Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học là môn khoa học của lí thuyết và thực nghiệm. Bài tập hóa học đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển tri thức, khả năng tư duy sáng tạo của học sinh. Bài tập hóa học không chỉ cung cấp kiến thức cho học sinh mà còn là con đường mang lại niềm vui cho quá trình khám phá tìm tòi phát hiện ra những kiến thức và vận dụng các kiến thức vào tình huống thực tiễn. Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay thì việc giải nhanh các bài toán hóa học là mục tiêu quan trọng. Những phương pháp giải toán hóa nhanh, logic, khoa học, chính xác cũng như vận dụng linh hoạt các phương pháp vào việc giải các bài tập hóa học không những giúp người học tiết kiệm được thời gian mà còn rèn luyện được tư duy và phát triển năng lực cho học sinh Trong các phương pháp giải toán hóa học thì trung bình, đường chéo, quy đổi là những phương pháp giải nhanh, hiệu quả. Mỗi phương pháp có một thế mạnh và ứng dụng riêng. Việc kết hợp khéo léo phương pháp này sẽ cho hiệu quả tốt trong quá trình giải bài tập hóa học. Xuất phát từ những lí do trên tôi chọn đề tài “Kết hợp các phương pháp trung bình đường chéo –quy đổi để giải bài toán hóa học” 2. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Đổi mới phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu quả dạy – học bộ môn hóa học. Giúp học sinh có cơ sở tổng quát về các phương pháp trung bình, đường chéo, quy đổi đồng thời kết hợp khéo léo những phương pháp này để giải các dạng bài tập hóa học. Rèn trí thông minh, tính tự giác, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tạo ra hứng thú học tập bộ môn hoá học của học sinh phổ thông. Giới thiệu và hướng dẫn thêm một phương pháp học tập tích cực cho học sinh nhằm phát phát triển năng lực của học sinh. 3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông. Đối tượng nghiên cứu: Kết hợp các phương pháp trung bình đường chéo quy đổi giải bài toán hóa học 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Hóa học trong chương trình hóa học phổ thông. Học sinh trường THPT Nguyễn Huệ Eatoh Krông Năng Đăklăk 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý luận Phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa Phương pháp thực tiễn Phương pháp thống kê toán học PHẦN 2. NỘI DUNG 1. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH –ĐƯỜNG CHÉOQUY ĐỔI 1.1. PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH 1.1.1. Nguyên tắc của phương pháp trung bình Đối với một hỗn hợp chất bất kì ta luôn có thể biểu diễn chúng qua một đại lượng tương đương, thay thế cho cả hỗn hợp, là đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình, số liên kết trung bình, …), được biểu diễn qua biểu thức: Xi: đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp. ni: số mol của chất thứ i trong hỗn hợp. 1.1.2. Một số trị số trung bình thường sử dụng trong quá trình giải bài toán hóa học Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp mhh: tổng khối lượng của hỗn hợp nhh: tổng số mol của hỗn hợp. Mi: khối lượng mol của chất thứ i trong hỗn hợp. + Đối với chất khí, vì thể tích tỉ lệ với số mol nên (1)có thể viết dưới dạng: Vi là thể tích của chất thứ i trong hỗn hợp. Thông thường bài toán là hỗn hợp gồm 2 chất, ta có: Số nguyên tử X trung bình (X: C, H, O, N,…) Số nguyên tử trung bình thường được tính qua tỉ lệ mol trong phản ứng đốt cháy: Số nhóm chức trung bình : Số nhóm chức trung bình thường được xác định qua tỉ lệ mol của hỗn hợp với tác nhân phản ứng. Gọi x, y, z, t lần lượt là số nhóm chức ancol, phenol, andehit (trừ anđehit fomic), axit cacboxylic Một số trường hợp còn sử dụng các đại lượng số liên kết π trung bình, độ bất bão hòa trung bình, gốc trung bình, hóa trị trung bình,… Số liên kết hoặc độ bất bão hòa trung bình: thường được tính qua tỉ lệ mol của phản ứng cộng (halogen, H2…): 1. 2. PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO 1.2.1. Nguyên tắc của phương pháp đường chéo Trộn lẫn 2 dung dịch: + Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (C% hoặc CM), khối lượng riêng d1. + Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượng riêng d2. + Dung dịch thu được có m = m1 + m2, V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2), khối lượng riêng d. 1.2.2. Một số sơ đồ đường chéo và công thức thường dùng trong quá trình giải bài tập hóa học Đối với nồng độ % về khối lượng: Đối với nồng độ mollít: Đối với khối lượng riêng: Khi sử dụng sơ đồ đường chéo ta cần chú ý: ) Chất rắn coi như dung dịch có C = 100% ) Dung môi coi như dung dịch có C = 0% ) Khối lượng riêng của H2O là d = 1 gml 1. 3. PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 1.3.1. Nguyên tắc của phương pháp quy đổi Quy đổi là một phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa bài toán ban đầu là một hỗn hợp phức tạp về dạng đơn giản hơn, qua đó làm cho các phép tính trở nên dàng, thuận tiện. Là phương pháp tư duy giải toán độc đáo, sáng tạo. Trong bài toán hỗn hợp phức tạp hoặc quá trình phản ứng, quá trình chuyển hóa bên trong phức tạp. Chúng ta có thể tiến hành biến đổi phản ứng đó tương đương với một phản ứng khác; biến đổi hỗn hợp đó tương đương với hỗn hợp khác. 1.3.2. Một số dạng cơ bản của phương pháp quy đổi Quy đổi hỗn hợp gồm nhiều chất bằng hỗn hợp có ít chất hơn Áp dụng cho bài toán hỗn hợp gồm nhiều chất được tạo thành từ một số ít các thành phần hơn, đề bài cho số liệu ít hơn so với số ẩn. Ví dụ: Nếu hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 thì quy đổi hỗn hợp thành Fe, O Nếu hỗn hợp Y gồm Fe, FeS, FeS2 thì quy đổi hỗn hợp thành Fe, S Quy đổi hỗn hợp gồm ít chất thành hỗn hợp gồm nhiều chất hơn Áp dụng cho bài toán mà chất chưa biết có cấu tạo phức tạp từ nhiều thành phần đã biết. → Quy đổi chất đó bằng hỗn hợp gồm nhiều thành phần cấu tạo. Ví dụ: X là FexOy thì quy đổi thành Fe, O Quy đổi hỗn hợp về chất trung bình Ví dụ: Hỗn hợp X gồm NaHCO3, KHCO3, MgC
Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 2 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .2 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU .3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẦN NỘI DUNG CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH –ĐƯỜNG CHÉO-QUY ĐỔI 1.1 PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH 1.1.1 Nguyên tắc phương pháp trung bình .4 1.1.2 Một số trị số trung bình thường sử dụng q trình giải tốn hóa học PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO 1.2.1 Nguyên tắc phương pháp đường chéo 1.2.2 Một số sơ đồ đường chéo công thức thường dùng q trình giải tập hóa học PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI .6 1.3.1 Nguyên tắc phương pháp quy đổi 1.3.2 Một số dạng phương pháp quy đổi KẾT HỢP CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH- ĐƯỜNG CHÉO- QUY ĐỔI ĐỂ GIẢI BÀI TỐN HĨA HỌC 2.1 BÀI TỐN HĨA HỮU CƠ .8 2.2 BÀI TỐN HĨA VƠ CƠ 15 PHẦN KẾT QUẢ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM 24 PHẦN KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT 26 KẾT LUẬN 26 ĐỀ XUẤT 26 Phạm Thị Dinh Trang Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” PHẦN MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học mơn khoa học lí thuyết thực nghiệm Bài tập hóa học đóng vai trị quan trọng q trình phát triển tri thức, khả tư sáng tạo học sinh Bài tập hóa học khơng cung cấp kiến thức cho học sinh mà đường mang lại niềm vui cho trình khám phá tìm tịi phát kiến thức vận dụng kiến thức vào tình thực tiễn Với hình thức thi trắc nghiệm việc giải nhanh tốn hóa học mục tiêu quan trọng Những phương pháp giải tốn hóa nhanh, logic, khoa học, xác vận dụng linh hoạt phương pháp vào việc giải tập hóa học khơng giúp người học tiết kiệm thời gian mà rèn luyện tư phát triển lực cho học sinh Trong phương pháp giải tốn hóa học trung bình, đường chéo, quy đổi phương pháp giải nhanh, hiệu Mỗi phương pháp có mạnh ứng dụng riêng Việc kết hợp khéo léo phương pháp cho hiệu tốt trình giải tập hóa học Xuất phát từ lí tơi chọn đề tài “Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo –quy đổi để giải tốn hóa học” MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Đổi phương pháp giảng dạy, nâng cao hiệu dạy – học mơn hóa học Giúp học sinh có sở tổng quát phương pháp trung bình, đường chéo, quy đổi đồng thời kết hợp khéo léo phương pháp để giải dạng tập hóa học Rèn trí thơng minh, tính tự giác, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh, tạo hứng thú học tập môn hố học học sinh phổ thơng Giới thiệu hướng dẫn thêm phương pháp học tập tích cực cho học sinh nhằm phát phát triển lực học sinh Phạm Thị Dinh Trang Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy học hóa học trường phổ thông Đối tượng nghiên cứu: Kết hợp phương pháp trung bình - đường chéo- quy đổi giải tốn hóa học PHẠM VI NGHIÊN CỨU Hóa học chương trình hóa học phổ thông Học sinh trường THPT Nguyễn Huệ- Eatoh- Krông Năng- Đăklăk PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý luận Phân tích, tổng hợp, phân loại, hệ thống hóa Phương pháp thực tiễn Phương pháp thống kê toán học Phạm Thị Dinh Trang Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” PHẦN NỘI DUNG CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH –ĐƯỜNG CHÉO-QUY ĐỔI 1.1 PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH 1.1.1 Nguyên tắc phương pháp trung bình Đối với hỗn hợp chất ta ln biểu diễn chúng qua đại lượng tương đương, thay cho hỗn hợp, đại lượng trung bình (như khối lượng mol trung bình, số ngun tử trung bình, số nhóm chức trung bình, số liên kết trung bình, …), biểu diễn qua biểu thức: n �X n i X= i i=1 n �n Xi: đại lượng xét chất thứ i hỗn hợp (1) ni: số mol chất thứ i hỗn hợp i i=1 1.1.2 Một số trị số trung bình thường sử dụng trình giải tốn hóa học Khối lượng mol trung bình hỗn hợp n m M = hh = n hh M i n i � i=1 n ni � i=1 mhh: tổng khối lượng hỗn hợp (2) nhh: tổng số mol hỗn hợp Mi: khối lượng mol chất thứ i hỗn hợp + Đối với chất khí, thể tích tỉ lệ với số mol nên (1)có thể viết dạng: n �M V i M= i i=1 n �Vi (3) Vi thể tích chất thứ i hỗn hợp i=1 Thông thường tốn hỗn hợp gồm chất, ta có: M= M1 n1 + M n n1 + n (2') ; M= M1 V1 + M V2 V1 + V2 (3' ) Số nguyên tử X trung bình (X: C, H, O, N,…) Số nguyên tử trung bình thường tính qua tỉ lệ mol phản ứng đốt cháy: n CO Phạm Thị Dinh C= n hh (4) ; Trang 2n HO H= n hh (5) Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Số nhóm chức trung bình : Số nhóm chức trung bình thường xác định qua tỉ lệ mol hỗn hợp với tác nhân phản ứng Gọi x, y, z, t số nhóm chức ancol, phenol, andehit (trừ anđehit fomic), axit cacboxylic x= z= 2n H2 n ancol n Ag 2.n andehit (6) ; y= (8) ; t= n OH n phenol (7) n OH n axit cacboxylic (9) Một số trường hợp sử dụng đại lượng số liên kết π trung bình, độ bất bão hịa trung bình, gốc trung bình, hóa trị trung bình,… Số liên kết π độ bất bão hịa trung bình: thường tính qua tỉ lệ mol phản ứng cộng (halogen, H2…): π= n Br2 n hh = n H2 n hh (10) PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CHÉO 1.2.1 Nguyên tắc phương pháp đường chéo Trộn lẫn dung dịch: + Dung dịch 1: có khối lượng m1, thể tích V1, nồng độ C1 (C% CM), khối lượng riêng d1 + Dung dịch 2: có khối lượng m2, thể tích V2, nồng độ C2 (C2 > C1), khối lượng riêng d2 + Dung dịch thu có m = m1 + m2, V = V1 + V2, nồng độ C (C1 < C < C2), khối lượng riêng d 1.2.2 Một số sơ đồ đường chéo công thức thường dùng trình giải tập hóa học Đối với nồng độ % khối lượng: Phạm Thị Dinh Trang Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” m1 C1 m2 C2 |C2 - C| C |C1 - C| m1 | C -C | = m2 |C1-C| � Đối với nồng độ mol/lít: V1 C1 V2 C2 C |C2 - C| V1 | C2-C | = V2 |C1-C| � |C1 - C| Đối với khối lượng riêng: V1 d1 V2 d2 d |d2 - d| � |d1 - d| V1 | d2-d | = V2 |d1-d| Khi sử dụng sơ đồ đường chéo ta cần ý: *) Chất rắn coi dung dịch có C = 100% *) Dung mơi coi dung dịch có C = 0% *) Khối lượng riêng H2O d = g/ml PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI 1.3.1 Nguyên tắc phương pháp quy đổi Quy đổi phương pháp biến đổi toán học nhằm đưa toán ban đầu hỗn hợp phức tạp dạng đơn giản hơn, qua làm cho phép tính trở nên dàng, thuận tiện Là phương pháp tư giải toán độc đáo, sáng tạo Trong toán hỗn hợp phức tạp q trình phản ứng, q trình chuyển hóa bên phức tạp Chúng ta tiến hành biến đổi phản ứng tương đương với phản ứng khác; biến đổi hỗn hợp tương đương với hỗn hợp khác 1.3.2 Một số dạng phương pháp quy đổi Quy đổi hỗn hợp gồm nhiều chất hỗn hợp có chất Áp dụng cho toán hỗn hợp gồm nhiều chất tạo thành từ số thành phần hơn, đề cho số liệu so với số ẩn Ví dụ: Nếu hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 quy đổi hỗn hợp thành Fe, O Nếu hỗn hợp Y gồm Fe, FeS, FeS2 quy đổi hỗn hợp thành Fe, S Phạm Thị Dinh Trang Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Quy đổi hỗn hợp gồm chất thành hỗn hợp gồm nhiều chất Áp dụng cho tốn mà chất chưa biết có cấu tạo phức tạp từ nhiều thành phần biết → Quy đổi chất hỗn hợp gồm nhiều thành phần cấu tạo Ví dụ: X FexOy quy đổi thành Fe, O Quy đổi hỗn hợp chất trung bình Ví dụ: Hỗn hợp X gồm NaHCO3, KHCO3, MgCO3 quy đổi thành hỗn hợp M = M MgCO3 84(g/mol) KHCO3 MCO3 (Vì NaHCO3 Phạm Thị Dinh Trang Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” KẾT HỢP CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUNG BÌNH- ĐƯỜNG CHÉOQUY ĐỔI ĐỂ GIẢI BÀI TỐN HĨA HỌC 2.1 BÀI TỐN HĨA HỮU CƠ Bài Cho 12,20 gam hỗn hợp X gồm etanol propan-1-ol tác dụng với Na dư thu 2,8 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng chất hỗn hợp X A 46% 54% B 52,3% 47,7% C 75,4% 24,6% D 75% 25% Hướng dẫn giải: n H2 = M 2,8 = 0,125 � n X = 0,125.2 0,25 mol 22,4 12,20 48,8 (g/mol) 0,25 C2H5OH n = 0,2 11,2 � → C2H5OH 46 48,8 C3H7OH 60 2,8 � → n C3H7OH = 0,05 Vậy: � %mC H 5OH = 75,4% � %mC3H 7OH =100% - 75,4 % = 24,6% Đáp án C Phạm Thị Dinh Trang ; Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Bài Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hiđrocacbon mạch hở đồng đẳng liên tiếp, thu 20,16 lit CO2 (đktc) 25,2 gam H2O Thành phần % thể tích chất hỗn hợp ban đầu là: A 25% 75% B 20% 80% C 40% 60% D 15% 85% Hướng dẫn giải: � n CO = 20,16 25,2 = 0,9 mol; n H O = = 1,4mol 22,4 18 � n H O > n CO C → hiđrocacbon ankan nCO nH O nCO CH4 (C= 1) CnH2n2 CH � 0,9 1,8 � � C2H6 1,4 0,9 � 0,2 → nCH4 0,1 → nC2H6 0,4 C 1,8 C2H6 (C = 2) � %VCH4 0,8 0,1 100% 20%;%VC2H6 100% 20% 80% 0,5 Đáp án B Bài Hỗn hợp X gồm propan, propen propin có tỉ khối so với hiđro 21,2 Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lit (đktc) hỗn hợp X tổng khối lượng CO H2O thu A 18,6 gam B 18,96 gam C 37,92 gam Hướng dẫn giải: nX 4,48 = 0,2 mol 22,4 Ta thấy phân tử chất hỗn hợp X có nguyên tử C → Quy đổi hỗn hợp X thành C3 H y Phạm Thị Dinh Trang D 40,4 gam Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Ta có : d X/H2 = 21,2 � MX = 21,2.2 = 42,4 � MX 36+y = 42,4 � y = 6,4 + O2 C3H6,4 ��� � 3CO2 + 3,2H2O 0,2 0,6 0,64 � m(CO2 +H2O) = 44.0,6+18.0,64 = 37,92 gam Đáp án C Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lit (đktc) hỗn hợp X gồm butan, but-2-en, Hướng dẫn giải: metylxiclopropan, etylaxetilen đivinyl có tỉ khối Ta thấy chất hỗn hợp Xvà có nguyên tử Cso với Heli 13,9 Dẫn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi dư Khối lượng dung → Quy đổi hỗn hợp X thành C4 H y dịch sau phản ứng thay đổi nào? dX/He = 13,9 � MX = 13,9.4 = 55,6 A Tăng 60 gam B Tăng 36,66 gam C Giảm 60 gam +O C4H7,6 ��� � 4CO2 + 3,8H2O D Giảm 23,34 gam � MX 12.4 + y = 55,6 � y = 7,6 0,15 0,6 0,57 m(CO2 +H2O) = 44.0,6 + 18.0,57 = 36,66 gam � � �� mCaCO3 > m(CO2 +H2O) nCaCO3 = nCO2 = 0,6 mol � mCaCO3 = 0,6.100 = 60 gam � Vậy khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm: 60 - 36,66 = 23,34 gam Đáp án D Bài Đốt cháy hoàn toàn 12 lit hỗn hợp hidrocacbon dãy đồng đẳng thu 41,1 lit CO2 (đktc) Biết thể tích đo điều kiện Thành phần % V hidrocacbon có phân tử khối nhỏ A 45 % B 55 % C 40 % D 60 % Hướng dẫn giải C= Số nguyên tử cacbon trung bình VCO2 Vhidrocacbon 41,4 3,45 12 → CTPT hidrocacbon: C3Hx C4Hx+2 C3Hx C=3 0,55 → %VC3H x 0,55 100% 55% 0,55 0, 45 3,45 C4Hx+2 C=4 Đáp án B Phạm Thị Dinh 0,45 Trang 10 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” x mol NaHCO3 (n1 = 1) x � x y 0(1) y → y mol Na2CO3 (n2 = 2) Mà: n NaHCO3 + n Na 2CO3 = n CO2 = 0,3 Từ (1) (2) → → x +y =0,3 (2) x = n NaHCO3 = 0,1 � m NaHCO3 = 0,1.84 = 8,4 y = n Na 2CO3 = 0,2 � m Na 2CO3 = 0,2.106 = 21,2 gam gam → Tổng khối lượng muối : 8,4+21,2= 29,6 gam Đáp án A Bài Cho 4,48 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp KOH 0,6M Ba(OH)2 1,2M, thu m gam kết tủa Giá trị m là: A 30,5 gam B 23,64 gam C 19,7 gam D 10 gam Hướng dẫn giải: 4,48 � n CO2 = =0,2 0,3 � 22,4 �n = = 1,5 � � 0,2 � n OH- =0,1.(0,6+2.1,2)=0,3 � HCO3- (n = 1) 0,5 →1 � n CO2- =n HCO- 1,5 CO32- (n = 2) 0,5 2+ 2Ba +CO3 � BaCO3 0,1 tạo hai loại muối 3 0,2 0,1 →1 0,1 m BaCO3 = 0,1.197 = 19,7gam Đáp án C Bài Hoà tan hoàn toàn 79,1 gam hỗn hợp Y gồm muối CaCO3 BaCO3 dung dịch HCl dư thu 11,2 lit khí CO2 (đktc) Thành Phạm Thị Dinh Trang 16 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” phần % khối lượng BaCO3 hỗn hợp Y A 40,5% B 74,72% C 57,7% D 36,5% Hướng dẫn giải n Y = n CO2- = n CO = CaCO3 11, = 0,5 mol 22,4 M= ; 100 38,8 79,1 = 158,2 (g/mol) 0,5 →2 → n CaCO3 = 0,2 mol 158,2 BaCO 197 %m BaCO3 = 58,2 →3 → 0,3.197 100% 74,72% 79,1 n BaCO3 = 0,3 mol Đáp án B Bài Cho 5,94 gam hỗn hợp K2CO3 Na2CO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thu 7,74 gam hỗn hợp muối khan K2SO4 Na2SO4 Thành phần hỗn hợp ban đầu là: A 3,18 g Na2CO3 2,76 g K2CO3 B 3,02 g Na2CO3 2,25 g K2CO3 C 3,81 g Na2CO3 2,67 g K2CO3 D 4,27 g Na2CO3 3,82 g K2CO3 Hướng dẫn giải Cứ mol hỗn hợp phản ứng khối lượng tăng: 96 – 60 = 36 gam 0,05 mol khối lượng tăng: 7,74 – 5,94 = 1,8 gam M= K2CO3 5,94 = 118,8 (g/mol) 0,05 n = 0,02 � m K 2CO3 = 2,76 gam 12,8 � → K 2CO3 138 118,8 Na2CO3 106 Đáp án A Phạm Thị Dinh 19,2 � → n Na 2CO3 = 0,03 � m Na 2CO3 = 3,18 gam Trang 17 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Bài Hỗn hợp X gồm SO2 O2 có tỉ khối so với H 24 Cần thêm V lít O2 vào 20 lít hỗn hợp X thu dung dịch Y có tỉ khối giảm 1/6 Biết thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất Giá trị V A 20 B 25 C 30 D 15 Hướng dẫn giải Cách 1: Coi hỗn hợp X chất khí có V = 20 lit MX = 2.24 = 48 (g/mol); MY 48 48 40(g/mol) Và dung dịch Y có 20 lit X 48 � 40 V lit O2 32 20 � V = 20 lit V 8 Đáp án A Cách 2: Trong dung dịch X: SO2 O232 64 16 � VSO2 = VO2 = 48 16 20 = 10 lit → Dung dịch Y gồm 10 lit SO2 (10+ V) lit O2 10 lit SO2 64 � 40 (10+ V) lit O2 32 24 Đáp án A Phạm Thị Dinh Trang 18 10 � V = 20 lit V+10 24 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Bài Cho hỗn hợp X gồm H2, N2 NH3 có tỉ khối so với H2 qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thể tích khí giảm nửa Thành phần % thể tích khí X A 25%, 25%, 50% B 20%, 30%, 50% C 50%, 25%, 25% D 15%, 35%, 50% Hướng dẫn giải Khi cho hỗn hợp X qua dung dịch H2SO4 đặc, dư khí bị giữ lại NH3 � %VNH3 50% tích thể tích hỗn hợp X Gọi khối lượng phân tử trung bình H2 N2 hỗn hợp M M 17 8.2 16 � M 15 Ta có: H2 13 � %VH = %VN 25% 15 N2 28 13 Đáp án A Bài Cho 20,5 gam hỗn hợp kim loại tác dụng hết với dung dịch HNO lỗng, dư thu 1,12 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm khí NO NO2 có tỉ khối so với H2 21,4 Khối lượng muối nitrat tạo A 56,9 g B 25,5 g C 23,6 g D 63,9 g Hướng dẫn giải nY = NO Phạm Thị Dinh 1,12 = 0,5 mol ; M Y = 21,4.2 = 42,8 (g/mol) 22,4 30 3,2 →1 Trang 19 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” n NO = 0,1 mol � �� n NO2 = 0,1 mol � 42,8 NO2 46 12,8 →4 Coi hỗn hợp kim loại kim loại M, hoá trị n, số mol a Bảo tồn electron ta có q trình cho nhận electron : +5 +n +3 M � M + ne N � N + 3e a 0,1 na mol Ta có: mmuối +5 +4 ; N � N + 1e 0,3 0,4 0,4 n NO- (m) = na = 0,3+0,4 = 0,7 = m KL + m NO- (m) = 20,5 + 0,7.62 = 63,9 gam Đáp án D Bài Nung m gam bột sắt oxi, thu 5,04 gam hỗn hợp chất rắn X Hòa tan hết hỗn hợp X dung dịch HNO dư thấy 0,784 lít (đktc) hỗn hợp Y gồm NO NO2 có tỉ khối so với H2 19 Giá trị m là: A 1,96 gam B 3,92 gam C 5,88 gam D 2,32 gam Hướng dẫn giải Hỗn hợp chất rắn X gồm chất FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe dư → Quy đổi hỗn hợp X thành Fe O nY Ta có: dY/H2 = 19 →MY = 38 ; NO 30 →1 38 NO2 Phạm Thị Dinh 46 0,784 0,035 mol 22,4 � nNO nNO2 →1 Trang 20 0,035 0,0175 mol Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” 3 Fe � Fe 3e 3x mol Quá trình: x 2 O 2e � O ; 5 +2 N + 3e �� �N y 2y ; 5 4 N + 1e �� �N 0,0525 0,0175 0,0175 0,0175 enhường = enhận ↔ 3x = 2y + 0,0525 + 0,0175 (1) Mặt khác mX = 56x + 16y = 5,04 (2) Từ (1), (2) → x = 0,07 mol ; y = 0,035 mol Vậy mFe = 0,07.56 = 3,92 gam Đáp án B Bài 10 Hịa tan hồn tồn 22,4 gam kim loại M vào dung dịch H 2SO4 đặc, nóng dư thu dung dịch A khí B có khả làm phai màu cánh hoa hồng Hấp thụ hoàn toàn B vào 800 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng xảy hồn tồn cạn dung dịch, thu 48,1 g chất rắn Kim loại M A Fe B Ca nNaOH C Mg D Cu Hướng dẫn giải = 0,8.1 = 0,8 mol Khi cho SO2 tác dụng với NaOH sản phẩm thu bao gồm 1, chất: NaOH dư (M = 40), NaHSO3(M = 104) Na2SO3(M=126) Quy đổi mol muối Na2SO3 mol NaX với MNaX = 126 = 63 (g/mol) Khi 48,1g chất rắn tương ứng với 0,8 mol �M = 48,1 = 60,125 (g/mol) 0,8 Ta thấy M < 60,125 → NaOH dư NaX 63 20,125 →7 � nNaX 0,7 60,125 Phạm Thị Dinh Trang � 21 nNaOH du 0,1 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” NaOH 40 2,875 →1 � nNa2SO3 0,35 nSO2 → Số mol e nhận = 0,35.2 =0,7 �M Giả sử kim loại có hóa trị n 22,4 32n 0,7 n Chọn n= 2→M = 64→ Kim loại A Cu Đáp án D Bài 11 Hịa tan hồn tồn 21,78 gam hỗn hợp X gồm NaHCO 3, KHCO3, MgCO3 dung dịch HCl dư thu 5,04 lít khí CO2 (đktc) Khối lượng KCl thu sau phản ứng A 8,94 gam B 16,17 gam C 7,92 gam D 12,5 gam Hướng dẫn giải n X = n HCO- + n CO2- = n CO = MX = Vì 5,04 = 0,224 mol 22,4 m X 21,78 = = 96,8 (g/mol) n X 0,225 M NaHCO3 = M MgCO3 84(g/mol) tạo số mol CO2 → Quy đổi hỗn hợp gồm NaHCO3 MgCO3 thành MCO3 → Hỗn hợp X trở thành hỗn hợp gồm thành phần MCO3 KHCO3 KHCO3 100 12,8 → 96,8 MCO3 Phạm Thị Dinh 84 3,2 →1 Trang 22 � nKHCO3 = 4.0,15 = 0,12 mol Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Bảo tồn K ta có: nKCl = nKHCO3 = 0,12 mol → mKCl = 0,12.74,5 = 8,94 gam Đáp án A Bài 12 Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (H = 100%) thu m gam Al catot 67,2 m3 (đktc) hỗn hợp khí X có tỷ khối so với H 16 Lấy 2,24 lít (đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vơi dư thu gam kết tủa Giá trị m là: A 67,5 gam B 54 gam C 75,6 gam D 108 gam Hướng dẫn giải: M 32 � hỗn hợp phải có CO (M = 28) n CO2 0,02 � n CO + n O 0,1 0,02 0,08 32 M' 44 � 32 M' 32-M' 0,02 = � M' = 29 12 0,08 12 x mol O2 32 → 0,02 � 29 y mol CO 28 C + O2 � CO2 0,02 Do đó: x 0,02 y 0,06 → 0,06 2C + O2 � 2CO 0,02 0,03 0,06 n O2 = 0,02 0,03 0,02 0,07 mol Theo PTHH: 2Al2O3 � 4Al + 3O2 Suy ra: n Al 0,07.4 67,2 2,8 mol 2,24 →mAl =2,8.27 = 75,6 gam Phạm Thị Dinh Trang 23 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Đáp án C Bài 13 Cho 37,6 gam hỗn hợp Y gồm chất rắn Fe3O4, FeO Cu2O tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng, dư thu 2,24 lít khí NO (đktc) Khối lượng Fe3O4 hỗn hợp Y là: A 34,8 gam B 23,2 gam C 11,6 gam D 17,4 gam Hướng dẫn giải: nNO = 0,1 mol → MY enhường = enhận =0,1.3 =0,3 36, 367 0,3 Quy đổi: Coi FeO Cu2O chất có M = 72 gam/mol → Hỗn hợp ban đầu trở thành hỗn hợp gồm thành phần là: Fe3O4 X Ta có: X 320 72 →2 � n X 0, 367 Fe3O4 232 160 →1 � n Fe3O4 0,1 → Khối lượng Fe3O4 hỗn hợp là: 0,1.232 = 23,2 gam Đáp án B Phạm Thị Dinh Trang 24 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” PHẦN KẾT QUẢ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM Mục đích thực nghiệm: - Kiểm nghiệm tính khả thi việc kết hợp biện pháp trung bình- đường chéo- quy đổi để giải tốn hóa học - Kiểm nghiệm tính đắn việc kết hợp phương pháp giải nhanh tập hóa học vào dạng tập cụ thể Đối tượng thực nghiệm: - Lớp thực nghiệm: 12A1 trường THPT Nguyễn Huệ -Eatoh- Krông Năng- Đăklăk - Lớp đối chứng: 12A2 trường THPT Nguyễn Huệ -Eatoh- Krông Năng- Đăklăk (Các lớp thực nghiệm lớp đối chứng có kết điểm trung bình mơn hóa tương đương nhau) Phương pháp thực nghiệm: - Ở lớp thực nghiệm: giáo viên sử dụng giáo án dạy kết hợp biện pháp trung bình- đường chéo- quy đổi để giải tốn hóa học - Ở lớp đối chứng: giáo viên sử dụng giáo án theo truyền thống (Cùng giáo viên dạy lớp thực nghiệm đối chứng ) - Phương tiện trực quan sử dụng ở lớp thực nghiệm đối chứng Tiến hành kiểm tra: tiến hành kiểm tra tiết sau dạy Phạm Thị Dinh Trang 25 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” (Đề kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng nhau) Bảng Kết điểm kiểm tra học sinh lớp thực nghiệm đối chứng Điểm Số HS Điểm 10 TN 0 0 14 10 7,86 ĐC 0 1 12 7 6,75 TB Bảng Bảng phân loại điểm kiểm tra lớp Lớp % yếu - % trung bình % % giỏi Tổng TN 2,27 13,64 50,00 34,09 100,00 ĐC 13,63 27,27 43,19 15,91 100,00 Nhận xét kết kiểm tra thực nghiệm học sinh Phân tích kết mặt định tính + Trong học lớp thực nghiệm, học sinh sôi nổi, hứng thú tham gia vào hoạt động học tập nắm vững kiến thức hơn, vận dụng vào tốn hóa học nhanh + Giáo viên dạy lớp thực nghiệm khẳng định dạy học có kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo- quy đổi để giải tốn hóa học có tác dụng giúp học sinh giải nhanh chình xác dạng tốn hóa học + Chất lượng học tập học sinh lớp thực nghiệm cao học sinh khối lớp đối chứng, thể hiện: tỉ lệ phần trăm (%)học sinh yếu kém, trung bình lớp thực nghiệm ln thấp khối đối chứng tỉ lệ phần trăm (%) học sinh giỏi khối thực nghiệm ln cao khối đối chứng Phân tích kết mặt định lượng Phạm Thị Dinh Trang 26 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” + Đường luỹ tích khối thực nghiệm ln nằm phía bên phải phía đường luỹ tích khối đối chứng Điều cho thấy chất lượng lớp thực nghiệm tốt lớp đối chứng + Giá trị tham số đặc trưng: điểm trung bình cộng học sinh khối thực nghiệm cao lớp đối chứng Các giá trị S V lớp thực nghiệm thấp lớp đối chứng chứng tỏ chất lượng lớp thực nghiệm tốt so với lớp đối chứng + Độ tin cậy số liệu: so sánh giá trị X lớp thực nghiệm đối chứng chuẩn Student PHẦN KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT KẾT LUẬN Qua sáng kiến kinh nghiệm này, tìm hiểu sâu kiến thức hóa học, phương pháp giải tốn hóa việc kết hợp biện pháp trung bình- đường chéo- quy đổi để giải tốn hóa học Qua thực tế giảng dạy thân đồng thời với kết đạt việc ứng dụng đề tài vào môn học, tơi tin chất lượng mơn Hóa học trường phổ thơng nói chung trường THPT Nguyễn Huệ nói riêng nâng cao ĐỀ XUẤT Đề tài rộng tương đối khó, cần nhiều thời gian, công sức để nghiên cứu bổ sung phát triển thêm Sau xin đề xuất số hướng phát triển đề tài: + Nghiên cứu đầy đủ qui mô việc giải nhanh tốn hóa học phương pháp trung bình, đường chéo, quy đổi đồng thời kết hợp cách khéo léo phương pháp vào tập cụ thể + Đề tài quan trọng cấp thiết, xuất phát từ nhu cầu thực tiễn việc dạy học Vì tơi cho cần nhiều đề tài nghiên cứu theo hướng Những đề tài nghiên cứu có tính giá trị nên đươc trao đổi phổ biến rộng rãi Phạm Thị Dinh Trang 27 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Vì thời gian hạn chế nên chưa có điều kiện tìm hiểu áp dụng rộng rãi nên không tránh khỏi thiếu sót Tơi mong góp ý, xây dựng thầy cô đồng nghiệp quan tâm đến đề tài để đề tài hoàn thiện, phong phú áp dụng rộng rãi giảng dạy mơn hóa học Xin chân thành cám ơn! EaToh, ngày 15 tháng năm 2016 Kí tên Phạm Thị Dinh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cao Thị Thiên An (2008) Phân dạng phương pháp giải tập hóa vơ Nxb Đại học quốc gia [2] Bộ Giáo dục Đào tạo (2007) Sách giáo khoa Hóa học lớp 11, lớp 12, Nxb Giáo dục [3] Các đề thi đại học cao đẳng từ năm 2007 đến 2014 [4] Đỗ Xuân Hưng, Hướng dẫn giải nhanh dạng tập trắc nghiệm hóa hoc hữu cơ, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội [5] Tạp chí hội hóa học Việt Nam: Hóa học ứng dụng [7] Nguyễn Xuân Trường (2006) Sử dụng tập dạy hóa học trường phổ thơng, Nxb GD [8] Nguyễn Xuân Trường (2006) Trắc nghiệm sử dụng trắc nghiệm dạy học hóa học trường phổ thơng, Nxb Đại học sư phạm [9] Phan Thị Bích Vượng, Phân loại phương pháp giải dạng tập hóa học 10, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [10] http://tulieu.violet.vn Phạm Thị Dinh Trang 28 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TRƯỜNG NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC SỞ GIÁO DỤC Phạm Thị Dinh Trang 29 Sáng kiến kinh nghiệm ” Kết hợp phương pháp trung bình- đường chéo – quy đổi để giải tốn hóa học” Phạm Thị Dinh Trang 30