SKKN Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh với một số dạng toán có lượng chất dư

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT HUỲNH THÚC KHÁNG -  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: “PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH VỚI MỘT SỐ DẠNG TỐN CĨ LƯỢNG CHẤT DƯ” LĨNH VỰC: HÓA HỌC TÁC GIẢ : TỔ : Nguyễn Tất Nga Vương Thị Nga Tự nhiên Năm học: 2020 - 2021 -  MỤC LỤC PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI III PHẠM VI ÁP DỤNG: PHẦN B NỘI DUNG I.CỞ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý luận: Cở sở thực tiễn 2.1 Thuận lợi: 2.2 Khó khăn: II GIẢI PHÁP Tổng quan dạng Cở sở lý thuyết dạng 2.1 Dạng : Bài toán 1: Dẫn khí CO2 SO2 vào dung dịch chứa OH− M2+ (Ba2+, Ca2+) 2.2 Dạng : Bài toán : Dung dịch OH− tác dụng với dung dịch muối Al3+(Cr3+ Zn2+) 2.3 Dạng : Dung dịch H+ tác dụng với dung dịch chứa muối AlO2−, CrO2− ZnO22- 12 2.4 Dạng 4: Dung dịch NH3 khí NH3 tác dụng với dung dịch chứa muối Cu2+ 16 III ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TỰ CHỌN: 18 3.1 Kế hoạch giảng dạy tiết tự chọn chủ đề: Dạng 18 3.2 Kế hoạch giảng dạy tiết tự chọn chủ đề: Dạng 32 PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 I KẾT LUẬN: 50 II Một số kiến nghị đề xuất: 50 II.1 Đối với cấp lãnh đạo 50 II.2 Đối với ban giám hiệu 51 II.3 Đối với giáo viên 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 DANH MỤC VIẾT TẮT HS: Học sinh GV: TH: Giáo viên Trường hợp TNKQ: Trắc nghiệm khách quan KHKT: Khoa học kỹ thuật THPT: Trung học phổ thông TSĐHKA: Tuyển sinh đại học khối A TSĐHKB: Tuyển sinh đại học khối B BDG: Bộ giáo dục PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thực Nghị số 40/200/QH10 Quốc hội khóa X Chỉ thị số 14/2001/CT-TTg Thủ tướng Chính phủ đổi chương trình Giáo dục phổ thơng, từ năm 2006 Bộ GD&ĐT triển khai thực chương trình SGK mới, bồi dưỡng đội ngũ nhà giáo quản lý giáo dục nhằm thực tốt nội dung đổi giáo dục phạm vi toàn quốc Đổi hình thức thi từ tự luận sang trắc nghiệm khách quan cho số môn học nội dung quan trọng đổi giáo dục Thực công văn 4612/BGDĐT-GDTrH v/v hướng dẫn thực chương trình giáo dục phổ thơng hành theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh từ năm học 2017-2018, có đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Chú trọng rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu sách giáo khoa để tiếp nhận vận dụng kiến thức thông qua giải nhiệm vụ học tập đặt học; dành nhiều thời gian lớp cho học sinh luyện tập, thực hành, trình bày, thảo luận, bảo vệ kết học tập mình; giáo viên tổng hợp, nhận xét, đánh giá, kết luận để học sinh tiếp nhận vận dụng Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan kì thi đại học cao đẳng việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Mỗi tập có nhiều phương pháp giải khác để làm tốt thi trắc nghiệm khách quan học sinh cần phải chọn lấy phương pháp giải tối ưu với phương châm “ đánh nhanh thắng gọn ” Thực tế đề thi đại học cao đẳng có dạng tập hóa học tương đối khó, HS thường giải theo phương pháp suy luận, nhiều thời gian mà khơng làm tốt HS chưa biết nhận dạng tốn vận dụng kiến thức liên mơn tốn học để xây dựng công thức giải nhanh chuẩn Qua trình giảng dạy, nghiên cứu, tiến hành dạy thể nghiệm, nhận thấy với số dạng tập lượng chất dư có ảnh hưởng đến sản phẩm từ vận dụng thấp đén cao có đề thi đại học nhiều học sinh thường khó khăn dạng tập này, làm nhiều thời gian,…ảnh hưởng đến tâm lí người học dễ chán nản Tuy nhiên, chúng tơi tổ chức dạy học cho học sinh vận dụng kiến thức liên mơn tốn học, cụ thể vận dụng kiến thức đồ thị toán học để xây dựng quy luật giải nhanh tích tắc mà theo phương pháp truyền thống tốn phải trang giấy xong Việc làm giúp cho học sinh đem lại hiệu cao, tiết kiệm nhiều thời gian kì thi tuyển sinh đại học cao dẳng, tạo hứng thú cho học sinh thêm u mơn hóa học, phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm khách quan Một số tác giả khác đề cập đến việc làm số tài liệu tham khảo, nhiên dừng lại việc giải số tập đơn lẻ mà chưa có tính khái qt Vì vậy, chọn đề tài: “ phát triển tư sáng tạo cho học sinh với số dạng tốn có lượng chất dư”.” Đề tài viết dựa sở : Khoanh vùng nhận dạng tập; nêu tổng quan phương pháp dạng; thiết kế dạy theo chủ đề; hướng dẫn học sinh tư công thức giải nhanh dựa chất thí nghiệm đồ thị tốn học; vận dụng giải nhanh tập kì thi đại học cao đẳng; so sánh đối chứng với phương pháp suy luận theo phương pháp truyền thống II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Trong đề tài này, giúp học sinh phát triển lực tự chủ, phát huy tính linh hoạt sáng tạo tư học sinh sử dụng kiến thức liên mơn tốn học, cụ thể sử dụng kiến thức đồ thị toán để lập quy luật giải nhanh số dạng tập hóa có lượng chất dư từ vận dụng thấp vận dụng cao đề thi đại học Trước đây, với dạng tập vận dụng cao có lượng chất dư học sinh phải nhiều thời gian, có phải giải trang giấy, với phương pháp dạy học học sinh cần bấm máy tích tắc có kết mà chí khơng cần đặt bút viết - Đề tài giải pháp nhằm đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Là nguồn tài liệu chất lượng cho giáo viên học sinh dạy học - Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến lực tìm tòi học hỏi, khai thác tài liệu liên quan đến vấn đề học tập định hướng cách khai thác thông tin từ liệu thu thập cách có hiệu quả, lực tự nghiên cứu làm việc nhóm; lực thực sản phẩm; lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp trước đám đơng khả thuyết trình sản phẩm em tìm tịi III PHẠM VI ÁP DỤNG: Áp dụng vào tiết dạy tự chọn hóa THPT Chủ đề: - “ Hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ nhôm” - Lớp 12 - “ CO2 muối cacbonat” - Lớp 11 - “ SO2 muối sulphite” - Lớp 10 1.1 Bài tốn 1: Khí CO2 SO2 tác dụng với dung dịch chứa OH− M2+ (Ba2+ Ca2+) 1.2 Bài tốn 2: Khí CO2 SO2 tác dụng với dung dịch chứa OH− , M2+ (Ba2+ Ca2+) AlO22 Chủ đề : “ Hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm (Cr, Zn)’’ - Lớp 12 2.1 Bài toán : Dung dịch chứa OH− tác dụng với dung dung dịch chứa Al3+, Cr3+ Zn2+ 2.2 Bài toán : Dung dịch H+ tác dụng với dung dịch AlO2−, CrO2− ZnO2 23 Chủ đề: - “Amoniac” -Lớp 11 Bài toán : NH3 tác dụng với dung dịch muối chứa Cu2+, Zn2+, Ag+ PHẦN B NỘI DUNG I CỞ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý luận: Thực công văn 4612/BGDĐT-GDTrH v/v hướng dẫn thực chương trình giáo dục phổ thơng hành theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh từ năm học 2017-2018, có đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Chú trọng rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu sách giáo khoa để tiếp nhận vận dụng kiến thức thông qua giải nhiệm vụ học tập đặt học; dành nhiều thời gian lớp cho học sinh luyện tập, thực hành, trình bày, thảo luận, bảo vệ kết học tập mình; giáo viên tổng hợp, nhận xét, đánh giá, kết luận để học sinh tiếp nhận vận dụng Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan kì thi đại học cao đẳng việc lựa chọn phương pháp thích hợp để giải tập lại có ý nghĩa quan trọng Đối với mơn Hóa học, việc đổi phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận lực, đặc biệt trọng định hướng phát triển lực thông qua thiết kế hoạt động dạy học cho nội dung, chủ đề học tập trọng tâm chương trình Như vậy, mục tiêu muốn biến tiết dạy học lớp thành sân chơi HS nhằm tạo người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, lực, lĩnh để thích nghi với sống đại, lực tự chủ tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo, khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh giúp em khám phá tiềm thân Cở sở thực tiễn 2.1 Thuận lợi: Trường THPT Huỳnh Thúc Kháng có đội ngũ giáo viên trình độ chun mơn cao, nhiệt huyết, động, sáng tạo, ; chất lượng đầu vào học sinh khá, giỏi; sở vật chất phục vụ cho việc dạy học tốt; ban nghành phụ huynh quan tâm,…Hàng năm, nhà trường mở đợt tập huấn nhằm nâng cao trình độ giảng dạy cho giáo viên, giúp giáo viên tiếp cận với phương pháp dạy học nhằm hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh Đồng thời hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học 2.2 Khó khăn: Bên cạnh cịn số giáo viên chưa dám mạnh dạn thay đổi phương pháp dạy học, ngại khó khăn, tìm tịi học hỏi vận dụng kiến thức liên môn để giúp HS tiếp cận kiến thức cách tổng quát, toàn diện Việc vận dụng kiến thức liên môn để thúc đẩy tư sáng tạo cho HS quan điểm giáo dục quan tâm Thực dạy học tích hợp với việc kết hợp câu hỏi, tập thực tiễn mang lại nhiều lợi ích việc định hướng phát triển lực tự tìm tịi học hỏi, tư sáng tạo việc giải vấn đề liên qua học sinh Trong thực tế trường nay, nhiều giáo viên ngần ngại sử dụng kiến thức tích hợp liên quan đến nhiều mơn nên ngại chịu khó tìm hiểu kiến thức, sâu sát với thực tế Mặt khác, tài liệu tích hợp, tài liệu liên quan thực tế môn học chưa nhiều sách giáo khoa chưa cung cấp đủ tài liệu cần thiết Điều địi hỏi giáo viên phải tích cực, chủ động tìm hiểu thêm kiến thức, làm phong phú thêm học, biết đặt câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển lực cần thiết, tư sáng tạo chủ động II GIẢI PHÁP - Nhận dạng toán - Hướng dẫn HS phát triển tư sáng tạo để xây dựng cơng thức giải nhanh:  Dựa vào phương trình phản ứng  Dựa vào đồ thị  Kết hợp phương trình ion đồ thị tốn học - Vận dụng công thức giải nhanh vào giải vấn đề toán yêu cầu cách hiệu Tổng quan dạng 1.1 Dạng tổng quát: Cho dung dịch A (khí A) tác dụng với dung dịch chứa Bm+ - Yêu cầu: Tính lượng chất phản ứng sản phẩm tạo thành để thu :  b gam kết tủa b gam x.b gam kết tủa  Kết tủa lớn  Kết tủa tan hoàn toàn 1.2 Hiện tượng thí nghiệm Kết tủa xuất hiện, tăng dần đạt cực đại, sau tan dần hết lượng chất phản ứng dư (có ảnh hưởng đến kết tủa) 1.3 Các phương trình phản ứng xảy ra: aA + Bm+ → D↓ (1) dA + D↓ → E dung dịch (2) cA + Bm+ → E dung dịch (3) Với c = a+d 1.4 Từ phương trình phản ứng học sinh thảo luận nhóm:  Vẽ đồ thị, từ đồ thị rút vấn đề trọng tâm tốn cơng thức giải nhanh  Dựa vào phương trình phản ứng hướng dẫn HS rút công thức giải nhanh 1.5 Công thức giải nhanh tổng quát cho dạng a Nếu toán cho lượng kết tủa: nA (min) = m × n↓ (1) nA (max) = (c × nB) – (d × n↓) (2) Trong : - m : Là điện tích ion trung tâm gia phản ứng - d : Là hệ số tỉ lượng A tham gia hòa tan kết tủa phản ứng (2) - c : Là tổng hệ số tỉ lượng A tham gia phản ứng tạo kết tủa (1) hòa tan hết kết tủa (2) - n : Số mol Các dạng toán khác suy từ công thức (1) (2) b Nếu tốn cho lượng kết tủa khác ta phải dựa vào lượng chất dư có ảnh hưởng đến tính tan kết tủa để chia làm trường hợp khác để tìm nghiệm c Nếu tốn cho lượng chất dư có ảnh hưởng đến tính tan kết tủa kết thúc phản ứng có lượng kết tủa khơng đổi ta xét TH a Cở sở lý thuyết dạng 2.1 Dạng : Bài tốn 1: Dẫn khí CO2 SO2 vào dung dịch chứa OH− M2+ (Ba2+, Ca2+) a Hiện tượng : Lúc đầu kết tủa từ từ xuất hiện, lúc tạo b mol kết tủa, kết tủa tăng dần đạt cực đại, lúc Ba2+ Ca2+ hết Nếu tiếp tục sục khí CO (hoặc SO2) vào kết tủa lại tan dần ra, lúc CO2 (hoặc SO2) dư kết tủa tan hồn tồn b Nguyên tắc :  Dư axit (CO2 SO2) tạo muối axit  Dư bazơ (OH−) tạo muối trung hòa  Sản phẩm hai muối OH− axit hết c Các phương trình phản ứng xảy ra: (SO2 xảy tương tự CO2) CO2 + M2+ + 2OH−  MCO3 + H2O (1) a a 2a a (max) (2) CO2 + MCO3 + H2O  HCO3 + M2+ a a 2a a  − (3) 2CO2 + 2OH  HCO3 2a 2a 2a d Phân tích : * Phản ứng (1) :  TH 1: Thu b mol kết tủa  OH− dư  TH 2: Thu a mol kết tủa cực đại  M2+ CO2 vừa đủ * Phản ứng (2): Sau phản (1) CO2 dư  kết tủa bị hòa tan bớt phần bị hòa tan hoàn toàn * Phản ứng (3) = (1) + (2)  kết tủa sinh (1) bị hòa tan hoàn toàn (2) e Hướng dẫn vẽ đồ thị:  TH 1: Dẫn khí CO2 SO2 vào dung dịch Ba(OH)2 Ca(OH)2 - Dựa vào phản ứng ta dựng hệ tọa độ với trục tung số mol MCO 3, trục hoành số mol CO2 - Vẽ đường thẳng qua gốc tọa độ (0, 0) C(a, a) biểu diễn lượng kết tủa từ từ xuất hiện, đến lúc tạo b mol kết tủa, kết tủa tăng dần đạt cực đại C(a, a) - Vẽ đường thẳng qua hai điểm C(a, a) C1(2a, 0) biễu diễn kết tủa tan dần ra, lúc CO2 dư kết tủa tan hồn toàn điểm C1(2a, 0) - Lấy điểm A 0C, từ A kẻ đoạn thẳng song song với trục hoành cắt CC1 B cắt trục tung B1(0, b) - Từ A B hạ vng góc với trục hồnh x1, x2 (lượng CO2 tiêu thụ thu b mol kết tủa) Ta có A(x1, b) ; B(x2, b) Số mol MCO3 C a b B1 B A C1 a x1 x2 Số mol CO2 2a Từ đồ thị nhận thấy : - Nếu kết tủa b mol có hai trường hợp: Số mol CO2 phản ứng là: x1 = b (mol) x2 = 2a - b (mol) - Nếu kết tủa lớn số mol CO2 phản ứng là: a mol - Nếu kết tủa tan hồn tồn số mol CO2 phản ứng là: 2a mol  Trường hợp 2: Dẫn khí CO2 SO2 vào dung dịch NaOH (KOH) Ba(OH)2 Ca(OH)2 Số mol MCO3 C a b B1 D B A A1 x1 C1 a b x2 Số mol CO2 2a Đồ thị tương tự TH Chỉ khác chổ sau kết tủa đạt cực đại C (a, a) thêm tiếp CO2 kết tủa không đổi đoạn thẳng CD CO2 phản ứng với NaOH KOH, đến NaOH KOH hết thêm tiếp CO kết tủa bắt đầu tan dần tan hoàn toàn C1 (2a,0) CO2 dư g Xây dựng công thức giải nhanh : Từ điều ta nhận thấy đồ thị ta rút cơng thức giải nhanh  Yêu cầu 1: Tính số mol CO2 OH− biết b mol kết tủa có hai TH : + TH 1: Lượng CO2 tối thiểu tạo b mol kết tủa : nCO  n + TH 2: Lượng CO2 tối thiểu tạo b mol kết tủa : nCO max  nOH  n  u cầu 2: Tính lượng kết tủa, xảy trường hợp sau: TH : n↓ = nCO ( M2+ dư) TH : Nếu n↓ = nOH - nCO < nM  m↓ = n↓×M↓ TH : Nếu n↓ = nOH - nCO > nM  m↓ = nM × M↓  Yêu cầu 3: Nếu kết tủa lớn : nCO  n max = nM  Yêu cầu 4: Nếu kết tủa tan hoàn toàn : nCO  nOH h Từ phương trình phản ứng hướng dẫn xây dựng cơng thức giải nhanh  u cầu 1: Tính số mol CO2 OH− biết b mol kết tủa có hai trường hợp: TH 1: Theo (1)  nCO  n TH 2: nCO max  nOH  n ( n  bị hòa tan (2))  Yêu cầu 2:Tính lượng kết tủa  từ yêu cầu  Yêu cầu 3: Nếu kết tủa lớn nhất, M2+ hết theo (1)  nCO  n max = nM  Yêu cầu 4: Nếu kết tủa tan hoàn toàn, theo (3)  nCO  nOH Bài tốn 2: Dẫn khí CO2 SO2 vào dung dịch chứa OH− ; M2+ (Ba2+, Ca2+) AlO2a Hiện tượng : Kết tủa từ từ xuất hiện, tạo b mol kết tủa, kết tủa tăng dần đạt cực đại, lúc Ba2+, Ca2+ hết Nếu tiếp tục sục khí CO2 ( SO2) vào kết tủa tan dần ra, lúc CO (hoặc SO2) dư có kết tủa MCO3 tan hồn tồn, cịn kết tủa Al(OH)3vẫn không đổi b Hướng dẫn vẽ đồ thị: Mol kết tủa  2  2  2 2 2 2   2 2 C a b A B c  x1 a C1 x2 Al(OH)3 Mol CO2 10 - Ý kiến cặp học sinh 4: : Dựa vào phương trình phản ứng vẽ đồ thị dạng tốn Mol kết tủa C a C1 B b BaSO4 Mol OH- 4a 3a - Ý kiến cặp học sinh 5: Dựa vào đồ thị xây dựng công thức giải nhanh * Ta thấy mol OH- ảnh hưởng đến kết tủa Al(OH)3 + Tại C ( 3a, a): Kết tủa cực đại gồm hai kết tủa BaSO4 Al(OH)3: nOH- = 3nAl(OH)3 + Tại B (4a,0): Nếu lượng Al(OH)3 : nOH- = 4nAl3+ - nAl(OH)3 + Nếu OH- dư kết tủa BaSO4 không đổi => Al(OH)3 hết: nOH- = 4nAl3+ - Ý kiến cặp học sinh 6: Dựa vào phương trình xây dựng cơng thức giải nhanh * Theo (2): nOH- = 3nAl(OH)3 * Theo (4): nOH- = 4nAl3+ * Theo (2), (3) (4): nOH- = 4nAl3+ - nAl(OH)3 * Theo (1) (2): Kết tủa đạt cực đại gồm = mBaSO4 + mAl(OH)3 - Ý kiến chung nhóm: Đối với tốn sử dụng cơng thức giải nhanh sau:  Lượng OH- tối thiểu tạo kết tủa Al(OH)3: nOH  3n Al (OH )  Lượng OH- tối đa tạo kết tủa Al(OH)3: nOH  4nAl  n Al (OH )  Lượng OH- dùng tạo kết tủa Al(OH)3 cực đại sau hịa tan hết: nOH  4nAl  Kết tủa thu gồm = mBaSO4 + mAl(OH)3 cịn Sản phẩm nhóm IV: Mỗi tốn nhóm nêu ví dụ phương pháp giải Chia làm tiểu ban, tiểu ban gồm học sinh Hoạt động với kĩ thuật “ khăn trải bàn” - Tiểu ban 1: Bài toán + Ý kiến học sinh 1: Lấy ví dụ ( Trích TSĐH, CĐ khối A -2008) Cho V lit dung dịch NaOH 2M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng hoàn toàn, thu 7,8 gam kết tủa Giá trị lớn v để thu lương kết tủa : A 0,45 B 0,35 C 0,25 D 0,05   Max 3  3 41 + Ý kiến học sinh 2: Nêu phương pháp giải 1: Dựa vào phương trình phản ứng: Ta có: n Al = 0,2 mol; n↓ = 0,1 mol Vậy Al3+ hết n↓max = 0,2 mol, thực tế n↓ = 0,1 mol  Kết tủa bị hòa tan bớt phần (2) 0,1 mol Mặt khác: nH = 0,2 mol  nOH cần để trung hòa axit = 0,2 mol (1) H+ + OH-  H2O (1) 0,2 → 0,2 Al3+ + 3OH−  Al(OH)3 (2) 0,2 → 0,6 → 0,2 ( Max) Al(OH)3bị hòa tan bớt + OH−  AlO2 + 2H2O (3) (0,2-0,1) → 0,1 Từ (1); (2) (3)  nOH = 0,2 + 0,6 + 0,1 = 0,9 mol  V = 0,9/2 = 0,45 lit Đáp án : D + Ý kiến học sinh 3: Nêu phương pháp giải 2: Áp dụng công thức giải nhanh: Mol OH- lớn tạo kết tủa Al(OH)3: nOH- = 4.nAl3+ - nAl(OH)3 + nH+ = 0,2 - 0,1 + 0,2 = 0,9 (mol) => V = 0,9/2 = 0,45 Chọn D + Ý kiến học sinh 4: Nêu phương pháp giải 4: Dựa vào đồ thị 3    Mol Al(OH)3 C 0,2 0,1 b C1 Mol OH− x1 (0,6+0,2) x2 1,0 Mol OH lớn tạo kết tủa Al(OH)3: nOH- = x2 = 4.nAl3+ + nH+- nAl(OH)3 = 4.0,2 + 0,2 – 0,1 = 0,9 mol => V = 0,9/2 = 0,45 Chọn D - Ý kiến chung nhóm: Đối với tốn sử dụng cơng thức giải nhanh sau: nOH- = 4.nAl3+ - nAl(OH)3 + nH+ = 0,2 - 0,1 + 0,2 = 0,9 (mol) => V = 0,9/2 = 0,45 Chọn D Tiểu ban 2: Bài toán - Ý kiến học sinh 1:Lấy ví dụ ( Trích TSĐH, CĐ KA - 2010) Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước dung dịch X Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thu 3a gam kết tủa Mặt khác, cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thu 2a gam kết tủa Giá trị m: A 32,20 B 24,15 C 17,71 D 16,10 0,2 42 - Ý kiến học sinh 2:Nêu phương pháp giải 1: Dựa vào phương trình phản ứng: Phân tích đề : Lưu ý lượng kết tủa thu hai thí nghiệm khác Thí nghiệm 1: nOH = 0,22 mol thu khối lượng kết tủa 3a gam Thí nghiệm 2: nOH = 0,28 mol thu khối lượng kết tủa 2a gam   Nhận thấy thí nghiệm lượng OH− tăng lên, mà lượng kết tủa giảm xuống  thí nghiệm sau kết tủa đạt cực đại rồi, kết tủa bị hòa bớt phần cịn lại 2a gam Cịn thí nghiệm có hai trường hợp xảy ra: TH 1: Lượng OH− = 0,22 mol đủ tạo 3a gam kết tủa, Zn2+ dư TH 2: Lượng OH− = 0,22 mol cho vào tạo lượng kết tủa đạt cực đại, Zn2+ hết, kết tủa bị hòa bớt phần lại 2a gam Như tốn có hai trường hợp TH 1: Ứng với lượng nOH Thí nghiệm 1:  = 0,22 kết tủa thu 3a/99 mol, Zn2+ dư nOH¯ = 0,22 mol; m = 3a gam Zn2+ + 2OH−  Zn(OH)2 (1) 0,11 ← 0,22 → 0,11 Ta có : 3a = 0,11.99  a = 3,63 gam (*) Thí nghiệm 2: nOH¯ = 0,28 mol; m↓ = 2a gam Zn2+ + 2OH−  Zn(OH)2 x → 2x → x (↓ max) Zn(OH)2 + 2OH−  ZnO22 + H2O (0,14- x) ← (0,28 – 2x) (2) (3) Từ (2) (3) ta có: x = 0,14 – x + 2a/99 Thay (*) vào  x = 8/75 mol  m = 8/75×161 =17,17gam => Loại TH 2: Ứng với lượng nOH = 0,22 kết tủa thu cực đại, sau bị hòa tan bớt phần lại 3a/99 mol  Thí nghiệm 1: nOH- = 0,22 mol; m↓ = 3a gam Zn2+ + 2OH−  Zn(OH)2 (1) x → 2x → x (↓ max) Zn(OH)2 + 2OH−  ZnO22 + H2O (2) (0,11- x) ← (0,22-2x) Từ (1) (2) ta có : 3a/99 + 0,11- x = x (*) Thí nghiệm 2: nOH- = 0,28 mol; m↓ = 2a gam 43 + 2OH−  Zn(OH)2 Zn2+ (3) x → 2x → x (↓max) − Zn(OH)2 + 2OH  ZnO22 + H2O (4) 0,14- x ← 0,28 – 2x Từ (3) (4) ta có: 2a/99 + 0,14 – x = x (**) Từ (*) (**) ta tính : a = 2,97; x = 0,1  m = 0,11× 61 = 16,1 gam => Đáp án : D - Ý kiến học sinh 3:Nêu phương pháp giải 2: Áp dụng công thức giải nhanh: Trường hợp 1: TN 1: Mol OH- tối thiểu tạo kết tủa = 0,22 mol nOH  2n Zn (OH )  0,22 = 3a/99 (1) TN 2: Mol OH- tối đa tạo kết tủa = 0,28 mol nOH Max  4nZn  2n  0,28 = nZn - 2a/99 (2) Từ (1) (2)  nZn = 8/75 mol  m = 8/75×161 = 17,17gam Loại Trường hợp 2: TN 1: Mol OH- tối đa tạo kết tủa = 0,22 mol nOH Max  4nZn  2n = nZn - 2.3a/99  0,22 = nZn - 3a/99 (3) TN 2: Mol OH- tối đa tạo kết tủa = 0,28 mol nOH Max  4nZn  2n = nZn - 2.2a/99  0,28 = nZn - 2a/99 (4) Từ (3) (4)  nZn = 0,1 mol  m = 0,11×61 = 16,1 gam Đáp án : D - Ý kiến học sinh 4:Nêu phương pháp giải 3: Dựa vào đồ thị   2 2 2  2  2 2 2 2 2 2 Mol Zn(OH)2 C nZn2+ 3a/99 2a/99 Mol OH- 0,22 0,28 2.nZn2+ 0,22 0,28 4a Các số liệu mol chất thể đồ thị: Nhận thấy, giá trị nOH- = 0,22 < 0,28 loại Vậy ta xét trường hợp: TH 1: x2 = nOH Min  2n  0,22 = 3a/99 x4 = nOH Max  4nZn  2n  0,28 = nZn - 2a/99 Từ (1) (2)  nZn = 8/75 mol  m = 8/75×161 = 17,17gam Loại   2 2 (1) (2) 2 44 TH 2: x3 = nOH Max  4nZn  2n = nZn - 2.3a/99 x4 = nOH Max  4nZn  2n = nZn - 2.2a/99 Từ (3) (4)  nZn = 0,1 mol  m = 0,11×61 = 16,1 gam Đáp án : D  2  2 2 2 (3) (4) 2 - Ý kiến chung nhóm : Đây tốn khó, cho hai kết tủa khác nên cần thể số liệu đồ thị để dễ dàng loại trường hợp vô lý, từ phân loại trường hợp áp dụng công thức giải nhanh hiệu Như vậy, ba cách giải cách giải HS tối ưu Tiểu ban 3: Bài toán - Ý kiến học sinh 1: Lấy ví dụ (Trích TSĐ-2018-Mã 201): Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 AlCl3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH) (x mol) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m A 10,68 B 6,84 C 12,18 D 9,18 - Ý kiến học sinh 2:Nêu phương pháp giải 2: Dựa vào phương trình phản ứng: Gọi: nAl2(SO4)3 = x ; nAlCl3 = y Tại thời điểm khối lượng kết tủa = 17,1 gam có phản ứng: Ba(OH) Al2(SO4)3 vừa hết Ba2+ + SO42-  BaSO4 x → x 3+ Al + 3OH-  Al(OH)3 2x → 6x → 2x 233.3x + 78.2x = 17,1 => x = 0,02 Tại điểm nBa(OH)2 = 0,16mol kết tủa bị hòa tan hếtAl(OH)3 Al3+ + 4OH- → AlO2- + 2H2O (2x+y) → (2x+y) => nOH- = 0,32 = 2x+y => y = 0,04 => m = 342.0,02 + 133,5.0,04 = 12,18 Chọn C - Ý kiến học sinh 4: Dựa vào đồ thị ap dụng công thức giải nhanh: Gọi: nAl2(SO4)3 = x ; nAlCl3 = y 17,1 = mBaSO4 + mAl(OH)3 Al2(SO4)3 phản ứng với Ba(OH)2 45  17,1 = 233.3x + 78.2x => x = 0,02 Vì kết tủa Al(OH)3 tan hết => nOH- = 4.nAl3+ 0,32 = 4.( 2.0,02 + y) => y = 0,04 => m = 342.0,02 + 133,5.0,04 = 12,18 Chọn C - Ý kiến học sinh 4:Nêu phương pháp giải 4: Dựa vào đồ thị - Ý kiến chung nhóm : Đây toán cho đồ thị rồi, nên cần phải biết kết hợp đồ thị công thức giải nhanh hiệu 5) GV nhận xét, đánh giá - GV thống tiêu chí đánh giá chung cho sản phẩm - Trong q trình HS thảo luận nhóm, GV ln quan sát để kịp thời hỗ trợ HS, nhóm HS gặp khó khăn - GV nhận xét, góp ý, hồn thiện sản phẩm cho nhóm; hồn thiện nội dung, cách thức báo cáo sản phẩm; bổ sung nhận xét nhóm khác cho điểm nhóm  GV bổ sung: Đối với ví dụ tiểu ban (Trích TSĐH-KA-2010) Trong báo Hóa học ứng dụng trang 5, số 21(129)/2010 tác giả Quách Xuân Truyền – Trường THPT Hạ Hòa – Huyện Hạ Hịa – Tinh Phú Thọ có nói sai sót tốn đề thi TSĐH KA, mã 253, năm 2010 BGD tốn có nghiệm nghiệm đề cho Nếu toán cho hai đáp án: m ZnSO = 17,17 gam m ZnSO = 16,10 gam lúc em loại nghiệm nào? Lúc nên sử dụng vẻ đẹp đồ thị toán học để giải quyêt vấn đề hiệu 4 Số mol Zn(OH)2 C x 3a/99 2a/99 x2 2x TH1 : (0,22) x3 x4 4a (0,2133) TH 1: Từ đồ thị ta thấy: x2 = nOH  2n 0,22 = 2×3a/99 x4 = nOH  4nZn  2n 0,28 = nZn - 2×2a/99   2 Từ (1) (2) => nZn = 8/75 mol => m 2 Số mol OH- 2 ZnSO4 (1) (2) = 8/75×161 = 17,17gam Nếu kết tủa đạt cực đại lượng OH- tiêu thụ : 2x = 2×8/75 = 0,2133 mol < x2 = nOH = 0,22 mol  => Loại có thêm kết m ZnSO = 17,17gam 46 TH 2: x3 = nOH  4nZn  2n = 4× nZn - 2×3a/99 (3) (4) x4 = nOH  4nZn  2n = 4× nZn - 2×2a/99 Từ (1) (2) => nZn = 0,1 mol => m ZnSO = 0,1.161 = 16,1 gam Đáp án : D Hoạt động 3: Luyện tập: phút Hoạt động chung lớp: GV chiếu tập cho học sinh vận dung kiến thức hình thành cách hiệu báo cáo sản phẩm mình: GV kết luận: Đối với tốn sử dụng công thức giải nhanh sau:  Mol OH- tối thiểu tạo kết tủa Al(OH)3: nOH  3n Al (OH )  Mol OH- tối đa tạo kết tủa Al(OH)3: nOH  4nAl  n Al (OH )  Mol OH- dùng tạo kết tủa Al(OH)3 cực đại sau hịa tan hết: nOH  4nAl  Lưu ý dung dịch phản ứng có thêm H+; SO42- Ba2+ Hoạt động 4: Dặn dò: phút Nội dung: Vận dụng tìm tịi mở rộng GV chuyển giao nhiệm vụ: Chia lớp thành nhóm, nhóm chuẩn bị ví dụ có độ khó tăng dần tương ứng với dạng toán trên, nêu phương pháp giải Phát phiếu tập nhà: Câu 1: ( Trích TSĐH, CĐ khối B -2010) Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, thu dung dịch Y 4,68 gam kết tủa Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu 2,34 gam kết tủa Giá trị x A 1,2 B 0,8 C 0,9 D 1,0 Câu 2: ( Trích TSCĐ khối A,B-2011) Hịa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Na K vào dung dịch HCl dư thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu (m + 31,95) gam hỗn hợp chất rắn khan Hòa tan hoàn toàn 2m gam hỗn hợp X vào nước thu đựơc dung dịch Z Cho từ từ hết dung dịch Z vào 0,5 lít dung dịch CrCl3 1M đến phản ứng hịan tịan thu kết tủa có khối lượng A 54,0 gam B 20,6 gam C 30,9 gam D 51,5 gam Câu (Trích TSĐH KA-2014) Khi nhỏ từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch hỗn hợp gồm a mol HCl b mol AlCl3, kết thí nghiệm biểu diễn đồ thị sau :  2 2  2 2 2   Max 3  3 Mol Al(OH)3 0,4 Mol OH0,8 2,0 2,8 47 Tỉ lệ a : b A : B : C : D : Câu (Trích TSĐH -2017)Hịa tan hồn tồn hỗn hợp Al Al2O3 200 ml dung dịch HCl nồng độ a mol/l, thu dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, lượng kết tủa Al(OH)3 (m gam) phụ thuộc vào thể tích dung dịch NaOH (V ml) biểu diễn đò thị bên Giá trị a A 0,5 B 1,5 C 1,0 D 2,0 Câu (Trích TSĐH-201 -Mã 202): Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch gồm Al2(SO4)3 AlCl3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên, khối lượng kết tủa cực đại m gam Giá trị m A 10,11 B 6,99 C 11,67 D 8,55 y m 0,0 x 0,08 Câu (Trích TSĐH- 2018- Mã 203): Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al(NO3)3 Al2(SO4)3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m là: A 7,68 B 5,55 C 12,39 C 8,55 Câu (Trích TSĐH- 2018-Mã 204): Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 Al(NO3)3 Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị bên Giá trị m A 5,97 B 7,26 C 7,68 D 7,91 48 Câu (Trích TSĐH-2019-Mã 202): Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Al Al2O3 200 ml dung dịch HCl 2M, thu 1,68 lít khí H2 dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH 1M vào X, kết thí nghiệm ghi bảng sau: Giá trị m A 4,50 Thể tích dung dịch NaOH (ml) 340 470 Khối lượng kết tủa (gam) 2a a - 0,78 B 1,65 C 3,30 D 3,90 Câu 9(Trích TSĐH-2019-Mã 203): Hịa tan m ga Al vào dung dịch chứa 0,2 mol H2SO4 lỗng thu khí H2 dung dịch X Cho từ từ dung dịch NaOH 2M vào X, kết thí nghiệm ghi bảng sau: Thể tích dung dịch NaOH (ml) 140 240 Khối lượng kết tủa (gam) 2a + 1,56 a Cho giá trị m a A 5,4 1,56 B 5,4 4,68 C 2,7 4,68 D 2,7 1,56 Câu 10 ( Trích thi thử lần liên trường Nghệ An-2019-Mã 201) : Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch H2SO4 Al2(SO4) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: Khối lượng kết tủa (gam) MMax 0,03 0,43 Mol Ba(OH)2 Giá trị sau mmax đúng? A 92,49 B 84,26 C 88,32 D 98,84  Phiếu đánh giá Phiếu 1: Đánh giá thành viên hoạt động nhóm ( Giáo viên phát cho nhóm trưởng đánh giá thành viên nhóm) 49 Họ tên Đóng góp ý kiến Hỗ trợ đồng đội Nhiệt tình nghiêm túc Làm việc hợp tác Đánh giá chung 4 4 Rất tốt 4 4 Rất tốt 4 4 Rất tốt Nguyễn Hữu Huy 3 3 Tốt Nguyễn Duy Hưng 4 4 Trần Thị Thùy Linh Rất tốt 4 4 Ng Thành Hưng Rất tốt 3 3 Tốt Ng Phùng Long 3 Tốt Ng Song Phương Tổ chức QL nhóm Họ tên người đánh giá: Lớp trưởng: Hồng Cơng Thắng Nhóm đánh giá : Nhóm I Nguyễn Anh Huy Hồng Cơng Thắng …………… Chú ý: Rất tốt (4); Tốt (3); Bình thường (2; Chưa đạt (1) Phiếu 2: Tự đánh giá thân (Giáo viên phát cho thành viên phiếu tự đánh giá) Họ tên HS: Trần Thị Thanh Ngân Nhóm II Lớp 12A5 T T Tiêu chí đánh giá Tơi hồn cơng việc cá nhân nhóm Tơi theo điều hành trưởng nhóm Tơi chủ động tham gia thảo luận Tôi chăm lắng nghe bạn khác nói khơng làm gián đoạn họ phát biểu Tôi bày tỏ tôn trọng bạn Tôi ln đưa lý đáng cho ý kiến Tơi hiểu nhiệm vụ nhóm Tơi thuyết trình sản phảm mạch lạc, rõ ràng Xếp loại chung 8 Tương đối Thường Th.xuyên xuyên (4) (3) Thỉnh Hiếm thoảng (2) (1) X X X X X X X Rất tốt 50 Phiếu 3: Đánh giá hoạt động nhóm I (Giáo viên đánh giá chung nhóm) TT 10 Tiêu chí đánh giá Nhóm hoạt động vui vẻ Các thành viên tham gia tích cực Kế hoạch có tiến trình phân cơng nhiệm vụ rõ ràng hợp lí Nhóm trọng tâm nhiệm vụ Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu để hoàn thành dự án Nhóm có chia với nhóm khác Nhóm thuyết trình tốt Trả lời câu hỏi phản biện nhóm khác Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo Xếp loại chung Thường xuyên (4) Tương đối thường xuyên (3) Thỉnh thoảng (2) Hiếm (1) X X X X X X X X X Tốt Phiếu 3: Đánh giá hoạt động nhóm II, III, IV (Giáo viên đánh giá chung nhóm) – Tương tự nhóm I 5) Nhận xét, đánh giá: Căn vào kết báo cáo thảo luận nhóm giáo viên nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ để học sinh ghi nhận sử dụng; làm rõ vấn đề cần giải quyết; rút kinh nghiệm cho buổi học 51 KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ Với nội dung phương pháp trình bày trên, áp dụng giảng dạy lớp 12A5 so sánh với số lớp khác không định hướng giáo dục tích hợp kiến thức liên mơn nhằm phát triển lực tư sáng tạo để học sinh tự tìm phương án tối ưu để giải nhanh toán 12A8 trường THPT huỳnh Thúc Kháng, Thành phố Vinh, Nghệ An, năm học 2017 - 2018 chủ đề “ hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ nhơm” hình thức tổ chức kiểm tra TNKQ kết hợp câu hỏi vấn đáp thu kết sau: - Kết :  Mức độ nắm vững kiến thức học sinh lớp tương tự nhau, tình vận dụng kiến thức để giải tình thực tế; lực hợp tác nhóm; lực thuyết trình đám đơng; lực xử lý tình mâu thuẩn học sinh lớp 12A5 cho kết kiểm tra TNKQ kĩ xử lý tinh câu hỏi vấn đáp nhanh hơn, xác hơn, tốt  Bảng tổng hợp kết khảo sát hình thức thi TNKQ kết hợp vấn đáp trực tiếp dạy: Điểm