Dù đó là kiểu bài tập định lượng như : Tính theo phương trình hoá học, xác định công thức hoá học các chất...hay các dạng bài tập định tính như : Viết phương trình theo sơ đồ cho trước,
Trang 1PHẦN I - ĐẶT VẤN ĐỀ
1 Lí do chọn đề tài:
Trong bộ môn Hóa Học thì các dạng bài tập là đa dạng và phong phú Dù
đó là kiểu bài tập định lượng như : Tính theo phương trình hoá học, xác định công thức hoá học các chất hay các dạng bài tập định tính như : Viết phương trình theo sơ đồ cho trước, giải thích các hiện tượng hoá học, điều chế chất, tách các chất riêng rẽ từ hỗn hợp, nhận biết chất .Bởi chỉ ngay trong một
phản ứng hoá học khi có sự diễn ra sự biến đổi từ chất này thành chất khác thìcũng đồng thời kéo theo những sự thay đổi về lượng chất (mol), trạng thái,màu sắc của các chất tham gia và các chất sản phẩm, chính những sự thay đổinày đã đặt ra trước mắt học sinh rất nhiều yêu cầu cần phải được làm rõ vàtrong nhiều các yêu cầu đó thì việc định dạng và làm bài nhận biết các chấthoá học cũng rất quan trọng
3 Đối tượng và phạm vi:
Bài tập nhận biết các chất đều có ở các mức độ khác nhau, cho nên với mỗiđối tượng học sinh THCS trên địa bàn huyện Krông Búk thì đều có các loạibài phù hợp Chính vì thế để giúp các em học sinh với các năng lực khác nhau
có thể phân loại và làm tốt các bài tập thuộc dạng này, tôi sẽ trình bày một sốvấn đề về việc định dạng và làm các bài nhận biết các chất để giúp cho họcsinh được toàn diện hơn trong làm toán hoá học
PHẦN II –NỘI DUNG
1 Cơ sở lí luận:
* Hiện nay hoá học đã tìm được đến 113 nguyên tố hoá học khác nhau, cónhững nguyên tố đã có sẵn trong tự nhiên và có những nguyên tố cho chínhcon người tạo ra dù nó chỉ có thể tồn tại trong một thời gian rất ngắn Và cácđơn chất tạo nên từ cùng một nguyên tố, hay các hợp chất do hai hay nhiềunguyên tố hoá học khác nhau tạo nên cũng rất nhiều có thể lên đến hàng vài
Trang 2chục triệu chất khác nhau Mỗi chất đều có một tính chất vật lí như: màu sắc,tính tan trong nước, trạng thái tự nhiên, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy…và
có các tính chất hoá học chung và riêng thể hiện ở nhiều điều kiện, nhiều môitrường khác nhau và tuỳ mỗi điều kiện và môi trường các chất đều thể hiệnnhững đặc trưng riêng của nó đó có thể là các dấu hiệu rõ ràng, dễ quan sát
Vì vậy, trong hoá học đã đặt ra một yêu cầu với người dạy và người học lànhận biết các chất hoá học đó như thế nào để không bị nhầm lẫn và phân biệtđược với các chất khác từ đó có những hiểu biết về các chất để phần nào sửdụng hợp lí chúng trong thực tiền
2 Cơ sở thực tiễn:
* Thực tế với các em học sinh bậc trung học cơ sở nhất lại là học sinhvùng nông thôn thì cơ sở vật chất, điều kiện học tập còn rất nhiều hạn chế.Nên việc được làm quen với thực hành, thí nghiệm về các chất hoá học để các
em nhận biết, hiểu và nhớ hơn về điểm đặc trưng của từng chất từ đó giúp các
em có thể làm tốt các dạng bài tập nhận biết của hoá học cũng gặp rất nhiềukhó khăn Vì vậy, trong quá trình làm các bài tập nhận biết chất các em cũngcòn nhiều lúng túng trong việc nhìn nhận và kĩ năng trình bày Từ đó dẫn đễncác kết quả không thực sự cao Do chưa nắm rõ về những điểm đặc trưng củacác chất, nhưng phần nhiều là học sinh còn khó khăn khi định dạng các bàinhận biết và trình bày nó trong bài làm của mình Chính vì thế tôi sẽ phân loại
và hướng dẫn học sinh khắc phục khó khăn trên
3 Các biện pháp thực hiện:
Trước tiên giáo viên cần cho học sinh cần phải hiểu và phân biệt rõ một
số vấn đề sau :
+ Nhận biết các chất là dựa vào 2 tính chất đặc trưng của mỗi chất đó
là dựa vào tính chất vật lí và tính chất hoá học, một số trường hợp còn dùng cảtính toán để nhận biết
+ Trong nhận biết các chất cần phân biệt chất cần nhận biết với chấtdùng để nhận biết (còn được gọi là thuốc thử), đây là khái niệm có tính quiước
+ Đối với chất cần nhận biết có thể là chất riêng rẽ (đựng trong từng lọhoặc ống nghiệm riêng rẽ) hoặc trong một hỗn hợp cùng với chất khác
+ Đối với việc dùng thuốc thử để nhận biết có thể chia ra 3 trường hợp:
TH 1 : Thuốc thử không bắt buộc (tuỳ ý) Trường hợp này chỉ cần chọn
thuốc thử phù hợp với phản ứng đặc trưng giữa chất thử và chất cần nhận biếtnào đó để xác định được các chất là đạt yêu cầu
Trang 3TH 2 : Thuốc thử bắt buộc (hạn chế) Trường hợp này cần phải suy nghĩ
theo hướng: Chọn chất thử theo đề bài đã giới hạn, sao cho chất thử dùng vàophải phân biệt được ít nhất một chất hoặc chia ra được các nhóm chất để từ đó
có các bước nhận biết tiếp theo bằng cách lấy chính chất vừa tìm để phân biệt
ra các chất còn lại
TH 3 : Không dùng thuốc thử Trường hợp này thì chính các chất cần
nhận biết lại là thuốc thử Đó là các mẫu chất được đánh dấu và đổ cho từngcặp mẫu chất phản ứng ngẫu nhiên với nhau Dựa vào số dấu hiệu, hay dấuhiệu đặc trưng để tìm ra các chất
+ Khi trả lời câu hỏi nhận biết cần nêu đủ các ý sau:
Bước1: Chia mẫu các chất chất cần nhận biết (có đánh dấu các mẫu chia
với mẫu gốc)
Bước2: Chọn thuốc thử và tiến hành
Bước3: Nêu các hiện tượng kèm theo bằng các dấu hiệu khi tiến hành thử
các mẫu với nhau.
Bước 4: Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) ghi các dấu hiệu
đặc trưng của phản ứng như (bay hơi), (kết tủa), màu sắc…
* Đặc biệt hơn để nhận biết tốt các chất thì cần phải nắm rõ từng đặc điểmchung và riêng của các chất nhất là các tính chất đặc trưng như màu, trạngthái, độ tan, phản ứng đặc trưng với dấu hiệu đặc biệt…Nếu thực tế màphương pháp nhận biết định tính vẫn không đủ cơ sở để kết luận thì có thểdùng phương pháp định lượng để xác định Sau đây là các dạng bài và các ví
dụ cụ thể của bài tập nhận biết
Loại 1 Nhận biết các chất bằng phương pháp vật lí.
*Với bài nhận biết bằng phương pháp vật lí thì nên sử dụng dụng linh hoạtcác hình thức như màu sắc, từ tính, độ tan trong nước, mùi đặc trưng …Nhưng hạn chế nhận biết các chất bằng mùi vì có thể có các chất rất độc vớimùi của nó (Cl2,SO2…) Trước khi làm các bài nhận biết kiểu này giáo viêncần trang bị thêm cho học sinh các hiểu biết thêm về tính chất vật lí của nhiềucác đơn chất và hợp chất khác nhau ngoài các tính chất của các chất mà trongphạm vi chương trình học đã có
Ví dụ: Bảng dưới đây là một số dấu hiệu đặc trưng về tính chất vật lí của
một số chất
STT Tên chất Tính chất vật lí đặc trưng
2 Thuỷ ngân (Hg) Dạng lỏng ở điều kiện thường
4 Dung dịch Brôm (Br2) Màu đỏ nâu
5 khí NH3 (Amôniăc) Mùi khai
6 khí H2S (Hiđrosunfua) Mùi trứng thối
Trang 47 Lưu huỳnh (S) Màu vàng dạng bột
11 Barisunphat(BaSO4) Khó bị nhiệt phân
12 Vôi tôi <Ca(OH)2> ít tan trong nước
13 Urê (NH2)2CO Tan tốt trong nước, tạo dung dịch lạnh
15 HgO <Thuỷ ngân (II) oxit> Màu đỏ, không tan trong nước
16 Chì (II) Oxit <PbO> Màu vàng
17 CuS <đồng (II) Sunfua> Màu đen
Học sinh có thể được quan sát mẫu vật thật, từ các thí nghiệm, tranh ảnh, tưliệu về các tính chất đặc trưng của các chất để có thể làm tốt các bài nhận biếttheo phương pháp vật lí
*BÀI TẬP MINH HOẠ:
DẠNG 1 Nhận biết bằng màu sắc đặc trưng, hay khả năng từ tính.
* Với loại bài này thì cũng không thực sự quá khó khăn, nhưng để có thểlàm tốt được thì học sinh cũng phải nắm vững tính chất vật lí của các đơn chất
và các hợp chất và bước đầu tiên trong bài làm đôi khi không cần chia mẫukhí ngay để tránh sự lãng phí các khí vào môi trường bởi loại bài này có thểnhận ngay ra các chất bằng màu sắc
Bài 1 Bằng phương pháp vật lí hãy phân biệt các mẫu chất khí sau trong các
- Chia các chất cần nhận biết thành nhiều mẫu thử
- Mẫu có màu đen là CuO, màu vàng là S
Trang 5- Dùng nam châm thử vào 2 mẫu còn lại mẫu nào bị nam châm hút là Fe,không bị nam châm hút là Al.
Bài 3 Phân biệt các khí: O 2 , Cl 2 , CO 2 bằng phương pháp vật lí.
DẠNG 2 Nhận biết dựa vào khả năng hoà tan hoặc độ tan.
a Dựa vào tính tan của các chất trong nước.
*Các chất có tính tan khác nhau, có chất tan nhiều, chất tan ít, thậm chí
có chất lại không tan trong nước Nên dựa vào tính tan khác nhau các chấttrong dung môi nước cũng có thể phân biệt được các chất và không giống vớicách phân biệt dựa vào màu sắc, dạng này có thể không cần chia mẫu thử đểphân biệt với dạng phân biệt chất theo tính tan hay độ tan khác nhau thì bướcđầu tiên bắt buộc phải chia các chất cần nhận biết ra nhiều mẫu để tránh việclàm ảnh hưởng đến mẫu chất cần nhận biết
Bài 1 Dựa vào tính chất vật lí, hãy phân biệt 2 chất bột: AgCl và AgNO 3 Giải
+ Chia các chất cần nhận biết thành các mẫu thử nhỏ
+ Hoà tan 2 chất bột trên vào nước, chất bột nào tan được là AgNO3; khôngtan là AgCl
Bài 2 Phân biệt các chất bột: AgNO 3 , Fe và Cu dựa vào tính chất vật lí Giải
+ Chia các chất bột cần nhận biết thành nhiều mẫu
+ Hoà từng mẫu vào nước, nếu mẫu nào tan là AgNO3, hai mẫu không tan
là Fe và Cu
+ Dùng nam châm thử vào 2 mẫu, mẫu nào bị nam châm hút là Fe, không
bị nam châm hút là Cu
b Phân biệt dựa vào độ tan của các chất.
* Với các chất tan trong nước, có chất tan tốt, có chất tan kém; hay nóicách khác chúng có độ tan khác nhau và dựa vào độ tan khác nhau của cácchất chúng ta cũng có thể phân biệt được chúng Trường hợp phải phân biệtcác chất bằng độ tan thường dùng trong trương hợp các chất cần phân biệttương đối giống nhau về tính chất hay đề bài yêu cầu phân biệt bằng độ tan
và dựa vào độ tan khác nhau khí làm giảm lượng dung môi nước của mỗidung dịch bão hoà, nếu chất có độ tan lớn hơn sẽ tạo ra lượng kết tinh nhỏ hơn
và ngược lại Dựa vào đó có thể phân biệt được các chất
Trang 6*Bài tập minh hoạ: Phân biệt hai mẫu muối NaCl và KCl bằng phương pháp
vật lí Biết độ tan của từng muối ở 25 0 c lần lượt bằng: 36g và 52,2g
+ Giáo viên cần làm rõ bản chất về độ tan các chất cũng như các yếu
tố ảnh hưởng đến độ tan để các em thấy và hiểu sâu hơn dạng bài có liên quanđến độ tan
Theo định nghĩa :
- Độ tan của một chất trong nước là số gam chất tan có thể tan tối đa trong100g dung môi nước để tạo thành dung dịch bão hoà, ở một nhiệt độ xác định + Với hầu hết các chất rắn thì độ tan tăng khi nhiệt độ tăng và ngược lại.Còn với chất khí độ tan tăng khi giảm nhiệt độ
+ Vì vậy khi tạo ra dung dịch bão hoà ở nhiệt độ xác định nào đó thì sẽ xácđịnh được độ tan của chất đó theo định nghĩa Nhưng khi giảm dung môi hay
hạ nhiệt độ của mỗi dung dịch thì chất tan nào mà có độ tan nhỏ hơn sẽ tách
ra trước (không tan trong dung dịch nữa)
Giải
+ Chia các chất cần nhận biết làm 2 mẫu:
+ Cho từng mẫu vào dung môi nước vừa phải đến khi tạo được ra 2 dungdịch bão hoà NaCl và KCl
+ Hạ nhiệt độ của 2 dung dịch NaCl và KCl bão hoà nếu dung lịch nào màdiễn ra quá trình kết tinh trước thì dung dịch đó là NaCl do dung dịch này
có độ tan bằng 36g nhỏ hơn độ tan KCl là 52,2g
Loại 2 Phân biệt các chất dựa vào tính chất hoá học.
*Những kiến thức cơ bản về nhận biết dấu hiệu của chất:
Cũng giống như phân biệt các chất bằng phương pháp vật lí, để phânbiệt bằng phương pháp hoá học người học sinh cần phải nắm vững tính chấthoá học của từng chất Đặc biệt là các phản ứng hoá học thể hiện tính chấtriêng, với dấu hiệu đặc trưng nhất, dễ nhớ nhất cùng với việc định dạng đúngloại bài nhận biết bằng phương pháp hoá học thì việc làm các bài nhận biếtcũng không quá khó khăn Vậy làm như thế nào để trang bị cho học sinh vốnkiến thức về các chất từ tính chất đến các dấu hiệu riêng? Để thực hiện yêucầu này thì mỗi bài dạy trên lớp việc học sinh được làm và quan sát các thínghiệm để rút ra tính chất và dấu hiệu nhận ra các chất là cực kì quan trọng.Giáo viên cần có các hệ thống câu hỏi bài tập đề cập đến những dấu hiệu riêngcủa các chất – Chắc chắn bài tập loại này phần lớn là bài nhận biết chất Ngoàiviệc tìm hiểu các chất thông qua bài bài học trên lớp, giáo viên cũng cần cungcấp thêm cho học sinh các dấu hiệu, các cách để phân biệt nhiều chất khácngoài phạm vi sách giáo khoa
Ví dụ:
*Một số thuốc thử thông dụng để phân biệt các chất.
S
Trang 7Kim loại trước H
- Hầu hết các kim loại
Trang 8- Lửa lục (Ba), đỏ với (Ca)
Al không tan, Zn tan cho khí
NO2
- Tan, có H2, riêng PbCl2trắng
- Tan tạo NO2, và trắngbạc trên Cu màu đỏ
- CO2 làm đục Ca(OH)2
- Làm sẫm dd Pd 2 +
Trang 9dd trong suốt, làm xanh quìtan, dd vẩn đục
*Giáo viên cũng cần lưu ý thêm cho học sinh về trường hợp dùng chấtthử là Quì tím hay Phênolphtalêin Ngoài việc các em đã biết về sự thay đổimàu sắc của quì tím, phênolphtalêin với các dung dịch axit và dung dịch bazơ
Trang 10Thì trong trường hợp dùng hai chất thử này vào một số dung dịch muối cótính axit và tính bazơ cũng cần phải có một số lưu ý đó là:
1 Các dd muối tạo bởi kim loại của bazơ mạnh (NaOH, KOH, Ba(OH) 2
Ca(OH) 2 , LiOH… ) và gốc của axit mạnh, trung bình (H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 )
Ví dụ: dd NaCl,K2SO4 có PH = 7 nên không làm đổi màu hai chất thử trên
2 Các dd tạo bởi các kim loại của bazơ mạnh và gốc của các axit yếu (H 3 PO 4 , H 2 SO 3 , H 2 CO 3 , H 2 S)
Ví dụ: dd Na2CO3, K2SO3, BaS làm quì tím màu xanh, phênolphtalêin màuhồng
Kết qủa này được giải thích như sau:
+ Trong dung dịch Na2CO3 phân li thành các ion:
DẠNG 1: Nhận biết các chất bằng phương pháp hoá học với thuốc thử tự chọn.
Với dạng nhận biết này thì dễ dàng hơn với học sinh bởi các em được tuỳchọn chất thử để nhận ra các chất cần tìm Nên để làm được bài tập kiểu nàythì yêu cầu lớn nhất với học sinh là nắm tốt các phản ứng cùng với các dấuhiệu để nhận biết các chất Có thể kết hợp nhiều hình thức để nhận biết như
Trang 11quan sát, tính tan …rồi dùng đến các dấu hiệu của phản ứng hoá học sự kếthợp này có được hay không là tuỳ vào đề bài yêu cầu Vì thế học sinh phảiđược làm quen với một số giả thiết từ các bài tập dạng này để có thể đơn giảnhơn trong bài làm của mình.
Ví dụ: Đề bài yêu cầu: <<Hãy phân biệt các chất trên>> mà không khốngchế một yêu cầu nào – Tức là học sinh có thể kết hợp cả phương pháp vật lí vàhoá học Nhưng nếu giả thiết ghi rõ << bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt các chất >> hay một giả thiết khác với ý chỉ tương tự thì bắt buộc học sinhphải dùng phương pháp hoá học để nhận biết Cũng có thể nhận ngay ra chất
từ dấu hiệu của phản ứng đầu tiên nhưng cũng có thể nhận ra chất cần tìm từ
các sản phẩm mà chất đó vừa tạo ra với các chất khác (có thể nhận biết trực tiếp hoặc cũng có thể là nhận biết gián tiếp) và để thuận tiện trong việc lựa
chọn chất thử cũng như các bước làm thì việc học sinh phân loại được cácchất mà đề bài yêu cầu nhận biết là rất quan trọng vì khi phân loại được chínhxác các chất sẽ giúp các em chia ra được các nhóm chất cùng loại với nhau từ
đó sẽ thuận tiện trong quá trình tìm ra các chất cụ thể Dưới đây là một số ví
dụ minh hoạ cho dạng bài tập này
Bài 1 Nêu cách phân biệt các chất bột trắng sau: CaO, Na 2 O, MgO, P 2 O 5.
Yêu cầu của bài tập này cũng là một giả thiết mở bao gồm 3 oxit bazơ và 1oxit axit Nhưng không thể dựa vào màu sắc để phân biệt vì màu của chúnghoàn toàn giống nhau ở đây sẽ dùng bằng phương pháp hoá học và sản phẩmcủa các oxit có thể tạo ra khi cho chúng vào nước để phân biệt
+ Dùng quì tím thử vào các dung dịch thu được:
- Nếu dung dịch làm quì có màu xanh thì đó là dung dịch NaOH được tạo
ra từ Na2O tan trong nước
Mẫu làm quì tím chuyển màu đỏ là H3PO4 tạo ra từ P2O5 với nước + Phương trình phản ứng xảy ra
Trang 12Bài này sẽ đơn giản hơn nếu giáo viên gợi ý và định hướng được chohọc sinh phân loại các chất.
- Na2S là muối của bazơ mạnh và gốc axit yếu nên làm quì tím màu xanh hoặcphênolphtalêin màu hồng
- Ba(OH)2 là dd bazơ nên cũng làm quì và Phênolphtalêin chuyển màu nhưtrên
- BaCl2 là muối của axit mạnh và bazơ mạnh nên không làm thay đổi màu quì
và phênolphtalêin
- HCl là axit làm quì có màu đỏ
Nếu định hướng được đến đây chắc chắn học sinh sẽ tìm được lời giải cho
cả bài Bởi khi dùng quì tím sẽ chỉ còn Na2S và Ba(OH)2 là chưa phân biệtđược, công việc sau đó là tìm dấu hiệu để phân biệt Na2S và Ba(OH)2 sẽ đơngiản rất nhiều
Lời giải
+ Chia các chất cần nhận biết làm nhiều mẫu thử nhỏ
+ Dùng quì tím cho vào các mẫu
+ Nếu mẫu nào làm quì có màu xanh là Ba(OH)2 và Na2S, mẫu nào làm quìtím chuyển màu đỏ là HCl, mẫu không làm quì đổi màu là BaCl2
+ Dùng H2SO4 cho vào 2 mẫu chưa phân biệt được nếu mẫu nào tạo kết tủamàu trắng là Ba(OH)2, mẫu có khí mùi thối là Na2S
Phương trình phản ứng.
H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 trắng + 2H2O
Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S trứng thối
DẠNG 2 Nhận biết các chất bằng thuốc thử qui định.
*Trong dạng bài nhận biết này thì giả thiết đã qui định rõ, để nhận ra các chấtthì được phép lấy chất thử khác Nhưng số chất thử là 1 hay 2 …thì tuỳ từng giả thiết của bài mà học sinh được sử dụng số chất thử Giáo viên cần lưu ývới chất thử Có thể đầu bài sẽ cho trước hoặc không cho trước nhưng dù thếnào thì học sinh khi tiến hành phân biệt các chất, mà sử dụng chất thử nào đó
để phân biệt được một hoặc hai …chất mà đề bài yêu cầu thì học sinh cóquyền được sử dụng chính chất vừa tìm được để đi phân biệt chất khác Vàcũng như dạng nhận biết bằng thuốc thử tuỳ ý, đối với dạng này việc phân loạicác chất trước khi nhận biết là rất quan trọng, bởi nếu phân loại chính xác sẽgiúp học sinh chia ra được các nhóm chất cùng loại hoặc khác loại với nhau từ
đó giúp dễ dàng tìm ra chất thử phù hợp nhất để thuận lợi trong quá trình nhậnbiết
Thông thường với bài kiểu này thì có con đường đi chung như sau:
Ví dụ: Phân biệt các chất chỉ bằng thuốc thử qui định như các chất cần phânbiệt là A1, B1, A2, B2, C1 trong đó A1, A2 và B1, B2 là 2 nhóm chất cùng loại