc x : y = ? Giải : Công thức oxit FexOy 56 x 100 72,41 x : y 3 : 56 x 16 y - Cách : Ta có là Fe3O4 % Fe 56 x 72,41 x : y 3 : - Cách : Trong FexOy có %O 16 y 100 72,41 là Fe3O4 % Fe Bài : Một oxit kim loại M có %M = 63,218 Tìm công thức oxit Tóm tắt oxit KL M %M = 63,218 Oxit = ? B1 Đặt CTTQ phương pháp B2 Lập pt B3 giải % M M x 63,218 y M 27,5 x (*) Giải : Đặt CTTQ MxOy : Ta có %O 16 y 100 63,218 y 2y M 27,5 13,75 x x với 2y/x là hoá trị M thì có 2y/x = và M = Từ (*) ta có 55 thoả mãn kim loại M là Mn và công thức oxit là MnO2 (15) Bài : Oxit KL M có công thức MxOy và có mM : mO = : Tìm công thức oxit Giải : CTTQ MxOy ta có m M n M xOy M M x m M x M x 37,33 y 2y M xOy M M M 18,67 mO MO y 16 y x x mO n M xO y M O y Chỉ có 2y/x = và M = 56 là Fe Oxit là Fe2O3 * Dạng : Xác định công thức phân tử hợp chất vô dựa vào tính chất hóa học B1 Dựa vào phân tích định tính xác định thành phần nguyên tố, đặt công thức tổng quát (CTTQ) B2 Dựa vào ptpư và định luật bảo toàn khối lượng tìm số mol các nguyên tố hợp chất B3 Từ CTTQ lập tỷ lệ số nguyên tử phân tử chất vô => CTPT VD Từ CTTQ CxHyOz ta có : x : y : z= mC m H mO : : =nC :n H :nO 12 16 tỷ lệ này tối giản đến số nguyên nhỏ Bài : Khi đốt cháy 9,7g chất thì tạo thành 8,1g oxit kim loại hoá trị II chứa 80,2% kim loại và chất khí có tỉ khối so với H2 32 Khí sinh có thể làm màu dd chứa 16g Brom Xác định công thức chất đem đốt ? HD Sản phẩm cháy có d/H2 = 32 => Mkhí = 64(u) Khí này làm màu dung dịch Br2 nên khí đó là SO2 Vậy hợp chất đem đốt có chứa S Ngoài sản phẩm cháy còn tạo 8,1 gam oxit kim loại hóa trị II nên chất đem đốt chứa kim loai M và oxit sinh là MO ta có : %M M 80 ,2 = = => M =64 , (U)=> %O 16 19 , là Zn Vậy chất đem đốt có chứa kim loại Zn, S và có thể có Oxi Ta có Ptpư : SO2 + Br2 + 2H2O > 2HBr + H2SO4 6,4 g 16g và mZn= => mS = 3,2 g 8,1 ×65=6,5 g Áp dụng đlbt klg ta có mO = 9,7 – 3,2 – 6,5 = Vậy hợp 81 chất đem đốt chứa hai nguyên tố là Zn và S Đặt CT hợp chất là ZnaSb ta có a :b=0,1 :0,1=1 : Công thức hợp chất là ZnS Bài : Đốt cháy hoàn toàn 4,08 gam hợp chất vô X thu 2,16 gam H 2O và 2,688 lit SO2 (đktc) Xác định công thức phân tử X Giải : Do X cháy thu SO2 và H2O nên X có chứa S, H có thể có O Đặt CTTQ X là HxSyOz ta có (16) nH O= 2, 16 , 688 =0 ,12 mol , nSO = =0 , 12 mol Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng 18 22, ta có mO=m X − mS −mH =4 , 08 − ,12 ×32 −0 , 12× 2=0 X không chứa Oxi công thức X là HxSy ta có x : y = nH : nS = 0,24 : 0,12 = : => CTPT H2S Bài tập áp dụng 2 Bài : Cho ion XO và YO đó oxi chiếm 60% và 77,4% theo khối lượng Tìm X và Y (Đs X là S và Y là N) Bài : Oxit KL M có mM : mO = 21 : Tìm CT oxit (Đs = Fe3O4) Bài : Đốt cháy chất X lượng O vừa đủ ta thu hỗn hợp khí là CO2 và SO2 có tỷ khối so với hiđro 28,667 và tỷ khối X so với không khí nhỏ 3, Xác định CTPT , CTCT X ? Giải : X chứa C và S có thể có oxi nCO : nSO 1 : và MX < => X là CS2 2 Bài : Hoà tan a gam oxit MO (M có hoá trị không đổi)bằng lượng vừa đủ H2SO4 17,5% thu ược dung dịch muối có nồng độ 20% Xác định công thức oxit Bài : Cho luồng khí CO qua 16 gam oxit sắt nguyên chất nung nóng ống sứ Khi pư thực hoàn toàn và kết thúc , thấy khối lượng ống giảm 4,8 gam Xác định CT oxit sắt Bài : Hoà tan lượng oxit sắt lượng dd H2SO4 đặc nóng , thu 4,48 lít SO2 (đktc), Phần dung dịch thu chúa 240 gam loại muối sắt Xác định CT oxit sắt E.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Riêng thân tôi nhờ vận dụng phương pháp dạy " Vận dụng các kiến thức hoá học để xác định công thức chất vô "kết hợp với nhiều phương pháp khác tôi đã đạt số kết định : Học sinh trở nên thích học hóa hơn, thích dạy tôi nhiều hơn, chí có học sinh đã nhà tự tìm bài tập để giải, lại đến hỏi tôi Trong học, tôi đã kết hợp hài hòa phong cách dạy mình có thể làm cho học mang không khí thoải mái, khả tiếp thu bài tốt Như tôi đã khẳng định : Thời gian dành cho vấn đề này là không nhiều, " Nó áp dụng bồi dưỡng kiến thức cho học sinh THPT", ngoài thì còn phụ thuộc vào người chế biến cần phải linh hoạt và khéo léo Bất vấn đề gì chúng ta quá lạm dụng thì không tốt Vì tôi luôn nghĩ: Dạy nào cho tốt đó là điều không dễ (17) F.KẾT QUẢ ĐỐI CHỨNG - Thực tế giảng dạy cho thấy các lớp không ít áp dụng so với lớp áp dụng thường xuyên có khác rõ rệt - Ví dụ gần đây qua năm học từ 2010-2011 giảng dạy trường tôi đã có số liệu cụ thể theo bảng sau: Lớp Mức độ áp dụng đề tài không khí lớp học Giỏi khá TB yếu Kém 10A2 Thường xuyên sôi 3% 36.4% 60.6% 0% 0% 10C2 Thường xuyên sôi 2% 33.5% 64.5% 0% 0% 10C4 Ít không thường xuyên Trầm ít phát 0% biểu 26.3% 45% 25% 2.7% 10C8 Ít không thường xuyên Trầm ít phát 0% biểu 17% 13% 12% 58% Lưu ý: - Các lớp 10A2,12C2 là các lớp học tương đối nên việc lĩnh hội kiến thức các em nhanh cho nên có thời gian để liên hệ thực tế làm cho tiết dạy sôi - Các lớp 10C4 và 10C8 đa số các em học chậm cho nên việc áp dụng chưa nhiều kết chưa cao G.KẾT LUẬN Để có tiết học đạt hiệu cao luôn là niềm trăng trở, suy nghĩ là mục đích hướng tới giáo viên có lương tâm và trách nhiệm nghề nghiệp , đây không phải là điều đạt dễ dàng Người giáo viên phải nhận thức rõ vai trò là người "thắp sáng lửa" chủ động lĩnh hội tri thức học sinh Trong nội dung đề tài: " Vận dụng các kiến thức hoá học để xác định công thức chất vô "tôi đã đề cập đến số bài toán thường hay gặp các tài liệu tham khảo sách giáo khoa và sách bài tập hóa học 10, Tôi hy vọng đây là vấn đề gợi mở quan niệm dạy - học hóa học, mặc dù đề tài này tôi không thể đề cập hết các phương pháp mà áp dụng các phương pháp để giải toán hóa học H.KIẾN NGHỊ - ĐỀ XUẤT - Vấn đề đổi phương pháp học trường phổ thông là vấn đề xúc Để dạy hóa học nhà trường phổ thông có hiệu tôi đề nghị số vấn đề sau: (18) + Giáo viên phải kiên trì, đầu tư nhiều tâm, sức để tìm hiểu các vấn đề hóa học, vận dụng sáng tạo phương pháp dạy hoá học, để có bài giảng thu hút học sinh + Ngành giáo dục cần phải đầu tư trang thiết bị dạy và học tốt cho tương xứng với hệ học trò và thời cuộc,nên đại trà không thể dùng mẫu vài tiết lại thôi Đây là điều góp phần tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên, phát huy tốt hiệu dạy Cũng nên có qua tâm động viên kịp thời tương xứng + Với thực trạng học hóa học và yêu cầu đổi phương pháp dạy học, có thể coi đây là quan điểm tôi đóng góp ý kiến vào việc nâng cao chất lượng học hóa học thời kì -Nếu có điều kiện tôi mong phát triển sâu đề tài này, xây dựng nhiều các dạng bài tập có liên quan đồng thời mở rộng cho tất các chương bài toàn chương trình hóa học phổ thông theo nhiều hướng khác như: -Xác định công thức phân tử hợp chất hữu - Phân tích thành phần các nguyên tố hóa học chất -Phát triển các đề tài sử dụng bài tập thực tiễn giảng dạy hóa học nhằm đưa phương pháp sử dụng hiệu hệ thống bài tập đã xây dựng; vừa đảm bảo nội dung sách giáo khoa, vừa tăng hứng thú học tập cho học sinh và đạt mục tiêu kết hợp lý thuyết với thực hành, giáo dục gắn liền với thực tiễn - Trong quá trình thực đề tài, mặc dù đã cố gắng vì thời gian đầu tư không nhiều nên không thể tránh khỏi sai sót kính mong thầy,cô giáo và các bạn thông cảm, đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Ngày 27 tháng năm 2011 Tác giả (19) Phụ lục Nội dung Trang A- Mở đầu I- Lí chọn đề tài II- Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu III- Phạm vi nghiên cứu IV- Phương pháp nghiên cứu B- Nội Dung C- Giải vấn đề D- Phần ví dụ minh họa I- Phương pháp xác định tên nguyên tố dựa vào khối lượng mol Bài tập minh họa Bài tập áp dụng II- Phương pháp xác định tên nguyên tố dựa vào vị trí BTH Bài tập minh họa Bài tập áp dụng 11 III- Phương pháp xác định tên nguyên tố hợp chất 13 Dạng Dựa vào BTĐS Bài tập minh họa Dạng Dựa vào tính chất hóa học Bài tập áp dụng 14 15 16 E- Kết nghiên cứu F- Kết đối chứng G- Kết luận H- Kiến nghị đề xuất 17 (20) (21)