Là một giáo viên tham gia bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi tôi đã thấyđược nhiều vấn đề mà trong đội tuyển nhiều học sinh còn lúng túng, nhất là khigiải quyết các dạng toán như: CO2 tác
Trang 1CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
I CƠ SỞ LÝ LUẬN.
Trong những năm gần đây, vấn đề bồi dưỡng học sinh dự thi học sinh giỏicác cấp được nhà trường đặc biệt quan tâm, các bậc cha mẹ học sinh nhiệt tìnhủng hộ Giáo viên được phân công dạy bồi dưỡng đã có nhiều cố gắng trongviệc nghiên cứu để hoàn thành nhiệm vụ được giao
Là một giáo viên tham gia bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi tôi đã thấyđược nhiều vấn đề mà trong đội tuyển nhiều học sinh còn lúng túng, nhất là khigiải quyết các dạng toán như: CO2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp các bazơ,dạng lập công thức phân tử, dạng hỗn hợp muối tác dụng với axit, học sinhchưa nhuần nhuyễn được định luật bảo toàn nguyên tố Trong khi các dạng bàitập này hầu như năm nào cũng có trong đề thi học sinh giỏi các cấp Từ nhữngkhó khăn vướng mắc tôi đã tìm tòi nghiên cứu tìm ra nguyên nhân (nắm kỹnăng chưa chắc; thiếu khả năng tư duy hóa học…) và tìm ra được biện pháp đểgiúp học sinh giải quyết tốt các dạng toán hóa học trên
Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi và thông qua các bài kiểm tra tôinhận thấy các em rất thích các dạng toán trên (CO2 tác dụng với dung dịch hỗnhợp các bazơ, dạng lập công thức phân tử, dạng hỗn hợp muối tác dụng với axit,học sinh chưa nhuần nhuyễn được định luật bảo toàn nguyên tố ) mặc dù chưanắm vững phương pháp và gặp nhiều lỗi trong khi làm bài
Với những lý do trên đây đã tôi nghiên cứu, tìm tòi và thảo luận với cácđồng nghiệp về những mặt hạn chế, thiếu sót và và những lỗi thường gặp của
các em học sinh giỏi bộ môn hóa học Từ đó tôi hoàn thành sáng kiến “ GIÚP HỌC SINHKHẮC PHỤC MỘT SỐ LỖI THƯỜNG GẶP TRONG BỒI DƯỠNG HSG MÔN HÓA HỌC” nhằm rút ngắn được phần nào thời gian bồi
dưỡng trên lớp, tạo cho các em có cái nhìn và cách tiếp cận đề thi theo hướnglựa chọn phương pháp hiệu quả và rút ngắn thời gian làm bài thi
Trang 2Hi vọng rằng với việc khắc phục những sai sót thường gặp của các emhọc sinh ở một số dạng toán mà tôi đề cập đến trong sáng kiến này sẽ là nhữngbài học quý cho học sinh trong đội tuyển học sinh giỏi các cấp Vì khuôn khổcủa bài viết tôi không có tham vọng đưa ra nhiều ví dụ minh họa về việc khaithác các dạng bài tập, rất mong nhận được sự động viên khích lệ từ các đồngnghiệp, các bậc phụ huynh và các cấp lãnh đạo.
II PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN TẠO RA SÁNG KIẾN
Để thực hiện sáng kiến, tôi sử dụng phương pháp chủ yếu là tổng kết kinhnghiệm, được thực hiện theo các bước:
- Xác định đối tượng: xuất phát từ những khó khăn vướng mắc trong côngtác bồi dưỡng HS giỏi, tôi xác định cần phải có một sáng kiến về các phươngpháp giải bài toán CO2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp các bazơ, dạng lập côngthức phân tử, dạng hỗn hợp muối tác dụng với axit, học sinh chưa nhuầnnhuyễn được định luật bảo toàn nguyên tố
- Thể nghiệm và đúc kết kinh nghiệm: trong quá trình vận dụng sángkiến, tôi đã áp dụng nhiều biện pháp,như: trao đổi cùng giáo viên có kinhnghiệm, trò chuyện cùng HS; kiểm tra, đánh giá và so sánh kết quả Ngoài ra,tôi còn dùng một số phương pháp hỗ trợ khác như phương pháp nghiên cứu tàiliệu, điều tra nghiên cứu…
III MỤC TIÊU.
Sáng kiến nhằm mục đích làm rõ bản chất của phản ứng CO2 tác dụng vớidung dịch hỗn hợp các bazơ, dạng lập công thức phân tử, dạng hỗn hợp muốitác dụng với axit, học sinh chưa nhuần nhuyễn được định luật bảo toàn nguyêntố qua đó giúp học sinh hình thành kỹ năng giải các bài toán có liên quan đếnphản ứng hóa học này Sáng kiến còn nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạotrong giải toán hóa học của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng đội tuyểnhọc sinh giỏi
Trang 3CHƯƠNG II: MÔ TẢ SÁNG KIẾN I.NÊU VẤN ĐỀ CỦA SÁNG KIẾN
1.Phân tích, đánh giá thực trạng của vấn đề.
Hóa học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh được tiếp cận muộnnhưng có vai trò quan trọng trong nhà tường phổ thông Môn hóa học THCScung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thựcđầu tiên về hóa học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng phản ứngnhanh nhạy Vì vậy giáo viên bộ môn hóa học cần hình thành ở các em một số
kỹ năng cơ bản: khả năng phân tích và tổng hợp kiến thức, lựa chọn phươngpháp đúng đắn, cẩn thận, kiên trì, chính xác, thói quen học tập và làm việc khoahọc từ đó làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lựchành động
Thực tế hiện nay HS ở các truờng THCS miền núi cụ thể như trườngTHCS Lang Sơn chúng tôi, điều kiện học tập còn khó khăn, việc tiếp cận với tàiliệu tham khảo cũng như các kênh thông tin khác còn hạn chế Hơn nữa khảnăng tư duy, phân tích, tổng hợp của các em chưa tốt, kỹ năng giải bài tập cònthiếu Vì vậy khi gặp các dạng bài tập đòi hỏi tư duy sáng tạo các em thườnglúng túng dẫn đến sai sót, đặc biệt ở các dạng toán ôn luyện HS giỏi: Muốicacbonat tác dụng axit, sắt kim loại hoặc muối sắt(II) tác dụng muối bạc nitrat;
CO2 tác dụng dung dịch bazơ;giải nhanh một số bài tập bằng định luật BTKL vàBTNT, một số bài toán giải bằng phương pháp đại số
Bằng việc nghiên cứu những tài liệu có liên quan đến sáng kiến và từthực tế những sai sót mà học sinh mắc phải trong quá trình học tập và bồi dưỡngtôi đã biên soạn thành tài liệu nhằm phục vụ công tác giảng dạy và chia sẻ cùngđồng nghiệp
2 Các tồn tại, hạn chế.
Trang 4Trong thực tế giảng dạy môn hóa học, bản thân tôi đã phát hiện những saisót mà học sinh đội tuyển thường xuyên mắc phải.
+ Thiếu tính cẩn thận dẫn đến tính toán sai, sử dụng sai ký hóa học + Trình bày bài toán không có cơ sở, thiếu lập luận hoặc lập luận khôngchính xác
+ Trình bày bài làm một cách tuỳ tiện: Nhầm lẫn giữa các bước hoặckhông biết cách trình bày, hoặc trình bày bài toán rập khuôn thiếu sự tư duy,linh hoạt từ một bài toán mẫu
Kết quả bài kiểm tra khảo sát chất lượng đội tuyển năm học 2017
-2018 như sau:
+ Thiếu tính cẩn thận dẫn đến tính toán sai 30%
+ Trình bày bài toán không có cơ sở, thiếu lập luận hoặc
lập luận không chính xác
40%
+ Trình bày bài một cách tuỳ tiện: Nhầm lẫn giữa các bước
hoặc không biết cách trình bày, hoặc trình bày bài toán rập
khuôn thiếu sự tư duy, linh hoạt từ một bài toán mẫu
50%
3 Nguyên nhân của những tồn tại, hạn chế.
- Học sinh chưa có phương pháp học tập đúng đắn với bộ môn:
+ Chưa học lý thuyết đã làm bài tập
+ Chưa hiểu kiến thức một cách có hệ thống
+ Học sinh chưa chú trọng việc học kiến thức cơ bản
- Trong quá trình giải bài tập:
+ Học sinh thiếu tính cẩn thận khi trình bày, tính toán
+ Không hiểu được đề bài cho cái gì, yêu cầu cái gì? Mà nguyên nhân là
do không đọc kỹ đề nên lập luận sai dẫn đến giải bài toán sai
Trang 5Qua quá trình bồi dưỡng và các lần khảo sát đội tuyển tôi nhận thấy HSmắc các sai sót do các nguyên nhân trên theo tỷ lệ như sau:
+ Chưa học thuộc lý thuyết đã làm bài tập 50%
+ Trong quá trình giải bài tập: Thiếu tính cẩn thận khi trình
bày, tính toán, thiếu lập luận hoặc lập luận không chính
xác
40%
+ Chưa hiểu kiến thức một cách có hệ thống 30%
4 Phân tính, đánh giá và chỉ ra tính cấp thiết cần tạo ra sáng kiến.
Khi chuẩn bị thực hiện sáng kiến, năng lực giải các bài toán hóa học củahọc sinh trong đội tuyển của tôi thường hay nhầm lẫn, mắc một số sai lầm khigiải toán Mặc dù các em đã được học và nắm được một số phương pháp giảitoán, nhưng các em lại chưa biết lựa chọn phương pháp giải toán phù hợp Việcgiáo viên mở rộng kiến thức cho học sinh đặc biệt là giáo viên phải theo dõiviệc giải toán của các em để phát hiện những sai lầm mà các em thường mắcphải trong quá trình giải toán để từ đó giáo viên khắc phục cho các em nhữngsai lầm đó
II GIẢI PHÁP ĐỂ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN.
1 Biện pháp giải quyết các nguyên nhân học sinh thường mắc lỗi khi giải bài toán hóa học.
- Giáo viên theo dõi, phát hiện và uốn nắn những sai sót mà học sinh haymắc phải
- Giúp học sinh ôn luyện kiến thức và cách trình bày bài giải
- Hình thành học sinh thói quen tập trung chú ý, làm việc theo thời gian
- Tạo sự tự tin trong học tập và tự kiểm tra bài giải
- Bài tập về nhà GV cần hướng dẫn cho HS những phần khó và yêu cầu
HS tìm thêm cách giải khác
Trang 6- Nắm bắt được nguyên nhân và kịp thời đưa ra biện pháp giải quyếtnguyên nhân đó.
2 Phát hiện, phân tích và đưa ra biện pháp khắc phục những lỗi học sinh thường mắc phải.
Sau đây tôi sẽ đi sâu phân tích các lỗi học sinh thường mắc phải với mỗidạng bài tôi sẽ chỉ ra những lỗi qua các ví dụ minh chứng đã gặp và chỉ rõ cácbiện pháp khắc phục đã thực hiện
2.1 Bài toán tìm công thức phân tử.
Ví dụ 1: Cho 31,84g hỗn hợp NaX và NaY (X, Y là 2 halogen ở 2 chu kì
liên tiếp) vào dung dịch AgNO3 dư thì thu được 57,34 g kết tủa Tìm công thứccủa 2 muối ?
Phân tích lỗi: Hầu hết học sinh sẽ giải bài tập này bằng cách chuyển bài
toán hỗn hợp thành bài toán một chất tương đương bằng việc gọi công thức tổngquát chung 2 muối là: NaX
- Phương trình hoá học được viết:
Biện pháp khắc phục: Muối của 3 halogen: Cl, Br, I với bạc là không
tan còn NaF không tác dụng với AgNO3 vì không tạo kết tủa( muối AgF tan)
Bài làm
Vì vậy cần hướng dẫn học sinh xét bài toán qua 2 trường hợp:
Trang 7+ TH 1: Hỗn hợp 2 muối halogen gồm: NaF và NaCl, lúc đó chỉ có NaCl
phản ứng
NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3
nAgNO3 = 57,34143,5 ≈ 0,4 (mol) → nNaCl≈ 0,4 (mol)
→ mNaCl = 0,4 58,5 = 23,4 < 31,84 → trường hợp này cũng thoả mãn
+ TH 2 : Hỗn hợp cả 2 muối halogen đều phản ứng với dung dịch AgNO3,kết quả tìm được 2 halogen là Br và I
Vậy đáp án là: NaF và NaCl hoặc NaBr và NaI
Ví dụ 2: Hòa tan 9,875 gam một muối hiđrocacbonat vào nước và cho tác
dụng một lượng H2SO4 vừa đủ, rồi đem cô cạn cẩn thận được 8,25 gam mộtmuối sunfat trung hòa khan Xác định công thức phân tử, gọi tên muối ?
Phân tích lỗi: Vì các em có cách nhìn chưa tổng quát về muối:thường
học sinh chỉ nghỉ muối gồm hai thành phần là kim loại và gốc axit nên nhiềuhọc sinh sau khi rút ra biểu thức mối liên hệ giữa R với hóa trị n: R = 18n vàbiện luận thấy không có kim loại nào phù hợp đã kết luận rằng đề không chínhxác
Biện pháp khắc phục: Thực tế thì không có kim loại nào phù hợp với
biểu thức đó nhưng học sinh cần nhớ rằng: muối vô cơ ngoài muối của kim loạicòn có muối amoni
Trang 82 36 Loại
Ta nhận thấy không có kim loại nào phù hợp
Vậy R chỉ có thể là nhóm (NH4)có hóa trị I và có khối lượng mol bằng
18
⇒ A là muối NH4HCO3: amoni hiđrocacbonat
Ví dụ 3: Nung hết 3,6 gam M(NO3)n thu được 1,6 gam một chất rắnkhông tan trong nước Tìm công thức muối nitrat đem nung ?
Phân tích lỗi : Vì các em chưa nắm vững tính chất hóa học sự nhiệt
phân của muối nitrat nên xét thiếu trường hợp, sai lầm hay gặp nhất là nếu chấtrắn là oxit thì các em luôn mặc định oxit là M2On (không thay đổi hóa trị) nênnếu gặp trường hợp kim loại có nhiều hóa trị thì sẽ giải sai bài toán
Một số học sinh không nắm được tính tan của muối nitrit nên trường hợp tạomuối nitrit một số em học sinh vẫn dựa vào các số liệu của bài toán để tính toántìm nghiệm dẫn đến mất thời gian
Biện pháp khắc phục:
- Trường hợp tạo muối ntrit loại vì muối này tan
- Bài toán không cho kim loại có hóa trị duy nhất nên phải lưu ý kim loại
có hóa trị thay đổi
Bài làm
Vì tất cả các muối nitrat đều tan nên chất rắn thu được chỉ có thể là muốinitrit hoặc kim loại hoặc oxit kim loại
+ TH1: M là kim loại kiềm, Ca và Ba: loại vì tạo muối nitrit tan
+ TH2:M là kim loại từ Mg ⇒ Cu (nếu kim loại có 1 hóa trị thì m=n)
Trang 9+ TH3:M là kim loại đứng sau Cu trong dãy hoạt động hóa học của KL
Thay n = 1; 2; 3; 4 đều không cho giá trị phù hợp của M: Loại
2.2 Bài toán muối cacbonat tác dụng với axit.
Ví dụ 1: Cho từ từ 100ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 1M và NaHCO3
aM (a>0) 200ml dung dịch HCl 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thuđược 2,688 lít CO2 (ở đktc) Tính a
Phân tích lỗi: Sai lầm hay gặp ở đây là do các em chưa nắm vững thứ tự
phản ứng
Sai lầm 1: Cho rằng HCl phản ứng với NaHCO3 trước, phản ứng với
Na2CO3 sau ⇒ kết quả sai.
Sai lầm 2: Cho rằng HCl phản ứng với Na2CO3 trước, phản ứng vớiNaHCO3 sau và cũng dẫn đến kết quả sai
Biện pháp khắc phục: Thứ tự phản ứng đúng: mặc dù Na2CO3 có tínhbazơ lớn hơn NaHCO3 nhưng khi cho từ từ hỗn hợp hai loại muối cacbonat trênvào axit HCl vì ban đầu axit dư nên phản ứng giữa axit với hai muối (tạo khí
Trang 10n HCl = 0,2.1 = 0,2 (mol); n CO2= 2, 688
22, 4 = 0,12 (mol), 100ml = 0,1(l)
Vì cho từ từ dung dịch hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 vào dung dịch HClnên ban đầu HCl dư ⇒2 phản ứng giữa các muối và axit tạo khí CO 2 xảy ra đồng thời Nếu sau PƯ axit HCl dư và cả hai muối cùng phản ứng hết để tạo
Trang 110,1ah mol 0,1ah mol 0,1ah mol
Lưu ý: Nếu đổ nhanh dung dịch hỗn hợp 2 loại muối cacbonat và dung
dịch HCl vào nhau thì ban đầu không xác định được chất dư, chất thiếu nên phảixét hai trường hợp
TH1: Giải sử Na2CO3 phản ứng (tạo khí CO2) trước, NaHCO3 phản ứngsau
TH2: Giả sử NaHCO3 phản ứng trước, Na2CO3 phản ứng (tạo khí CO2)sau
Nếu đề yêu cầu tính thể tích khí CO2 thoát ra (ở đktc) chẳng hạn thì giá trị
V nằm trong khoảng 2 giá trị tìm được ở hai trường hợp trên
2.3.Bài toán sắt hoặc muối sắt(III) tác dụng với muối bạc nitrat.
Ví dụ 1: Cho a mol Fe dạng bột vào dung dịch chứa b mol AgNO3 đếnphản ứng hoàn toàn Tính số mol các chất sau phản ứng theo a, b
Phân tích lỗi: Vì các em chưa nắm rõ tính chất hóa học của Fe và của
AgNO3 nên thường cho rằng phản ứng của Fe với AgNO3 dư cũng như cácmuối khác là đều tạo ra muối sắt(II) tương tự với các phản ứng giữa Fe với dungdịch muối đồng(II), dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng nên dẫn đến việc viếtphản ứng sai khi AgNO3 dư hoặc khi 2 < nAgNO3/nFe < 3
Biện pháp khắc phục:Khi cho Fe vào ddAgNO3 có thể xảy ra các phản ứng:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Fe + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3Ag (2)
- Nếu Fe dư hoặc
Trang 12- Nếu AgNO3 dư hoặc
< 3 thì luôn có hai muối tạo thành sau phản ứng
Trong trường hợp này nếu học viết như sau: Phản ứng tạo muối sắt(III)trước sau đó một phần muối sắt(III) bị khử bởi lượng sắt còn lại tạo muối sắt(II)hoặc viết đồng thời 2 phản ứng giữa Fe với AgNO3 để tạo ra 2 muối cũng chokết quả đúng
Bài làm
Các phản ứng có thể xảy ra:
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1)
Fe + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3Ag (2)
- Nếu
a
b
< 2 thì chỉ xảy ra phản ứng (1) và Fe dư
nAg = b (mol); nFe(dư) = a – b (mol); nFe(NO3)2 = 0,5b (mol)
- Nếu a b = 2 thì chỉ xảy ra phản ứng (1) và cả hai chất tham gia PƯ đều hết
nAg = b = 2a (mol); nFe(NO3)2 = 0,5b = a (mol)
- Nếu
a
b
> 3 thì chỉ xảy ra phản ứng (2) và AgNO3 dư
nAg = 3a (mol); nAgNO3 (dư) = b – 3a (mol); nFe(NO3)3 = a (mol)
- Nếu
a
b
= 3 thì chỉ xảy ra phản ứng (2) và cả hai chất tham gia PƯ đều hết
nAg = 3a = b (mol); nFe(NO3)3 = a = b/3 (mol)
= +
b y x
a y x
b a x
2 3
Trang 13nAg = nAgNO3= b (mol)
nFe(NO3)2 = 3a -b (mol), nFe(NO3)3 = b- 2a (mol)
Ví dụ 2:Cho 200ml dung dịch FeCl2 0,6M tác dụng với 400ml dung dịchAgNO3 1M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là bao nhiêu ?
Phân tích lỗi : Do chưa nắm đuợc tính oxihoa của AgNO3 nên đa số họcsinhchỉ viết được một phản ứng sau:
FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl↓(1)
Và mặc định kết tủa chỉ có AgCl nên tính sai giá trị của m
Biện pháp khắc phục: Thực tế, vì AgNO3 dư nên có thêm phản ứng(2) sau xảy ra:
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag↓ (2)
Như vậy, kết tủa gồm AgCl và Ag nên giá trị của m sẽ lớn hơn
FeCl2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCl↓ (1)
0,12 mol 0,24 mol 0,12 mol 0,24 mol
3
AgNO
n (dư) = 0,4 – 0,24 = 0,16 (mol)
Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag↓ (2)
0,12 mol 0,12 mol 0,12 mol
Sau (2): AgNO3 dư ( 0,16 – 0,12 = 0,04 mol)
m = mAgCl + mAg = 0,24.143,5 + 108.0,12 = 47,4 (g)
2.3 Bài toán CO 2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp bazơ.
Ví dụ 1: Cho V lít CO2 ở đktc hấp thụ hoàn toàn vào 6 lít dung dịch chứahỗn hợp NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,025M thu được 23,64 gam kết tủa Tính V