Sáng kiến kinh nghiệm Hướng dẫn học sinh Lớp 8 làm bài tập về dung dịch A ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hóa học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh được tiếp cận muộn nhất , nhưng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà tường phổ thông cũng như trong thực tế đời sống sau này Môn hóa học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hóa học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy Vì vậy giáo viên bộ môn hóa học cần hình[.]
Trang 1A ĐẶT VẤN ĐỀ
I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hóa học là bộ môn khoa học tự nhiên mà học sinh được tiếp cận muộn nhất , nhưng nó lại có vai trò quan trọng trong nhà tường phổ thông cũng như trong thực
tế đời sống sau này Môn hóa học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hóa học, rèn cho học sinh óc tư duy sáng tạo và khả năng trực quan nhanh nhạy Vì vậy giáo viên bộ môn hóa học cần hình thành ở các em một số kỹ năng cơ bản, thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng để các em phát triển khả năng nhận thức và năng lực hành động Hình thành cho các em những phẩm chất cần thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác đặc biệt là kỹ năng thực hành từ đó yêu thích khoa học
Chương dung dịch của hóa học 8 là một chương có nhiều bài tập tính toán và đòi hỏi học sinh có khả năng tư duy cao
Học sinh không nắm chắc kiến thức này thì sẽ không thể làm tốt các bài tập tính toán trong chương trình hoá học 9
Học sinh lớp 8 khi tham gia thi olympic cần nắm chắc kiến thức này trong khi đó tại thời điểm diễn ra thi thì học sinh chưa học hết lí thuyết của chương này chứ không nói đến là vận dụng thành thạo
Vì những lí do trên mà tôi quyết định viết lên “ Một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh lớp 8 làm bài tập dung dịch” mà bản thân tôi đã áp dụng rất mong được sự đóng góp, bổ sung của các bạn đồng nghiệp để đề tài thêm hoàn thiện
II NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
Từ kiến thức cơ sở mà sách giáo khoa nêu ra giáo viên phân tích tổng hợp hướng dẫn học sinh tìm ra công thức tính toán, các dạng bài thường gặp và các cách giải nhanh,ngắn gọn mà lại dễ hiểu
III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Phạm vi: Hóa học lớp 8
- Đối tượng: Học sinh lớp 8 trường THCS Thanh Thùy năm học 2013-2014, 2014- 2015
IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Để nghiên cứu và hoàn thành đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp sau:
Trang 2- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
- Phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa vấn đề
- phương pháp quy nạp, phương pháp diễn dịch
- Phương pháp so sánh đối chiếu
B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Trong đề tài này tôi xin được trình bày một số sáng kiến của mình theo nội dung từng bài như phân phối của sách giáo khoa
I.Bài 40: Dung dịch
1 Cơ sở lí thuyết
- Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi
- Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch
- Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất giữa dung môi và chất tan
- Dung dịch chưa bão hòa là dung dịch có thể hòa tan thêm chất tan
- Dung dịch bão hòa là dung dịch không thể hòa tan thêm chất tan
2 Một số kinh nghiệm
Tôi nhận thấy trong các ví dụ hay bài tập mà sách giáo khoa đưa ra thì Chất tan cũng chính là chất đem hòa tan nghĩa là không có phản ứng hóa học xảy ra
giữa chất đem hòa tan với dung môi Vì vậy khi dạy bài này tôi đã đưa thêm các bài tập mà chất đem hòa tan có phản ứng với dung môi là nước vì các em đã được học về tính chất hóa học của nước trước đó rồi
Ví dụ 1: Hòa tan 62g Na2O vào 138g nước Tính khối lượng chất tan và khối lượng dung dịch thu được
Giải
Vì khi cho Na2O vào nước có phản ứng hóa học xảy ra:
Na2O + H2O → 2NaOH
Do đó chất tan trong dung dịch thu được là NaOH
Trang 3nNaOH = 2nNa2O = 2.62
62 = 2 mol
mNaOH = 2.40 = 80g
mdd NaOH = 62 + 138 = 200g
Ví dụ 2: Cho một mẩu Na kim loại nặng 4,6g vào cốc chứa 150g nước.Hỏi a) dung dịch thu được là dung dịch gì? Có khối lượng bằng bao nhiêu?
b) Chất tan là chất nào? Bao nhiêu gam?
Giải
Na có phản ứng với nước: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
Mol: 0,2 0,2 0,1
a) Dung dịch thu được là dung dịch NaOH
nNa = 4, 6
23 = 0,2 mol
mNaOH = 0,2.40 = 8g
nH2 = 0,1.2= 0,2g
Vì sản phẩm có sinh ra khí H2 bay ra khỏi dung dịch nên:
mdd = mNa + mH2O – mH2 = 4,6 + 150 – 0,2 = 154,4 g
Ví dụ 3: Hòa tan hết 16,8g Fe cần vừa đủ 200g một dung dịch HCl Hãy chỉ ra:
a) Chất tan, dung môi, dung dịch
b) Tính khối lượng mỗi yếu tố trên
Giải
nFe = 16,8
56 = 0,3 mol PTHH: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑
Mol: 0,3 0,6 0,3 0,3
a) Chất tan là FeCl2, có khói lượng là: 0,3.127 = 38,1 g
b) Dung môi là nước, có khối lượng là: 200 – m
Trang 4= 178,1 g
c) Dung dịch là dung dịch FeCl2, có khối lượng là
16,8 + 200 – 0,3.2 = 216,2 g
Khi mà học sinh đã làm quen với các dạng bài tập này sẽ hình thành phản xạ cho các em phải xét xem chất đem hòa tan có phản ứng với chất dùng để hòa tan hay không từ đó nhận ra đúng chát tan, dung môi, dung dịch
Khi đã tính được khối lượng chất tan, khối lượng dung dịch thì khi vào bài tập về nồng độ dung dịch trong pưhh thì cũng dễ dàng
3 Bài tập tự giải
Bài 1: Hãy nêu cách làm để có được dung dịch trong các trường hợp sau:
a) I ốt (I2) không tan trong nước nhưng tan được trong cồn (Rượu etylic)
b) Bột sắn không tan trong nước lạnh nhưng tan được trong nước nóng
c) Benzen là chất lỏng không màu, không tan trong nước nhưng có khả năng hòa tan được xăng, dầu hòa, mỡ
Bài 2: Cho 10,2g Al2O3 vào 250g dung dịch có chứa 54,75g HCl Biết có phản ứng:
Al2O3 + HCl > AlCl3 + H2O
a) Al2O3 có tan hết không?
b) Trong dung dịch sau phản ứng chứa mấy chất tan? Tính khối lượng của mỗi chất tan đó?
c) Tính khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng?
Bài 3: Cho 24g CuO vào 200g dung dịch chứa 14,6g HCl Biết có phản ứng
CuO + HCl > CuCl2 + H2O
a) CuO có tan hết không?
b) Trong dung dịch sau phản ứng chứa mấy chất tan? Tính khối lượng của mỗi chất tan đó?
c) Tính khối lượng dung dịch thu được sau phản ứng?
Bài 4: a) Trộn 100g dung dịch A có chứa 27,375g HCl với 200g dung dịch B có chứa 30g NaOH
Biết có phản ứng HCl + NaOH > NaCl + H2O
Hỏi trong dung dịch sau p/ư có mấy chất tan? Là chất nào? Tính khối lượng chất tan, khối lượng dung dịch sau p/ư?
b) Nếu trộn 200g dung dịch A với 200g dung dịch B trên thì có mấy chất tan trong dung dịch sau p/ư? Khối lượng mỗi chất là bao nhiêu?
Bài 5: Trộn 150g dung dịch chứa 58,8g H2SO4với 150g dd chứa 62,4g BaCl2 Tính khối lượng dung dịch và khối lượng các chất tan có trong dung dịch sau p/ư? Biết
có pưhh
H2SO4 + BaCl2 - BaSO4 ↓ + HCl
( mũi tên ↓ là để chỉ chất không tan)
Trang 5II Bài 41: Độ tan của một chất trong nước
1 Cơ sở lí thuyết
- Độ tan của một chất trong nước ( kí hiệu là S) là số gam chất đó có thể tan trong 100g nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở nhiệt độ xác định
- Phần lớn độ tan của chất rắn tăng khi nhiệt độ tăng
- Độ tan của chất khí trong nước tăng khi giảm nhiệt độ và tăng áp suất
2 Một số kinh nghiệm
2.1 Xây dựng công thức tính độ tan
Trong sách giáo khoa không hề xây dựng công thức tính độ tan nhưng trong các bài tập đòi hỏi tình bày ngắn gọn, tư duy nhạy bén nên bằng những
ví dụ tôi dẫn dắt học sinh xây dựng công thức tính độ tan
Ví dụ 1: Ở 20oC, 300g nước có thể hòa tan tối đa 645g Na2CO3 Hỏi
a) 100g nước ở nhiệt độ này có thể hòa tan tối đa bao nhiêu g Na2CO3?
b) Cho biết độ tan của Na2CO3ở 20oC?
c) Lập công thức tính độ tan từ ví dụ trên
Giải
a) 300g nước có thể hòa tan tối đa 645g Na2CO3
=> 100g nước có thể hòa tan tối đa 645.100
300 = 215 g Na2CO3
b) Vậy độ tan của Na2CO3ở 20oC là 215g
S Na 2 CO 3 (20 O C) = 215g
c) Ta thấy 645g là khối lượng chất tan (mct)
300g là khối lượng nước đầu bài cho ( mnước = mdm)
Vậy Có công thức tính độ tan là:
S = mct.100
mdm
Trang 6Sau khi học sinh đã biết công thức tính độ tan thì sẽ dễ dàng làm các bài tập tính độ tan như sau:
Bài 1: Tính độ tan của các chất cho sau đây ở 20oC
a) Hóa tan 3,2g NaCl trong 10g nước thì được dung dịch bão hòa
b) Chỉ hòa tan được tối đa 0,4g KClO3 trong 5g nước
Bài 2: Người ta làm bay hết hơi nước trong 30g dung dịch nướcđường bão hòa ở 20oC thi còn lại 20g đường Vậy độ tan của đường ở 20oC là bao nhiêu?
2.2 Trong các bài toán về độ tan còn gặp dạng bài cho biết độ tan và khối lượng dung dịch yêu cầu tính khối lượng chất tan, khối lượng nước
Với dạng bài này tôi luôn hướng dẫn các em vận dụng định nghĩa về độ ta
và quy tắc tam suất để giải
Ví dụ 1: Cho biết độ tan ở 20oC của Na2SO4 là 26g, hãy cho biết trong trong 100g dung dịch bão hòa này có bao nhiêu gam Na2SO4 và bao nhiêu gam nước?
Giải
Ở 20oC, 100g nước hòa tan 26g Na2SO4 để tạo thành 126g dung dịch bão hòa
Hay trong 126g dd Na2SO4 bão hòa có 26g Na2SO4
=> 100g dd Na2SO4 bão hòa có x g Na2SO4
X = 26.100
126 = 20,6g Khối lượng nước là: 100 – 20,6 = 79,4g
Ví dụ 2: Độ tan của KCl ở 40oC là 40g Tính số gam KCl có trong 350g dung dịch KCl bão hòa ở nhiệt độ nói trên
Giải
Trong 140g dung dịch bão hòa có 40g KCl
=> 350g dung dịch KCl có x g KCl
X = 40.350
140 = 100g
Trang 7Ví dụ 3: Để pha chế được 12,07g dung dịch CuSO4 bão hòa thì cần lấy bao nhiêu gam CuSO4 hòa vào bao nhiêu gam nước? Biết độ tan của CuSO4 5H2O ở
20oC là20,7g
Giải
Trong 120,7g dung dịch CuSO4 bão hòa có 20,7g CuSO4 5H2O
12,07g - 2,07g CuSO4 5H2O
Trong 250g CuSO4 5H2O có 160g CuSO4
=> 2,07gCuSO4 5H2O có 20, 7.160
250 = 1,3248 g CuSO4
Vậy để pha chế được 12,07g dung dịch CuSO4 bão hòa cần lấy 1,3248g CuSO4
2.3 Dạng bài tính khối lượng chất kết tinh khi giảm nhiệt độ của dung dịch Với dạng bài này tôi chia thành 2 trường hợp
TH1: chất kết tinh dạng khan
• Cách giải
- Tính khối lượng chất tan và khối lượng nước có trong dung dịch trước khi làm lạnh
- Dựa vào độ tan tính khối lượng chất tan có thể tan trong lượng nước trên
- Khối lượng chất kết tinh chính là hiệu số giữa khối lượng chất tan ở nhiệt
độ cao với khối lượng chất tan có trong dung dịch khi nhiệt độ thấp
Ví dụ 1: Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dung dịch khi làm lạnh 450g dung dịch bão hòa ở 80oC xuống 20oC Biết độ tan của AgNO3 ở 80oC là
668 gam và 20oC là 222 gam
Giải
Ở 80oC, trong 450g dung dịch AgNO3 bão hòa có
mAgNO3 = 450.668
768 = 391,4g
mH2O = 450 – 391,4 = 58,6g
Ở 20oC 100 gam nước hòa tan tối đa 222g AgNO3
Trang 8=> 58,6g nước hòa tan tối đa 58, 6.222
100 = 130,1g AgNO3
Vậy khối lượng AgNO3 kết tinh là:
391,4 – 130,1 = 261,3 g
Ví dụ 2: Độ tan của KNO3 trong nước ở 100oC là 248g và ở 20oC là 34g Hỏi có bao nhiêu gam KNO3kết tinh từ dung dịch có 200g KNO3 trong 200g nước được làm lạnh xuống 20oC
Giải
Ở 20oC , 100g nước chỉ hòa tan tối đa 34g KNO3
=> 200g nước - 68g KNO3
Vậy khối lượng KNO3 kết tinh là: 200 – 68 = 132g
Sau khi học về nồng dộ dung dịch tôi lại kết hợp giữa nồng độ dung dịch với
độ tan trong dạng bài chất kết tinh này
TH2: Chất kết tinh dạng tinh thể ngậm nước
* Cách giải
- Cũng tính khối lượng chất tan và khối lượng nước có trong dung dịch trước khi làm lạnh
- Gọi x là số mol tinh thể ngậm nước kết tinh từ đó tinh khối lượng chất tan
và khối lượng nước còn lại trong dung dịch ở nhiệt độ thấp
- Lập biểu thức tính độ tan ở nhiệt độ làm lạnh, giải để tìm ra x
- Chuyển từ số mol chất kết tinh về khối lượng chất kết tinh
Ví dụ 1: Độ tan của CuSO4 ở nhiệt độ t1 là 20g ở hiệt độ t2 là 34,2g Người ta lấy 134,2g dung dịch bão hòa ở nhiệt độ t2 hạ xuống nhiệt độ t1 Tính số gam tinh thể CuSO4 5H2O tách khỏi dung dịch
Giải
Ở t2 , trong 134,2g dung dịch CuSO4 có 34,2g CuSO4 và 100g nước
Gọi x là số mol CuSO4 5H2O tách ra khỏi dung dịch
CuSO4 + 5H2O → CuSO4 5H2O
Trang 9Mol: x 5x x
ở t1: mCuSO4 = 34,2 – 160x (g)
m H2O = 100 – 90x (g)
theo bài ra ta có: S CuSO 4 (t 1 ) = (34, 2 160 ).100
100 90
x x
giải ra được: x = 0,1 mol
Vậy khối lượng CuSO4 5H2O kết tinh là: 0,1.250 = 25g
Ví dụ 2: Tính khối lượng Na2CO3 10H2O kết tinh khi làm lạnh 750g dung dịch bão hòa từ 50oC xuống 10oC biết độ tan của Na2CO3 ở 2 nhiệt độ này là 38g và 20g
Giải
Ở 50oC, trong 750g dung dịch Na2CO3 bão hòa có:
mNa2CO3 = 750.38
138 = 206,5 g
mH2O = 750 – 206,5 = 543,5 g
Gọi x là số mol Na2CO3 10H2O kết tinh
Na2CO3 + 10H2O → Na2CO3 10H2O
Mol: x 10x x
Ở 10oC trong dung dịch còn
MNa2CO3= 206,5 – 106x (g)
MH2O = 543,5 – 180x (g)
Theo bài ra ta có:
S Na2CO3(10oC) = 206, 5 106 x
543, 5 180x
100 = 20 (g)
Giải ra được x = 1,4 mol
Vậy khối lượng Na2CO3.10H2O kết tinh là: 1,4 286 = 400,4 g
Trang 10Bài tập tự giải
Bài 1: Có bao nhiêu gam NaCl kết tinh khi làm lạnh 600g dung dịch NaCl bão hòa
ở 90oc xuống OoC biết độ tan của NaCl ở 90oC là 50g; ở 0oc là 35g
Bài 2: Ở 85oC có 1877g dung dịch bão hòa CuSO4 Làm lanhjl]ơngj dung dịch này xuống còn 5oC Tính lượng tinh thể ngậm nước CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch biết độ tan của CuSO4ở 85oC là 87,7g còn ở 25oC là 40g
Bài 3: Xác ddingj khối lượng MgSO4 7H2O kết tinh khi làm lạnh 250g dung dịch MgSO4 bão hòa ở80oC xuống 0oC biết độ tan của MgSO4lần lượt là 60g và28g Bài 4: Tính khối lượng NaCl kết tinh khi hạ hiệt độ của dung dịch NaCl 30% từ
40oC xuống 20oC biết độ tan của NaCl ở 20oC là 36g
Bài 5: Độ tan của NaNO3 ở 20oC là 88g còn ở 100oC là 180g Hỏi có bao nhiêu gam NaNO3 tách ra khi hạ nhiệt độ của 140g dung dịch NaNO3 bão hòa từ 100oC xuống 20oC
Bài 6: ở 12oC có 1335g dung dịch CuSO4 bãohòa Đun nóng dung dịch trên lên đến 90oC Hỏi phải thêm bao nhiêu gam CuSO4để được dung dịch CuSO4 bão hòa
ở nhiệt độ này? Biết độ tan của CuSO4ở 2 nhiệt độ này là 33,5g và 80g
III Bài 42: Nồng độ dung dịch
III.1: Nồng độ phần trăm của dung dịch
1 Cơ sở lí thuyết
- Nồng độ phần trăm của dung dịch (C%) cho biết số gam chất tan có trong 100g dung dịch
- Công thức tính nồng độ phần trăm
C% =
dd
mct
2 Một số kinh nghiêm
- Với các bài tập vận dụng công thức tính C% dựa vào khối lượng chất tan
và khối lượng dung dịch thì học sinh làm khá tốt rồi nên tôi rèn thêm cho các em một số dạng nâng cao để các em phát triển tư duy, óc suy luận 2.1: Tính C% khi chất đem hòa tan
2.1: Dạng bài tính C% khi biết độ tan S là tinh thể ngậm nước
Ví dụ 1: Hòa tan 25g CuSO4.5H2O vào 295g nước tính nồng độ phần trăm của dung dịch thu được
Giải
M CuSO 4 5H 2 O= 160 + 5.18 = 160 + 90 = 250g
Trang 11Trong 250g CuSO4.5H2O có 160g CuSO4
25g - 16g CuSO4
mdd = 25 + 295 = 320 g
Vậy C% = 16
320 100 = 5%
Ví dụ 2: Hòa tan 11,44g Na2CO3.10H2O vào 88,56 ml nước (d = 1g/ml ) Tính nồng độ % của dung dịch Na2CO3 thu được
Giải
mNa2CO3 = 11, 44.106
286 = 4,24 g
mH2O = 88,56 1 = 88,56 g
mdd = 4,24 + 88,56 = 92,8 g
Vậy C%Na2CO3 =4, 24
92,8 100 = 4,6%
2.2: Dạng Tính C% dựa vào độ tan
Với bài tập này lúc đầu học sinh thấy bối rối và chưa biết phải bắt đầu từ đâu nhưng bằng những câu hỏi cụ thể tôi đã dẫn dắt để các em hiểu và đưa ra được công thức tính từ đó thấy dạng bài này thật dơn giản
Ví dụ 1: Tính C% của dụng dịch NaCl bão hòa ở 90oC biết độ tan của NaCl
ở nhiệt độ này là 50g
? Độ tan của NaCl ở 90oC là 50g nghĩa
là gì?
? Vậy trong 150g dung dịch bão hòa có
bao nhiêu gam chất tan NaCl?
? Vậy em có tính được nồng độ % của
dung dịch này không?
? Từ ví dụ trên em hãy đưa ra công thức
tính C% dựa vào độ tan S
- Ở 90oC, 100g nước hòa tan tối đa 50g NaCl để tạo thành 150g dung dịch NaCl bão hòa
- Trong 150g dd NaCl bão hòa này có 50g NaCl
=> C%NaCl = 50
150 100 = 33,3%